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Agrarökologie Band 21:

Lille R

Zur Bedeutung von Bracheflächen für die Avifauna der Agrarlandschaft: Eine nahrungsökologische Studie an der Goldammer Emberiza citrinella

Flurbereinigung und Intensivierung der Landbewirtschaftung haben zu einer drastischen biologischen Verarmung der Agrarlandschaft geführt. In dieser Studie liess sich am Beispiel der Goldammer nachweisen, dass Ackerbrachen (Flächenstillegung) und brachliegende Ackerrandstreifen deutlich positive Auswirkungen auf die Avifauna der Agrarlandschaft haben. Bracheflächen boten vielfach optimale Ernährungsbedingungen und waren bevorzugte Nahrungshabitate bei der Jungenaufzucht. Aphidophage Schwebfliegenlarven aus Bracheflächen und Getreidefeldern bildeten fast die Hälfte der verfütterten Nahrungsobjekte. Die Rolle der Vögel als Prädatoren und Anti-Antagonisten im biozönotischen Konnex der Getreideblattläuse und ihrer Gegenspieler bedarf wegen der erheblichen agrarökologischen Bedeutung einer näheren Analyse.

Verlag Paul Haupt, Bern, Stuttgart, Wien,
1996. 150 S., 67 Abb., 9 Tab.,
ISBN 3-258-05494-0

Zusammenfassung

Flurbereinigung und Intensivierung der Landbewirtschaftung haben zu einer drastischen biologischen Verarmung der Agrarlandschaft geführt. In dieser Studie wurde der für Agrarökologie und Naturschutz bedeutsamen Frage nachgegangen, ob Ackerbrachen (Flächenstillegung) und brachliegende Ackerrandstreifen positive Auswirkungen auf die Avifauna der Agrarlandschaft haben.
Als geeignete Indikatorart wurde die Goldammer (Emberiza citrinella) 1986–90 in der schleswig-holsteinischen Knicklandschaft (Ostholsteinisches Hügelland) hinsichtlich Brutbiologie (50 Nester) und Nahrungserwerb während der Jungenaufzucht untersucht (20 Paare, insgesamt 3696 Fütterungen).
Die nahrungsökologischen Untersuchungen behandelten die Orte der Nahrungssuche (Suchorte bzw. Nahrungshabitate), die Suchdauer, die gesammelte Nahrungsmenge und den Sucherfolg (mg Nahrung pro Minute Suchdauer), die Art und die Vielfalt der Nahrung sowie die Gewichtsentwicklung der Jungvögel. Die Bestimmung von Nahrungsart und -menge erfolgte anhand von Photographien der fütternden Altvögel am Nest (1691 Farbdiapositive) und ergänzender Direktbeobachtung (Spiegelteleskop). Zur Berechnung von Habitatnutzungspräferenzen wurde ein neuer Index eingeführt und begründet [log (r/√p); Logarithmus des Quotienten aus dem Nutzungsanteil r eines Habitats und der Quadratwurzel seines Flächenanteils p im Aktionsradius der Vögel].
In der untersuchten Population wurden regelmäßig zwei Jahresbruten gezeitigt, bei denen die Jungenaufzucht überwiegend Mitte Mai bis Mitte Juni bzw. im Juli erfolgte (Median der Schlupftermine 23.5. bzw. 8.7.). Bei der Erstbrut fanden sich überwiegend Bodennester (mittlere Nesthöhe bei Erstbruten 16 cm), während Nester der Zweitbrut in Knicksträuchern (häufig Rubus fruticosus und R. idaeus) angelegt wurden (x = 63 cm). Insgesamt ergab sich eine saisonale Zunahme der Nesthöhe um 0,93 cm pro Tag; ein Zusammenhang mit der Vegetationsentwicklung wird belegt. Bodenbruten waren durch Prädation und Witterungseinflüsse besonders gefährdet. Für alle Bruten ergab sich eine Erfolgsrate von 52 % (Nester mit mindestens einem flüggen Jungvogel). Vollgelege der 1. Jahresbrut enthielten im Mittel mehr Eier als Zweitbruten (4,1 bzw. 3,7), verzeichneten aber einen signifikant geringeren Bruterfolg (1,2 bzw. 2,3 flügge Junge pro Brut).
Der Aktionsradius bei der Nahrungssuche lag bei 250 m (95 % der Suchorte) und konnte bis auf etwa 350 m ausgedehnt werden (x = 82 m, Median 65 m). Eine positive Habitatselektion ergab sich lediglich für Bracheflächen, Haferfelder und Säume, die insgesamt 2,5- bis 7,5mal häufiger aufgesucht wurden als nach ihrem Flächenanteil zu erwarten (Präferenzindizes, s. o.). Wintergetreide (Roggen, Weizen, Gerste) sowie Raps und Mais wurden dagegen als Nahrungshabitat ± deutlich und Grünland vollständig abgelehnt. Bei der 1. Jahresbrut erreichten Bracheflächen den höchsten Nutzungsgrad aller Habitate und wurden (flächenbereinigt) bis zu 200mal häufiger aufgesucht als Wintergetreidefelder. Diese wurden erst bei der Zweitbrut ab Ende Juni verstärkt genutzt.
Die Dauer der Nahrungssuche betrug bei vier häufig genutzten Habitaten (Brache, Hafer, Säume, Weizen) im Mittel jeweils 3,9 min (= unterer Grenzwert), in anderen Habitaten bis zu 7,5 min. Die Suchdauer war von der Art der Nahrung und der Habitatqualität abhängig.
Hauptbestandteile der Nestlingsnahrung (4764 Objekte) waren Dipterenlarven (47 %; davon 98 % Syrphidenlarven), Getreidekörner (16 %; 63 % Hafer) und Lepidopterenlarven (12 %; 65 % Aglais urticae). In der Zusammensetzung zeigten sich deutliche saisonale Veränderungen. Die Nutzung der aphidophagen Syrphidenlarven (überwiegend aus Bracheflächen und Haferfeldern) folgte im Juli ihrer Populationsentwicklung im Getreide; bei der Erstbrut stand diese bevorzugte Nahrung ausschließlich in der Brache zur Verfügung. Biologie und Phänologie der Hauptvertreter der Nestlingsnahrung werden ausführlich beschrieben.
Nach Gewichtsanteilen entfielen 46 % der Nestlingsnahrung auf Lepidopterenlarven, 26 % auf Dipterenlarven und 7 % auf Getreidekörner. Die Beziehung zwischen Nahrungsmenge und Suchdauer folgte einer hyperbolischen Sättigungsfunktion. Bei Arthropoden wurde ein mittlerer Sucherfolg von 63 mg/min erzielt; die höchsten Werte ergaben sich in Säumen und Bracheflächen. Getreidekörner erbrachten im Mittel 43 mg/min. Besonders profitable Beute waren die Larven von Aglais urticae und Tipula paludosa (147 bzw. 141 mg/min). Beim Sammeln von Syrphidenlarven mußten in Getreidefeldern signifikant höhere Suchzeiten aufgewendet werden als in Bracheflächen.
Die Nahrungsvielfalt pro Fütterung betrug im Mittel 1,39 (1–5) verschiedene taxonomische Familien. Habitate mit hohem Sucherfolg (und hoher Nutzungspräferenz) zeichneten sich durch eine geringe Nahrungsvielfalt pro Fütterung aus.
Jungvögel der ersten Jahresbrut wiesen eine geringere Gewichtszunahme und ein um 2,5 g niedrigeres Ausfliegegewicht auf als die der Zweitbrut. Zwischen der Gewichtsentwicklung der Nestlinge und der Nutzung von Bracheflächen als Nahrungshabitat bestand eine hochsignifikante positive Korrelation.
Insgesamt nutzten 38 Vogelarten die Bracheflächen zum Nahrungserwerb. 15 Arten wurden häufig oder regelmäßig festgestellt, darunter Rohrweihe, Turmfalke, Waldohreule, Braunkehlchen und Neuntöter.
Unbewirtschaftete und unbehandelte Bracheflächen können in erheblichem Ausmaß zur Stabilisierung und Restitution der Agraravizönosen beitragen.

Summary

The value of set-aside to the bird fauna of the agricultural landscape:
a study on the feeding ecology of the yellowhammer Emberiza citrinella

Modern agriculture has led to a dramatic biological impoverishment of the agricultural landscape. This study aims to assess the effects of permanent set-aside fallow on farmland birds.
The yellowhammer was chosen as an appropriate indicator species and investigated in a hedgerow landscape in Schleswig-Holstein (northern Germany) between 1986–90. A detailed investigation of the feeding ecology of nestlings during rearing was carried out on twenty pairs (3696 foraging bouts), and fifty pairs were studied to better understand common aspects of their breeding biology.
Investigations of feeding ecology included location of feeding sites, searching time, amount of food collected and searching success (mg food/min searching time), food type and diversity, and body mass development of nestlings. Food was analysed by means of photographs of the feeding adults at the nest (1691 colour slides) and simultaneous direct observation with a reflector telescope. Habitat selection was calculated using a new preference index [log (r/√p); logarithm of the ratio of the fraction r of a given habitat in the birds’ overall land use, to the square root of the fraction p of the same habitat within the activity radius].
In the population investigated regularly two broods were produced per season. Main rearing periods were mid-May to mid-June and July, respectively (median hatching dates of first and second broods were May 23rd, and July 8th). Nests of first broods were predominantly built on the ground (mean nest height 16 cm), whereas second broods were concealed in low hedgerow shrubs (often Rubus fruticosus and R. idaeus; x = 63 cm). Nest height increased by 0.93 cm per day during the breeding season; this could be attributed to the development of the vegetation. Ground nests were severely affected by predation and unfavourable weather conditions. From all nests found only 52 % succeeded in producing at least one fledged young. Completed clutches of first broods contained on average more eggs than those of second broods (4.1 vs. 3.7), but first broods showed a significantly lower breeding success (1.2 vs. 2.3 fledged young per brood).
The foraging range was usually restricted to a radius of 250 m around the nest (95 % of all locations), but could be extended to about 350 m (x = 82 m, median 65 m). A positive habitat selection was only found for fallow land, oat fields, and edge biotopes (e. g. hedgerow margins), which were used 2.5 to 7.5 times more frequently than would have been expected by the respective areas of these habitats (using the habitat preference index described above). Winter-sown cereals (rye, wheat, barley), oilseed rape and maize were more or less ignored as feeding habitats, and grassland was completely refused. During first broods, fallow land produced the highest utilization rate of all habitats, and was used (corrected for area) up to 200 times more frequently than winter-sown cereals. The latter were utilized more intensely only from the end of June onwards, during second broods.
Mean food searching time was consistently 3.9 min in each of four frequently used habitats (fallow, oats, edges, and wheat; demonstrating a lower limiting or minimum value), but up to 7.5 min in other habitats. Searching time depended on food type and on habitat quality.
Main components of the nestling’s diet (4764 objects) were Diptera larvae (47 %; of these 98 % syrphid larvae), cereal grains (16 %; 63 % oats), and Lepidoptera larvae (12 %; 65 % Aglais urticae). The composition of the diet changed markedly over the breeding season. Utilization of the aphidophagous syrphid larvae (mainly from fallow land and oat fields) in July strictly followed their population development in cereal fields; during first broods this preferred food type was exclusively available on fallow land. Biology and phenology of the main representatives of the nestling’s diet are described in detail.
As percentage fresh weight, 46 % of the diet consisted of Lepidoptera larvae, 26 % of Diptera larvae, and 7 % of cereal grains. The relationship between amount of food and searching time followed a hyperbolic saturation type function. For arthropods, a mean searching success of 63 mg/min was observed; highest values were achieved at edge biotopes and on fallow land. Cereal grains produced on average 43 mg/min. Larvae of Aglais urticae and Tipula paludosa (147 and 141 mg/min) were the most profitable prey. Preying upon syrphid larvae took significantly longer in cereal fields than on fallow land. On average, 1.39 (1–5) different taxonomic families were delivered per feeding occasion. However, adults foraging in habitats with a high searching success (and a high preference index) brought a low diversity of food items to their young.
Nestlings from first broods showed a lower increase of body mass and a 2.5 g lower fledging weight than those of second broods. A highly significant positive correlation was found between the development of body mass and the use of fallow land as a feeding habitat. Altogether 38 bird species were seen foraging on the fallow fields studied. Fifteen species were observed commonly or regularly, including marsh harrier, kestrel, long-eared owl, whinchat, and red-backed shrike.
Set-aside permanent fallow can considerably contribute to the stabilization and restitution of the farmland bird fauna.

Keywords: Set-aside, fallow land, Emberiza citrinella, feeding ecology, preference index, cereals, oats, Syrphidae, Aglais urticae, Tipula paludosa, farmland birds