Moorforschung
Sernitzmoor
Ab Herbst 2013 wurde mit dem Quellmoor im Sernitztal (Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin) ein weiteres durch Entwässerung beeinträchtigtes Moor bodenzoologisch untersucht.
Im Rahmen des EU-LIFE Projektes Schreiadler (www.lifeschreiadler.de), durchgeführt vom Landesamt für Umwelt, Gesundheit und Verbraucherschutz Brandenburg, wurde dieses Moor anschließend u.a. durch Hagerungsmahd (2014, 2015) und Flachabtorfung (Oktober 2015) renaturiert. Die Auswirkungen dieser Maßnahmen auf die Bodenfauna (Oribatida, Collembola) werden halbjährlich dokumentiert. Anhand der Untersuchungen soll sich zeigen ob durch die Maßnahmen die Entwicklung eine moortypische Artenzusammensetzung erreicht werden kann.
Bioindikation in sauren Sphagnummooren
Verschiedene torfmoosreiche Moore (z.B. Müritz Nationalpark, Nationalpark Harz) werden hinsichtlich ihrer Oribatidenfauna untersucht und parallel verschiedene Umweltparameter (pH-Wert, C/N, Vegetation) aufgenommen, um diesen Moortyp zu charakterisieren und die Indikatorfunktion einzelner Hornmilbenarten abzuleiten. Wenn möglich, werden auf kleinem Raum unterschiedliche Degradationsstufen beprobt, um insbesondere Indikatoren für die Güte eines Moores zu finden.
Dubringer Moor
Das Naturschutzgebiet Dubringer Moor (Durchströmungsmoor) ist mit 1.700 ha der größte zusammenhängende Moorkomplex Sachsens und wurde bereits zwischen 1986 und 1989 umfangreich (boden)zoologisch und botanisch untersucht. Die Oribatiden wurden ebenfalls beprobt und lagen dem Museum seither als undeterminiertes Sammlungsmaterial vor. Über den Vergleich des aktuellen Arteninventars (Probenahmen 2012: Bodenproben, Bodenfallen; Oribatida, Araneae, Myriapoda, Carabidae) mit dem Inventar vor 25 Jahren wurden die Auswirkungen zunehmender (entwässerungsbedingter) Austrocknung herausgearbeitet. Die Ergebnisse zeigten einen deutlichen Rückgang der moortypischen Arten und noch vorhandene Arten sind in ihrer Abundanz deutlich reduziert. Im Falle einer zeitnahen Renaturierung würde jedoch die noch verbliebenden Arten vermutlich eine schnelle Regeneration der Moorgemeinschaft ermöglichen (Lehmitz 2014).
Es wurde außerdem untersucht, welche Unterschiede zwischen den Bodentiergemeinschaften eines durch natürliche Sukzession entstandenen Birken-Moorwaldes und eines durch Aufforstung entstandenen Fichtenforstes bestehen. Obwohl der Fichtenforst auf Moorboden/Torf steht, wurden darin keine moortypischen Hornmilbenarten gefunden (Lehmitz 2014).
Kleinräumige Heterogenität der Isotopensignatur (δ13C, δ15N) von Sphagnum und Oribatiden
Die Verhältnisse stabiler Isotope in Sphagnum sp. und den daraus extrahierten Oribatiden wurden probengenau gemessen, um a) die trophischen Ebenen tyrphophiler Hornmilbenarten zu bestimmen und b) herauszufinden, ob sich kleinräumige Heterogenität eine Nahrungsressource auf potenzielle Konsumenten überträgt. Es hat sich gezeigt, dass Oribatiden in Sphagnum-Mooren drei trophische Ebenen abdecken und dass die kleinräumige Heterogenität von δ15N im Sphagnum auf alle trophischen Ebenen der Hornmilben übertragen wird (Lehmitz & Maraun 2016)
Verbreitungswege der Oribatida
In verschiedenen Freilandexperimenten im Randbereich des Tagebaus Nochten wurde untersucht, auf welche Weise Hornmilben in Rohböden einwandern. Dabei wurde die Windverdriftung als Einwanderungsweg genauer betrachtet, indem Klebefallen in verschiedenen Höhenstufen exponiert und auf Hornmilben untersucht wurden. So konnte z.B. der Transport von Hornmilben mit dem Wind in 160 m Höhe nachgewiesen werden (Lehmitz et al. 2011). Des weiteren wurden auf einer Versuchsfläche 12 kreisförmige Plots angelegt, in denen die obersten 30 cm des Wiesenbodens durch hornmilbenfreies Substrat aus dem Tagebau ersetzt wurden. Hier wurde die aktive und passive epigäische (Minibarberfallen) sowie endogäische (Minicontainerfallen) Einwanderung der Hornmilben über zwei Jahre untersucht (Lehmitz et al. 2012).
Im Rahmen der Dissertation von Meike Schuppenhauer wurde die Ausbreitung von Hornmilben über Fließgewässer untersucht. Es wurde nachgewiesen, dass Bäche und Flüsse Hornmilben und andere Bodentiere über weite Strecken transportieren können und damit eine wichtige Rolle für Populationsdynamiken und die Besiedlung neuer Habitate spielen (z.B. Rekolonisation von Niedermooren nach Renaturierung). In Laborexperimenten wurde eine beachtliche Überlebensdauer von Hornmilben unter Wasser nachgewiesen, sowie die Fähigkeit, über viele Stunden auf der Oberfläche von fließendem Wasser transportiert zu werden, wobei sich die Ergebnisse artspezifisch deutlich unterschieden (Schuppenhauer et al. 2019).
Molekularbiologische Erfassung von Hornmilben
Boden ist ein hochdiverser und individuenreicher Lebensraum. Um seine zumeist winzigen Bewohner morphologisch zu untersuchen, braucht es hochwertige Mikroskope, langjährig erworbene taxonomische Expertise und viel Zeit. Deshalb ist selbst in Deutschland die Biodiversität im Boden nur unzureichend untersucht und Langzeitstudien, die Rückschlüsse auf Bestandsentwicklungen erlauben würden, gibt es maximal für Regenwürmer. Bodenorganismen sind jedoch für viele Ökosystemfunktionen essentiell und so ist die Entwicklung schnellerer, jedoch taxonomisch korrekter Erfassungsmethoden notwendig. In verschiedenen Kooperationsprojekten (GBOL, MetaInvert ) wurde deshalb zur Entwicklung molekularbiologischer Methoden für die Erfassung von Bodentiergemeinschaften beigetragen (Schmidt et al. 2022) und vor allem der Aufbau von Referenzbibliotheken mit korrekt identifizierten Artmarkern vorangetrieben (Lehmitz & Decker 2017; Collins et al. 2023).
Beteiligung an sektionsübergreifenden Projekten
Abgeschlossene Forschungsschwerpunkte
Rote Liste und Gesamtartenliste der Regenwürmer (Lumbricidae et Criodrilidae) Deutschlands
An der FU Berlin wurde im Auftrag des BfN das Projekt „Erstellung der Roten Listen 2020 – Vorbereitungsphase (FKZ 3511 861100)“ durchgeführt. Ziel des Projektes war die Methodenoptimierung bei der Erstellung Roter Listen. Da es bis 2016 keine Rote Liste der Lumbriciden Deutschlands gab und die Artenzahl überschaubar war, wurde am Beispiel dieser Tiergruppe nach der Methodik und mit den Hilfsmitteln des BfN eine Rote Liste erarbeitet (Lehmitz et al. 2016).
In Zusammenarbeit mit den Lumbricidenexperten Deutschlands wurde zunächst eine Checkliste der deutschen Lumbricidenarten erstellt (Lehmitz et al. 2014), denn zuvor war nicht genau bekannt, wie viele Regenwurmarten es in Deutschland gibt. Des Weiteren wurden möglichst viele Daten aus Literatur und Sammlungen sowie von Institutionen und Privatpersonen über Regenwurmnachweise der letzten 100 Jahre zusammengetragen und ausgewertet, vor allem unter Verwendung der Bodentierdatenbank edaphobase. Die Gefährdungsanalyse für Rote Listen wurde dann anhand der aktuellen Bestandssituation, des Bestandstrends und möglicher Risikofaktoren vorgenommen. Bestandteil der Roten Liste war außerdem die Analyse der Verantwortlichkeit Deutschlands für die einzelnen Arten.