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Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurden an zwei Insektenarten, dem Laufkäfer Calathus erratus (Sahlberg 1827) und dem Sandohrwurm Labidura riparia (Pallas 1773), Untersuchungen zur genetischen Diversität und Populationsstruktur durchgeführt, um Rückschlüsse auf die Entwicklung der genetischen Variabilität in gestörten und fragmentierten Landschaften zu ziehen. Auch Aussagen über das Besiedlungsgeschehen in der Lausitz wurden getroffen. Dabei wurden Calathus erratus-Individuen von 13 Untersuchungsstandorten in Bergbaufolgelandschaften und von ehemaligen Truppenübungsplätzen populationsgenetisch mittels Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) untersucht. Bei Labidura riparia erfolgten populationsgenetischen Untersuchungen an 21 Populationen. Hier wurden Sekundärhabitate (Bergbaufolgelandschaften, ehemalige Truppenübungsplätze und eine Kalihalde) sowie Primärhabitate (Ostseeküste, Binnendüne) beprobt. Als molekulares Markersystem kamen Mikrosatelliten zum Einsatz. Es wurde gezeigt, dass Insekten als Pionierbesiedler relativ schnell großflächige, gestörte Offenlandbereiche im Gebiet der Lausitz besiedeln können. Der Sukzessionstyp (Primär- oder Sekundärsukzession), sowie das Alter der Flächen seit Beendigung des Störungsvorganges, spielten dabei nur eine untergeordnete Rolle. Wichtig für den Besiedlungsprozess ist das Vorhandensein geeigneter Habitatbedingungen, welche besonders durch Standortfaktoren wie Vegetation und anderen strukturellen Komponenten beeinflusst werden. Bei beiden Arten, dem Laufkäfer Calathus erratus und dem Sandohrwurm Labidura riparia, wurden hohe Gen-Diversitäten und eine starke genetische Ähnlichkeit der Populationen auch über größere geographische Entfernungen hinweg festgestellt. Mit hoher Wahrscheinlichkeit fand bei beiden Untersuchungsarten im Gebiet der Lausitz kein einzelnes Besiedlungsereignis, sondern eine kontinuierliche Immigration von Individuen statt, bzw. findet immer noch statt. Flächen der Bergbaufolgelandschaften und der Truppenübungsplätze, auf denen die Arten rezent auftreten, können als Ausgangshabitate für die Kolonisation neuer Habitate in der Lausitz dienen. Beide Arten weisen eine hohe Mobilität auf. So waren alle untersuchten Sandohrwürmer geflügelt. Es ist von einem Flugvermögen auszugehen. Für die Laufkäferart Calathus erratus wurde ein hoher Anteil makropterer Individuen überwiegend auf jungen Untersuchungsflächen in der Bergbaufolgelandschaft nachgewiesen und damit ein aktiver Kolonisationsprozess dokumentiert. Weiterhin wiesen beide Arten eine geringe, auf eine räumliche Populationsstruktur zurückzuführende Populationsdifferenzierung auf. Bei Labidura riparia wurde, im Gegensatz zu Calathus erratus, eine räumliche Populationsstruktur festgestellt, die dem isolation-by-distance Modell folgte. Die Sandohrwurmpopulationen der Untersuchungsstandorte der Küste unterschieden sich genetisch von den Festlandspopulationen. Als Ausgangspunkt der Besiedlung der Bergbaufolgelandschaften diente mit hoher Wahrscheinlichkeit die Binnendüne bei Dömitz. Die Kolonisation der Offenstandorte der Lausitz durch Calathus erratus und Labidura riparia erfolgte auch aus umgebenden Habitaten. Bergbaufolgelandschaften und ehemalige Truppenübungsplätze verfügen über eine wichtige Habitatfunktion für Tierarten, die auf offene, sandige Habitate angewiesen sind. Diese Standorte sind besonders wegen ihrer Großflächigkeit als Refugialräume geeignet. Mit fortschreitender Sukzession wird sich der Anteil von Offenlandflächen in den Bergbaufolgelandschaften und auf Truppenübungsplätzen verringern. Während der Laufkäfer Calathus erratus durch sein breiteres Habitatspektrum auch im Bereich von Ruderalfluren eine hohe Überlebenswahrscheinlichkeit hat, ist der Sandohrwurm Labidura riparia auf bestehende natürliche Standorte und anthropogen geschaffene Sekundärstandorte angewiesen. Beide Insektenarten sind jedoch in der Lage, eventuell neu entstehende Habitate zu besiedeln. ; Within the framework of this thesis, I carried out molecular investigations of genetic variation and population structure of two insect species, the ground beetle Calathus erratus and the earwig Labidura riparia, to confirm the development of genetic variability in disturbed and fragmented landscapes. Also statements on colonisation of the insect species in Lusatia have been made. Investigations of population genetics of Calathus erratus were carried out on 13 sites in post-mining landscapes and former military training areas applying Amplified Fragment Length Polymorphism (AFLP) method. In total, 21 populations of Labidura riparia were investigated. Populations from secondary habitats (post-mining landscape, former military training areas and a potassic heap) and primary habitats (coast of Baltic See, inland dune) were included. Microsatellites were used as a molecular marker system. It was demonstrated that insects quickly colonise large disturbed open-landscapes in Lusatia. Succession type (primary or secondary succession) and age of sampling sites (time since dumping) were of less importance for colonisation. On the other hand, suitable habitat conditions, for instance sparse vegetation and structural components, are important for the colonisation process. For the ground beetle Calathus erratus and the earwig Labidura riparia, high gene-diversity and low genetic differentiation among populations were found, also over larger geographical distances. For both species the data suggest that there was no single colonisation event, but continuous immigration of individuals. The post-mining landscape itself and former military training areas with current populations of the species can have served as sources for colonisation of new habitats in Lusatia. Both species are highly mobile. All sand-earwigs were winged, thus flight ability can be assumed. For beetle species Calathus erratus large proportions of macropterous individuals were found on young investigation sites in the post-mining landscape. Both species show only weak differentiation among the populations. In contrast to Calathus erratus in Labidura riparia an isolation-by-distance pattern was found. The earwig populations from coastal sites were genetically differentiated from mainland populations. Colonisation of post-mining landscape by Labidura riparia started obviously from an inland-dune near Dömitz. Colonisation of Lusatia by Calathus erratus and Labidura riparia took place from surrounding habitats. Post-mining landscapes and former military training areas are important habitats for species mainly restricted to open sandy landscapes. The significance of the habitats as refuge sites is especially due to the comparatively huge size of the landscape. With ongoing succession the amount of open land areas in post-mining landscapes and former military training areas will decrease, making the habitat unsuitable for these species. The ground beetle Calathus erratus is able to use also ruderal sites as habitats, the earwig Labidura riparia is reliant on natural and secondary sites created by man. However, both species are able to colonise new developing habitats.

Die Bergbaufolgelandschaft stellt in Mitteleuropa die einzigartige Möglichkeit dar, den Prozess der Primärsukzession großflächig zu beobachten. Hierbei können z.B. Veränderungen in der Artenanzahl, der Artenzusammensetzung oder in der Struktur der Lebensgemeinschaften untersucht werden. Die bergbauliche Inanspruchnahme der Flächen führt zu einer extremen Störung. Nach erfolgter Verkippung des Abraumes können ökologische Prozesse wie Bodenbildung und Sukzession auf den neu entstandenen Flächen jedoch häufig relativ ungestört ablaufen. Um den Prozess der Besiedlung dieser Flächen zu analysieren, wurde die Laufkäferart Calathus erratus (SAHLBERG, 1827) als Modellart ausgewählt. Mittels genetischer Methoden wurde die Besiedlung großflächiger gestörter Offenlandbereiche im andschaftsmaßstab untersucht. Hierzu wurden Tagebaustandorte verschiedenen Alters und Entfernung zum unverritzten Land als Untersuchungsgebiete gewählt. Als Vergleichsstandorte dienten ehemalige Truppenübungsplätze. Die Käferpopulationen der verschiedenen Untersuchungsstandorte wurden hinsichtlich ihrer genetischen Variabilität mittels molekularer Marker untersucht. Von den genetischen Untersuchungen zur Populationsstruktur der Laufkäferart Calathus erratus werden Rückschlüsse auf die Entwicklung der genetischen Variabilität in gestörten und fragmentierten Landschaften erwartet. ; The ground beetle species Calathus erratus (SAHLBERG, 1827) was selected to analyze the colonisation process of the post-mining landscape in Lower Lusatia. Calathus erratus is a pioneer species appearing in high abundance in open habitats during early stages of succession. Wing dimorphism was detected in this species. Genetic diversity of ground beetle populations of disturbed open landscapes was investigated using AFLP (Amplified Fragment Length Polymorphism). Mining sites of different age (age since dumping) were sampled. Sites in former military training areas were chosen for comparison. It was shown that there is a low genetic differentiation among spatially distinct beetle populations. Consequently, genetic variability resided mostly within populations (97.7% of total genetic variation). Also the genetic distance between sampling sites was low (Fst = 0.02). No correlation between geographic distance (up to 120 km) and genetic distance of populations was detected. Thus, the influence of genetic drift is negligible relative to gene flow between populations. There was no difference in genetic variability of beetle populations collected in post-mining landscape or in former military training areas. The results show that disturbed open landscapes are colonized from surrounding habitats without genetic bottlenecks. Because of the high numbers of macropterous individuals in young sampling sites, dispersal of beetles over longer distances seems possible. Geographic distance or age since dumping does not play an important role in colonisation of disturbed open landscapes.

Die Bekämpfung von Schadinsekten durch die Ausbringung von Pflanzenschutzmitteln mittels Luftfahrzeugen ist grundsätzlich gesetzlich verboten. Ausnahmen sind für Kronenbereiche von Wäldern und Steillagen des Weinbaus möglich, aber nur unter Einhaltung von Auflagen und Anwendungsbestimmungen, die die Auswirkungen für Nichtzielorganismen auf ein vertretbares Maß reduzieren. Die entsprechenden Pflanzenschutzmittel müssen hierzu für die Verwendung mit Luftfahrzeugen vom BVL zugelassen werden. Das UBA fungiert in diesem Verfahren als Benehmensbehörde. In der vorliegenden Studie wurden bestehende Anwendungsbestimmungen des Umweltbundesamtes überprüft und zahlreiche Alternativoptionen analysiert und diskutiert. Die Bearbeitung erfolgte auf Basis einer umfangreichen Literaturauswertung von mehr als 2500 Quellen, darunter vielen unveröffentlichten Gutachten, Studien und akademischen Abschlußarbeiten, sowie einer GIS-Auswertung und Befragungen von Experten, Praktikern und Behördenvertretern, sowie ehrenamtlichen Spezialisten für verschiedene Artengruppen der Nichtzielorganismen. Die vorliegende Studie beschränkt sich auf die zum Zeitpunkt des Beginns des Forschungsvorhabens für die Anwendung im Kronenbereich zugelassenen Mittel "Dipel ES", "Dimilin 80 WG" und "Karate Forst flüssig". Sie berücksichtigt in erster Linie Auswirkungen auf Arthropoden, Fledermäuse und Vögel als Nichtzielorganismen, für die ein hoher Grad der Betroffenheit vermutet wurde.

Die Studie untersucht, wie die Bundesländer Sachsen, Niedersachsen und Baden-Württemberg den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Biozid-Produkten in ihren Schutzgebieten regeln. Sie wertet rund 1.800 gültige Verordnungs- und Gesetzestexte über Schutzgebiete aus, davon knapp 700 in Sachsen und rund 1.000 in Niedersachsen. Für Baden-Württemberg wurde die neuere Landesgesetzgebung zum Einsatz von Pflanzenschutzmitteln in Schutzgebieten analysiert. Die Studie offenbart umfassende Regelungslücken und Defizite. Sachsen gestattet auf sämtlichen land- und forstwirtschaftlich genutzten Flächen innerhalb seiner Flächen-Schutzgebiete den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Biozid-Produkten nach Maßgabe des Bundesrechts bzw. teilweise unter weitergehenden Auflagen und Einschränkungen - mit Ausnahme von fünf Naturschutzgebieten und der Kernzone eines Biosphärenreservats. In Niedersachsen waren in 96 Prozent der untersuchten Schutzgebieten Pflanzenschutzmittel und Biozid-Produkte zugelassen, im Vergleich zu Sachsen aber mit deutlich mehr Auflagen und Einschränkungen. Während in Baden-Württemberg das Bemühen erkennbar ist, im Landesrecht den Biozid- und Pflanzenschutzmitteleinsatz zu beschränken, unterscheidet sich das Schutzniveau in Sachsen und mit Abstufung in Niedersachsen in Bezug auf den Pflanzenschutzmittel- und Biozideinsatz innerhalb der geschützten Flächen wenig von dem außerhalb liegender Flächen. Der rechtliche Schutz der wertvollen Naturflächen und ihres Arteninventars vor Beeinträchtigung durch Chemikalien ist unzureichend. Insbesondere fehlt es bei den meisten Natura 2000-Gebieten an Schutzgebietsvorschriften, welche das nach EU-Recht erforderliche Schutzniveau sicherstellen. Die Studie leitet daraus Empfehlungen bundesrechtlicher Regelungen im Bundesnaturschutzgesetz ab: In Naturschutzgebieten sollte ein Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Biozid-Produkten grundsätzlich untersagt sein. In Nationalparks und Biosphärenreservaten sollten für die Kernzonen Komplettverbote normiert und die Pflegezonen wie Naturschutzgebiete gehandhabt werden. Bei Natura 2000-Gebieten ist ein Genehmigungsvorbehalt für den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und Biozid-Produkten vorzusehen.