title: Insekten in Wäldern. Ansammlungen, Eiflüsse auf die Baumvielfalt und Populationsdynamik
title: Insects in forests. Assemblages, effects of tree diversity and population dynamics
Creators: name: Alalouni, Urwa
Publisher: name: Philipps-Universität Marburg
Year: 2014
Subjects: Insects
Population Dynamics
Insekten
Ökosystem
Tree Diversity
Wald
Biowissenschaften, Biologie

description: In Waldökosystemen haben Insekten
      eine sehr hohe ökologische und ökonomische Bedeutung. Viele
      Arten, wie z.B. der Schwammspinner (Lymantria dispar L.) sind
      bedeutende Schadinsekten, andere Lepidopteren sind durch
      forstwirtschaftliche Maßnahmen bedroht und gelten als
      Indikatorarten im Naturschutz. Ein effizientes und
      naturschutzfachliche fundiertes Management von
      Insektengemeinschaften und deren Habitate benötigt ein
      umfassendes Verständnis der Faktoren, welche die Verbreitung
      und Dynamik von Insekten in ihren natürlichen Habitaten
      beeinflussen. Ziel dieser Arbeit ist es, Einblicke in die
      Faktoren herauszuarbeiten, welche die Artenzusammensetzung
      und Populationsdynamik von Insekten in Waldökosystemen
      bedingen. Dafür werden Schmetterlinge als Modellgruppe
      genutzt, um räumliche Muster der Artenzusammensetzung und
      Populationsdynamiken sowie die beeinflussenden Umweltfaktoren
      zu untersuchen. Das zweite Kapitel der Dissertation
      beschäftigt sich mit den Effekten von Umweltparametern und
      räumlicher Distanz auf Artenzusammensetzungen auf einer
      regionalen Skala. Hierfür wurden Daten zur Verbreitung von
      Schmetterlingsarten im Gebiet des Bayerns genutzt. Zwei
      statistische Methoden wurden zu diesem Zweck angewendet: „raw
      und distance approaches“. Unsere Ergebnisse zeigen, dass
      sowohl Umweltmerkmale, als auch räumliche Distanz die
      Zusammensetzung der Artengemeinschaften der Lepidopteren
      beeinflussen. Allerdings zeigen die statistischen Methoden
      (raw und distance approaches) widersprüchliche Ergebnisse in
      Bezug auf die relativen Effekte der einzelnen Prozesse. Im
      dritten Kapitel untersuche ich den Einfluss von
      Baumdiversität auf den Fraßdruck von herbivoren Insekten auf
      Eiche, sowie auf Fraß und Wachstum eines generalistischen
      Herbivoren (Lymantria dispar). Ich zeige, dass mit
      zunehmender Diversität von Baumbeständen der Fraßschaden
      durch Herbivorie in den Baumbeständen abnimmt, konnte aber
      keinen Einfluss der Baumdiversität auf den Fraß und das
      Wachstum von L. dispar-Larven feststellen. Daraus schließe
      ich, dass die Abnahme des Fraßschadens im Freiland auf die
      verschiedenen Prozesse der Assoziationsresistenz
      zurückzuführen ist. Im vierten Kapitel untersuche ich die
      Faktoren, welche die Populationsdynamik von Insekten
      beeinflussen. Mit dem Schwammspinner (Lymantria dispar) als
      Modell begutachte ich die Rolle der natürlichen Feinde in der
      Populationsdynamik der Art. Darauf folgend vergleiche ich die
      Rolle der natürlichen Feinde zwischen den nativen und
      invasiven Verbreitungsgebieten dieses bedeutenden
      Forstschädlings. Die Ergebnisse zeigen, dass die natürlichen
      Feinde einen großen Einfluss auf die Populationsdynamik des
      Schwammspinners ZUSAMMENFASSUNG 98 haben, und zu den höchsten
      Mortalitätsraten führen. Unter den Parasitoiden verursachen
      die tachiniden Fliegen die höchsten Mortalitätsraten an
      Larven und Puppen. Die Mortalität steigt mit dem Breitengrad.
      Dennoch scheinen die Wirkungen der Parasitoiden abhängig von
      Dichte des Wirts zu sein. Im Gegensatz zum nativen
      Verbreitungsgebiet, wo Parasitoide für die Populationszyklen
      verantwortlich sind, steht im invasiven Verbreitungsgebiet
      vor allem Prädation als Ursache dessen in Verdacht.
      Zusätzlich beeinflussen Waldform und Wirtspflanze die
      Populationszyklen im invasiven Bereich. Daher vermuten wir,
      dass die Populationsdynamik des Schwammspinners durch die
      Interaktion von mehreren Faktoren sind z. B. Wetter,
      Wirtspflanzen und natürliche Feinde.
description: Sound management and conservation
      of insect communities and forests require a thorough
      understanding of the factors affecting insects and their
      habitats. Insects play an essential role in forest
      ecosystems. Many species of forest insects, e.g., the gypsy
      moth (Lymantria dispar L), impose a great danger on forests
      by defoliating trees. Other species, such as butterflies, are
      considered indicator species for nature conservation. The
      purpose of this dissertation is to provide some insight into
      the relationship between insects and forests. I use moths as
      a model to study the processes affecting insect assemblages,
      tree-insect interactions and population dynamics of insects.
      In the first chapter, I present the topics of my dissertation
      starting with a general introduction about the roles of
      insects in forests. The second chapter points out the effects
      of environmental and neutral processes on species
      compositions. I particularly disentangle the effects of
      environmental versus spatial distance on the compositions of
      moth assemblages. Two statistical approaches were applied for
      this purpose: the raw and distance approaches. Our results
      show that both environmental and spatial distance influence
      the composition of species assemblages. Thus, environmental
      and neutral processes contribute to the diversity of
      Lepidoptera insects in Bavarian forests. However, the
      statistical methods (raw and distance approaches) showed
      inconsistent results with regard to the relative importance
      of each process on moth assemblages. In the third chapter, I
      investigate the effects of the diversity of tree stands on
      insect herbivory on oak and whether the effects of tree
      diversity on herbivory damage are reflected by the
      performance (leaf consumption, growth) of the generalist
      herbivore Lymantria dispar. The study shows that the damage
      on oak caused by herbivores decreases with the increased
      diversity of tree stands. This decrease is not reflected by
      the performance of a generalist herbivore (Lymantria dispar),
      neither in field nor in lab assays. Hence, the changes in the
      tree quality do not explain the reduction of damage by
      herbivores. Alternative mechanisms such as natural enemies
      and resource dilution (associational resistance) are
      suggested. In the fourth chapter, I study and review factors
      affecting the population dynamics of forest insects. I use
      the foliage feeding insect, the gypsy moth (Lymantria
      dispar), as a study- model. I highlight the role of natural
      enemies in the population dynamics and population cycles of
      the gypsy moth in its native and invasive ranges. The results
      show that natural enemies have a large impact on the
      population dynamics of the gypsy moth because they cause the
      highest mortality rates. Among parasitoids, the tachinids
      cause the highest rates of mortality in larvae and pupae
      populations. These mortality rates increase in the northern
      latitudes. Furthermore, the effects of the parasitoids seem
      to be density dependent. Parasitoids are thought to influence
      the population cycles in the native range. In the invasive
      range, predators were reported to be responsible for the
      population cycles. Certain types of forests and host plants
      were additionally reported to influence population cycles in
      the invasive range. We speculate that the population dynamics
      of the gypsy moth is largely influenced by the interaction of
      several factors, basically weather, host plants and natural
      enemies. However, this may differ between native and invasive
      ranges.