Prädation von Unkrautsamen durch samenfressende Carabiden unter dem Einfluss karnivorer Carabiden

Abstract

Die Samenprädation an Unkrautsamen wird von biotischen Faktoren reguliert und von abiotischen Faktoren beeinflusst. Kenntnisse über diese Effekte sind notwendig, um die Samenprädation zur Unkrautkontrolle gezielt einsetzen zu können. Hier wurde die Fragestellung bearbeitet, ob karnivore Carabiden die Samenprädation negativ beeinflussen. Zusätzlich wurde der Einfluss der Witterung auf die Prädation untersucht. Dazu wurde in Nordostdeutschland über 23 Tage ein Feldversuch (Blockanlage mit vier Prüfgliedern und drei Wiederholungen) in konventionellem Winterweizen angelegt. In 1 m² großen Rahmen wurden Carabidenarten mit granivorer (Pseudoophonus rufipes, Harpulus affinis) Ernährungsweise ausgesetzt. In einer weiteren Versuchsvariante wurden zusätzlich karnivore Carabiden (Pterostichus melanarius, Poecilus cupreus) hinzugesetzt. Weitere Versuchsvarianten waren die natürliche Carabidenzusammensetzung und leer gefangene Rahmen. Die Samenprädation wurde täglich mit Hilfe von Samenkarten ermittelt, die mit Samen von Poa annua und Stellaria media bestückt waren. Temperatur, relative Luftfeuchte und täglicher Niederschlag wurden als Kovariablen erfasst. Die Samenprädation lag in der Variante mit granivoren Carabiden bei 54,3 (P. annua) bzw. 14,3 (S. media) Samen pro Rahmen und Tag. In Rahmen, in denen zu den granivoren Carabiden zusätzlich karnivore Carabiden gesetzt worden waren, war die Prädation von P. annua mit 46,6 Samen pro Rahmen und Tag signifikant niedriger (gepaarter Wilcoxon-Test, p = 0.04), bei S. media mit 14,4 ähnlich hoch. In Rahmen mit natürlicher Art- und Dichtezusammensetzung der Carabidengemeinschaft fehlten mit 9,1 Samen von P. annua und 7,2 Samen von S. media pro Rahmen und Tag signifikant mehr Samen als in den leer gefangenen Rahmen (gepaarter Wilcoxon-Test, p ≤ 0.002). Für den Samenfraß in den mit Käfern besetzten Rahmen wurde die minimale Nachttemperatur als einzige signifikante erklärende Wettervariable gefunden. Die Arbeiten tragen dazu bei, ein besseres Bild von den Bestimmungsfaktoren der Samenprädation im Feld zu erhalten.

Stichwörter: Biologische Unkrautbekämpfung, Harpalus affininis, Laufkäfer, Pseudoophonus rufipes, Samenfraß, Wirbellose

Weed seed predation by granivorous carabids as influenced by carnivorous carabids

Abstract

Weed seed predation is influenced for both biological and abiotic factors. Knowledge about these factors is necessary to optimize seed predation as a biological weed control measure. Here, we asked whether carnivorous carabid beetles can affect the seed predation. Additionally, the effect of weather on seed predation rate was investigated. For this purpose, 12, 1m² enclosures were installed in a field (block design with four treatments and three replications) in northeastern Germany over a period of 23 days. Treatments in the enclosures were 1) without carabids, 2) with a natural density and species composition of carabids, 3) with granivorous carabid beetles (Pseudoophonus rufipes, Harpulus affinis), and 4) as 3) but additionally with carnivorous carabids (Pterostichus melanarius, Poecilus cupreus) Seed predation rate was determined daily using seed cards with Poa annua and Stellaria media seeds. Temperature, relative air humidity and daily precipitation were measured as covariables. In the treatment with granivorous carabids seed predation rate was 54.3 (P. annua) resp. 14.3 (S. media) seeds per enclosure and day. In the treatment with granivorous and carnivorous carabids, seed predation rate was significantly lower for P. annua (46.6 seeds per enclosure and day, paired Wilcoxon-Test, p = 0.04) and equally high for S. media (14.4 seeds per enclosure and day). In enclosures containing non-manipulated carabid densities 9.1 seeds of P. annua and 7.2 seeds of S. media were lost per enclosure and per day, which is significantly higher than from enclosures that were void of carabids. The minimum night temperature was the only weather variable that significantly influenced seed predation rate. This work contributes to a better understanding of the factors influencing seed predation rates in the field.

Keywords: Biological weed control, ground beetle, Harpalus affininis, invertebrates, Pseudoophonus rufipes, seed consumption