Lukas Schröer
Publikationen
2025
Stratemann L; Schröer L; Bach A; Toschki A; Oellers J; Roß-Nickoll M
Diversitätsmuster und Methodenevaluation zur Erfassung und Bewertung der Bodenbiodiversität in der Agrarlandschaft Forschungsbericht
Deutschland / Bundesamt für Naturschutz, BfN-Schriften 746, 2025.
@techreport{nokey,
title = {Diversitätsmuster und Methodenevaluation zur Erfassung und Bewertung der Bodenbiodiversität in der Agrarlandschaft},
author = {Lucas Stratemann and Lukas Schröer and Alexander Bach and Andreas Toschki and Johanna Oellers and Martina Roß-Nickoll},
url = {BfN-Schriften 746},
doi = {10.19217/skr746},
year = {2025},
date = {2025-08-01},
urldate = {2025-08-01},
issue = {BfN-Schriften 746},
pages = {115 S.},
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institution = {Deutschland / Bundesamt für Naturschutz,},
abstract = {Die Identifizierung von Biodiversitätsmustern in Agrarlandschaften ist für die Bewertung des ökologischen Zustands und die Entwicklung nachhaltiger Bewirtschaftungsstrategien von entscheidender Bedeutung. Im Rahmen des Projektes BioDivSoil wurde die Bodenbiodiversität unter verschiedenen Landnutzungsformen mit etablierten und molekularbiologischen Methoden untersucht. Ziel war es, Indikatoren für die Förderung und Bewertung von Bodenlebensgemeinschaften zu identifizieren.
An insgesamt 45 Standorten wurde die Bodenfauna erfasst und mit morphologischen und molekularbiologischen Ansätzen bis zur Art bestimmt. Untersucht wurden Collembola, Oribatida und Lumbricidae als Vertreter der endogäischen Lebensgemeinschaften sowie Carabidae und Araneae als Vertreter der epigäischen Prädatoren. Auf molekularbiologischer Ebene wurden eDNA-Analysen von Bodenproben und DNA-Metabarcoding von Bodenfalleninhalten eingesetzt.
Die Datenerhebung des ersten Untersuchungsjahrs zeigten deutliche Unterschiede zwischen verschiedenen Landnutzungsformen. Es wurden Kipppunkte identifiziert, welche sich im Verschwinden spezialisierter Arten und der Dominanz generalistischer Arten auf intensiv genutzten Standorten, d. h. Intensivgrünland und Ackerflächen, äußerten. Dieses Muster wurde sowohl für endogäische als auch für epigäische Tiergruppen identifiziert. Während Collembola und Oribatida einen starken Rückgang der Arten- und Individuenzahlen zeigten, blieb dieser bei den Carabidae und Araneae aus. Auch die molekularbiologisch bestimmten Beifänge aus Bodenfallen zeigten Unterschiede zwischen den Landnutzungsformen hinsichtlich der Artenzusammensetzung. Mittels der eDNA-Analysen identifizierte endogäische Biozönosen konnten nur zwischen Feldrainen und Intensivstandorten unterschieden werden.
Sowohl die DNA-basierten Methoden als auch die Carabidae und Araneae zeigten signifikant höhere Artenzahlen in Feldrainen als auf Ackerflächen, was auf die enorme Bedeutung der Strukturvielfalt in der Agrarlandschaft hinweist. Zwischen Ackerflächen und Intensivgrünland wurden keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Insbesondere die Lumbricidae unterschieden sich kaum zwischen den drei Landnutzungsformen.
Im zweiten Untersuchungsjahr wurden biologisch und konventionell bewirtschaftete Ackerflächen sowie junge Ackerbrachen hinsichtlich ihrer Biodiversität miteinander verglichen. In diesem Projektteil wurden Carabidae und Araneae morphologisch bestimmt sowie eDNA-Analysen aus Bodenproben und DNA-Metabarcoding der Beifänge durchgeführt. Es wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen biologisch und konventionell bewirtschafteten Ackerflächen gefunden. Die konventionell bewirtschafteten Ackerflächen wiesen jedoch im Vergleich zu den Ackerbrachen eine signifikant geringere Artenzahl und Functional Richness auf. Die eDNA-Analyse zeigte für endogäische Gruppen eine signifikant höhere Artenzahl auf biologischen Flächen verglichen mit Ackerbrachen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich epigäische Lebensgemeinschaften schneller erholen und schneller auf Veränderungen der Umweltfaktoren reagieren als endogäische Gemeinschaften.
Das BioDivSoil-Projekt liefert wichtige Erkenntnisse zur Bewertung der Biodiversität in der Agrarlandschaft und zeigt gleichzeitig Forschungs- und Handlungsbedarf für eine nachhaltige Bodennutzung in der Landwirtschaft auf.},
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An insgesamt 45 Standorten wurde die Bodenfauna erfasst und mit morphologischen und molekularbiologischen Ansätzen bis zur Art bestimmt. Untersucht wurden Collembola, Oribatida und Lumbricidae als Vertreter der endogäischen Lebensgemeinschaften sowie Carabidae und Araneae als Vertreter der epigäischen Prädatoren. Auf molekularbiologischer Ebene wurden eDNA-Analysen von Bodenproben und DNA-Metabarcoding von Bodenfalleninhalten eingesetzt.
Die Datenerhebung des ersten Untersuchungsjahrs zeigten deutliche Unterschiede zwischen verschiedenen Landnutzungsformen. Es wurden Kipppunkte identifiziert, welche sich im Verschwinden spezialisierter Arten und der Dominanz generalistischer Arten auf intensiv genutzten Standorten, d. h. Intensivgrünland und Ackerflächen, äußerten. Dieses Muster wurde sowohl für endogäische als auch für epigäische Tiergruppen identifiziert. Während Collembola und Oribatida einen starken Rückgang der Arten- und Individuenzahlen zeigten, blieb dieser bei den Carabidae und Araneae aus. Auch die molekularbiologisch bestimmten Beifänge aus Bodenfallen zeigten Unterschiede zwischen den Landnutzungsformen hinsichtlich der Artenzusammensetzung. Mittels der eDNA-Analysen identifizierte endogäische Biozönosen konnten nur zwischen Feldrainen und Intensivstandorten unterschieden werden.
Sowohl die DNA-basierten Methoden als auch die Carabidae und Araneae zeigten signifikant höhere Artenzahlen in Feldrainen als auf Ackerflächen, was auf die enorme Bedeutung der Strukturvielfalt in der Agrarlandschaft hinweist. Zwischen Ackerflächen und Intensivgrünland wurden keine signifikanten Unterschiede festgestellt. Insbesondere die Lumbricidae unterschieden sich kaum zwischen den drei Landnutzungsformen.
Im zweiten Untersuchungsjahr wurden biologisch und konventionell bewirtschaftete Ackerflächen sowie junge Ackerbrachen hinsichtlich ihrer Biodiversität miteinander verglichen. In diesem Projektteil wurden Carabidae und Araneae morphologisch bestimmt sowie eDNA-Analysen aus Bodenproben und DNA-Metabarcoding der Beifänge durchgeführt. Es wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen biologisch und konventionell bewirtschafteten Ackerflächen gefunden. Die konventionell bewirtschafteten Ackerflächen wiesen jedoch im Vergleich zu den Ackerbrachen eine signifikant geringere Artenzahl und Functional Richness auf. Die eDNA-Analyse zeigte für endogäische Gruppen eine signifikant höhere Artenzahl auf biologischen Flächen verglichen mit Ackerbrachen. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass sich epigäische Lebensgemeinschaften schneller erholen und schneller auf Veränderungen der Umweltfaktoren reagieren als endogäische Gemeinschaften.
Das BioDivSoil-Projekt liefert wichtige Erkenntnisse zur Bewertung der Biodiversität in der Agrarlandschaft und zeigt gleichzeitig Forschungs- und Handlungsbedarf für eine nachhaltige Bodennutzung in der Landwirtschaft auf.
2024
Schröer L; Bach A; Oellers J; Nabel M; Kirse A; Stratemann L; Toschki A; Roß-Nickoll M
In: Natur und Landschaft, Bd. 99, Ausg. 9/10, S. 470-479, 2024.
@article{nokey,
title = {Hürden und Chancen der Integration DNA-basierter Methoden für ein Bodenbiodiversitätsmonitoring in Agrarlebensräumen},
author = {Lukas Schröer and Alexander Bach and Johanna Oellers and Moritz Nabel and Ameli Kirse and Lucas Stratemann and Andreas Toschki and Martina Roß-Nickoll},
url = {https://bfn.bsz-bw.de/files/1993/NuL2024-09-06.pdf},
doi = {10.19217/NuL2024-09-06},
year = {2024},
date = {2024-10-01},
urldate = {2024-10-01},
journal = {Natur und Landschaft},
volume = {99},
issue = {9/10},
pages = {470-479},
abstract = {Trotz steigender Anerkennung der Bedeutung von Bodenorganismen und deren Diversität bestehen auch heute noch große Wissenslücken hinsichtlich der im und auf dem Boden lebenden Organismen. Auf dieser Grundlage entstand die Idee für das BioDivSoil-Projekt, in dem in einem einheitlichen Studiendesign auf drei verschiedenen Standorttypen (Acker, Feldrain, Grünland) Vergleiche zwischen der morphologischen Bestimmung von Organismen (Laufkäfer – Carabidae, Spinnen – Araneae, Springschwänze – Collembola, Hornmilben – Oribatida, Regenwürmer – Lumbricidae) und verschiedenen molekularbiologischen Methoden zur Artbestimmung angestellt werden. So soll die Eignung der molekular-biologischen Methoden als Werkzeug in einem ökologischen Monitoring terrestrischer Lebensräume überprüft werden. Erste Vergleiche der verschiedenen Methoden hinsichtlich der gefundenen Artenzahlen der Gruppen Lumbriciden, Oribatiden und Collembolen zeigen, dass die molekularbiologischen Methoden durchaus Potenzial zur Anwendung innerhalb eines ökologischen Monitorings aufweisen. Dennoch existieren noch große Einschränkungen aufgrund lückenhafter Gendatenbanken, bisher nicht standardisierter Verfahren und der Frage nach der Validierbarkeit der Ergebnisse. Diese Hindernisse müssen auf dem Weg zu einer einheitlichen Anwendung der Methoden im Rahmen eines ökologischen Monitorings von Böden zwingend beseitigt werden.},
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}
2022
Johann S; Weichert F G; Schröer L; Stratemann L; Kämpfer C; Seiler T; Heger S; Töpel A; Sassmann T; Pich A; Jakob F; Schwaneberg U; Stoffels P; Philipp M; Terfrüchte M; Loeschcke A; Schipper K; Feldbrügge M; Ihling N; Büchs J; Bator I; Tiso T; Blank L M; Roß-Nickoll M; Hollert H
In: Journal of Hazardous Materials, Bd. 426, 2022, ISSN: 0304-3894.
@article{Johann2022,
title = {A plea for the integration of Green Toxicology in sustainable bioeconomy strategies – Biosurfactants and microgel-based pesticide release systems as examples},
author = {Sarah Johann and Fabian G. Weichert and Lukas Schröer and Lucas Stratemann and Christoph Kämpfer and Thomas-Benjamin Seiler and Sebastian Heger and Alexander Töpel and Tim Sassmann and Andrij Pich and Felix Jakob and Ulrich Schwaneberg and Peter Stoffels and Magnus Philipp and Marius Terfrüchte and Anita Loeschcke and Kerstin Schipper and Michael Feldbrügge and Nina Ihling and Jochen Büchs and Isabel Bator and Till Tiso and Lars M. Blank and Martina Roß-Nickoll and Henner Hollert},
doi = {10.1016/j.jhazmat.2021.127800},
issn = {0304-3894},
year = {2022},
date = {2022-03-00},
journal = {Journal of Hazardous Materials},
volume = {426},
publisher = {Elsevier BV},
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pubstate = {published},
tppubtype = {article}
}