Insektendiversität im Weinbau - Einfluss von Bewirtschaftung und Landschaft

Autor: Marvin Kaczmarek, Julius Kühn-Institut

In diesem Forschungsprojekt untersuche ich den Einfluss von unterschiedlichen Bewirtschaftungsformen, reduziertem Pflanzenschutz bei pilzwiderstandsfähigen Rebsorten (PIWI) und naturnahen Habitatstrukturen im Umland von Rebanlagen mithilfe von Malaisefallen und Gelbschalen sowie dem Metabarcoding-Service von AIM. Die Ergebnisse sollen als Grundlage für ein längerfristiges Monitoring im Rahmen von MonViA, dem Nationale Monitoring der biologischen Vielfalt in Agrarlandschaften, Aufschluss über die Bedeutung der lokalen Bewirtschaftung und der Landschaftsstruktur für die Biodiversität im Weinbau geben.

Weinberge stellen aufgrund ihrer wärmebegünstigten Lage Hotspots der Biodiversität dar. Gleichzeitig ist der Weinbau eine der Kulturen mit den höchsten Pflanzenschutzmittelanwendungen. Die Biodiversität der Insekten ist in den letzten Jahrzehnten in vielen Agrarlandschaften rapide gesunken. Es ist hingegen nicht bekannt, inwiefern solche negativen Bestandsentwicklungen von Arten auch im Weinbau stattfinden. Hier könnten sich die Bedingungen in den letzten Jahrzehnten im Rahmen des integrierten Pflanzenschutzes und durch die Etablierung von Begrünungen in den Rebgassen eher verbessert haben.

In 16 Landschaften in der Südpfalz, welche sich in ihrem Anteil naturnaher Habitate im Umkreis der Rebflächen unterscheiden, wurden zur Erfassung der Insektendiversität Malaisefallen und Gelbschalen aufgestellt. In jeder dieser Landschaften wurden entweder zwei konventionell oder zwei ökologisch bewirtschaftete Flächen beprobt, die jeweils mit einer klassischen oder einer PIWI-Rebsorte bepflanzt waren. Gegenüber den klassischen Sorten erhielten PIWI-Sorten nur etwa ein Drittel der Pflanzenschutzanwendungen. Von April bis September 2020 wurden Insekten gefangen, die mithilfe von Metabarcoding analysiert und aufgrund ihrer DNA-Sequenzen auf dem CO1-Gen in OTUs (Operational Taxonomic Units) eingeteilt wurden. Die Anzahl der OTUs pro Rebfläche wurde als Maß für die Artenvielfalt genutzt. Hierbei konnte ein Einfluss der Bewirtschaftungsform – ob ökologisch oder konventionell – nicht nachgewiesen werden. Während bei PIWIs gegenüber klassischen Rebsorten eine etwas höhere Artenvielfalt herrscht, ist vor allem die umgebende Landschaftsstruktur für die Insektendiversität im Weinbau ausschlaggebend. Mit zunehmendem Anteil naturnaher Habitate steigt die Artenzahl deutlich an.

Die DNA Metabarcoding Technologie von AIM hilft mir in dieser Studie neben der Artenzahl die Biodiversität im Ökosystem Weinbau auch anhand der umfassenden Artenlisten zu bewerten. In der weiterführenden Auswertung der umfangreichen Daten aus dem Metabarcoding der Saison 2020 und weiteren Proben aus dem Folgejahr analysiere ich Unterschiede in der Artzusammensetzung zwischen den Landschaftsstandorten sowie das Auftreten relevanter Arten. Für den Weinbau ist diesbezüglich vor allem das Vorkommen von Schädlingen und Nützlingen – darunter beispielsweise verschiedene Arten von Schlupfwespen – von Relevanz. 2020 konnte ich mithilfe vom Metabarcoding im Weinbau als Schädlinge geltenden Arte wie den Bekreuzten Traubenwickler (Lobesia botrana, BOLD:ACH2178) und die Kirchessigfliege (Drosophila suzukii, BOLD:AAC2499) bereits nachweisen. Weiterhin konnte das Vorkommen wärmeliebender Arten die sich aus dem Mittelmeerraum nach Norden ausbreiten und eingeschleppter Arten belegt werden. Hierzu zählen beispielsweise die ursprünglich in Südosteuropa heimische Bindenblutzikade (Cercopis sanguinolenta, BOLD:AAZ8612) und der aus Amerika stammende Stahlblaue Grillenjäger (Isodontia mexicana, BOLD:AAG1683). Gerade im Hinblick auf ein längerfristiges Monitoring bietet Metabarcoding zur Analyse von Veränderungen der Biodiversität bedeutsame Möglichkeiten. Der Service von AIM ermöglicht es mir hier durch die kompetente Bearbeitung und Sequenzierung der Mischproben und die anschauliche Darstellung der Ergebnisse diese Möglichkeiten in der Ökosystemanalyse und im Insektenmonitoring ideal zu nutzen.

Marvin Kaczmarek (JKI), Oktober 2021