Cải thiện quản lý bảo tồn côn trùng thông qua giám sát côn trùng và sự tham gia của các bên liên quan

Biodiversity and Conservation - Tập 32 - Trang 691-713 - 2022
Sebastian Köthe1, Florian D. Schneider2,3, Nikita Bakanov4, Carsten A. Brühl4, Lisa Eichler5, Thomas Fickel2,3, Birgit Gemeinholzer6, Thomas Hörren7, Alexandra Lux2,3, Gotthard Meinel5, Livia Schäffler8, Christoph Scherber8, Martin Sorg7, Stephanie J. Swenson6, Wiltrud Terlau9, Angela Turck9, Vera M. A. Zizka8, Gerlind U. C. Lehmann1,10, Roland Mühlethaler1
1Nature and Biodiversity Conservation Union (NABU), Berlin, Germany
2Institute for Social-Ecological Research (ISOE), Frankfurt am Main, Germany
3Senckenberg Biodiversity and Climate Research Centre, Frankfurt am Main, Germany
4Institute for Environmental Sciences Landau, University Koblenz Landau, Landau, Germany
5Leibniz Institute of Ecological Urban and Regional Development (IOER), Dresden, Germany
6University Kassel, Kassel, Germany
7Entomological Society Krefeld (EVK), Krefeld, Germany
8Leibniz Institute for the Analysis of Biodiversity Change, Bonn, Germany
9International Centre for Sustainable Development (IZNE), Bonn Rhein-Sieg University of Applied Sciences, Sankt Augustin, Germany
10Evolutionary Ecology, Humboldt University Berlin, Berlin, Germany

Tóm tắt

Trong những năm gần đây, sự suy giảm đa dạng sinh học của côn trùng và nguy cơ mất mát các chức năng và dịch vụ hệ sinh thái đã thu hút sự chú ý của công chúng và tăng cường yêu cầu hành động chính trị. Những nguyên nhân đa dạng và phức tạp dẫn đến sự suy giảm của côn trùng yêu cầu một phương pháp tiếp cận đa ngành và liên ngành rộng rãi, nhằm giải quyết các khía cạnh sinh thái và xã hội để tìm ra giải pháp bền vững. Dự án Đa dạng sinh học của côn trùng trong các khu vực bảo tồn thiên nhiên (DINA) đánh giá cộng đồng côn trùng ở 21 khu bảo tồn thiên nhiên tại Đức, và xem xét các tương tác với đa dạng thực vật, sự tiếp xúc với thuốc trừ sâu, và các yếu tố không gian và khí hậu. Các khu bảo tồn thiên nhiên tiếp giáp với đất nông nghiệp, nhằm điều tra tác động lên đa dạng côn trùng. Một phần của dự án là thu thập dữ liệu khoa học từ các bẫy malaise và khu vực xung quanh, trong khi một phần khác liên quan đến các bên liên quan để xác định các cơ hội và trở ngại trong việc bảo tồn đa dạng côn trùng. Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng có mối quan hệ tích cực giữa độ phong phú của côn trùng và sinh khối. Độ phong phú của côn trùng có mối quan hệ tiêu cực với số lượng thuốc trừ sâu tĩnh (đất và thực vật), thuốc trừ sâu được đo bằng ethanol, diện tích đất sản xuất nông nghiệp, và lượng mưa. Khảo sát định tính của chúng tôi cùng với các cuộc phỏng vấn với các bên liên quan cho thấy có sự hỗ trợ chung cho việc bảo tồn côn trùng, trong khi các bên liên quan cũng bày tỏ nhu cầu về nhiều thông tin và dữ liệu hơn về đa dạng sinh học của côn trùng, cũng như các lựa chọn chính sách linh hoạt. Chúng tôi kết luận rằng quản lý bảo tồn cho côn trùng trong các khu vực bảo vệ nên xem xét đến một cảnh quan rộng hơn. Các mục tiêu địa phương của quản lý bảo tồn sẽ cần phải tích hợp các quan điểm khác nhau của các bên liên quan. Các cuộc đối thoại có thông tin khoa học về các bên liên quan có thể hòa giải các xung đột về lợi ích, kiến thức và giá trị để phát triển các kịch bản bảo tồn có lợi chung.

Từ khóa

#bảo tồn côn trùng #đa dạng sinh học #quản lý #dữ liệu khoa học #mô hình tham gia của bên liên quan

Tài liệu tham khảo

Braun-Blanquet J (1964) Pflanzensoziologie. Springer Vienna, Vienna Gore ML, Wilson RS, Siemer WF, Wieczorek HH, Clarke CE, Sol HP et al (2009) Application of risk concepts to wildlife management: special issue introduction. Hum Dimens Wildl 14(5):301–313 Moore CW (2003) The Mediation Process. Practical Strategies for Resolving Conflict. 3rd Edition. San Fransisco Porst R (2014) Fragebogen. Ein Arbeitsbuch. 4., erw. Aufl Sorg M, Ssymank A, Hörren T (2019) Bestandsrückgänge von Insekten in Schutzgebieten – bisherige Erkenntnisse aus einem laufenden Forschungsprogramm. Nat Landsch. https://doi.org/10.17433/6.2019.50153701.255-260 Bang HS, Lee J-H, Kwon OS et al (2005) Effects of paracoprid dung beetles (Coleoptera: Scarabaeidae) on the growth of pasture herbage and on the underlying soil. Appl Soil Ecol 29:165–171. https://doi.org/10.1016/j.apsoil.2004.11.001 Bartkowski B, Bartke S (2018) Leverage points for governing agricultural soils: a review of empirical studies of European farmers’ decision-making. Sustainability 10(9):3179. https://doi.org/10.3390/su10093179 Baur N, Blasius J (2014) Methoden der empirischen Sozialforschung. In: Baur N, Blasius J (eds) Handbuch Methoden der empirischen Sozialforschung. Springer Fachmedien, Wiesbaden, pp 41–62 Becker W, Ulrich P, Fibitz A et al (2019) Qualitative Erhebung. In: Becker W, Ulrich P, Fibitz A et al (eds) Digitale Arbeitswelten im Mittelstand: Veränderungen und Herausforderungen. Springer Fachmedien, Wiesbaden, pp 115–163 Brühl CA, Bakanov N, Köthe S et al (2021) Direct pesticide exposure of insects in nature conservation areas in Germany. Sci Rep 11:24144. https://doi.org/10.1038/s41598-021-03366-w Bundesgesetzblatt Jahrgang (2021) Teil I Nr. 59, ausgegeben am 30.08.2021, Seite 3908 Gesetz zum Schutz der Insektenvielfalt in Deutschland und zur Änderung weiterer Vorschriften vom 18.08.2021 Calla YJCS, Lécuyer L, Skrimizea E (2022) Understanding the social enablers and disablers of pesticide reduction and agricultural transformation. J Rural Stud 95:67–76. https://doi.org/10.1016/j.jrurstud.2022.07.023 Callahan BJ, McMurdie PJ, Rosen MJ et al (2016) DADA2: high-resolution sample inference from Illumina amplicon data. Nat Methods 13:581–583. https://doi.org/10.1038/nmeth.3869 Cardoso P, Barton PS, Birkhofer K et al (2020) Scientists’ warning to humanity on insect extinctions. Biol Conserv. https://doi.org/10.1016/j.biocon.2020.108426 Clark K, Karsch-Mizrachi I, Lipman DJ et al (2016) GenBank. Nucleic Acids Res 44:D67–D72. https://doi.org/10.1093/nar/gkv1276 Díaz S, Demissew S, Carabias J et al (2015) The IPBES conceptual framework: connecting nature and people. Curr Opin Environ Sustain 14:1–16. https://doi.org/10.1016/j.cosust.2014.11.002 Edgar RC (2010) Search and clustering orders of magnitude faster than BLAST. Bioinformatics 26:2460–2461. https://doi.org/10.1093/bioinformatics/btq461 Edgar RC (2016) SINTAX: a simple non-Bayesian taxonomy classifier for 16S and ITS sequences. 074161 Eichler L, Meinel G, Hörren T et al (2022) Raumanalyse der ackerbaulichen Flächennutzung in Naturschutz- und FFH-Gebieten in Deutschland-Ein Beitrag zur Minderung von Biodiversitätsschäden in Schutzgebieten. Naturschutz Landschaftsplanung 54:30–36. https://doi.org/10.1399/NuL.2022.04.03 Elbrecht V (2019) JAMP v.0.78. https://github.com/VascoElbrecht/JAMP Elbrecht V, Bourlat SJ, Hörren T et al (2021) Pooling size sorted Malaise trap fractions to maximize taxon recovery with metabarcoding. PeerJ 9:e12177. https://doi.org/10.7717/peerj.12177 Federal Law Gazette Volume 2021 Part I No. 59, issued on 30.08.2021, page 3908 Act on the Protection of Insect Diversity in Germany and on the Amendment of Further Provisions of 18.08.2021 Fickel T, Lux A, Schneider FD (2020) Insektenschutz in agrarischen Kulturlandschaften Deutschlands. ISOE-Mater Soz Ökol 59:1–53 Filser J, Faber JH, Tiunov AV et al (2016) Soil fauna: key to new carbon models. Soil 2:565–582. https://doi.org/10.5194/soil-2-565-2016 Geiger MF, Astrin JJ, Borsch T et al (2016) How to tackle the molecular species inventory for an industrialized nation: lessons from the first phase of the German Barcode of Life initiative GBOL (2012–2015). Genome 59:661–670. https://doi.org/10.1139/gen-2015-0185 Hallmann CA, Sorg M, Jongejans E et al (2017) More than 75 percent decline over 27 years in total flying insect biomass in protected areas. PLoS ONE 12:e0185809. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0185809 Hallmann CA, Ssymank A, Sorg M et al (2021a) Insect biomass decline scaled to species diversity: general patterns derived from a hoverfly community. Proc Natl Acad Sci 118:1–8. https://doi.org/10.1073/pnas.2002554117/-/DCSupplemental.y Hallmann CA, Ssymank A, Sorg M et al (2021b) Reply to Redlich et al.: Insect biomass and diversity do correlate, over time. Proc Natl Acad Sci 118:e2114. https://doi.org/10.1073/pnas.2114567118 Hummel D, Jahn T, Keil F et al (2017) Social ecology as critical, transdisciplinary science: conceptualizing, analyzing and shaping societal relations to nature. Sustainability 9:1050. https://doi.org/10.3390/su9071050 Ivanova NV, Grainger CM (2007) CCDB protocols, sequencing. http://www.dnabarcoding.ca/CCDB_DOCS/CCDB_Sequencing.pdf Julius-Kühn-Institut (JKI) (2019) PAPA Statistische Erhebungen zur Anwendung von Pflanzenschutzmitteln in der Praxis. https://papa.julius-kuehn.de/ Kolter A, Gemeinholzer B (2021) Plant DNA barcoding necessitates marker-specific efforts to establish more comprehensive reference databases. Genome 64:265–298. https://doi.org/10.1139/gen-2019-0198 Kremen C, Williams NM, Aizen MA et al (2007) Pollination and other ecosystem services produced by mobile organisms: a conceptual framework for the effects of land-use change. Ecol Lett 10:299–314. https://doi.org/10.1111/j.1461-0248.2007.01018.x Le Provost G, Badenhausser I, Le Bagousse-Pinguet Y et al (2020) Land-use history impacts functional diversity across multiple trophic groups. Proc Natl Acad Sci 117:1573–1579. https://doi.org/10.1073/pnas.1910023117 Lehmann GUC, Bakanov N, Behnisch M et al (2021) Diversity of Insects in Nature protected Areas (DINA): an interdisciplinary German research project. Biodivers Conserv 30:2605–2614. https://doi.org/10.1007/s10531-021-02209-4 Liess M, Liebmann L, Vormeier P et al (2021) Pesticides are the dominant stressors for vulnerable insects in lowland streams. Water Res 201:117262. https://doi.org/10.1016/j.watres.2021.117262 Lüdecke D (2022) sjPlot: data visualization for statistics in social science. R package version 2.8.11. https://CRAN.R-project.org/package=sjPlot Mehring M, Bernard B, Hummel D et al (2017) Halting biodiversity loss: how social–ecological biodiversity research makes a difference. Int J Biodivers Sci Ecosyst Serv Manag 13:172–180. https://doi.org/10.1080/21513732.2017.1289246 Möhring W (2010) Die Befragung in der Medien- und Kommunikationswissenschaft : Eine praxisorientierte Einführung, 2. überarbeitete, Wiesbaden Moosbrugger H, Kelava A (2012) Testtheorie und Fragebogenkonstruktion, 2, aktualisierte und, überarbeitete. Springer, Berlin Heidelberg Noriega JA, Hortal J, Azcárate FM et al (2018) Research trends in ecosystem services provided by insects. Basic Appl Ecol 26:8–23. https://doi.org/10.1016/j.baae.2017.09.006 Ollerton J, Erenler H, Edwards M, Crockett R (2014) Extinctions of aculeate pollinators in Britain and the role of large-scale agricultural changes. Science 346:1360–1362. https://doi.org/10.1126/science.1257259 Perino A, Pereira HM, Felipe-Lucia M et al (2022) Biodiversity post-2020: closing the gap between global targets and national-level implementation. Conserv Lett 15:e12848. https://doi.org/10.1111/conl.12848 R Core Team (2019) R: a language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria Ratnasingham S, Hebert PDN (2007) bold: the Barcode of Life Data System (http://www.barcodinglife.org). Mol Ecol Notes 7:355–364. https://doi.org/10.1111/j.1471-8286.2007.01678.x Ratnasingham S, Hebert PDN (2013) A DNA-based registry for all animal species: the Barcode Index Number (BIN) System. PLoS ONE 8:e66213. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0066213 Raum S (2018) A framework for integrating systematic stakeholder analysis in ecosystem services research: stakeholder mapping for forest ecosystem services in the UK. Ecosyst Serv 29:170–184. https://doi.org/10.1016/j.ecoser.2018.01.001 Redlich S, Steffan-Dewenter I, Uhler J, Müller J (2021) Hover flies: an incomplete indicator of biodiversity. Proc Natl Acad Sci 118:e2112619118. https://doi.org/10.1073/pnas.2112619118 Redpath SM, Watt A, Young J, Sidaway R, Wood KA (2015) An introduction into conservation conflicts. In: Redpath SM, Gutiérrez RJ, Wood KA, Young J (eds) Conflicts in conservation. Navigating towards solutions, Cambridge, pp 3–15 Reichelt G, Wilmanns O (1973) Vegetationsgeographie Das Geographische. Seminar – Praktische Arbeitsweisen. Westermann Verlag, Braunschweig Schowalter TD, Noriega JA, Tscharntke T (2018) Insect effects on ecosystem services: introduction. Basic Appl Ecol 26:1–7. https://doi.org/10.1016/j.baae.2017.09.011 Seibold S, Gossner MM, Simons NK et al (2019) Arthropod decline in grasslands and forests is associated with landscape-level drivers. Nature 574:671–674. https://doi.org/10.1038/s41586-019-1684-3 Sidaway R (2011) Resolving environmental disputes. From conflict to consensus. Earthscan, London Slade EM, Roslin T, Santalahti M, Bell T (2016) Disentangling the ‘brown world’ faecal–detritus interaction web: dung beetle effects on soil microbial properties. Oikos 125:629–635. https://doi.org/10.1111/oik.02640 Ssymank A, Sorg M, Doczkal D et al (2018) Praktische Hinweise und Empfehlungen zur Anwendung von Malaisefallen für Insekten in der Biodiversitätserfassung und im Monitoring. Ser Nat 1:1–12 Swenson SJ, Eichler L, Hörren T et al (2022) The potential of metabarcoding plant components of Malaise trap samples to enhance knowledge of plant-insect interactions. Metabarcoding Metagenomics 6:e85213. https://doi.org/10.3897/mbmg.6.85213 Tinch R, Balian E, Carss D et al (2018) Science-policy interfaces for biodiversity: dynamic learning environments for successful impact. Biodivers Conserv 27:1679–1702. https://doi.org/10.1007/s10531-016-1155-1 Vamos E, Elbrecht V, Leese F (2017) Short COI markers for freshwater macroinvertebrate metabarcoding. Metabarcoding Metagenomics 1:e14625. https://doi.org/10.3897/mbmg.1.14625 van Dijk WFA, Lokhorst AM, Berendse F, de Snoo GR (2015) Collective agri-environment schemes: how can regional environmental cooperatives enhance farmers’ intentions for agri-environment schemes? Land Use Policy 42:759–766. https://doi.org/10.1016/j.landusepol.2014.10.005 van Klink R, Bowler DE, Gongalsky KB et al (2020) Meta-analysis reveals declines in terrestrial but increases in freshwater insect abundances. Science 368:417–420. https://doi.org/10.1126/science.aax9931 Venables WN, Ripley BD (2002) Modern applied statistics with S, 4th edn. Springer, New York VERBI Software (2021) MAXQDA 2022 [computer software]. Berlin, Germany: VERBI Software. maxqda.com Wagner DL (2020) Insect declines in the anthropocene. Annu Rev Entomol 65:457–480. https://doi.org/10.1146/annurev-ento-011019-025151 Watt A, Ainsworth G, Balian E et al (2019) EKLIPSE: engaging knowledge holders and networks for evidence-informed European policy on biodiversity and ecosystem services. Evid Policy J Res Debate Pract 15:253–264. https://doi.org/10.1332/174426418X15314036194114 Wehn U, Almomani A (2019) Incentives and barriers for participation in community-based environmental monitoring and information systems: a critical analysis and integration of the literature. Environ Sci Policy 101:341–357. https://doi.org/10.1016/j.envsci.2019.09.002 Wilmanns O (1998) Ökologische Pflanzensoziologie; eine Einführung in die Vegetation Mitteleuropas, 6th edn. Quelle & Meyer, Wiesbaden Wlodarek E (2019) Die Kraft der Wertschätzung: Sich selbst und anderen positiv begegnen, 2nd edn. dtv Verlagsgesellschaft mbH & Co KG, München Young JC, Calla S, Lecuyer L, Skrimizea E (2022) Understanding the social enablers and disablers of pesticide reduction and agricultural transformation. J Rural Stud, 95, 67–76. https://doi.org/10.1016/j.jrurstud.2022.07.023 Young JC, Waylen KA, Sarkki S et al (2014) Improving the science-policy dialogue to meet the challenges of biodiversity conservation: having conversations rather than talking at one-another. Biodivers Conserv 23:387–404. https://doi.org/10.1007/s10531-013-0607-0 Yu DW, Ji Y, Emerson BC et al (2012) Biodiversity soup: metabarcoding of arthropods for rapid biodiversity assessment and biomonitoring. Methods Ecol Evol 3:613–623. https://doi.org/10.1111/j.2041-210X.2012.00198.x Zaller JG, Kruse-Plaß M, Schlechtriemen U et al (2022) Pesticides in ambient air, influenced by surrounding land use and weather, pose a potential threat to biodiversity and humans. Sci Total Environ 838:156012. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.156012