Settele et al. (2008)

(1)

Symposium für Schmetterlingsschutz und

15. UFZ–Workshop zur Populationsbiologie von Tagfaltern & Widderchen UFZ (Leipziger KUBUS), 28. Februar bis 02. März 2013

(Laura Luft & Carsten Neumann)

Digital und real‐

Habitatmodellierung für Hipparchia statilinus

in der Döberitzer Heide

(2)

15. UFZ–Workshop zur Populationsbiologie von Tagfaltern & Widderchen

Das Untersuchungsgebiet: Döberitzer Heide

russischer Truppenübungsplatz bis 1991

fast 300 jährige militärische Nutzung

Enstehung einer strukturreichen Landschaft, mit beeindruckender Artenvielfalt Gleichzeitig große Belastung mit militärischen Altlasten

 Betretungsverbot

 große Nutzungseinschränkungen

(3)

1987/88 1997 2009

Problem:

Ausbleibende militärische Aktivitäten bewirken Sukkzession

 Verlust wertvoller Offenlandlebensräume

(4)

Kauf von 3.442 ha durch die Heinz‐Sielmann Stiftung

Sielmanns Naturlandschaft Döberitzer Heide gGmbH

Bis 2011 3600 ha

2004

(5)

5

(6)

Megaherbivoren bewirken Offenhaltung der

Landschaft

 Erhalt und Schaffung von

Lebensräumen

(7)

locus typicus „Berlin“

Eisenfarbiger Samtfalter – Hipparchia statilinus (Hufnagel, 1766)

Indikatorart Hipparchia statilinus

(8)

Familie: Edelfalter (Nymphalidae)

Verbreitung: Süd‐ und Mitteleuropa, Nordafrika, Vorderasien, tritt in Deutschland nur lokal auf (z.B.

TÜP Brandenburgs)

Gehört zu den am stärksten bedrohten Tagfaltern Deutschlands

BArtSchV: streng geschützt

Rote Liste: 1 (vom Aussterben bedroht) in BB

Vorherrschender Status in den landesweiten Roten Listen: „ausgestorben oder verschollen“ KÖPPEL et alii 1998)

Se tte le et al. (2008)

15. UFZ–Workshop zur Populationsbiologie von Tagfaltern & Widderchen Symposium für Schmetterlingsschutz und

(9)

Brandenburg ist Verbreitungsschwerpunkt in Deutschland

 Verantwortung für den Arterhalt

 Charakterart für größere Sandtrockenrasen mit Silbergras‐Pioniervegetation  stenöke Art

 Nach 1980 auf etwa 45% der bekannten Fundorte nicht mehr nachgewiesen

(Bebauung, Aufforstung und Sukzession)

Schutzmaßnahmen zum Erhalt der Lebensräume dringend notwendig

9 Gelbrecht et al. (2001)

(10)

Tagfalter der Döberitzer Heide

Standardbegehungen von Dörbandt [&

Schulze]

Auszug aus dem Jahresvergleich

(11)

Ziel 2012/2013: Habitatmodellierung Hipparchia statilinus…

•Flächendeckende Bestandszahlen

• gezielte Schutzmaßnahmen

•Indikator des Zielerreichungsgrads der Offenhaltung der Landschaft durch die Megaherbivoren

•Indikator FFH‐LRT 2330 „Offene Grasflächen mit Silbergras und Straußgras auf Binnendünen“

•Umsetzung der Methodenentwicklung zum fernerkundungsgestützten Monitoring per Hyperspektraldaten (DBU‐Projekt 2008‐2011)

•somit gezielte Besetzung der

Schnittstelle Forschung‐Naturschutzpraxis

(12)

•Xerotherme Flächen

• Sonnenexponiert

• Mosaik aus Silbergrashorsten (Corynephorus canescens, Nahrung Falter), sandigem Boden und trockenem Moos

Steiner&Trusch (2000)

Habitatanforderungen

Weitere beeinflussende Faktoren:

•Deckungsgrad Vegetation als Sukzessionsgrad

•Vorkommen Schillergras (Koeleria)

•Großräumigkeit

•Verzahnung mit Calluna-Heide (Nahrung Falter)

•In der Randzone Birken-Vorwälder oder Kiefernforste

(13)

Vorkommenswahrscheinlichkeit Hipparchia statilinus

Keine Gering Mittel

Hoch

Aggregierung

 Aggregierung von Klassen

charakteristischer Habitatausprägungen

 Definition eines Beprobungsrasters 100 x 100 Meter

 Ermittlung der Deckungsgradanteile pro Quadrant

Vorbereitung

(14)

Wer?

‐Experten

‐Interessierte

‐Naturliebhaber etc

Wann?

‐Voraussichtlich

30.6.‐1.7. (Kleiner Eisvogel) und

10.‐12.8.2012

(Eisenfarbiger Samtfalter)

‐Zeitraum kann

wetterbedingt und an den Falterflug angepasst

variieren Wie läuft das ab?

‐Interessensbekundung

‐Kontaktdaten in Liste

‐ wir informieren über die Falteraktivitäten zu den Zeitfenstern

‐2‐tägige Zeltcamps bei der Sielmanns Naturlandschaft Döberitzer Heide

‐wir hoffen auf Ihre Beteiligung!

Wir brauchen

Ihre Hilfe!!!

(15)

Faltertage in der Döberitzer Heide 10.-12.8.2012

Zahlen des Wochenendes

18 Teilnehmer (angereiste Experten, Interessierte, Freunde, Familie)

Fast 4000 ha Kartierungsfläche Ca. 20 Stunden Sonne

64 Hipparchia statilinus 242 Hipparchia semele 6 Zelte

X Grillwürstchen & Kräuterbaguettes

∞ ^{viel Spaß}

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

29

(30)

(31)

(Laura Luft & Carsten Neumann) Symposium für Schmetterlingsschutz und

64 Hipparchia statilinus

242 Hipparchia semele

(32)

Rasterzellen A-N

361575 363890 366309 368717 371148

5822576

5820360

5818156

5815940

5813724

A B C D

F G H I

J K L

M N

D

N G

M

H

(33)

Warum?

-> Identifizierung von Habitatfaktoren

-> räumliche Vorhersage von Indikatoren und potentiellen Habitatansprüchen -> Vorhersage von Responsen sowie raum-/zeitlicher Dynamik

Habitatmodellierung

Was?

-> Verknüpfung von Geländeerhebung mit Fernerkundungsdaten -> Vorhersage der Besetzung von Habitaten mit Hipparchia statilinus -> quantitative Determinierung von Vorkommenswahrscheinlichkeiten

Schröder,2004

(34)

Aggregierung

-> Aggregierung von Klassen

charakteristischer Habitatausprägungen -> Definition eines Beprobungsrasters

100 x 100 Meter

-> Ermittlung der Deckungsgradanteile pro Quadrant

Ansatz 2012

(35)

Flächendeckende Klassifizierung vom Jahr 2011

-> Pflanzengesellschaften für 50 cm Raster -> Korrektur von Fehlklassifizierungen

-> Gültigkeit im Bereich des TÜP

(36)

Vom Beprobungsraster zur räumlich expliziten Vorhersage

Grundlage Felderhebungen Extrahierung von Prädiktorvariablen

(37)

Flechten/Moose Vorkommenswahrscheinlichkeit

1) Prädiktorvariablen Vegetationsausprägung

(38)

Pionierfluren Vorkommenswahrscheinlichkeit

1) Prädiktorvariablen Vegetationsausprägung

(39)

offener Boden Vorkommenswahrscheinlichkeit

2) Prädiktorvariablen Strukturparameter

(40)

Majorität Wald Entfernung Waldrand

3) Prädiktorvariablen Distanzmaße

(41)

Majorität Calluna Heide Entfernung Calluna Heide

3) Prädiktorvariablen Distanzmaße

(42)

Höhe Hangneigung

4) Prädiktorvariablen Reliefparameter

(43)

Exposition Wetness-Index

4) Prädiktorvariablen Reliefparameter

(44)

Vertikalwölbung Horizontalwöbung

4) Prädiktorvariablen Reliefparameter

(45)

Modellansatz logistische Regression

Y [0,1]

(46)

Präsenz - Absenz Modell Habitatfaktoren

2 D

3 D

Präsenz Absenz

(47)

2 D Modellansatz

logistische Regression

(48)

In welchem linearen Zusammenhang stehen die einzelnen Habitatfaktoren?

Welche Habitatfaktoren sind statistisch signifikant für die Besetzung von Hipparchia stalinus?

1) Model mit allen Variablen 2) Variablenselektion via AIC

3) Extrahierung signifikanter Variablen

Pionierfluren, Moose/Flechten, offener Boden, Höhe, Wölbung, Wald + Heidedistanz

Pionierfluren, Moose/Flechten, Höhe, Wölbung

R² = 65%

R² = 64%

AIC = -2log (likelihood) + 2K Akaike: an information criterion

p < 0.05

(49)

Pionierfluren, Moose/Flechten, offener Boden, Höhe, Wölbung, Wald + Heidedistanz

Pionierfluren, Moose/Flechten, Höhe, Wölbung

(50)

2010 auf 100 m Raster 2011 auf 5 m Raster

(51)

Ideen zur Optimierung

-> Definition von Ausschlusskriterien (binäre Prädiktoren) -> Integration von Landschaftsstrukturmaßen

-> Transformation/Klassifizierung von Prädiktoren

-> weitere Distanzmaße in Verbindung mit Pflanzengesellschaften

-> Verknüpfung von ökologischer Gradientenanalyse mit hyperspektraler Fernerkundung

-> Test auf Übertragbarkeit auf TÜP mit ähnlicher Naturraumausstattung

-> Entwurf eines anwendungsbezogenen Monitoringsystems

(52)