Land use intensity in grasslands: Changes in biodiversity, species composition and specialisation in flower visitor networks

The relationship between resource availability and biodiversity of consumers has gained particular attention with the increasing loss of biodiversity. We evaluated resource availability on meadows of low intensity (low/unfertilised, mown once or twice per year) and meadows of high-intensity land use (high fertilisation, mown twice or thrice) before and after the first mowing in relation to network specialisation, species richness and composition of flower visitors.We studied 40 meadows, simultaneously sampling one meadow of low intensity and one meadow of high-intensity land use. Each survey yielded a separate interaction network, comprising all flower visitors found during 6 h in an area of 1000 m2.In total we recorded 105 plant species and 586 flower visitor species. Species composition of plants and flower visitors differed considerably between the two management regimes, with species overlaps of 43% in plants and 42% in flower visitors. Complementary specialisation of flower visitors differed between taxa: dipterans were significantly less specialised than beetles and butterflies, and bees had the highest degree of specialisation. Earlier in the season (before mowing), meadows of low-intensity land use were significantly richer in flowering plant, bee and butterfly species. They also showed more plant–flower visitor interactions, greater flowering areas and higher individual numbers of butterflies than meadows of high-intensity land use. However, later in the season (after mowing) management types differed only in plant species richness, being higher on meadows of low-intensity land use.We conclude that variations in plant species composition resulting from differences in grassland management may alter plant–flower visitor interactions. Moreover, an impoverishment of flower diversity has stronger effects on the diversity and species composition of specialised flower visitor groups than on little or unspecialised flower visitors.

ZusammenfassungIn Anbetracht des zunehmenden Verlustes an Biodiversität hat der Zusammenhang zwischen Ressourcenverfügbarkeit und Konsumentenvielfalt erheblich an Bedeutung gewonnen. Wir haben die Ressourcenverfügbarkeit extensiv bewirtschafteter Wiesen (ein-/zweischürig, nicht/geringfügig gedüngt) und intensiv bewirtschafteter Wiesen (zwei-/dreischürig, stark gedüngt) jeweils vor und nach der ersten Mahd bewertet und in Bezug auf Ressourcenspezialisierung, Artenreichtum und Zusammensetzung der Blütenbesuchergemeinschaft ausgewertet.Insgesamt wurden 40 Wiesen beprobt, wobei jeweils zeitgleich (paarweise) eine extensiv und eine intensiv bewirtschaftete Wiese aufgenommen wurde. In jeder Wiese wurden auf einer Fläche von 1000 m2 alle innerhalb von sechs Stunden beobachteten Blütenbesuche erfasst, die zu einem Interaktions-Netzwerk zusammengefasst wurden (pro Beprobung je ein Netzwerk).Insgesamt haben wir 105 Pflanzenarten und 586 Arten von Blütenbesuchern aufgenommen. Die Artenzusammensetzung zeigte mit nur 43% Überlappung bei den Pflanzen und 42% bei den Tieren beträchtliche Unterschiede zwischen den beiden Bewirtschaftungsformen. Die Blütenbesucher unterschieden sich in ihrer komplementären Spezialisierung auf unterschiedliche Blüten: Dipteren waren signifikant weniger spezialisiert als Käfer und Schmetterlinge, und Bienen waren am stärksten spezialisiert. Früh im Jahr, vor der ersten Mahd, waren extensiv bewirtschaftete Wiesen signifikant artenreicher in ihrem Blütenangebot und an Bienen-sowie Schmetterlingsarten. Außerdem wiesen sie eine höhere Gesamtinteraktionszahl und Gesamtblütenfläche, sowie eine höhere Abundanz von Schmetterlingen auf als intensiv genutzte Flächen. Später im Jahr, nach der ersten Mahd, unterschieden sich die Bewirtschaftungsformen nur noch in der höheren Anzahl blühender Pflanzen auf extensiv genutzten Flächen.Aus den Ergebnissen lässt sich schließen, dass Veränderungen in der Pflanzenartenzusammensetzung, die durch unterschiedlich intensive Bewirtschaftungsformen hervorgerufen werden können, die Interaktionsnetzwerke von Blütenbesuchern und Pflanzen stark verändern. Die Veränderung in der Blütendiversität hat gravierendere Effekte auf die Diversität und Artenzusammensetzung spezialisierter Blütenbesucher als auf opportunistische Blütenbesucher.