The impact of habitat fragmentation by anthropogenic infrastructures

Zusammenfassung
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ZUSAMMENFASSUNG
Für den Schutz von Wölfen ist es notwendig zu wissen wie sie mit anthropogenen
Veränderungen ihrer Umwelt zu Recht kommen. Da die Beeinflussung des Wolfes durch den
Menschen nicht eindeutig und leicht zu messen ist, benutzte ich vielfältige Methoden, um das
Thema von verschiedensten Seiten zu bearbeiten. Zudem untersuchte ich zwei unterschiedliche
Wolfspopulationen, welche unter sehr verschiedenen Umweltbedingungen leben, um die
Übertragbarkeit und Limitationen meiner Schlussfolgerungen zu testen.
In Kapitel 2 bearbeitete ich die Fragestellung, ob diverse Methoden zur Erhebung von
Wolfsvorkommen gleiche Ergebnisse liefern. Hierzu wurden drei mit Sendehalsbändern
ausgestattete Wölfe telemetrisch überwacht, während des Winters wurde Schneekartieren
durchgeführt, sowie während des restlichen Jahres systematisch nach Wolfskot gesucht.
Anschließend wurde die Verteilung von Gebieten mit unterschiedlichem Wolfsvorkommen,
basierend auf Daten, welche an Hand der zuvor genannten Erhebungsmethoden gesammelt
wurden, verglichen. Alle drei Methoden lieferten ähnliche Ergebnisse bezüglich des
Wolfsvorkommens. Die systematische Suche nach Wolfskot war zeitlich gesehen die effektivste
Methode, jedoch lieferte sie auch die geringsten Informationen. Das Schneekartieren war ähnlich
zeiteffektiv, kann jedoch nur in kalten Gegenden und im Winter eingesetzt werden. Die
Telemetrie ist nicht empfehlenswert zur großflächigen Erhebung von Wolfsvorkommen, da sie
sehr kostspielig und zeitaufwendig ist. Um jedoch Informationen über Aktivität und
Habitatnutzung in kleineren Untersuchungsgebieten zu erhalten, ist sie die bevorzugte Methode.
Im 3. Kapitel befasste ich mich mit dem Aspekt des anthropogenen Einflusses auf die
Habitatwahl von Wölfen. Nach einer Charakterisierung der Wolfshabitate bezüglich
Landnutzung, Beutedichte und anthropogenen Einflüssen, wurden sie mit wolfsfreien Gebieten
verglichen. Wolfshabitate in Portugal wiesen stark erhöhte Dichten an Vieh, geringere Präsenz
von Menschen, sowie weitläufige offene Landschaften auf. Ein Habitatnutzungsmodell, welches
mit Hilfe logistischer Regression erstellt wurde, identifizierte Viehdichte und Straßendichte als
die Hauptfaktoren bei der Beeinflussung von Wolfsvorkommen. Der negative Einfluss
anthropogener Infrastrukturen auf Wölfe wurde des Weiteren deutlich durch von Wölfen
gezeigtes Meidungsverhalten gegenüber großen Straßen und Siedlungen.
Da Wölfe unter verschiedenen Umweltbedingungen unterschiedlich auf die Anwesenheit
von Menschen zu reagieren scheinen, was durch mannigfaltige Studien zur Habitatwahl von
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Wölfen festgestellt wurde, ist es ratsam, die Übertragbarkeit der zuvor gezogenen
Schlussfolgerungen auf andere Wolfspopulationen zu testen. Aus diesem Grund wiederholte ich
in Kapitel 4 die zuvor in Kapitel 3 durchgeführten Analysen mit Daten, welche in einem zweiten
Untersuchungsgebiet in Polen erhoben wurden. Wolfsgebiete wiesen höhere Viehdichten,
niedrigere Schalenwilddichten, geringere anthropogene Einflüsse und eine stärkere Bewaldung
auf. Diese Ergebnisse zeigen, dass der beständigste Faktor für die Vorhersage von
Wolfsvorkommen
die
anthropogenen
Einflüsse
sind.
Die
Verteilung
verschiedener
Landnutzungstypen innerhalb der Wolfshabitate war in den zwei Untersuchungsgebieten
gegenläufig. Sie spiegelte jedoch die Unterschiede in der Beutezusammensetzung der zwei
Wolfspopulationen wider. Das zuvor erstellte Habitatnutzungsmodell sagte die Verteilung
geeigneter und ungeeigneter Habitate voraus, insgesamt unterschätzte es jedoch die Eignung des
Untersuchungsgebietes für Wölfe.
Um auch weniger offensichtliche, negative Einflüsse des Menschen auf den Wolf zu
erkennen, welche zwar bisher noch keinen Populationsrückgang hervorgerufen haben, dies aber
in naher Zukunft tun könnten, führte ich in Kapitel 5 Stresshormonanalysen durch. Die
Konzentration an Stresshormonen wurde in Kotproben von Wölfen, welche in unterschiedlich
stark anthropogen genutzten Gebieten leben, gemessen und miteinander verglichen. Die Analyse
zeigte, dass ein höherer Anteil urbaner Gebiete innerhalb des Streifgebietes eines Wolfsrudels zu
einer erhöhten Stresshormonkonzentration führt. Einflüsse anderer Faktoren auf die
Stresshormonkonzentration, wie zum Beispiel Paarungszeit oder Wetterbedingungen, konnten
ausgeschlossen werden. Kot, welcher an Wegkreuzungen abgesetzt wurde und somit eine
Markierungsfunktion vermuten lässt, wies jedoch höhere Konzentrationen an Stresshormonen
auf.
Genetische Verarmung bei isolierten Teilpopulationen, herbeigeführt durch anthropogene
Barrieren, wie zum Beispiel Straßen, ist ein weiterer potentieller Grund für einen
Populationsrückgang. Folglich nutzte ich in Kapitel 6 genetische Analysen als eine weitere
Methode zum Erkennen unterschwelliger, negativer, menschlicher Einflüsse auf Wölfe, bereits
bevor
diese
weitreichende
Auswirkungen
hervorrufen
können.
Durch
eine
Mikrosatellitenanalyse konnten 23 individuelle Genotypen bestimmt werden. Von diesen wurden
sechs Genotypen beidseitig großer Strassen, welche das Untersuchungsgebiet kreuzen, entdeckt.
Dieses erste Indiz, welches für die Semipermeabilität der Strassen für Wölfe spricht, konnte
bestätigt werden durch einen Inzuchtkoeffizienten nahe null und einen Überschuss an
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Heterozygoten in der Population. Die FST -Werte zeigten an, dass die Trennung der Population
durch Hauptstraßen 2.6-5.6% der gesamten genetischen Variation ausmacht. Des Weiteren lagen
die erwarteten Heterozygotiewerte höher als in Populationen, welche in naher Vergangenheit
einem genetischen Flaschenhals unterlagen.
Im 7. Kapitel wendete ich schließlich das zuvor in Kapitel 3 erstellte und in Kapitel 4
validierte Habitatnutzungsmodell auf den Raum Deutschland an, um potentiell geeignete
Wolfshabitate zu identifizieren. Das Modell wies zwei großräumige Gebiete mit optimaler
Eignung für Wölfe im Nordosten und Westen Deutschlands aus, sowie einige kleinere Gebiete
im Norden, Osten und Westen des Landes. Potentiell geeignetes Habitat erstreckte sich über den
gesamten Nordosten und Südwesten Deutschlands, die beiden Gebiete wurden jedoch nur durch
einen schmalen Korridor geeigneten Habitates miteinander verbunden. Gebiete mit einem
erhöhten Risiko für Konflikte zwischen Menschen und Wölfen, welche durch eine geringe
Straßendichte und hohe Viehdichte gekennzeichnet sind, lagen im Norden, Zentrum und Süden
des Landes. Insgesamt ein Drittel des Landes zeichnet sich durch eine mögliche Eignung für
Wölfe aus, wobei jedoch nur 4% als optimales Wolfshabitat eingestuft wurden. Für ganz
Deutschland wurde eine potentielle Wolfspopulationsgröße von maximal 1500 Tieren berechnet.
Die Ergebnisse dieser Studie legen die Vermutung nahe, dass anthropogene Einflüsse die
Habitatwahl von Wölfen beeinflussen. Dennoch können Wölfe sich auch in Gebieten
niederlassen, welche stark durch anthropogene Infrastrukturen fragmentiert sind, wenn
angemessene Beutedichten vorliegen. Jedoch ist es für den Schutz der Wölfe wichtig, den
Barriereeffekt von Straßen zu minimieren und diese permeabel für Wölfe zu gestalten, um die
Bildung von genetisch isolierten Teilpopulationen zu vermeiden. Des Weiteren müssen weniger
offensichtliche, negative Einflüsse des Menschen auf Wölfe bedacht werden, da zum Beispiel
ein chronisch erhöhter Stresslevel die Überlebensfähigkeit von Populationen langfristig
verringern kann. Die Habitatstudie zeigte, dass Deutschland über geeignete Wolfshabitate
verfügt und diese, im Falle entsprechender Management- und Schutzmaßnahmen, auch auf
natürlichem Wege von Wölfen wiederbesiedelt werden können.