Traits of butterfly communities change from specialist to generalist characteristics with increasing land-use intensity

Land-use intensification leads to species loss and shifts in community composition, but only few studies examine how these dynamics affect ecological and life-history traits. We thus investigated whether ecological and life-history traits differ between butterfly communities of grasslands with different land-use intensity. We conducted butterfly transect surveys in 137 grassland sites in three regions of Germany and compiled 10 species-specific ecological and life-history traits from the literature. These traits are associated with food plant specialisation, dispersal, distribution, reproduction and development. We calculated a land-use intensity gradient based on the amount of fertilise mowing frequency and grazing intensity. We analysed differences of traits characteristics between butterfly communities along the land-use intensity gradient in a fourth-corner analysis, thus considering correlations between traits. Six ecological and life-history traits changed from characteristics associated with specialists to such associated with generalists with increasing land-use intensity. These traits characteristics in intensified grasslands were: high dispersal propensity, large distribution range, low population density, more than one generation per year, hibernation in a more advanced developmental stage and a long flight period. The functional homogenisation of the butterfly communities with changes from specialist to generalist trait characteristics with increasing land-use intensity may have severe consequences for ecosystem functioning and services.

ZusammenfassungLandnutzungsintensivierung führt zu Artenverlust und zu Verschiebungen der Artenzusammensetzung innerhalb von Lebensgemeinschaften, aber nur wenige Studien berücksichtigen biologische und ökologische Merkmale in Bezug auf diese Prozesse. Wir untersuchten daher, ob sich Schmetterlingslebensgemeinschaften auf Grünlandflächen unterschiedlicher Landnutzungsintensität hinsichtlich ihrer biologischen und ökologischen Merkmale unterscheiden. Wir sind in drei Regionen Deutschlands auf 137 Grünlandflächen Transekte zum Zählen von Schmetterlingen gelaufen. Wir stellten Angaben zur Nahrungsspezialisierung, Ausbreitung, Verbreitung, Reproduktion und Entwicklung der beobachteten Schmetterlingsarten aus der Literatur zusammen. Wir berechneten einen Landnutzungsintensitätsgradienten basierend auf der Menge des genutzten Düngers, der Mahdhäufigkeit, und der Beweidungsintensität. Wir errechneten die Unterschiede der Ausprägungen der Merkmale zwischen den Schmetterlingslebensgemeinschaften entlang des Landnutzungsgradienten mit Hilfe einer Fourth Corner Analyse, die Korrelationen zwischen den Merkmalen berücksichtigt. Die biologischen und ökologischen Merkmale der Schmetterlingsgemeinschaften verschoben sich mit zunehmender Landnutzungsintensität von Merkmalen, die mit Spezialisten assoziiert sind, zu solchen, die für Generalisten charakteristisch sind. Dazu gehörten: hohes Dispersionsverhalten, großes Verbreitungsareal, geringe Populationsdichte, Produktion von mehr als einer Generation pro Jahr, Überwinterung in einem höheren Entwicklungsstadium und eine ausgedehntere Flugperiode. Die funktionelle Homogenisierung von Schmetterlingslebensgemeinschaften mit zunehmender Landnutzungsintensität kann schwerwiegende Konsequenzen für Ökosystemfunktionen und Ökosystemdienstleistungen haben.