Disputation: David Åhlén

Disputation

Datum: fredag 3 maj 2024

Tid: 10.00 – 12.20

Plats: Vivi Täckholmsalen

2024-05-03 : David Åhlén försvarar sin avhandling "Arthropods in Constructed Wetlands - Ecosystem Processes and Riparian Biodiversity" 10.00 i Vivi Täckholmsalen (Q-salen).


Sammanfattning:
Anlagda våtmarker i jordbrukslandslandskapet har på senare år blivit både en global och regional angelägenhet, då de bidrar med naturliga ekosystemtjänster genom näringsretention och att buffra vattenflöden, och då de samtidigt innehar hög biodiversitet. Dock har inte alla våtmarkssamhällen erhållit lika stora kraftansamlingar, där en av de mest artrika grupperna har blivit synnerligen åsidosatt, nämligen landlevande leddjur. Jämförelsevis så har avsevärt mycket mer energi lagts på att studera vattenlevande leddjur, där landlevande leddjur setts som en mindre del av det akvatiska leddjurssamhället. I denna avhandling avsåg vi att studera hur karaktäristiska våtmarksbetingelser påverkar landlevande leddjur för att ta reda på vad som styr deras populations- och samhällssammansättningar.

De första två kapitlen av avhandlingen fokuserade på våtmarkers produktivitet samt hur detta påverkade kläckningstakten hos leddjur (Kapitel I) och vidare abundansen hos strandlevande rovdjur (Kapitel II). Vi mätte vattenkoncentrationer av kväve och fosfor tillsammans med klorofyll-a-koncentrationer under vår, sommar och höst i anlagda våtmarker i kultiverade landskap för att karaktärisera våtmarkerna utifrån näringsstatus och produktivitet. Detta jämfördes sedan med den akvatiska kläckningstakten av fjädermyggor (Diptera: Chironomidae), och abundansen av fjädermyggor och sorgmyggor (Diptera: Sciaridae) vid våtmarkerna. Vi fann att (I) kläckningstakten, den taxonomiska mångfalden och diversiteten hos födogrupper hos fjädermyggor ökade med koncentrationen av klorofyll-a under vissa månader, men minskade med klorofyll-a-koncentrationer under andra. Vi fann också att fosforkoncentrationen påverkade vattenkoncentrationen av metan och, som hos abundansen och mångfalden hos fjädermyggor, var som högst under sommarmånaderna. Vi fann också att fjädermyggornas taxonomiska mångfald ökade med koncentrationen av metan, med ett liknande nära signifikant samband mellan metankoncentrationer och fjädermyggornas kläckningstakt. Detta antydde att det fanns ett kompromiss-samband mellan fjädermyggssamhällena och metanproduktionen i dessa våtmarker. Vi fann också att (II) högre förekomster av fjädermyggor och sorgmyggor vid våtmarker bidrog till högre förekomster av vissa spindlar, skalbaggar och rovlevande flugor. Dock påverkade också våtmarkers näringsinnehåll och klorofyll-a-koncentrationer mängden förekommande strandlevande rovdjur inom vissa grupper. Detta antydde att rovdjur vid strandlinjen utnyttjade flera olika näringskällor, och att trofiska interaktioner var mer komplexa än kedjereaktioner från primärproducenter, genom bytesdjur till predatorer.

De sista två kapitlen av avhandlingen fokuserade på effekten av hydrologiska processer i våtmarker och strandvegetation på populationsstorlekar hos leddjur i strandzonen (Kapitel III), samt mångfaldseffekter förutsatt strandlinjens betingelser och beteshävd (Kapitel IV). Vi granskade leddjurssamhällen i strandzonen av våtmarker för att ta reda på hur populationer svarade mot höguplösta hydrologiska mätserier som samlats in under nästan tre års tid. Vi studerade hur strandlevande populationer påverkades av vattennivådynamiker, översvämningsfrekvenser, storleken på översvämningszonen, strandlinjens höjd samt vegetationshöjden vid strandlinjen. Vi mätte också storleken på våtmarkernas vassbälten, översvämmande gräsmarker, och omkringliggande ängs- och betesmarker för att förklara hur mångfalden hos leddjur i strandzonen påverkades av vanligt förekommande våtmarksbetingelser. Vi fann att (III) förekomsten av tvåvingar i strandlinjen var lägre vid våtmarker med längre perioder av högvatten, medan förekomsten av halvvingar (Hemiptera) och nattsländor (Trichoptera) var lägre vid våtmarker med längre perioder av lågvatten. Våtmarker med högre översvämningsfrekvens hade färre palpbaggar (Hydrophilidae: Coelostoma), småharkrankar (Limoniidae: Erioptera) och kortvingar (Staphylinidae: Stenus). Något överraskande var att totala abundansen hos ordningar och sammansättningen av samhällena inte alltid svarade likadant gentemot översvämningsfrekvenser. Detta antydde att hydrologiska dynamiker inte nödvändigtvis filtrerade leddjur vid högre taxonomiska nivåer, utan snarare på släktes- eller artnivå, vilket således antydde att det förekom ansenliga gruppspecifika populationseffekter. Vi fann även att (IV) betingelser hos våtmarkers strandlinjer i hög grad påverkade mångfalden av leddjur, och artrikedomen inom leddjursgrupper av olika habitatspecialister i strandzonen, och att dessa samband återigen var gruppspecifika. Vi fann också att den fylogenetiska diversiteten hos spindlar ökade, medan både den totala- och den våtmarksspecialiserade artrikedomen hos rovlevande flugor minskade med högre strandsluttningar, samt att egenskapsdiversiteten hos spindlar och artrikedomen hos våtmarksspecialiserade skalbaggar ökade, medan egenskapsdiversiteten hos skalbaggar minskade med större ytor av översvämmande gräsmarker. Detta antydde att betingelser i strandlinjen filtrerade leddjurssamhällens sammansättning på olika vis både mellan- och inom taxonomiska grupperingar, samt att våtmarker med varierade betingelser längsmed strandlinjen bör gynna mångfalden hos strandlevande leddjur bäst. Slutligen fann vi att beteshävd hade liten påverkan på mångfalden av leddjur, men att artrikedomen hos habitatgeneralister och landlevande specialister hos spindlar, och hos våtmarksspecialiserade rovlevande flugor var lägre då betesdjur nyttjade våtmarken.

Sammanfattningsvis innehar anlagda våtmarker i jordbrukslandskapet egenskaper som är nödvändiga för den biologiska mångfalden hos leddjur, dock är behoven inom populationer av landlevande leddjur klart gruppspecifika. Således bör dessa våtmarker anläggas med en varierande strandlinje, men med huvudsakligen flackare stränder och ytor som kan svämma över och innehålla en våtmarksspecifik flora för att ge de mest gynnsamma förutsättningarna för strandlevande leddjur. Alternativt skulle flera mindre närliggande våtmarker med olika egenskaper i ett våtmarkslandskap kunna fylla samma syfte som en större våtmark, där metapopulationer lättare kan röra sig mellan habitat.