Micro-moth communities mirror environmental stress gradients within a Mediterranean nature reserve

Isolated conservation areas embedded in a hemerobic landscape matrix run the risk of losing their functionality through stress impacts from their surroundings. We studied insects in one of the last remaining coastal forest reserves in northern Italy, viz. the Pineta san Vitale near Ravenna, to assess whether local assemblages are shaped by gradients of external environmental stressors. Specifically, we asked whether proximity to the nearest sources of aerially transported pollutants and extent of soil salinity affect communities. We used nocturnal micro-moths as target group since their usually high degree of host-plant specificity and often small body size lead us to expect these insects to reveal community differentiation at very small spatial scales within the reserve.We sampled 6085 moths representing 157 species at 16 light-trap sites during the vegetation period in 2013. We then assembled a matrix of 37 traits relating to larval niche, body size, phenology, migration behavior and habitat preferences from literature sources. With these data we established that species composition and overall functional diversity of local micro-moth assemblages was strongly influenced by the distance to pollution sources, and less so by soil salinity. In contrast, species richness and species diversity were not effective in depicting influences of these two environmental gradients. Our results show that micro-moth communities respond sensitively to environmental conditions on small spatial scales, yet not all community attributes are equally suitable to uncover such relationships. Species composition and functional diversity emerged as far more informative than measures of local species diversity.

ZusammenfassungIsolierte Naturschutzgebiete inmitten einer menschlich überformten Landschaft laufen Gefahr, ihre Funktionalität durch negative Einflüsse von außerhalb zu verlieren. Wir untersuchten Insekten in einem der letzten verbliebenen Küstenwaldreservate in Norditalien, Pineta san Vitale nahe der Stadt Ravenna, um herauszufinden, ob sich lokale Populationen infolge kleinräumiger Umweltgradienten, hervorgerufen durch Störeinflüsse von außen, verändern. Insbesondere prüften wir, ob die Nähe zu Luftverschmutzungsquellen sowie Bodenversalzung die Insekten-Gemeinschaften beeinflussen. Der Fokus lag dabei auf nachtaktiven Kleinschmetterlingen, die oft eng an bestimmte Raupenfraßpflanzen gebunden sind. Daher vermuteten wir, dass diese Insekten besonders geeignet sind, kleinräumige Gradienten widerzuspiegeln.Während der Vegetationsperiode 2013 erfassten wir 6085 Individuen von 157 verschiedenen Arten an 16 Leuchtstandorten. Wir erstellten eine Matrix mit 37 funktionellen Charakteristika wie larvale Futterpflanzen, Körpergröße, Phänologie, Wanderverhalten und Habitatpräferenzen. Wir konnten zeigen, dass Artenzusammensetzung und funktionelle Diversität der lokalen Microlepidopteren-Gemeinschaften stark beeinflusst werden durch die Distanz zur Quelle der Luftverschmutzung sowie –weniger stark –durch die Bodenversalzung. Microlepidopteren-Gemeinschaften reagieren demnach selbst auf kleinräumiger Ebene sensitiv auf Umwelteinflüsse. Aber nicht alle Diversitätsmaße sind gleich gut geeignet, derartige Beziehungen aufzudecken. Funktionelle Diversität und Artenzusammensetzung erwiesen sich als weit informativer als die Betrachtung von Artenreichtum oder Artendiversität.