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Impact of flood control on communities of meadow butterflies in the Nationalpark Donau-Auen

Fies, Rebecca (2014) Impact of flood control on communities of meadow butterflies in the Nationalpark Donau-Auen.
Masterarbeit, University of Vienna. Fakultät für Lebenswissenschaften
BetreuerIn: Fiedler, Konrad

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DOI: 10.25365/thesis.32040
URN: urn:nbn:at:at-ubw:1-29563.08769.886160-5

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Abstract in English

The impact of flooding regimes on temperate-zone butterfly communities has thus far received little attention. Along the river Danube in eastern Austria, a levee built in the late 19th century nowadays largely interrupts natural river dynamics. Only a fraction of the floodplain area still experiences annual inundations during summer after snow-melt in the Alps. Butterfly communities on meadows have to face another crucial and unpredictable event, viz. mowing. To study the influence of these two factors on butterfly communities we repeatedly counted butterflies over a vegetation period on 18 flooded and 20 non flooded meadows. Also a dataset from an earlier survey (2012) at the same region was used, to compare the influence of a strong summer inundation (my survey, 2013) to the influences of a softer inundation (2012). We also assessed the availability of nectar sources and the nutrient status of the meadows. The butterfly species list, containing species that were found in 2013, 2012, 2005 and in the Viennese part (listed by HÖTTINGER et al. 2013) contains 84 species, of which three species are listed as strongly endangered and 24 as endangered, on the Red list of Lower Austria. Species number per meadow was exclusively influenced by overall butterfly abundance; in turn, overall butterfly abundance, as expected, was lower on meadows affected by annual flooding. But nevertheless, species accumulation curves suggest that the species richness on the flooded, southern meadows was smaller than on the not flooded, northern meadows. Likewise, as expected, species composition differed significantly relative to flooding regime. Butterfly species which were more common on flooded meadows were not typical wetland species, but rather the most abundant ubiquitous species. Grass-feeders were more affected by flood regime than herb-feeders in general. In particular, Brassicaceae-feeding species of the family Pieridae were relatively more prevalent on nutrient-rich flood-prone meadows. The proportion of migratory and dispersive butterflies, but also butterflies showing a high fecundity and a long lifespan, was higher on flood-prone meadows. On flood-impacted meadows more butterflies were found which are characteristic for more humid habitats. Against expectations, disturbance effects of mowing were outweighed by flooding; mowing shaped species composition only if the annual inundation was less intense. Meadows with medium flooding impact by uprising groundwater (N_O) and annually flooded meadows are ruled by niche differentiation, whereas the butterfly assemblages on meadows without flooding impact are rather ruled by the limiting similarity theory.

Schlagwörter in Englisch

butterflies / flood / levee / floodplain species / species composition / functional diversity

Abstract in German

Der Einfluss von Überflutung auf Tagfaltergemeinschaften wurde bisher kaum untersucht. Im Nationalpark Donau-Auen erfahren die Tagfaltergemeinschaften südlich des Marchfeld- Schutzdamms, welcher im späten 19. Jahrhundert erbaut wurde, regelmäßige Überflutungen. Die Wiesen nördlich des Damms sind von der Dynamik des Hochwassers abgetrennt. Die Überflutung wird jährlich im Sommer in unterschiedlichem Ausmaße durch die Schneeschmelze in den Alpen verursacht. Neben der Überflutung ist die Mahd der zweite unvorhersehbare Faktor mit welchen die Tagfaltergemeinschaften umgehen müssen. In dieser Studie wurde der Einfluss der Überflutung sowie der Mahd auf die Tagfaltergemeinschaften untersucht. Dazu wurden die Tagfalter auf 20 nicht überfluteten und 18 überfluteten Wiesen über eine Vegetationsperiode hinweg regelmäßig erfasst. Um die Auswirkungen unterschiedlich starker Überflutung auf die Tagfaltergemeinschaften abschätzen zu können wurden Daten aus dem Jahr 2012 und 2005, Jahre mit sehr geringem Hochwasser, mit den Daten dieser Arbeit (2013), mit einem sehr starken Hochwasser, verglichen. Zudem wurde auf jeder Wiese die Nektarverfügbarkeit bewertet sowie der Nährstoffgehalt der Wiesen erfasst. Regressionsanalysen ergaben, dass einzig die Abundanz einen Einfluss auf den lokalen Artenreichtum nimmt. Hingegen zeigen Artenakkumulationskurven, dass weniger Arten des regionalen Artenpools auf den südlichen Wiesen vorkommen. Im Gegensatz zum lokalen Artenreichtum ist jedoch die Abundanz signifikant geringer auf den Wiesen mit Hochwasserreinfluss. Auch die Futtergilden wurden vom Hochwasser verändert. Auf den südlichen Wiesen gab es einen höheren Anteil an Kraut-fressenden und innerhalb dieser Gilde an Brassicaceae-fressenden Schmetterlingen. Auf den nördlichen Wiesen waren die Gras-fressenden Tagfalter relativ gesehen häufiger. Es wurde zudem ein signifikant höherer Anteil an Wanderfaltern, dispersiven Tagfaltern und Tagfaltern mit einer sehr langen Lebensspanne und einer hohen Fekundität auf den überfluteten Wiesen angetroffen. Die Artenzusammensetzung der Tagfalter wurde ebenfalls stark vom Hochwasser beeinflusst. Ebenso wie der Einfluss der Flut, beeinflusste auch der Nährstoffgehalt die Artenzusammensetzung. Entgegen der Erwartungen konnte keine charakteristische Tagfaltergemeinschaft bestehend aus Arten, welche auf feuchte Habitate spezialisiert sind, für die regelmäßig überfluteten Wiesen gefunden werden. In beiden Jahren machten die drei insgesamt häufigsten Arten fast die Hälfte des Unterschiedes zwischen der Artenzusammensetzung im nördlichen und südlichen Teil aus. Dennoch konnten auf den südlichen Wiesen mehr Arten nachgewiesen werden, welche in relativ feuchten Lebensräumen vorkommen. Entgegen aller Erwartungen stellte sich heraus, dass der Faktor Mahd von dem Faktor Flut überlagert wird und nur geringfügigen Einfluss auf die Artenzusammensetzung im Jahr 2012 nahm. Die Tagfaltergemeinschaften der Wiesen mit einem mittleren Einfluss durch den Faktor Flut (N_O) werden von der Niche Differentiation theory bestimmt, die nördlichen Wiesen ohne Einfluss durch die Flut eher durch die Limiting Similarity theory.

Schlagwörter in Deutsch

Tagfalter / Überflutung / Damm / Auwaldarten / Artenzusammensetzung / Funktionelle Diversität

Item Type: Hochschulschrift (Masterarbeit)
Author: Fies, Rebecca
Title: Impact of flood control on communities of meadow butterflies in the Nationalpark Donau-Auen
Umfangsangabe: 69 S. : Ill., graph. Darst., Kt.
Institution: University of Vienna
Faculty: Fakultät für Lebenswissenschaften
Publication year: 2014
Language: eng ... Englisch
Supervisor: Fiedler, Konrad
Assessor: Fiedler, Konrad
Classification: 42 Biologie > 42.90 Ökologie: Allgemeines
AC Number: AC11636245
Item ID: 32040
(Das PDF-Layout ist ident mit der Druckausgabe der Hochschulschrift.)

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