How diversity of life is generated, maintained, and distributed across space and time is the central question of community ecology. Communities are shaped by three assembly processes: (I) dispersal, (II) environ-mental, and (III) interaction filtering. Heterogeneity in environmental conditions can alter these filtering processes, as it increases the available niche space, spatially partitions the resources, but also reduces the effective area available for individual species. Ultimately, heterogeneity thus shapes diversity. However, it is still unclear under which conditions heterogeneity has positive effects on diversity and under which condi-tions it has negative or no effects at all. In my thesis, I investigate how environmental heterogeneity affects the assembly and diversity of diverse species groups and whether these effects are mediated by species traits. In Chapter II, I first examine how much functional traits might inform about environmental filtering pro-cesses. Specifically, I examine to which extent body size and colour lightness, both of which are thought to reflect the species thermal preference, shape the distribution and abundance of two moth families along elevation. The results show, that assemblages of noctuid moths are more strongly driven by abiotic filters (elevation) and thus form distinct patterns in colour lightness and body size, while geometrid moths are driven by biotic filters (habitat availability), and show no decline in body size nor colour lightness along elevation. Thus, one and the same functional trait can have quite different effects on community assembly even between closely related taxonomic groups. In Chapter III, I elucidate how traits shift the relative importance of dispersal and environmental filtering in determining beta diversity between forests. Environmental filtering via forest heterogeneity had on aver-age higher independent effects than dispersal filtering within and among regions, suggesting that forest heterogeneity determines species turnover even at country-wide extents. However, the relative importance of dispersal filtering increased with decreasing dispersal ability of the species group. From the aspects of forest heterogeneity covered, variations in herb or tree species composition had overall stronger influence on the turnover of species than forest physiognomy. Again, this ratio was influenced by species traits, namely trophic position, and body size, which highlights the importance of ecological properties of a taxo-nomic group in community assembly. In Chapter IV, I assess whether such ecological properties ultimately determine the level of heterogeneity which maximizes species richness. Here, I considered several facets of heterogeneity in forests. Though the single facets of heterogeneity affected diverse species groups both in positive and negative ways, we could not identify any generalizable mechanism based on dispersal nor the trophic position of the species group which would dissolve these complex relationships. In Chapter V, I examine the effect of environmental heterogeneity of the diversity of traits itself to evalu-ate, whether the effects of environmental heterogeneity on species richness are truly based on increases in the number of niches. The results revealed that positive effects of heterogeneity on species richness are not necessarily based on an increased number of niches alone, but proposedly also on a spatially partition of resources or sheltering effects. While ecological diversity increased overall, there were also negative trends which indicate filtering effects via heterogeneity. In Chapter VI, I present novel methods in measuring plot-wise heterogeneity of forests across continental scales via Satellites. The study compares the performance of Sentinel-1 and LiDar-derived measurements in depicting forest structures and heterogeneity and to their predictive power in modelling diversity. Senti-nel-1 could match the performance of Lidar and shows high potential to assess free yet detailed infor-mation about forest structures in temporal resolutions for modelling the diversity of species. Overall, my thesis supports the notion that heterogeneity in environmental conditions is an important driv-er of beta-diversity, species richness, and ecological diversity. However, I could not identify any general-izable mechanism which direction and form this effect will have. / Eine zentrale Frage in der Ökologie ist es, wie die Diversität von Artgemeinschaften generiert, aufrecht-erhalten, und über Zeit und Raum verteilt wird. Die Zusammensetzung von Artgemeinschaften wird durch drei Prozesse bestimmt, die einzelne Arten herausfiltern: (I) Ausbreitung, sowie (II) Umweltbedin-gungen und (III) Interaktionen mit anderen Arten. Heterogenität in Umweltbedingungen verändert das Zusammenspiel dieser Filterprozesse, da es die Anzahl verfügbarer Nischen erhöht und Ressourcen räum-lich aufteilt, aber auch den für die jeweilige Art verfügbaren Raum reduziert, was schlussendlich die Diver-sität der Artgemeinschaft beeinflusst. Es ist jedoch immer noch unklar, wann Heterogenität die Diversität positiv und wann negativ oder sogar überhaupt nicht beeinflusst. In dieser Dissertation werde ich der Fra-ge nachgehen, wie Heterogenität die Artzusammensetzung und Diversität verschiedenster Artengruppen beeinflusst und ob deren Reaktion auf Heterogenität durch Artmerkmale beeinflusst wird. In Kapitel II untersuche ich zunächst inwieweit funktionale Merkmale den Einfluss von Umweltbedingun-gen auf Arten widerspiegeln. Dazu untersuchte ich den Einfluss von Körpergröße und Helligkeit auf die Verbreitung und Abundanz zweier Nachtfalterfamilien entlang eines Höhengradienten. Es zeigte sich, dass Noctuidae stärker von abiotischen Filterprozessen, d.h. Höhe, betroffen waren und klare Zu- bzw. Ab-nahmen in Körpergröße und Helligkeit entlang der Höhe aufwiesen, während Geometridae eher von bioti-schen Filterprozessen, d.h. der Verfügbarkeit ihres Habitats, beeinflusst wurden und keine Merkmalsmus-ter entlang der Höhe aufwiesen. Entsprechend kann ein- und dasselbe Merkmal selbst innerhalb nah-verwandter Artgruppen unterschiedliche Effekte auf die Zusammensetzung von Arten haben. In Kapitel III erläutere ich, wie funktionelle Merkmale die relative Wichtigkeit von Ausbreitungs- und Umweltfiltern für beta-Diversität verschieben können. Sowohl innerhalb als auch zwischen den untersuch-ten Regionen beeinflusste Heterogenität in Wäldern die beta-Diversität stärker als die räumliche Distanz. Letztere wurde allerdings immer bedeutender, je schlechter die Ausbreitungsfähigkeit der jeweiligen Arten-gruppe war. Wenn die Heterogenität in Wäldern nach floristischen und strukturellen Aspekten aufgeteilt wird, so hatte erstere alles in allem einen stärkeren Einfluss auf Unterschiede zwischen Artgemeinschaften. Bei Artengruppen höheren trophischen Levels und größeren Körperbaus hatten die strukturellen Aspekte jedoch einen stärkeren Einfluss. Diese Ergebnisse verdeutlichen, dass die Artzusammensetzung von be-stimmte Merkmale beeinflusst werden kann. In Kapitel IV untersuche ich ob solche Merkmale das Level an Heterogenität festlegen, an welchen Arten-reichtum am höchsten ist. Dazu betrachtete ich mehrere Aspekte von Heterogenität in Wäldern. Obwohl Heterogenität in diesen Aspekten sowohl positive als auch negative Einfluss auf den Artenreichtum der verschiedensten Artengruppen hatte, konnten wir diese nicht anhand der Ausbreitungsfähigkeit oder des trophischen Levels der Artengruppen ableiten. In Kapitel V untersuche ich schließlich den Effekt von Heterogenität auf die Vielfalt von funktionalen Merkmalen. Dieser Ansatz soll helfen zu evaluieren, ob eventuelle Anstiege in der Artenzahl mit Hetero-genität einem Zuwachs in der Anzahl der ökologischen Nischen zurückzuführen sind. Die Ergebnisse legen nahe, dass ein Anstieg von Artenreichtum nicht dadurch beeinflusst wird, sondern auch durch ande-re Mechanismen wie die räumliche Aufteilung von Ressourcen oder durch die Schaffung von Zufluchts-räumen. Obwohl Heterogenität die ökologische Diversität überwiegend positiv beeinflusste, gab es auch einige negative Reaktionen die darauf hindeuten, dass Heterogenität auch bestimmte Merkmale aus einer Artgemeinschaft herausfiltern kann. In Kapitel VI präsentiere ich neue, Satelliten-gestützte Methoden in der Erfassung von Waldstrukturen. In dieser Studie werden die Eignung von LiDar (Lasergestützte Waldvermessungen aus der Luft) und Senti-nel-1 (Satellitenscan durch Radiowellen) verglichen, Waldstrukturen und deren Heterogenität zu messen sowie verschiedene Diversitäts-indices zu modellieren. Hierbei schnitt Sentinel-1 ähnlich gut ab wie LiDar. Somit zeigt Sentinel-1 großes Potential zukünftige Biodiversitätsaufnahmen zu unterstützen, auch aufgrund der kostenfreie Verfügbarkeit von Daten, deren globalen Abdeckung und hohen zeitlichen Auflösung. Insgesamt unterstützen die Ergebnisse meiner Arbeit die große Bedeutung von Heterogenität, insbesonde-re von Waldstrukturen, für beta-Diversität, Artenreichtum und funktionaler Diversität. Allerdings konnte keine generelle Regel identifiziert werden, nach der sich vorhersagen lassen würde welche genaue Richtung dieser Effekt haben wird.

Three different habitats: secondary forest, acacia plantation, and mixed forests on limestone, were chosen to determine and compare the ant species diversity in these habitats. A total of 24 identified species and 11 morphology species belonging to 20 genera in seven subfamilies were collected using pitfall traps from June 2014 to May 2015. The Shannon-Wiener’s species diversity index indicated that the diversity was the highest in the acacia plantation (2.08), followed by the secondary forest (1.99) and lowest in the mixed forests on limestone (1.83). There are three dominant species in the habitat (I), Pheidole noda, Odontomachus cf. monticola, and Odontoponera denticulate; four dominant species in the habitat (II), Odontoponera denticulata, Carebara diversa, Technomyrmex brunneus and Anoplolepis gracilipes; and only one dominant species in the habitat (III), Anoplolepis gracilipes. The species similarity (S) relatively low may be because of the difference vegetation and condition in the three habitats. / Đa dạng loài kiến trong ba môi trường sống khác nhau: rừng rậm thường xanh nhiệt đới, rừng keo và rừng hỗn giao trên núi đá vôi, được nghiên cứu để xác định và so sánh sự đa dạng các loài kiến trong những môi trường sống. Phương pháp nghiên cứu: sử dụng bẫy hố từ tháng 6 năm 2014 đến tháng 5 năm 2015. Đã ghi nhận được 35 loài, thuộc 20 giống, 7 phân họ. Chỉ số đa dạng loài Shannon-Wiener cho thấy rừng keo có chỉ số đa dạng cao nhất (2,08), tiếp theo là rừng rậm thường xanh nhiệt đới (1,99) và cuối cùng là rừng hỗn giao trên núi đá vôi (1,83). Có 3 loài ưu thế ở sinh cảnh (I) là Pheidole noda, Odontomachus cf. monticola và Odontoponera denticulata, bốn loài ưu thế ở sinh cảnh (II) là Carebara diversa, Technomyrmex brunneus, Odontoponera denticulate và Anoplolepis gracilipes. Ở sinh cảnh (III) chỉ có duy nhất một loài chiếm ưu thế là loài Anoplolepis gracilipes. Chỉ số tương đồng (S) tương đối thấp có thể là do sự khác nhau ở các thảm thực vật và điều kiện sống trong ba sinh cảnh.

In der Förderperiode der EU 2023 – 2027 wird in Sachsen die Fördermaßnahme zur Erhaltung wertvoller Wiesen und Weiden, die »ergebnisorientierte Honorierung artenreichen Grünlandes« für sechs bzw. acht Kennarten weitergeführt. Außerdem können Landnutzer freiwillig, im Rahmen der Direktzahlungen, an sogenannten Öko-Regelungen (ÖR) teilnehmen und sich mittels der ÖR5 die »ergebnisorientierte extensive Bewirtschaftung von Dauergrünlandflächen mit Nachweis von mindestens vier regionalen Kennarten« fördern lassen. Dazu stellt die Broschüre die Maßnahmen vor und erläutert in der aktuellen Ergänzung die Methode zur Beurteilung eines Grünlandschlages. Im Hauptteil werden alle Kennarten bzw. Kennartengruppen anhand von Zeichnungen, Fotos und Beschreibungen vorgestellt, die für die Förderfähigkeit artenreichen Grünlandes in Sachsen wichtig sind. Ergänzt wird die Broschüre durch den Kennartenfächer, in dem die Arten in Kurzform dargestellt sind. Durch sein handliches Format eignet er sich besonders für die schnelle Bestimmung der Kennarten vor Ort. Redaktionsschluss: 23.03.2023

Zur Erhaltung wertvoller Wiesen und Weiden kann artenreiches Grünland in Sachsen gefördert werden. Die Honorierung ist abhängig von der Anzahl der Kennarten. In diesem Kennartenfächer werden Kennarten beziehungsweise Kennartengruppen, die für die Förderfähigkeit artenreichen Grünlandes speziell in Sachsen relevant sind, in Kurzform dargestellt. Redaktionsschluss: 23.01.2023

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Köcherfliegenlarven haben eine große Bedeutung im Nahrungsnetz der Bäche und Flüsse. Sie werden als Bioindikatoren für die Einschätzung der Gewässergüte verwendet. In Sachsen wurden bisher 221 Arten Köcherfliegen nachgewiesen. In der Artenliste und Roten Liste sind sie zusammengestellt und bewertet. Die Rote Liste informiert über die Gefährdungssituation der Arten und Lebensräume und stellt eine Grundlage für die Fachplanung im Naturschutz dar. Hiermit liegt eine Erstbearbeitung der Roten Liste der Köcherfliegen vor. Redaktionsschluss: 31.12.2019

Dieser Tagungsband entstand im Ergebnis des 6. Sächsischen Naturschutztages am 19. März 2016 in Freiberg. Im Mittelpunkt standen das Artensterben im Agrarraum und die Möglichkeiten, dem wirkungsvoll entgegenzutreten.

Dieser Tagungsband entstand im Ergebnis des 7. Sächsischen Naturschutztages am 24. März 2018 im Tagungshotel Kloster Nimbschen. Im Mittelpunkt stand die biologischen Vielfalt in den Wäldern und Gewässern Sachsens.

Three different habitats: secondary forest, acacia plantation, and mixed forests on limestone, were chosen to determine and compare the ant species diversity in these habitats. A total of 24 identified species and 11 morphology species belonging to 20 genera in seven subfamilies were collected using pitfall traps from June 2014 to May 2015. The Shannon-Wiener’s species diversity index indicated that the diversity was the highest in the acacia plantation (2.08), followed by the secondary forest (1.99) and lowest in the mixed forests on limestone (1.83). There are three dominant species in the habitat (I), Pheidole noda, Odontomachus cf. monticola, and Odontoponera denticulate; four dominant species in the habitat (II), Odontoponera denticulata, Carebara diversa, Technomyrmex brunneus and Anoplolepis gracilipes; and only one dominant species in the habitat (III), Anoplolepis gracilipes. The species similarity (S) relatively low may be because of the difference vegetation and condition in the three habitats. / Đa dạng loài kiến trong ba môi trường sống khác nhau: rừng rậm thường xanh nhiệt đới, rừng keo và rừng hỗn giao trên núi đá vôi, được nghiên cứu để xác định và so sánh sự đa dạng các loài kiến trong những môi trường sống. Phương pháp nghiên cứu: sử dụng bẫy hố từ tháng 6 năm 2014 đến tháng 5 năm 2015. Đã ghi nhận được 35 loài, thuộc 20 giống, 7 phân họ. Chỉ số đa dạng loài Shannon-Wiener cho thấy rừng keo có chỉ số đa dạng cao nhất (2,08), tiếp theo là rừng rậm thường xanh nhiệt đới (1,99) và cuối cùng là rừng hỗn giao trên núi đá vôi (1,83). Có 3 loài ưu thế ở sinh cảnh (I) là Pheidole noda, Odontomachus cf. monticola và Odontoponera denticulata, bốn loài ưu thế ở sinh cảnh (II) là Carebara diversa, Technomyrmex brunneus, Odontoponera denticulate và Anoplolepis gracilipes. Ở sinh cảnh (III) chỉ có duy nhất một loài chiếm ưu thế là loài Anoplolepis gracilipes. Chỉ số tương đồng (S) tương đối thấp có thể là do sự khác nhau ở các thảm thực vật và điều kiện sống trong ba sinh cảnh.

Seit Beginn des Ackerbaus hat sich eine an die Kulturarten angepasste Ackerbegleitflora und -fauna entwickelt. Intensivierungsprozesse der landwirtschaftlichen Produktion führten in den letzten Jahrzehnten zu einer stetig voranschreitenden Umstrukturierung vieler Agrarlandschaften und einer Abnahme der Habitatdiversität. Diese Entwicklung war verbunden mit einem dramatischen Verlust der Artenvielfalt und einem drastischen Rückgang der Populationsgrößen von Segetalarten. Eine Reihe von Studien zeigt aber, dass eine artenreiche Segetalflora eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der Funktionsfähigkeit von Agrar-Ökosystemen spielt, z.B. durch Förderung höherer trophischer Ebenen oder durch die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen. Die vorliegende Arbeit untersucht die Auswirkungen der ackerbaulichen Intensivierung auf die Segetalvegetation in Mitteldeutschland sowohl auf Landschafts- als auch auf Populationsebene. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden zur Evaluierung bestehender Projekte zur Förderung der Segetalflora genutzt und liefern eine Grundlage für zukünftige Schutzstrategien. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen eine dramatische Verarmung der Segetalvegetation auf allen wichtigen Hierarchiestufen. Auf europäischer Ebene konnte für alle europäischen Länder nachgewiesen werden, dass ein höherer Weizenertrag auch mit einer erhöhten Zahl gefährdeter Segetalarten einhergeht. So hatte jede zusätzlich produzierte Tonne Weizen/ha eine Gefährdung von etwa zehn weiteren Segetalarten Ländern zur Folge. Dabei scheinen die an bestimmte Kulturarten angepassten Spezialisten am stärksten vom Aussterben bedroht zu sein. Die Untersuchungen belegen, dass der verstärkte Einsatz von Herbiziden in den EU-Mitgliedstaaten in Mittel-und Nord-Westeuropa zu einer Selektion ausgewählter Segetalarten geführt hat, die an die heutigen nivellierten Standortbedingungen angepasst ist. Auf Gesellschaftsniveau, zeigen unsere Untersuchungen deutlich, dass die Intensivierung der Nutzung von Agrar-Ökosystemen zu massiven Verschiebungen in der Zusammensetzung von Segetalgesellschaften geführt hat. In den 1950er/60er Jahren konnte die Mehrzahl der Vegetationsaufnahmen noch auf Assoziationsebene zugeordnet werden, während sich aktuelle Vegetationserhebungen oft nur noch auf der Ebene höherer Syntaxa wie Verband, Ordnung, Klasse oder als floristisch stark verarmte Fragment-Gesellschaften einstufen ließen. In diesem Zusammenhang kann in den letzten fünf Jahrzehnten auch eine Verringerung des regionalen Artenpools um 23 %, ein dramatischer Artenverlust auf Plot-Ebene (mittlerer Verlust von 17 Arten pro Aufnahme) sowie stark zurückgehende Populationsgrößen kennzeichnender Arten belegt werden. Die Ergebnisse verdeutlichen auch, dass die Intensität der Veränderungen in der Vegetationszusammensetzung zwischen den unterschiedlichen Böden variierte, wobei sandige Standorte weniger stark betroffen waren. Des Weiteren hat sich der mittlere Deckungsgrad der Segetalarten drastisch auf ein Zehntel des früheren Wertes reduziert, wohingegen der Deckungsgrad der Kulturpflanzen anstieg und die Kulturpflanzenvielfalt abnahm. Archäophyten, Neophyten und die meisten Grasartigen zeigten zum Teil starke Frequenzverluste ähnlich denen von einheimischen krautigen Pflanzen, aber nur geringe Veränderungen in ihrem Anteil an der Gesamtdeckung der Segetalarten. Der beobachtete Anstieg der „Ellenberg-Zeigerwerte“ für Stickstoff und Bodenreaktion deutet darauf hin, dass die höhere Düngergaben in Kombination mit der heute üblichen Anwendung von Herbiziden und den sehr dicht stehenden Kulturpflanzenbeständen als Hauptursachen für Veränderungen in der Segetalvegetation angesehen werden können. Der beobachtete Trend einer Vereinheitlichung der Gesellschaftstrukturen von Segetalarten, bei der Spezialisten und diagnostisch wichtige Arten zurückgehen und die Anzahl und Abundanz der Generalisten zunimmt, spiegelt die Vereinheitlichung von Anbausystemen und der Optimierung des Nährstoffangebotes in den letzten Jahrzehnten wider. Der beobachtete Rückgang der Populationsgröße, insbesondere bei selten gewordenen Arten mit geringer Populationsgröße (Adonis aestivalis L. und Consolida regalis S.F. Gray), wirkten sich auf die genetische Vielfalt dieser Populationen aus. Da die genetische Struktur zwischen den Arten und Populationen variiert, ist in diesem Zusammenhang auch die Komplexität der Landschaftsstruktur entscheidend. Anders als erwartet war die genetische Diversität innerhalb einzelner Populationen in weniger stark strukturierten Landschaften wesentlich höher als innerhalb von Populationen in strukturreichen Landschaften. Populationen aus strukturreichen Landschaften unterschieden sich genetisch zudem stärker voneinander als Populationen strukturärmerer Landschaften. Darüber hinaus wurde bei der fremdbefruchtenden C. regalis eine höhere Diversität innerhalb der Populationen festgestellt, während die selbstbefruchtende A. aestivalis eine geringere Diversität innerhalb der Populationen aufwies. Allerdings zeigten weder A. aestivalis noch C. regalis eine signifikante „Isolation-by-Distance“ unabhängig von der Landschaftsstruktur. Zusammenfassend zeigt die vorliegende Arbeit, dass auf allen Hierarchiestufen von der kontinentalen Ebene, über die Phytocoenosen bis hin zu Populationen einzelner Arten starke Veränderungen in den Segetalgesellschaften stattgefunden haben. Um das nationale Ziel der Erhöhung der Populationsgrößen der Mehrzahl der Arten in landwirtschaftlich genutzten Ökosystemen bis 2015 zu erreichen, sind neue, effektive und innovative Maßnahmen dringend erforderlich. Um den fortwährenden Biodiversitätsverlust in der Agrarlandschaft entgegenzuwirken ist vor allem eine entsprechende Ausgestaltung der Gemeinsamen Europäischen Agrarpolitik (GAP) für die Förderperiode 2014-2020 von zentraler Bedeutung.