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Projektbeschreibungen 2005Monitoring der Wiesenralle (Crex crex) und Aktualisierung der Daten im Zuge der Verlegung der Bundesstraße B 207 und des Baus der Ostseeautobahn BAB A 20, Ergänzung zum LBP als Planfeststellungsunterlage.
Biomonitoring im Auftrag von TGP, Lübeck, 2000 - 2005.
Abbildung 1: Wiesenralle (Crex crex ), Author: Sergey Yeliseev, Lizenz UntersuchungsgebietDie Untersuchungen zum Vorkommen der Wiesenralle erfolgten im Süden und Westen der Hansestadt Lübeck in den Bereichen der A 20 Lübeck - Rostock, Teilstrecke 1, 2a, 2b, A 20 Bad Segeberg - Lübeck, Teilstrecke 3 und zur Verlegung der Bundesstraße B 207. Die Auswahl der untersuchten Räume orientierte sich dabei zum einen an den vorhandenen Biotopen, für die eine Besiedlung durch die Art möglich erschien, und zum anderen an den Fundorten, die durch ältere Beobachtungsdaten belegt waren. Aus diesen Gründen erweiterte sich die Größe des Untersuchungsbereiches erheblich über die Trassenkorridore hinaus. Ab 2000 wurden u. a. auf die Untersuchung des Travetals westlich Hamberge und auf die Bereiche in Mecklenburg-Vorpommern verzichtet, da die Untersuchungen im Jahr 1997 ergaben, dass in diesen Bereichen nur sehr wenige potenzielle und tatsächliche Brutplätze vorhanden sind. Im Bereich des Abschnitts 3 der BAB A 20 wurde das Untersuchungsgebiet auf den Bereich Mönkhagen begrenzt. Dieser engere Untersuchungsraum wies folgende Erfassungs-Schwerpunkte auf:
Abbildung 2: Untersuchungsgebiete: schwarz = erweiterter Untersuchungsraum 1997, rot = engerer Untersuchungsraum 2000, 2002 und 2003. MethodenIndividuelle ErkennungEine realistische Abschätzung der Männchen-Population, deren Fluktuation und damit die Zahl der effektiv an der Reproduktion beteiligten Reviere ist nur mittels einer individuellen Erkennung der Männchen während der Brutsaison zu ermitteln. Zudem besteht die Möglichkeit, mit Hilfe der Individualerkennung festzustellen, ob einzelne Tiere über mehrere Jahre dieselben Reviere aufsuchen und somit eine ausgeprägte Brutplatztradition bei Wiesenrallen vorhanden ist.So wurden in den Jahren 2002 und 2003 neben der Bestandserfassung ergänzend Tonaufnahmen von Wiesenrallen-Männchen angefertigt, die der Individualerkennung dienen und über Fluktuationen innerhalb der Population Aufschluss geben sollen. Eine solche individuelle Unterscheidung war bislang mit einem sehr hohen Aufwand (Markierungen und Wiederfänge) verbunden und wurde dementsprechend selten für Bestandsschätzungen eingesetzt. In Anlehnung an die Ergebnisse aktueller Forschungsarbeiten (PEAKE et al. 1998, OSIEJUK et al. 2004) wurde im Rahmen dieses Projekts durch die leguan gmbh erstmalig in der Eingriffsplanung ein methodisches Verfahren angewandt, das eine relativ sichere Individualerkennung anhand rein akustischer Merkmale zulässt. Um eine für die Rufanalyse hinreichende Qualität zu gewährleisten, wurden die Aufnahmen mit Hilfe verschiedener Software gefiltert und aufbereitet. Hervorzuheben ist hierbei "Syrinx (Version 2.2b)". Dieses Programm liefert Sonogramme sowohl in Spektogramm- als auch Wellendarstellung. Die zeitliche Position und Dauer von Geräuschereignissen lassen sich somit vermessen. Der charakteristische Revierruf des Männchens, dem die Wiesenralle ihren wissenschaftlichen Namen "Crex crex" verdankt, besteht aus zwei Silben, die sich für das menschliche Gehör nahezu identisch anhören. Das Intervall zwischen den beiden Silben (vgl. Abbildung 3) ist generell kürzer als die Pause zwischen den Einzelrufen, so dass auch in längeren Rufreihen (vgl. Abbildung 1) die Einzelrufe in der Regel deutlich erkennbar sind. Abbildung 3: Sequenz aus 5 Rufen (Spektogramm-Darstellung) Abbildung 4: Einzelruf bestehend aus 2 Silben (Spektrogramm-Darstellung) Das eigentümliche Schnarren der Wiesenralle wird durch eine schnelle Folge von Pulsen hervorgerufen, die durch das menschliche Gehör nicht mehr als Einzeltöne wahrgenommen werden können (vgl. Abbildung 5). Abbildung 5: Silbe eines Rufes, bestehend aus 21 Pulsen (Wellendarstellung) Bei starker zeitlicher Dehnung lässt sich bei Wellendarstellung im Sonogramm der Beginn der einzelnen Pulse erkennen. Die Zeit vom Beginn eines Pulses bis zum Beginn des nächsten Pulses als "pulse-to-pulse duration" (P-PD, vgl. Abbildung 6) definiert. Vor allem die Sequenz der ersten P-PD-Dekade einer Silbe ist relativ spezifisch für ein Wiesenrallen-Männchen und zeichnet sich durch eine hohe Konstanz im Verlauf der Brutsaison und über mehrere Jahre aus. Abbildung 6: Anfang einer Silbe. Dargestellt sind die ersten 5 Pulse bzw. P-PD1 bis P-PD4 (mit Pfeilen markiert). Eine der zentralen Fragestellungen dieser Untersuchung war, ob die Rufer über die Brutzeit an einem Rufplatz verbleiben oder ein größeres Areal nutzen. Können also Rufaufnahmen verschiedener Aufnahmedaten und -orte den selben Individuen zugeordnet werden oder handelt es sich um verschiedene Individuen? In einer Clusteranalyse wurden zur Beantwortung dieser Frage die Ähnlichkeiten aller ausgewählten Rufer-Datensätze (P-PD-Sequenzen) mittels eines agglomerativen Verfahrens miteinander verglichen. In den jeweiligen Dendrogrammen (vgl. Abbildung 7) wurden zwei oder mehr distinkte Äste ausgewählt, die auf qualitativ hochwertigen Aufnahmen beruhten und mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit einem Individuum zugeordnet werden können. Diese Datensätze müssen aus derselben Nacht und von demselben Ort stammen. Werden diese Kriterien erfüllt, wird aus den sich ergebenden verschiedenen Möglichkeiten das vergleichsweise niedrigste Signifikanzniveau ausgewählt, das bei der folgenden Zuordnung der Datensätze zu "Rufsequenzgruppen" als "Grenz- bzw. Schwellenwert" fungiert. Eine Rufsequenzgruppe ist somit mit hoher Wahrscheinlichkeit einem Individuum zuzuordnen. Zur statistischen Überprüfung dieser - anhand der Clusteranalyse vorgenommenen - Zuordnung, wurde eine Diskriminanzanalyse durchgeführt. Abbildung 7: Darstellung einer Clusteranalyse als Dendrogramm Der ausgewiesene Schwellenwert kann aber nur eine Hilfsgröße darstellen, da nicht auszuschließen ist, dass die innerspezifische Varianz größer als die interspezifischen Abweichungen in der P-PD-Signatur ist. Diese Problematik trifft vor allem für größere, a priori unbekannte Populationen zu, bei denen die Anzahl der Tiere nicht schon durch Markierung bekannt ist (OSIEJUK et al. 2004). Um solche systematischen Fehlerquellen zu minimieren, wurden alle ausgewiesenen Rufsequenzgruppen eingehend auf ihre Plausibilität geprüft und diskutiert. Für Rückschlüsse auf Fluktuationen sind aus diesen Gründen nur einzelne "Referenztiere" herangezogen worden, bei denen mit sehr hoher Wahrscheinlichkeit von einem individuellen Status auszugehen ist. Erfassung rufender MännchenIm ersten Untersuchungsjahr erfolgte eine Erfassung rufender Männchen durch mehrere Beobachter in fast täglichem Turnus. Die Erfassung erfolgte in der Regel in den Nachtstunden. Die hohe Untersuchungsdichte erlaubte eine Klassifizierung in Rufplätze mit und ohne Brutverdacht. Diese Klassifizierung konnte mithilfe der unten beschriebenen Methoden bestätigt werden und ermöglichte die Entwicklung zur Unterscheidung von "Rufplätzen mit Brutverdacht" und "Rufplätzen ohne Brutnachweis oder Brutverdacht". Aufgrund der so gewonnen Erkenntnisse konnte die Begehungsfrequenz in den Folgejahren auf zwei Begehungen pro Pentade reduziert werden.Einsatz von Klangattrappen und Handfang von MännchenDer Einsatz von Klangattrappen vereinfachte zu Beginn des Untersuchungszeitraumes im ersten Untersuchungsjahr den Nachweis rufender Männchen. Darüber hinaus ermöglichte die Methode Aussagen über Revierstabilitäten und -fluktuationen da Männchen nach SCHÄFFER & MÜNCH (1993), wenn sie unverpaart sind, aggressiver auf die Attrappen reagieren. Ein Nachlassen der Aggression kann demzufolge als Hinweis auf ein Brutvorkommen gewertet werden. Mithilfe von Klangattrappen und Halogen-Taschenlampen wurden außerdem Männchen mit der Hand gefangen. Dies ermöglichte gegebenenfalls den Nachweis der Anwesenheit eines zweiten Tieres (in der Regel ein Weibchen).Fang mit PrielfallenUm definitive Brutnachweise zu erbringen wurden Prielfallen zum Fangen von Weibchen und Jungvögeln eingesetzt. Zu diesem Zweck wurden in Rufrevieren von Männchen, die über einen längeren Zeitraum durchgehend rufaktiv waren, bis zu 50 Prielfallen pro Revier über 12 Stunden sowohl tags- als auch nachtsüber aufgebaut und stündlich kontrolliert. Über den Fang von Weibchen mit Brutfleck oder von Jungvögeln konnten so Brutnachweise erbracht werden. Während der Fallenstellung wurden auch mögliche Lautäußerungen brütender Weibchen, Lockrufe des Altvogels und Kontaktrufe der Jungvögel aufgenommen. Um die Störungen für die Tiere möglichst gering zu halten, wurden die Fangaktionen an einem Rufplatz abgebrochen, sobald ein Brutnachweis erbracht wurde.Auswertung der RufphänologieIn den Jahren ab 2000 erfolgte eine Klassifizierung der Rufplätze in Rufplätze mit und ohne Brutverdacht anhand der Rufphänologie. Dazu wurden die Rufnachweise in den einzelnen Rufrevieren zu Rufphänogrammen zusammengestellt. Anhand der typischen Merkmale dieser Rufphänogramme wurden Durchzügler, Rufer zur Brutzeit ohne Brutverdacht und Rufer mit Brutverdacht unterschieden. Die einzelnen zur Auswertung herangezogenen Merkmale der Rufphänogramme werden in der folgenden Tabelleaufgeführt.
Aus den Untersuchungsergebnissen der ersten Erfassungsjahre und nach Recherche der einschlägigen Literatur ließen sich folgende Kriterien für den Ruferstatus ableiten:
Abbildung 8: Rufphänogramm des in Bauabschnitt 1 festgestellten Rufer B01 mit Brutverdacht (2003). Die schwarz unterlegten Felder geben die Tage von der ersten Ruffeststellung bis zur letzten Feststellung einer Rufphase an; die grau unterlegten Felder sind die Tage am Anfang oder am Ende einer Rufphase, an denen keine Begehung stattfand (werden zur Hälfte der Rufphase bzw. der Rufpause angerechnet). Schallimmissionsmessungen an RufplätzenAls potenzielle Beeinträchtigung von Brutvögeln durch Straßen müssen Schallemissionen angenommen werden, wobei die Empfindlichkeit artspezifisch unterschiedlich ist. Um die Schallimmissionen an den Rufplätzen zu quantifizieren wurden an acht Rufplätzen Schallimmissionsmessungen durch das Ingenieurbüro MASUCH + OLBRISCH (Hamburg) durchgeführt. Für zwei der Rufplätze lagen Brutnachweise, für drei weitere Brutverdacht vor. Bei den Lärmquellen handelte es sich um Straßen, Bahntrassen und einen Flugplatz. Je nach Betrieb auf den Trassen bzw. dem Flugplatz wurden die Messzeiten ausgewählt. Dabei kam es insbesondere darauf an, Dauer und Größe der Geräuschbelastungen zu erfassen. So wurde an vier Rufplätzen über 24 Stunden gemessen, an den übrigen vier zu ausgewählten Zeiten. Die Messpunkte wurden in unmittelbarer Nähe der Rufplätze eingerichtet; es wurde im Schallempfangsbereich der Wiesenrallen bodennah in ca. 50 cm Höhe gemessen.ErgebnisseNachweis von Paarbildung, Brutverdacht und BrutnachweisIm Jahr 1997 konnten an sechs der 38 Rufplätze im Untersuchungsgebiet Brutnachweise durch Fang von Jungvögeln oder Weibchen mit Brutfleck erbracht werden. Ein begründeter Brutverdacht anhand der Rufphänologie bestand an 10 weiteren Rufplätzen. Es ist also bei ca. 42 % der Rufplätze von einer Brut auszugehen.Der Einsatz von Prielfallen erwies sich als erfolgreich bei der Erbringung von Brutnachweisen und konnte gleichzeitig zur Absicherung bei der Ausarbeitung verlässlicher Kriterien, zur Unterscheidung von Rufplätzen mit Bruten von solchen ohne Bruten eingesetzt werden. Bestände der Wiesenrallen zwischen 1997 und 2003 im engeren UntersuchungsraumDie Bestände der Wiesenrallen im Untersuchungsgebiet schwankten zwischen den Untersuchungsjahren 1997, 2000, 2002 und 2003 teilweise stark. Insbesondere das Jahr 2002 zeigte einen gegenüber den übrigen Jahren erheblich erhöhten Bestand. Die Zahl der Rufplätze mit und ohne Brutverdacht bzw. Brutnachweis sind in der nachfolgenden Tabelle dargestellt, die Zahlen beziehen sich auf den engeren Untersuchungsraum, der in allen Jahren untersucht wurde (vgl. Abbildung 1).
Die Rufplätze mit Brutverdacht waren in den einzelnen Jahren stark gruppiert. Nur 5 % der Brutplätze mit Brutverdacht lagen weiter als 1 km vom nächsten Rufplatz entfernt. Auch die räumliche Verteilung der Rufplätze zeigte sich zwischen den Jahren als sehr variabel. Da diese Verschiebungen in der Regel nicht durch Verlust von Brutplätzen zu erklären ist bedeutet dies, dass die Zahl der Brutplätze in der Regel deutlich geringer ist als die Zahl geeigneter Habitate. Räumliche Schwankungen innerhalb eines Jahres ließen sich vor allem bei Rufern ohne Brutverdacht beobachten. Die Ergebnisse zeigen unter anderem, dass es bei der in der Eingriffsplanung üblichen geringen Zahl an Begehungen zu einer Überschätzung des Brutbestandes kommen kann. Untersuchungen in zu kleinen Untersuchungsgebieten können ebenfalls zu Fehleinschätzungen führen, da nicht alle geeigneten Brutplätze in jedem Jahr besetzt sind. Außerdem kann es in einzelnen Jahren zu starken Einflügen von Wiesenrallen kommen, die nicht im Untersuchungsgebiet oder dessen Umgebung erbrütet wurden oder hier bereits in Vorjahren gebrütet haben. Insgesamt ist für das Untersuchungsgebiet ein positiver Bestandstrend im Untersuchungszeitraum erkennbar. Schallimmissionsmessungen an RufplätzenDie Schallimmissionsmessungen an ausgewählten Rufplätzen ergaben teilweise hohe Einzelwerte von bis zu 73,8 dB(A) bzw. über 80dB(A) in der Nähe von einer Straße bzw. einer Bahntrasse. Als höchster Dauerbelastungspegel wurden an einem Rufplatz in der Nähe der A1 54 dB(A) nachts und 63 dB(A) tagsüber gemessen. Für die Rufplätze, die den genannten hohen Schallimmissionen ausgesetzt sind liegt jeweils ein Brutverdacht bzw. ein Brutnachweis vor, so dass davon auszugehen ist, dass derartige Lärmpegel von der Wiesenralle toleriert werden. Durch Beobachtungen konnte außerdem nachgewiesen werden, dass die Rufreihen der Wiesenrallen-Männchen auch während des Auftretens von Spitzenwerten nicht unterbrochen wurden. Der größte Teil der untersuchten Rufplätze wies allerdings mit 49 bis 56 dB(A) tags und 46 bis 49 dB(A) nachts geringe Lärmbelastung auf.FluktuationserfassungenVerlagerungen von Rufplätzen innerhalb eines Jahres ließen sich sowohl durch die Erfassung rufender Männchen als auch durch die Analyse von Rufen feststellen. Als Ursache für solche Verlagerungen von Rufplätzen konnte in einigen Fällen eindeutig die Zerstörung potenzieller Brutplätze durch Mahd nachgewiesen werden. Die Distanzen zwischen den Rufplätzen betrugen dabei zwischen 550 und 1200 m. Durch die individuelle Erkennung einzelner Rufer durch Analyse der Rufe konnten auch Rufplatzwechsel innerhalb einer Nacht über Distanzen von 200 ? 600 m, in einem Fall sogar über 1.700 m nachgewiesen werden. Die individuelle Erkennung ermöglichte auch den Nachweis von Rufplatzwechseln zwischen 2002 und 2003 bei zwei Individuen. Die Distanzen zwischen den Rufplätzen betrugen dabei 1.700 bzw. 2.100 m.Abbildung 9: Nachgewiesene Ortsveränderungen in einer Nacht, in einer Brutsaison und Wiederkehrer (Männchen die 2002 und 2003 nachgewiesen wurden) Die Ergebnisse lassen auch Rückschlüsse für Anforderungen an Ausgleichsmaßnahmen für die Art zu. Die beobachteten Migrationsbewegungen legen nahe, dass bei neu geschaffenen Habitaten im Umkreis bis 2.500 m von bekannten Vorkommen mit einer Besiedlung zu rechnen ist. Die Mindestgröße der Habitate sollte dabei den Raumansprüchen von drei Rufern genügen, da sich gezeigt hat, dass eine erfolgreiche Reproduktion vor allem in Gebieten mit mehreren Individuen stattfindet. Bedeutung von Mahdterminen für den BruterfolgDie Beobachtungen des Jahres 1997 erlauben Rückschlüsse auf die Auswirkungen von Mahdterminen auf die Wiesenrallen. Von Anfang Juni bis Anfang Juli wurden insgesamt 12 Rufer durch Mahd aus ihren Revieren vertrieben von diesen besiedelten nur zwei Individuen in der Folge unmittelbar benachbarte Reviere. In direkter Folge der Brutplatzverluste durch Mahd kam es auf ungemähten Flächen, bei denen durch eine Absprache mit dem Pächter sichergestellt war, dass eine Mahd erst spät erfolgen sollte, zur Ansiedlung von fünf Rufern.Als wichtiges Ergebnis der Untersuchung konnten Empfehlungen für Vermeidungs- und Minimierungs- sowie für Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen gegeben werden. Bei Vorkommen, die durch Baumaßnahmen betroffen sind müssen die Habitate vor Beginn der Brutzeit unrauchbar gemacht werden, um eine Ansiedlung von Wiesenrallen und eine spätere Verlust von Bruten im Verlauf der Brutsaison auszuschließen. Ausgleichsflächen müssen mit Beginn der ersten Mahd zur Verfügung stehen. Die Eignung von Ausgleichsflächen wird wesentlich durch das Mahdregime mitbestimmt. Dabei darf ein Teil der Flächen erst im August gemäht werden. Hier zitierte Literatur: OSIEJUK, T. S., OLECH, B., RATYNSKA, K., OWSINSKI, A. & GROMADZKA- OSTROWSKA, J. (2004): Effects of season, plasma testosterone and body seize corncrake (Crex crex) call rhythm.- Ann. Zool. Fennici. 41: 647-659 PEAKE, T.M., Mc GREGOR, P.K., SMITH, K.W., TYLER, G., GILBERT, G. & GREEN, R.E. 1998. Individuality in corncrake Crex crex vocalizations. Ibis 140, 121-127. SCHÄFFER, N. & MÜNCH, S., 1993: Untersuchungen zur Habitatwahl und Brutbiologie des Wachtelkönigs Crex crex im Murnauer Moos/Oberbayern.- Vogelwelt 114: S. 55 - 72. ProjektmitarbeitDipl.-Biol. Andreas AlbigDipl.-Biol. Christopher Boldt Dipl.-Geogr. Dipl.-Biol. Dr. Manfred Haacks Dipl.-Ing. (FH) Holger Gruß Dipl.-Biol. Rolf Peschel Dipl.-Biol. Haiko Petersen Dipl.-Ing. (FH) Christian Rosemeyer |