Ephemera danica - Hamburg€¦ · Der Penis des Männchens besteht aus zwei Loben, die in die Genitalöffnung zwischen dem 7. Und 8. Sternit des Weibchens eindringen. Die ersten acht

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Das Vorkommen von

Ephemera danica

im Alstereinzugsgebiet

Freiwilliges ökologisches Jahr 2010 / 2011

Jakob Brandt

Betreut durch Dr. Beate Baier

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Inhaltsverzeichnis:

1. Einleitung................................................................................................................................. 2

2. Eintagsfliegen (Ephemeroptera).............................................................................................. 3 2.1 Morphologie....................................................................................................................... 3

2.1.1 Morphologie der Larve............................................................................................. 4 2.1.2 Morphologie der Imagines........................................................................................ 5

2.2 Lebensraum...................................................................................................................... 6 2.3 Morpho-ökologische Larventypen..................................................................................... 6

2.3.1 Fortbewegungstypen................................................................................................ 6 2.3.2 Ernährungstypen...................................................................................................... 6

2.4 Lebenszyklus..................................................................................................................... 7

3. Ephemera danica..................................................................................................................... 8 3.1 Morphologie....................................................................................................................... 8 3.1.1 Morphologie der Larve............................................................................................. 8 3.1.2 Morphologie der Imagines....................................................................................... 9 3.2 Lebensraum....................................................................................................................... 9 3.3 Lebenszyklus..................................................................................................................... 10 3.4 Ökologische Ansprüche..................................................................................................... 10

4. Methoden................................................................................................................................. 11 4.1 Herkunft der Altdaten......................................................................................................... 11 4.2 Probestellen für Neuerhebungen....................................................................................... 11 4.2.1 Lottbek 1................................................................................................................... 15 4.2.2 Lottbek 2................................................................................................................... 17 4.2.3 Lottbek 5................................................................................................................... 19 4.2.4 Bredenbek 1............................................................................................................. 21 4.2.5 Bredenbek 2............................................................................................................. 23 4.2.6 Bredenbek 3............................................................................................................. 25 4.2.7 Bredenbek 4............................................................................................................. 27 4.2.8 Bredenbek 5............................................................................................................. 29 4.2.9 Alster 5...................................................................................................................... 31 4.3 Probenahmemethode........................................................................................................ 33 4.4 Probenahmezeitpunkt........................................................................................................ 34

5. Ergebnisse............................................................................................................................... 35 5.1 Altdaten.............................................................................................................................. 35 5.1.1 Nachweis im Frühjahr 1993......................................................................................... 35 5.1.2 Nachweis im Frühjahr 2007......................................................................................... 36 5.2 Eigene Erhebungen........................................................................................................... 37 5.2.1 Nachweis im Herbst 2010.......................................................................................... 37 5.2.2 Nachweis im Frühjahr 2011....................................................................................... 38 5.2.3 Nachweis im Sommer 2011....................................................................................... 39

6. Diskussion............................................................................................................................... 40

7. Zusammenfassung.................................................................................................................. 42

8. Danksagung............................................................................................................................. 43

9. Quellen.................................................................................................................................... 44 9.1 Literatur.............................................................................................................................. 44 9.2 Internet............................................................................................................................... 44 9.3 Karten................................................................................................................................ 45

10. Anhang.................................................................................................................................... 46

10.1 Kennblatt zu Fließgewässertyp 14.................................................................................... 46 10.2 Nachweis von E. danica (alle Jahreszeiten)..................................................................... 47 10.3 Nachweis von E. danica (nur Frühjahr)............................................................................ 49

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1. Einleitung

Im Rahmen meines Freiwilligen Ökologischen Jahres am Institut für Hygiene und Umwelt habe ich

mich mit dem Vorkommen der Dänischen Eintagsfliege (Ephemera danica) im Alstereinzugsgebiet

beschäftigt. Diese Art wurde für ein Projekt gewählt, da sie zum einen selbst für fachfremde Laien

relativ leicht zu bestimmen ist und zum anderen bereits beim Projekt „Bachpatenschaft“ in Hamburg

als Zeigerart gewählt wurde. Zu der ansonsten sehr ähnlichen (Schwab, 1995) Ephemera vulgata

besteht nur eine geringe Verwechslungsgefahr, da diese in diesem Gebiet in Fließgewässern

eigentlich nicht vorkommt.

Das Ziel des Projektes war die Darstellung der Verbreitung der Dänischen Eintagsfliege im

Alstereinzugsgebet in der Vergangenheit anhand von Altdaten. Außerdem sollte die heutige

Verbreitung insbesondere in Bredenbek und Lottbek, zwei Zuflüssen der Alster, ermittelt werden. Ein

Vergleich der Altdaten mit den Neuerhebungen sollte schließlich mögliche Populationsentwicklungen

aufzuzeigen.

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2. Eintagsfliegen (Ephemeroptera)

Der Name Eintagsfliege leitet sich von der sehr kurzen Lebensdauer der Imagines der Tiere ab. Die

Lebensdauer der Adulttiere variiert je nach Art zwischen einigen Stunden bis zu wenigen Tagen.

Schon Aristoteles beobachtete das Phänomen der extrem kurzen Lebensspanne. Er schrieb ca. im 3.

Jh. v. Chr.:

„ Nahe dem Fluss Hypanis, der in die Meerenge des Bosphorus mündet, beobachtet man während

der Sommersonnenwende Follikel größer als Weintrauben, die kriechend ein geflügeltes Tier mit vier

Beinen ins Leben rufen. Diese Lebewesen leben und fliegen bis zum Abend, werden schwächer,

wenn sich die Sonne gegen Westen neigt und sterben nach nur einem Tag dauerndem Leben, wenn

die Sonne untergeht. Von da an werden sie Ephemeropteren genannt.“ (Rüdiger Wagner: ftp.gwdg.de)

Das Wort Ephemeropteren setzt sich aus den griechischen Wörtern ephemeros = Dauer eines Tages

und pteron = Flügel, zusammen. Entscheidend hinzuzufügen ist hierbei aber, dass die Larvenstadien

oft Monate bis hin zu Jahren im Wasser verbringen.

Bekannt sind die Eintagsfliegen oder auch

Maifliegen genannt vor allem bei

Fliegenfischern. Da die Tiere im Sommer

teilweise in Massen vorkommen, sind sie

beliebte Beute bei Fischen, wenn sie tot auf

die Wasseroberfläche fallen. Diese Tatsache

machen sich die Fliegenfischer zu Nutze und

imitieren mit Haaren, Federn u.a. die tote

Eintagsfliege.

Eine besondere Rolle spielen Eintagsfliegen,

wie auch Köcherfliegen und Steinfliegen,

aber auch bei der Besiedelung neuer

Lebensräume. Zum einen sind die

geflügelten Stadien äußerst mobil, zum

anderen kommen bei der Eiablage und den

Larventieren Driftphänomene vor, die eine

schnelle Verbreitung möglich machen. Unter anderem dieser Tatsache ist es zu verdanken, dass

Eintagsfliegen bis auf die Antarktis und der nördliche Arktis auf der ganzen Welt vorkommen.

Insgesamt sind bisher rund 2000 Arten bekannt, von denen sicher 114 in Deutschland vorkommen

(Ephemeroptera.de; Stand: Mai 2011). Daher sind sie auf der ganzen Welt ein wichtiger Teil des

Ökosystems und somit auch der Nahrungskette. Eintagsfliegen sind meistens Primärkonsumenten,

das heißt, sie nehmen pflanzliche Stoffe bzw. Detritus, abgestorbenes organisches Material aktiv auf

oder ernähren sich als Filtrierer. Nur wenige Arten sind Räuber und somit Sekundärkonsumenten. Die

Larven oder adulten Tiere wiederum bilden die Grundlage für viele andere Sekundärkonsumenten wie

Spinnen, Vögel oder Fische. Dank der artspezifischen Anforderungen an ihr Habitat können

Eintagsfliegenlarven als Bioindikatoren von Gewässern herangezogen werden.

2.1 Morphologie

Die Morphologie ist ein Teilbereich der Biologie, welche die Form und Struktur von Organismen

beschreibt. Das Wort leitet sich vom griechischem morphe = Gestalt, Form und logos = Lehre,

Vernunft ab. Die morphologischen Unterscheidungsmerkmale können zur Artbestimmung genutzt

werden.

Abb. 1: Angelköder in Anlehnung an die Morphologie einer Maifliege (Abb: fliegenfischen-fliegen.de)

ftp://ftp.gwdg.de/

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2.1.1 Morphologie der Larven

Die Larven der Eintagsfliegenarten variieren stark in Größe und Form. Die Spanne reicht von wenigen

Millimetern bis zu über zwei Zentimeter. Ebenso variabel ist die Körperform, die von rund über oval bis

ins Abgeflachte reicht (Studemann, 1992). Bis auf eine Ausnahme haben alle in Deutschland

vorkommenden Arten drei Caudalfilamente (Schwanzanhänge), Tracheenkiemen ausschließlich auf

dem Hinterleib, je eine Tarsalkralle pro Bein (Füße mit nur einer Kralle) und relativ kurze Fühler. Zur

besseren Übersicht gliedern wir den Larvenkörper in Kopf, Thorax und Abdomen.

Der Kopf:

Die zwei Komplexaugen sind seitlich bzw. auf der Oberseite des

Kopfes gelagert. Die drei sogenannten Ozellen, sind punktförmige

Lichtsinnesorgane, die sich ebenfalls auf der Oberseite des Kopfes

befinden. Die zwei Antennen an der Vorderseite des Kopfes können

von Art zu Art in ihrer Form und Länge sehr unterschiedlich sein.

Besondere Aufmerksamkeit ist den Mundwerkzeugen zu widmen.

Bei den meisten Eintagsfliegen bestehen die Mundwerkzeuge aus

sieben spezialisierten Teilen. Dazu zählen die linke und rechte

Mandibel, Labrum, Hypopharynx, Labium und linke und rechte

Maxillen (Abb. 2). Die Mandibeln sind sowohl zum Greifen von

Nahrung, als auch zum Kauen ausgelegt. Des Weiteren können sie,

wie bei E. danica, nach vorne gerichtete Fortsätze besitzen, die zum

Graben genutzt werden.

Der Thorax:

Der Oberkörper wiederum lässt sich ebenfalls in drei Segmente

unterteilen: Pro-, Meso- und Metathorax. Auf der Bauch- bzw.

Rückenregion liegen je drei Sklerotinplatten die durch Haut

miteinander verbunden sind. Jedes Segment des Oberkörpers trägt

je ein Beinpaar, welches sich aus 5 Teilen zusammensetzt (Coxa,

Trochanter, Femur, Tibia und Tarsus) (Abb. 3). Die Beine, die mit je

einer Kralle besetzt sind, dienen nicht nur der Fortbewegung, sonder

können bei einigen Arten mit Haaren besetzt sein und sind so in der

Lage Nahrungspartikel aus dem Wasser zu filtrieren. Zudem können

sie auf Grund der vergrößerten Oberfläche als Schwimmbeine

genutzt werden. Die Flügel entwickeln sich während der

Larvenstadien in Flügelscheiden. Im Nymphenstadium, dem letzen

Larvenstadium vor dem Schlupf, schimmern die Flügel bereits grau-

schwarz durch.

Das Abdomen:

Der Hinterleib ist in 10 Segmente unterteilt. Die Sklerotinplatten auf

dem Rücken werden Tergite genannt, die auf der Bauchseite

Sternite (Abb. 4). Das zehnte Segment trägt meist zwei

Schwanzfortsätze (Cerci) und dazwischen meist ein drittes, das Paracercus genannt wird. Die

vorderen 5-7 Segmente tragen Tracheen-Kiemenpaare. Diese absorbieren den im Wasser gelösten

Sauerstoff und leiten ihn an die Organe weiter.

Abb.2: In der Mitte: Mundwerkzeug, Teile vergrößert draum angeordnet. (Abb. in Anlehung aus Studemann, 1992)

Abb. 3: Schemazeichnung einer Eintagsfliegenlarve (Epemerella sp.) (Abb. in Anlehung aus Studemann, 1992)

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2.1.2 Morphologie der Imagines

Aus den Flügelscheiden der Larve entwickeln sich die fertigen Flügel, die in Ruhestellung vertikal

gehalten werden (S. Abb. 4). Bei den geflügelten Stadien der Eintagsfliege ist zu unterscheiden, ob es

sich um ein Subimago oder ein Imago handelt. Die Tatsache, dass sich der bereits flugfähige

Subimago noch einmal häutet und so zum Imago wird, ist im gesamten Tierreich einzigartig. Der

Subimago lässt sich auf Grund der gelblich-milchigen Flügel leicht von dem fertigen Imago, der

transparente Flügel besitzt, unterscheiden. Des Weiteren sind Augen sowie Geschlechtsapparat der

Männchen erst im Imaginalstadium voll entwickelt. Auch der Körper des Imagos lässt sich wieder in

drei Abschnitte unterteilen. Wieder unterscheidet man zwischen Kopf, Thorax und Abdomen.

Der Kopf: Auf dem relativ kleinen, dreieckigen Kopf befinden sich die verhältnismäßig großen Augen. Bei den Männchen umfassen diese beinahe den gesamten Kopf. Bei den Weibchen sind die Augen deutlich kleiner. Anhand der Augen können Männchen und Weibchen unterschieden werden. Man spricht hierbei von einem Geschlechts-dimorphismus. Die drei Ozellen die bereits im Larven-stadium vorhanden waren bleiben auf dem Kopfscheitel vorhanden. Ebenso verhält es sich mit den Antennen, die an der Vorderseite des Kopfes fixiert sind. Eine weitere Besonderheit bei den Eintagsfliegen ist, dass ihre Mundwerkzeuge im Imaginalstadium atrophiert sind. Das heißt, dass sie auf Grund von Zellveränderungen nicht mehr funktionell sind und so der Imago keine Nahrung während seines kurzen Lebens mehr aufnehmen kann.

Der Thorax: Der Thorax an sich lässt sich ebenfalls in drei Segmente unterteilen: Prothorax, Mesothorax und Metathorax. Der am Kopf ansetzende Prothorax ist eher klein, wo hingegen der Mesothorax durch die Flugmuskulatur relativ groß ist. Jedes Thoraxsegment trägt wieder je ein Beinpaar, die nun zwei Krallen am Fußende haben. Bei den Männchen sind die Vorderbeine deutlich größer, da sie mit diesen die Flügel des Weibchens während der Paarung festhalten. Die großen Vorderflügel setzten am Mesothorax, die kleinen Hinterflügel setzten am Metathorax an. Bei einigen Arten sind die Hinterflügel deutlich verkleinert oder fehlen ganz.

Das Abdomen: Das Abdomen besteht, wie bei der Larve aus zehn Segmenten. Diese sind ebenfalls auf dem Rücken mit Tergiten und am Bauch von Sterniten bedeckt. Das zehnte Tergit ist verkleinert und trägt die Schwanzfortsätze (Cerci). Der hintere Teil des neunten Sternit wird beim Männchen als Styliger bezeichnet. Beim Weibchen als Subanalplatte. Der Styliger trägt zwei Fortsätze, die sogenannten Gonopoden, die bei Paarungsakt das Weibchen umklammern. Der Penis des Männchens besteht aus zwei Loben, die in die Genitalöffnung zwischen dem 7. Und 8. Sternit des Weibchens eindringen.

Die ersten acht Abdominalsegmente sind mit Atem-löchern ausgestattet.

Abb. 4: Schematische Darstellung eines Eintagsfliegenimagos (Abb. in Anlehung aus Studemann, 1992)

Abb. 5: Die letzten zwei Abdominalsegmente beim Männchen (Abb. in Anlehung aus Studemann, 1992)

Abb. 6: Letzten drei Abdominalsegmente beim Weibchen (Abb. in Anlehung aus Studemann, 1992)

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2.2 Lebensraum

Die Larven der Eintagsfliege können so gut wie jedes Süßwasserbiotop besiedeln. Hierzu zählen

sowohl Fließgewässer, wie Gebirgsbäche, Flüsse und Ströme, als auch stehende Gewässer, wie

Teiche und Seen. Unter anderem wegen ihrer vielfältigen Habitate zählt die Ordnung der

Eintagsfliegen mit 300 Millionen Jahren Entwicklungsgeschichte zu den ältesten Insektenordnungen

(spiegel.de). Zudem ist sie, wie oben bereits erwähnt, fast auf der ganzen Welt anzutreffen.

Die Eintagsfliegen zählen zur Benthosgemeinschaft, das heißt, dass sie sich hauptsächlich im

Bodenbereich eines Gewässers aufhalten. Einige Arten der Eintagsfliege hingegen kommen auch im

freien Wasser vor. Außerdem existieren noch verschiedene Substratvorlieben. Einige Arten

bevorzugen Steine, Kies oder Sand als Lebensraum, wo hingegen andere Arten eher Pflanzen oder

organisches Material bevorzugen.

Ein weiterer wichtiger abiotischer Faktor ist die Fließgeschwindigkeit des Gewässers, da bei hoher

Fließgeschwindigkeit meist mehr Sauerstoff im Wasser gelöst ist und dieser von den meisten

Eintagsfliegenarten in größeren Mengen benötigt wird. Die meisten Eintagsfliegen kommen in

Fließgewässern vor. Einige Arten können nur in sehr starker Strömung überleben. Andere hingegen

brauchen das in langsamfließendem Wasser abgelagerte Material als Lebensraum. Arten, die in

stehenden Gewässern leben, sind dann häufig in Bereichen, die durch Wellenbildung beeinflusst sind

zu finden. Dies deutet auf eine nachträgliche Anpassung hin. So können sogar in ein und demselben

Flussabschnitt im Prall- und Gleithangabschnitt völlig verschiedene Bedingungen herrschen.

2.3 Morpho-ökologische Larventypen

2.3.1 Fortbewegungstypen

Die Larven der verschiedenen Eintagsfliegenarten haben sich im Laufe der Zeit an die Bedingungen

ihrer Habitate angepasst. Dies äußert sich sowohl im Verhalten als auch in der Morphologie. Je nach

Lebensraum lassen sich die Larven in fünf verschiedene Fortbewegungstypen einteilen (Schwab,

1995). Diese können jedoch im Laufe der Entwicklung wechseln, da eine Larve in verschiedenen

Stadien ihrer Entwicklung durchaus verschiedene Habitate bevorzugt und sich so die Morphologie bei

jeder Häutung ändern kann. Die fünf Fortbewegungstypentypen sind des Schwimmer-, Klammer-,

Kriech-, Kletter-, und des Grab-Typs.

2.3.2 Ernährungstypen

Des Weiteren kann man außerdem die Ernährungstypen unterscheiden. Es gibt Weidegänger,

Filtrierer, Sedimentfresser, Zerkleinerer und äußerst selten auch Räuber unter den Eintagsfliegen. Die

Weidegänger grasen mit ihren Mundwerkzeugen die Oberfläche von Steinen oder Holz ab und

nehmen so die darauf wachsenden Algen auf. Die Filtrierer sammeln mit Hilfe von behaarten

Mandibeln oder Beinen kleinste Partikel aus dem Wasser und streifen diese an ihren

Mundwerkzeugen ab. Hierbei kann man wiederum zwischen Aktiv- und Passivfiltrierern

unterscheiden. Die Passivfiltrierer lassen die Partikel mit Hilfe der Strömung an sich verbeischwimmen

und nehmen diese so auf. Dem gegenüber stehen die Aktivfiltrierer, die röhrenartige Gänge bauen, in

denen sie mit ihren Kiemen einen Wasserstrom erzeugen, der die Nahrungspartikel

herantransportiert. Die Zerkleinerer nehmen das eher grobe organische Material auf und verwerten

die darauf haftenden Pilze und Bakterien. Hierbei wird das Material so zerkleinert, dass es die

Sedimentfresser bzw. die Filtrierer verwerten können (Hütte, 2000).

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2.4 Lebenszyklus

Die Entwicklung der Eintagsfliege vom Ei bis zum fertigen Imago läuft schrittweise ab. Das heißt, dass

sich die Tiere mehrere Male häuten und so ihre Gestalt immer mehr der des fertigen Imagos anpasst.

Es findet also keine Metamorphose über ein Puppenstadium statt. Der Lebenszyklus der

Eintagsfliegen beginnt mit dem Eistadium, geht weiter über mehrere Larvenstadien bis hin zur

Nymphe, die das letzte Larvenstadium vor dem Schlupf zum Imaginalstadium ist, und endet

schließlich mit Subimago und dem fertigem Imago (Abb. 7). Man unterscheidet des Weiteren

zwischen Arten mit einer Generation pro Jahr (univoltin) und Arten mit mehreren Generationen pro

Jahr (multivoltin). Ein Sonderfall sind partivoltine Arten, bei denen eine Generation ca. zwei Jahre im

Gewässer lebt. Man unterscheidet alle Zyklen noch einmal ob und wenn ja, in welchem Stadium, also

ob als Ei oder als Larve, sie überwintern.

Der Embryo entwickelt sich zunächst je nach Art und Wassertemperatur zwischen 10 bis 20 Tage im

Ei (Bauernfeind & Humpesch, 2001). Das Ei ist meist oval, 200µm x 100µm groß und besitzt

Haftstrukturen, mit denen es am Substrat anhaftet (Abb.7). Nach der Eiablage sinken die Eier nicht

sofort zu Boden, sondern können durch Strömungen verfrachtet werden.

Nach 10 bis 20 Tagen schlüpfen die sogenannten Junglarven aus der Eischale. Diese nur ca. 1mm

großen Tiere verbringen die ersten Larvenstadien in bis zu einem Meter tief im Sediment. Bei der

Häutung handelt es sich nicht nur um einen Wachstumsprozess, sondern es wird auch die verletzte

oder mit Parasiten besetzte Larvenhaut ersetzt. Die abgestreifte Larvenhaut nennt sich Exuvie. Bis

zum Subimago können 15 bis 25 Häutungen ablaufen. Das letzte Larvenstadium, die Nymphe, ist oft

dunkler gefärbt. Die Flügel sind bereits hinter den Flügelscheiden zu erahnen. Die dunkle Färbung

dient wahrscheinlich einer besseren Lichtaufnahme und so einer Körpertemperaturerhöhung. Das

Subimaginalstadium ist wiederum temperatur- und artabhängig und kann zwischen wenigen Minuten

und einigen Tagen andauern. Das Subimaginalstadium, also ein Stadium eines adulten, geflügelten,

noch nicht geschlechtsreifen Tieres, das sich noch einmal häutet, ist wie bereits oben erwähnt

einzigartig in der Insektenwelt. Gründe für diese Einzigartigkeit könnten die extrem langen

Caudalfilamente bzw. die Vorderbeine der Männchen sein, die in dieser Länge nicht in einem

Schlupfvorgang hervorgehen könnten. Außerdem bieten die behaarten Flügel der Subimagos den

Vorteil, dass sie nass werden können und dennoch flugfähig bleiben. Allerdings ist die Flugleistung

vermindert, was eine weitere Häutung nötig macht.

Nach dem Schlupf zum Imago können die

Tiere keine Nahrung mehr aufnehmen. Ihr

Verdauungstrakt ist nur noch mit Luft gefüllt,

was beim Fliegen hilft. Während des

Imaginalstadiums zehren die Tiere von

ihren Energiereserven, was die kurze

Lebensdauer erklärt. Die Imaginalhäutung

kann durch Faktoren wie Wassertemperatur

oder Lichtintensität synchronisiert sein,

wodurch größere Schwärme auftreten.

Hierbei ist es für die einzelnen Individuen

einfacher einen Sexualpartner zu finden.

Die meisten Eintagsfliegenarten vermehren

sich bisexuell. Dabei kommt es zunächst

zum sogenannten Hochzeitsflug der

Männchen, mit dem die Weibchen

angelockt werden. Die Männchen greifen den Unterleib der Weibchen mit ihren Gonopoden (Abb.4)

und die Begattung findet statt. Nach dem Paarungsakt fliegen die Weichen zum Gewässer und legen

bzw. werfen dort ihre Eier ab. Meist direkt danach sterben die adulten Tiere.

Abb. 7: Lebenszyklus der Eintagsfliegen (agk.de)

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3. Ephemera danica

Ephemera danica ist häufiger unter ihren deutschen Namen, Dänische Eintagsfliege, Große

Eintagsfliege oder Maifliege bekannt. Erstmals wurde sie 1764 von dem dänischen Zoologe Otto

Friedrich Müller beschrieben. Zur besseren Übersicht dient Tabelle 1, welche die systematische

Stellung von E. danica veranschaulicht.

Tabelle 1: Systematik am Beispiel von E. danica: Domäne Eukaryonten Unterklasse Fluginsekten ( Pterygota)

Reich Tier (Animalia) Ordnung Eintagsfliegen (Ephemeroptera)

Stamm Gliederfüßer (Artropoda) Familie Ephemeridae

Unterstamm Tracheentiere (Tracheata) Gattung Ephemera

Klasse Insekten (Insecta) Art danica

3.1 Morphologie

3.1.1 Morphologie der Larve

Die gelblich-weiße Larve der Ephemera danica

hat kurze, kräftige Beine, mit denen sie Gänge in

sandiges Substrat gräbt. Man zählt sie daher

zum Grabtyp. Weitere Merkmale sind der runde

Körper, die drei, relativ kurzen, bewimperten

Schwanzanhänge und die seitlich am Kopf

gelegenen Augen (Abb.8). Wichtiges

Unterscheidungsmerkmal zu andreren Arten, wie

etwa der Ephemera vulagata sind die auf den

letzten drei Abdominalsegmenten deutlich zu

erkennenden kommaförmigen Zeichnungen. Ein

weiteres charakteristisches Merkmal sind die

paarig angeordneten Kiemen. Insgesamt sieben

Paar sind auf dem Rücken angeordnet. Beim Graben können diese flach auf den Körper gelegt

werden. Wie auch alle anderen Eintagsfliegenarten wächst die Larve bei jeder Häutung. Ephemera

danica kann bis zu 23mm groß werden.

3.1.2 Morphologie der Imagines

Wie auch bei vielen anderen Eintagsfliegenarten

unterteilt man die geflügelten Stadien auch bei E.

danica in Subimagos und Imagos. Der Subimago

hat noch milchig-weiße Flügel (Abb.10) und

relativ kurze Vorderbeine. Hierdurch lassen sich

die beiden Stadien gut voneinander

unterscheiden. Nach der Häutung zum fertigen

Imago haben die Tiere transparente Flügel

(Abb.9), die teilweise leichte Fleckzeichnung

aufweisen können. Die Färbung geht vom weiß-

gelblichen bis ins gelbbraun, wobei die

charakteristische Kommazeichnung auf den

Abdominalsegmenten, die bei den Larven zu

Abb.8: Larve Ephemera danica (biopix.de)

Abb.9: Imago Ephemera danica (biopix.de)

http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Ephemeridae&action=edit&redlink=1http://de.wikipedia.org/w/index.php?title=Ephemera_(Gattung)&action=edit&redlink=1

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beobachten war, erhalten bleibt. Die Länge

vom Kopf bis zum letzten Abdominalsegment

beträgt zwischen 15-25mm. Bei der reinen

Körperlänge sind die Weibchen meist etwas

größer als die Männchen. Im Gegensatz dazu

verhält es sich mit den Schwanzanhängen.

Diese können beim Männchen 35-40mm

erreichen, wohingegen sie beim Weibchen nur

15-25mm groß werden. Beide Geschlechter

haben eine ungefähre Spannweite von 35-

45mm. Ein leichter Geschlechtsdimorphismus

ist nicht nur in der Größe der Tiere, sondern

auch in der Länge der Vorderbeine festzustellen. Diese sind beim Männchen ebenfalls deutlich länger.

3.2 Lebensraum

Bei Eintagsfliegen im Allgemeinen, also auch bei Ephemera danica ist zunächst das Hauptaugenmerk

auf den Lebensraum der Larven zu legen. . Nach Bauernfeind & Humpesch (2001) ist E. danica in ganz Deutschland außer in den Stadtstaaten

Berlin und Bremen nachgewiesen worden. Aus der Schweiz sind Daten bekannt nach denen sie in

Höhen bis zu 1000m vorkommen kann, wobei es in Deutschland Nachweise bis maximal 584m gibt.

Hierbei bevorzugt sie Epi- Meta- und Hyporithral, also Ober- Mittel- und Unterlauf eines Baches (Tab.

2). Trotzdem kommt sie auch in Tieflandbächen und Flüssen (Epipotomal) vor. In Uferbereichen von

Seen ist sie eher selten, da dort zu wenig Strömung herrscht. Die wenigen Fundorte wiesen

wahrscheinlich relativ starke Wellenbildung auf.

Tabelle 2: Vorkommen von E. danica (Bauernfeind und Humpesch, 2001):

n (Gesamtzahl der Proben)

ER (Epirithral)

MR (Metarithral)

HR (Hyporithral)

EP (Epipotomal)

LIT (Litoral)

TLB (Tieflandbach)

120 44 32 11 8 3 22

Die in diesem Bericht betrachteten Fließgewässer in und um Hamburg bezeichnet man als sand- bzw.

kiesgeprägte Tieflandbäche und zählen somit zur letzten Klasse nach Bauerfeind.

3.3 Lebenszyklus

Die Eintagsfliege Ephemera danica ist semivoltin. Das heißt, dass eine Generation ungefähr zwei

Jahre Entwicklungszeit vom Ei bis zum Imago benötigt. Die Flugzeit der Imagos ist hauptsächlich

Ende Mai, doch es werden auch Exemplare zwischen April und November nachgewiesen. Die Abfolge

beginnt also im Jahr 1 bei der Eiablage in Wasser Ende Mai. Die Eier entwickeln sich dann, je nach

Wassertemperatur, innerhalb von 10 bis 20 Tagen. Aus ihnen schlüpfen die Junglarven, die am Ende

von Jahr 1 bereits als etwa 4-6mm große Larven nachweisbar sind. Die Larven entwickeln sich dann

in Jahr 2 weiter, indem sie sich immer wieder häuten und so wachsen können. Währenddessen wird

die Vorjahresgeneration zum Imago. Die Larven, die zu Beginn betrachtet wurden, werden meist im 3.

Jahr zuerst zum Subimago und anschließend zum Imago. Dieses ist wieder abhängig von der

Wassertemperatur. So sind z.B. Fälle aus Südengland bekannt bei denen die Larven nur ca. ein Jahr

zum Imago brauchen (Studemann, 1992). Das letzte Larvenstadium, die Nymphe, häutet sich ein

letztes Mal an der Wasseroberfläche und wird so zum Subimago. Dieses kann bereits fliegen, ist aber

noch nicht geschlechtsreif.

Abb.10: Subimago Ephemera danica (biopix.de))

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Die Häutung zum Imago geschieht schließlich geschützt in der Ufervegetation. Die Emergenz

(Entwicklung zum Imago) vollzieht sich nun also zwischen April und Mai im 3. Jahr.

Diesen Ablauf muss man bei der Beprobung von Ephemera danica im Hinterkopf behalten, um seine

Proben richtig bewerten zu können. Bei den Herbst- / Winterbeprobungen sind sowohl Exemplare zu

erwarten, die mehr als ein Jahr alt sind, also auch Exemplare, die erst wenige Monate alt sind. Man

findet also zwei Generationen. Diese wiederum unterscheiden sich auch untereinander stark in ihrer

Entwicklung, da selbst innerhalb eines Jahres der Zeitpunkt der Eiablage und somit der

Entwicklungsstand stark variieren kann. Bei der Frühjahrsbeprobung, die unbedingt vor der Emergenz

der älteren Generation stattfinden muss, sind somit ebenfalls zwei Generationen zu erwarten. Wenn

man z.B. im Sommer beprobt, so ist entweder die neue Generation noch nicht geschlüpft, oder die

Larven sind noch zu klein um sie mit bloßem Auge zu erkennen. Somit findet man im Sommer nur

eine Generation mittelgroßer Tiere, die aber ebenfalls unterschiedlich weit entwickelt sein können.

Da nach Bauernfeind & Humpesch (2001) bei einer Generation zum Teil nur 1% zum Imago werden,

ist es außerdem offensichtlich, dass somit auch die Anzahl der gefundenen Tiere je nach Alter variiert.

Wenn also im Herbst bei einer Beprobung viele Exemplare gefunden wurden, so ist es wahrscheinlich,

dass darunter relativ viele Junglarven zu finden sind. Über den Winter und den Folgemonaten sterben

dann weiter Tiere ab bzw. werden gefressen, wodurch z.B. bei der Frühjahrsbeprobung eine geringere

Anzahl an Individuen zu erwarten ist.

All diese Faktoren sind also zu berücksichtigen, bei dem Vergleich der eigenen Daten verschiedener

Jahreszeiten und den Altdaten anderer Probenehmer.

3.4 Ökologische Ansprüche

Die Larve bevorzugt, wie bereits unter 3.3 erwähnt, sandige bis kiesgeprägte Bäche. Sie kommt

außerdem auch in den Stillwasserzonen von Gebirgsbächen, sowie in den wellenreichen Uferzonen

von größeren Seen vor. In dem sandhaltigen Substrat gräbt sie mit ihren kräftigen Mandibeln und

Vorderbeinen U-Förmige Röhren und frisst dabei den im Sand enthaltenen Detritus (Schmedtje &

Kohmann, 1992). Zudem können sie Nahrung durch aktives Filtrieren aus dem Wasser extrahieren.

Insgesamt bevorzugt E. danica eine Kombination aus feinem mineralischem Substrat und Detritus,

wobei sogar die Biomasse von E. danica mit der Masse an Detritus korreliert. Dies geschieht

allerdings nur bis zu dem Punkt, wo durch Zehrungsprozesse der Sauerstoffgehalt im Substrat zu

stark absinkt (Meyer & Schröder, 1985; Tolkamp, 1982). Unter anderem deshalb zeigt die Art sowohl

eine gute Sauerstoffversorgung, als auch die Ungestörtheit des Baches an. Bei regelmäßiger

Sohlräumung oder Faulschlammbildung verschwindet die Art aus dem Gewässer (Timm, 1993). Und

obwohl die Larve zum klassischen Grabtyp gehört, kann sie, wenn sie aufgescheucht wird, relativ gut

in wellenförmigen Bewegungen schwimmen.

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4. Methoden

4.1 Herkunft der Altdaten

Die Daten aus den Jahren 1992-2003 und 2007 stammen von Makrozoobenthosbeprobungen, die von

Dipl. Biologin Friederike Eggers durchgeführt wurden. Diese hat bei ihren Beprobungen nicht nur

speziell nach E. danica gesucht, sondern das komplette Makrozoobenthos aufgenommen. Hierzu

wurde die Methode des Multi-Habitat-Samplings angewendet. Die Daten aus den Jahren 2006 und

2008 stammen von Dipl. Biologen Wolfram Hammer. Dieser hat für das Projekt „Bachpatenschaft“

gezielt nach E. danica gesucht. Bei den Bachpaten handelt es sich um Laien, die nur nach

bestimmten Arten suchen sollen, die aber relativ leicht zu erkennen und schwer zu verwechseln sind.

Hierfür eignet sich eben genau E. danica besonders gut.

4.2 Probestellen für Neuerhebungen

Der Schwerpunkt der Neuerhebungen 2010/2011 lag auf den beiden Alsterzuflüssen Lottbek und

Bredenbek. So lagen drei Probestellen an der Lottbek, fünf an der Bredenbek und eine an der Alster

(Abb. 11).

Insgesamt ist die Bredenbek ca. 10,5 km und die Lottbek etwa 11,4 km lang, wobei weite Teile davon

auf Schleswig-Holsteiner Gebiet liegen. Das Erhebungsprofil (Abb. 12) zeigt einen Höhenunterschied

von ca. 80m an der höchsten Stelle bis, hinunter auf ca. 12m über NN kurz vor der Mündung in die

Alster. Das Einzugsgebiet der Bredenbek insgesamt beträgt 20,2km², von denen 10,2 km² auf das

Einzugsgebiet der Lottbek entfallen. Da diese in die Bredenbek mündet, zählt das Einzugsgebiet der

Lottbek zum Gesamteinzugsgebiet der Bredenbek dazu.

Abb. 11: Lage der Probestellen für Neuerhebungen

- 12 -

Obwohl die Probestellen noch alle auf Hamburger Stadtgebiet liegen, ist der Anteil der besiedelten

Fläche für städtische Verhältnisse relativ gering (siehe Flächennutzungskarte Abb.13). Im

Einzugsgebiet herrschen also nicht nur versiegelte, sondern auch Wald und landwirtschaftliche

Flächen vor.

Abb. 12: Erhebungsprofil im EZG der Bredenbek

Die Flächennutzung im Einzugsgebiet hat einen großen Einfluss auf die Gewässerqualität So wird z.B.

Regenwasser von versiegelten Flächen in die Kanalisation oder in Regenrückhaltebecken geführt und

ist so erst mal aus dem Wasserkreislauf des Flusses entnommen. Die versiegelten Flächen sind an

der roten bzw. violetten Färbung zu erkennen. Von ansässigen Industriebetrieben können

Industrieabwässer ins Gewässer geleitet werden. Diese können z.B. entweder hohe Schadstoff-

konzentrationen oder eine erhöhte Temperatur aufweisen. Auch andere Flächennutzungsformen

können das Gewässer beeinflussen. So spielt die intensive landwirtschaftliche Nutzung der Flächen

eine große Rolle für den Nährstoffhaushalt des Gewässers, da die Düngung mit Gülle oder

Kunstdünger erhebliche Nährstoffeintrage mit sich bringt. Die Nährstoffe gelangen ins Gewässer und

verursachen dort unter anderem ein erhöhtes Algenwachstum. Außerdem können durch die

Landwirtschaft Pestizide in das Gewässer gelangen, die nicht nur für die an Land lebenden

Schädlinge, sondern auch für Insektenlarven im Wasser schädlich sein können.

- 13 -

Abb. 13: Flächennutzung im EZG der Bredenbek

Die Entstehung und Entwicklung des Bodens (Geogenese) lässt sich in den nachfolgenden Karten

(Abb. 14) nachvollziehen. Der Großteil des Bodens im Einzugsgebiet der Probestellen hat seinen

Ursprung in der letzten Eiszeit in Form von Ablagerungen der Grundmoräne bzw. in Form von

Schmelzwasserablagerungen.

Abb. 14: Geogenese im EZG der Bredenbek

- 14 -

Ein daraus resultierender Faktor sind die verschiedenen Bodenarten im Einzugsgebiet. Diese sind

besonders interessant, da sich das Bachbett zu einem großen Teil aus diesen zusammensetzt. Im

Einzugsgebiet der Probestellen herrscht vor allem Sand vor. Ein hoher Sandanteil spiegelt sich auch

im Substrat von Bredenbek und Lottbek wieder (Abb. 15) und ist für diese Bäche des Tpys 14

(Sandgeprägter Tieflandbach) charakteristisch.

Im Anhang befindet sich der Steckbriefes zum Fließgewässertyp 14 nach Pottgießer & Sommerhäuser

(2004). In diesem Steckbrief wird der Gewässertyp in seiner naturbelassenen Form beschrieben. Im

vollständigen Steckbrief wird ebenfalls die für den sandgeprägten Tieflandbach typische Makrozoo-

benthosbesiedlung beschrieben. Hierbei wird E. danica explizit als eine der wenigen echten Besiedler

des sandigen Substrates vorgestellt.

Abb. 15: Bodenarten im EZG der Bredenbek

- 15 -

4.2.1 Lottbek 1

Abb. 16: Probestelle „Lottbek 1“ Sicht bachaufwärts Abb. 17: Lage der Probestelle „Lottbek 1“

Die Probestelle „Lottbek 1“ liegt etwa 100m östlich von der Straße Rittmeisterkoppel in 22359

Hamburg. Zum Gewässer führt ein Sandweg der zumeist von Reitern genutzt wird. An der Stelle ist

der Bach relativ naturnah. Der Verlauf ist gewunden und wird durch Steine und Totholz (10%) im

Gewässer ständig ein wenig verändert. Holz und Steine führen ebenfalls zu einer ausgeprägten

Strömungsdiversität. Da der Bach an dieser Stelle an einem Waldrand entlangführt, ist das Gewässer

stark beschattet. Zudem kommt eine Färbung durch Huminstoffe aus den Mooren im Einzugsgebiet

(EZG). Das Substrat besteht hauptsachlich aus Sand (80%) und kleineren Kiesbänken (10%). Diese

Stelle entspricht also einem typischen sandgeprägten Tieflandbach Typ 14.

Abb. 18: Flächennutzung im EZG von Lottbek 1

- 16 -

Das 5,2 km² große Einzugsgebiet von

Lottbek 1 ist zum Großteil durch die

Landwirtschaft geprägt (76%). Ein weiteres

Merkmal an diesem Einzugsgebiet ist, dass

der eigentliche Verlauf des Gewässers fast

nie durch besiedeltes Gebiet führt, sondern

Siedlungsflächen höchstens für wenige

hundert Meter auf einer Uferseite liegt.

Außerdem gehen die landwirtschaftlichen

Flächen, die zudem meistens wenig

intensiv genutzt werden, selten direkt bis an das Gewässer, sondern lassen Platz für relativ dichte

Ufervegetation. Diese ist teilweise so dicht und ausgeprägt, dass stellenweise sogar von

waldähnlichen Strukturen gesprochen werden kann. Wie in Abb. 15 zu sehen ist, liegen im

Einzugsgebiet von Lottbek 1 torfhaltige Böden vor, die unter anderem den pH-Wert des Gewässers

beeinflussen können.

Abb. 19: Prozentuale Verteilung der Flächennutzung

- 17 -

4.2.2 Lottbek 2

Abb. 20: Probestelle „Lottbek 2“ Sicht bachaufwärts Abb. 21: Lage der Probestelle „Lottbek 2“

Die Probestelle „Lottbek 2“ ist über die Straßen „Schäferkamp“ Ecke „Am Wolkenbarg“ in 22949

Ammersbek zu erreichen. Von dort aus führt ein kleiner Weg etwa 50m bergab zum Gewässer. An der

Zugangsstelle zum Bach geht es etwa 2m steil hinunter. Man erkennt deutlich die durch Regenwasser

verursachte Erosion am Hang. Außerdem ist diese Stelle beliebter Zugang für Hunde. All dies führt zu

einem erhöhten Substrateintrag an dieser Stelle bei. Der Verlauf des Gewässers ist relativ gerade und

wird nur durch kleine Ansammlungen von größeren Steinen oder Totholz (10%) beeinflusst.

Folglich gibt es keine Stromschnellen oder große Unterschiede in der Fließgeschwindigkeit. An einem

Ufer wachsten Kastanien und andere Laubbäume, die das Ufer beschatten. Am anderen Ufer grenzt

eine Pferdekoppel. Das Substrat besteht hauptsächlich aus Sand (80%) und sehr kleinen Mengen

Kies (10%).


- 18 -

Das Einzugsgebiet von „Lottbek 2“

vergrößert sich im Vergleich zu „Lottbek 1“

um etwa 2 km² auf 7,14 km². Von den

besagten 2 km² sind aber mehr als 25%

Wald, die nun hinzukommen. Insgesamt

macht nun der Wald einen Anteil von ca.

8% der Gesamtfläche aus. Besonders

interessant ist dies, da der bewaldete

Abschnitt direkt an das Gewässer grenzt

und somit Schatten und Laubeintrag mit sich bringt. Ein positiver Effekt ist, dass der Bachabschnitt im

Wald auf Grund der dichten Vegetation von möglicher Erosion oder Nährstoffeinleitungen der

Landwirtschaft geschützt ist. Die besiedelte Fläche nimmt um etwa 4 Prozentpunkte ab, was aber

lediglich daran liegt, dass keine neuen besiedelten Flächen hinzugekommen sind. Die restliche

Flächenverteilung bleibt nahezu unverändert.


- 19 -

4.2.3 Lottbek 5

Abb. 24: Probestelle „Lottbek 5“ Sicht bachabwärts Abb. 25: Lage der Probestelle „Lottbek 5“

Die Probestelle „Lottbek 5“ ist zugleich eine der offiziellen Messstellen des Instituts für Hygiene und

Umwelt (Lov 2). Sie liegt direkt am Lottbeker Weg auf der Höhe von Hausnummer 95 in 22397

Hamburg. Flussaufwärts, also noch vor der Straßenquerung ist der Gewässerverlauf relativ gerade.

Unterhalb der Straße ist die Lottbek deutlich geschwungener und mäandriert beinahe. Die

Fließgeschwindigkeit ist trotz der relativ kleinen Wassermenge relativ hoch. Es existieren aber keine

größeren Stromschnellen. Lediglich kleinere Ansammlungen von Totholz (10%) verändern den Verlauf

des Gewässers. Das Substrat besteht, wie auch an den anderen Messstellen an der Lottbek,

hauptsachlich aus Sand (90%).

Der Uferbewuchs ist waldartig und besteht zum größten Teil aus Erlen. Es kommen aber auch Birken

und Eichen vor. Insgesamt ist das Gewässer stark beschattet.


- 20 -

Das Einzugsgebiet der Probestelle „Lottbek

5“ ist mit 10,04 km² etwa 3 km³ größer als

das von „Lottbek 2“. In den zusätzlichen 3

km² kommt vor allem versiegelte Fläche

hinzu. An einigen Stellen ist die Lottbek auf

grabenartige Verhältnisse verkleinert.

Teilweise führen sogar Hauseinfahrten über

die Lottbek, die an diesen Stellen dann

sogar durch Rohre fließt. Insgesamt

kommen ca. 1,5 km² städtisch geprägte

Fläche hinzu, was einen Anstieg von ca. 9,1 Prozentpunkten ergibt. Anders ausgedrückt, steigt der

Anteil an besiedelter Fläche im Vergleich zum Einzugsgebiet von „Lottbek 2“ um mehr als 50%. Kurz

vor der Probestelle „Lottbek 5“ hingegen verbessert sich die Struktur und der Bach beginnt sogar, wie

oben erwähnt, zu mäandrieren.


- 21 -

4.2.4 Bredenbek 1

Abb. 28: Probestelle „Bredenbek 1“ Abb. 29: Lage der Probestelle „Bredenbek 1“

Die Probestelle „Bredenbek 1“ liegt 50m von der Straßenecke Brandheide - Auf der Strenge in 22397

Hamburg. Der Zugang zur Probestelle führt über einen Trampelpfad direkt ans Gewässer. Der

Bachverlauf ist hier sehr gerade und eher grabenartig. Dies liegt daran, dass der Gewässerverlauf

verändert wurde. Das ursprüngliche Flussbett verlief mitten durch die Wiese, die auf dem Foto (Abb.

28) zu sehen ist, und wurde dann an den Rand dieser Wiese verlegt. Außerdem wurde das Flussbett

vor einigen Jahren ausgebaggert und Ufervegetation zurückgeschnitten. Daher besteht die

Ufervegetation heute aus den schnell nachachsenden Haselnusssträuchern und einigen Eichen, die

diesen Bachabschnitt nur wenig beschatten.

Trotz des eher kanalartigen Verlaufs ist die Fließgeschwindigkeit eher gering. Durch das Ausbaggern

ist das Bachbettsubstrat bis heute verändert. Es besteht hauptsächlich aus Sand (90%). Unter dem

Sand befindet sich eine Schicht aus leicht faulig riechendem organischen Materials, das an einigen

Stellen an der Oberfläche liegt (10%). Totholz oder Steinansammlungen fehlen auf ganzer Länge

dieses Abschnittes.

Abb. 30: Flächennutzung im EZG von Bredenbek 1

- 22 -

Im etwa 8,5 km² großen Einzugsgebiet von

„Bredenbek 1“ dominieren die land-

wirtschaftlichen Flächen, die zusammen

einen Anteil von ca. 57% ausmachen. Auch

der Anteil an städtisch geprägter Fläche ist

mit ca. 24% relativ hoch. Zu den Flächen-

nutzungsarten, die von der Lottbek bereits

bekannt sind kommen hier noch die

„Wasserflächen im Landesinnern“ und das

„Grünland“ hinzu. Bei dem Grünland, das

unmittelbar an das Gewässer grenzt, handelt

es sich um zwei Golfplätze. Schädliche Einflüsse auf das Gewässer, etwa durch Rasendünger oder

Pestizide, sind denkbar. Die landwirtschaftlichen Flächen kurz oberhalb der Probestelle gehen nahezu

direkt an das Gewässer und lassen nur sehr wenig Raum für eine natürliche Ufervegetation.


- 23 -

4.2.5 Bredenbek 2

Abb. 32: Probestelle „Bredenbek 2“ Sicht bachaufwärts Abb. 33: Lage der Probestelle „Bredenbek 2“

Die Probestelle „Bredenbek 2“ liegt parallel zum Bredenbekkamp, auf der gedachten Verlängerung

zum Bredenbekstieg in 22397 Hamburg. Dieser Gewässerabschnitt liegt in einem kleinen Mischwald.

Direkt am Ufer wachsen hauptsächlich Erlen. Insgesamt ist das Gewässer stark beschattet. Der

Verlauf ist stark gewunden bis mäandrierend. An der Probestelle geht es etwa einen 3m tiefen

Abhang hinunter. Es sind deutlich Prall- und Gleithänge zu erkennen. Totholz ist vereinzelt vorhanden,

wird aber, wie auf Abb. 32 zu erkennen, regelmäßig aus dem Gewässer entfernt, um den Aufstau und

so ein über die Ufer treten des Baches zu verhindern.

Das Substrat besteht zu 40% aus Sand und zu 40% aus Kies. Des Weiteren kommen 5% kleine

Steine, 10% Grobkies und 5% organisches Material hinzu. Erlenwurzeln bilden Stillwasserzonen und

kleinere Findlinge bedingen eine deutliche Strömungsdiversität.

Etwa 50m flussabwärts ist die offizielle Messstelle Brj3, die direkt an der Brücke vom Lottbeker Weg

liegt.


- 24 -

Das Einzugsgebiet der Probestelle ist

insgesamt 9,31 km² und liegt, wie auch

das Einzugsgebiet von „Bredenbek 1“,

zum großen Teil auf Schleswig-Holsteiner

Seite. Die prozentuale Verteilung der

Flächennutzung ist im Vergleich mit

„Bredenbek 1“ nahezu unverändert.

Allerdings ist der Uferstreifen an der

Probestelle „Bredenbek 2“ relativ breit und

bietet so relativ gute Uferstrukturen,

obwohl Wohngebiete im direkten Umfeld liegen. Daher ist der Einfluss der bebauten Fläche in diesem

Bereich nicht so groß, wie man beim ersten Blick auf die Abb. 35 vermuten könnte. Dennoch bleibt

auch hier das Problem, dass das Gewässer im Oberlauf durch landwirtschaftlich genutzte Flächen

fließt und so negativ beeinflusst werden könnte.


- 25 -

4.2.6 Bredenbek 3

Abb. 36: Probestelle „Bredenbek 3“ Sicht bachabwärts Abb. 37: Lage der Probestelle „Bredenbek 3“

Die Probestelle „Bredenbek 3“ liegt 50m flussabwärts hinter der Brücke „Wohldorfer Damm“ in 22395

Hamburg. Kurz vor der Stelle liegt das Rückhaltebecken Hörndiek in dem Bredenbek und Lottbek

zusammenfließen. Der Abhang zum Gewässer ist relativ steil und man erkennt deutlich, wie sich das

Bachbett in die Landschaft eingegraben hat. Der Verlauf ist deutlich gewunden und es befinden sich

teilweise kleinere Totholzansammlungen im Gewässer. Durch Nadelbäume am Ufer ist dieser

Bachabschnitt relativ stark beschattet. Das Substrat besteht hauptsächlich aus Sand (80%) und

vereinzelten Ablagerungen von organischem Material (20%). Die Gewässerqualität ist möglicherweise

durch das flussaufwärts gelegene Rückhaltebecken „Hörndiek“ und durch Sieleinleitungen von der

Straße beeinflusst.


- 26 -

Da die Probestelle „Bredenbek 3“ hinter

dem Zusammenfluss von Bredenbek und

Lottbek liegt, vergrößert sich das

Einzugsgebiet der Probestelle auf

insgesamt 19,97 km². Hierbei dominiert nun

die städtisch geprägte Fläche auf

Hamburger Seite direkt vor der Probestelle.

Flussaufwärts sind natürlich weiterhin

landwirtschaftliche Flächen häufiger.

Obwohl das Einzugsgebiet der Lottbek

hinzugekommen ist, ist der prozentuale

Anteil der städtisch geprägten Fläche noch einmal um zwei Prozentpunkte gestiegen. Ebenfalls im

prozentualen Vergleich mit dem Einzugsgebiet der Lottbek verlieren die bewaldeten Flächen an

Bedeutung. Auf das gesamte Einzugsgebiet gerechnet, sinkt der Anteil um ca. 30%.


- 27 -

4.2.7 Bredenbek 4

Abb. 40: Probestelle „Bredenbek 4“ Sicht bachauwärts Abb. 41: Lage der Probestelle „Bredenbek 4“

Die Probestelle „Bredenbek 4“ liegt etwa 50m westlich des Krampstieges in 22395 Hamburg. Der

kleine Sandweg führt direkt zu einer kleinen Holzbrücke, die unmittelbar an der Probestelle liegt.

Einige Meter flussabwärts beginnt das Naturschutzgebiet Rodenbeker Quellental. An der Stelle selbst

wurde vor wenigen Jahren eine Kiesschüttung vorgenommen, um so eine Furt für Pferde zu schaffen.

Insgesamt ist der gewundene Bachabschnitt relativ stark beschattet. Am Ufer wachsen Erlen, die mit

ihren Wurzeln bis ins Gewässer ragen. Daran schließt ein Buchenmischwald an. Das Substrat besteht

hauptsächlich aus Sand (70%) und 20% Kies. Hinzu kommen noch lehmige Bestandteile (5%) und

organisches Material (5%). Vereinzelt kommen kleinere Totholzansammlungen vor. Die

Strömungsgeschwindigkeit ist mäßig bis eher langsam.

Abb. 42: Flächennutzung im EZG von „Bredenbek 4“

- 28 -

Die Probestelle „Bredenbek 4“ mit ihrem

20,18 km² großen Einzugsgebiet, liegt

bereits, wie oben erwähnt, im Wald an der

Grenze zum Rodenbeker Quellental. Daher

nimmt der der Waldanteil im gesamten

Einzugsgebiet ebenfalls zu. Die meisten

anderen Flächenanteile sinken nur leicht

oder bleiben nahezu unverändert.


- 29 -

4.2.8 Bredenbek 5

Abb. 44: Probestelle „Bredenbek 5“ Sicht bachabwärts Abb. 45: Lage der Probestelle „Bredenbek 5“

Die Probestelle „Bredenbek 5“ liegt im Naturschutzgebiet Rodenbeker Quellental. Diese Stelle durfte

nur ein mal mit einer Außnahmegenehmigung beprobt werden. Zu erreichen ist die Stelle ähnlich, wie

„Bredenbek 4“, da diese nur wenige Meter flussaufwärts liegt. Insgesamt ist der Bachabschnitt hier

besonders naturnah. Er besitzt eine mäandrierende Struktur mit diversen Stein- und

Totholzansammlungen (jeweils 20% Anteil). Das Substrat besteht des Weiteren aus 30% Sand und

30% Kies. Die 20% der Steinansammlungen teilen sich auf in 5% Megalithal, 5% Makrolithal und 10%

Mesolithal (siehe Subtratarten unter 4.2). Diese bilden Stillwasserzonen und Stromschnellen. In der

Mitte des Bachbettes hat sich bereits eine kleine Insel mit Vegetation gebildet. Deutlich zu erkennen

sind auch die Prall- und Gleithänge am Gewässer.

Abb. 46: Flächennutzung im EZG von „Bredenbek 5“

- 30 -

Da die Probestelle „Bredenbek 5“ mit dem

Einzugsgebiet von 20,2 km² Größe nur

wenige Meter flussabwärts von der

Probestelle „Bredenbek 4“ liegt, ändert sich

nur wenig an der Flächennutzungs-

verteilung. Lediglich der Anteil an

bewaldeter Fläche nimmt noch einmal um

0,15 Prozentpunkte zu. Alles in allem ist

das Einzugsgebiet der Bredenbek zu einem

Großteil von landwirtschaftlichen Flächen

dominiert. Dazu kommen noch zu einem Drittel die städtisch geprägten Flächen, die allerdings

meistens aus Siedlungen von freistehenden Einfamilienhäusern bestehen und somit nicht als gänzlich

versiegelte Flächen anzusehen sind.


- 31 -

4.2.9 Alster 5

Abb. 48: Probestelle „Alster 5“ Sicht flussaufwärts Abb. 49: Lage der Probestelle „Alster 5“

Die Probestelle „Alster 5“ liegt an einem kleinen Sandweg, etwa 100m südlich der Brücke Trillup in

22397 Hamburg. An dieser Stelle führt die Alster bereits relativ viel Wasser und wird im Sommer von

Kanupaddlern befahren. Je nach Wassermenge ist die Fließgeschwindigkeit im Vergleich zu den

anderen Probestellen deutlich erhöht. An der Stelle selbst ragt eine Erle über das Wasser. Von der

Gegenseiten aus wachsen ebenfalls Laubbäume über das Gewässer und beschatten dieses relativ

stark. Weiter flussaufwärts, wie auch in Abb. 48 zu erkennen, beschatten Trauerweiden das

Gewässer. Ansonsten ist das Ufer relativ baumarm und bietet deshalb wenig Beschattung. Der

Flussverlauf ist hier relativ gerade, es existieren keine Stromschnellen oder Totholzansammlungen.

Desweiteren liegt die Probestelle unterhalb der Einmündungen von Ammersbek, Bredenbek und

unmittelbar unterhalb des Rodenbeker Teiches. Vor einigen Jahren wurde hier als

Renaturierungsmaßnahme eine Kiesschüttung eingebracht. Deshalb setzt sich das Substrat an dieser

Stelle aus 70% Kies und 30% Sand zusammen.

Abb. 50: Flächennutzung im EZG von „Alster 5“

- 32 -

Das ca. 290 km² große Einzugsgebiet der

Probestelle ist klar von landwirtschaftlicher

Nutzung geprägt. So ist der Anteil von

Ackerfläche, Grünland und heterogenen

landwirtschaftlichen Flächen zusammen-

gerechnet mit 73% sehr hoch. Obwohl die

Probestelle auf Hamburger Stadtgebiet

liegt, ist der Großteil des Einzugsgebiets auf

Schleswig-Holsteiner Seite (Abb. 50), das relativ dünn besiedelt ist. Daher sind mögliche Belastungen

auf Grund von versiegelten Flächen bzw. Industrie eher geringer. Ein weitaus größerer Faktor

hingegen ist die Belastung durch die Landwirtschaft, bei der durch Dünger oder Pestizide, Nähr- bzw.

Schadstoffe in das Gewässer gelangen können.


- 33 -

4.3 Probenahmemethode

Zunächst muss, wie auch im Fall dieser Untersuchung geschehen, die Probestelle festgelegt werden.

Sie sollte repräsentativ für einen größeren Flussabschnitt sein. Bei einem Einzugsgebiet unter 100km²

reicht eine Strecke von ca. 20 - 50m die beprobt wird. Bei Einzugsgebieten über 100km² sollten 50 -

100m beprobt werden. Insgesamt werden 20 Teilproben pro Abschnitt genommen (Haase, 2004).

Beim Multi-Habitat-Sampling werden die Substrate entsprechend ihrem prozentualen Anteil im

Gewässer beprobt. Zunächst müssen also die Substratanteile an einer Probestelle abgeschätzt

werden. Hierbei wird in 5% Schritten grob das Substrat im Flussbett eingeteilt. Wenn 5% der

Substratart vorkommen, muss eine Probe hier genommen werden. Wenn 90% des Substrates z.B.

Sand sind und 10% Kies, dann müssen 18 Proben im Sand und zwei im Kies genommen werden.

Die Beprobung an sich geschieht immer flussaufwärts gerichtet. Somit wird verhindert, dass

Individuen aufgewirbelt werden, verdriften und so die Ergebnisse verfälscht werden. Bei der einzelnen

Probe wird der Kescher auf den Grund gesetzt und man tritt dann mit dem Fuß etwa die oberen 3 -

5cm frei und lässt sie mit der Strömung in den Kescher strömen (Kick-Sampling). So wird etwa ein

Abschnitt von 25x25cm Größe beprobt. Die nächste Einzelprobe ist dann einen Meter weiter

flussaufwärts. So verfährt man weiter bis alle 20 Einzelproben genommen wurden. Nach jeder

Probenahme mit dem Kescher, ist darauf zu achten, dass wirklich alle Tiere aus dem Netz entfernt

werden. Bei einer Beprobung des gesamten Makrozoobenthos wird der gesamte Inhalt in eine 2l

Plastikflasche mit 99%igen Alkohol gegeben und konserviert. Diese werden dann im Labor

ausgewertet. Hierbei werden die Proben zur Verringerung des Zeitaufwandes in Unterproben unterteilt

und die Individuenanzahl später proportional hochgerechnet. Bei meiner Beprobung wurde der Inhalt

des Netzes in eine weiße Fotoschale gegeben und systematisch nach E. danica durchsucht. Dies ist

nur möglich, da die Tiere relativ groß sind und so mit bloßem Auge relativ leicht zu erkennen sind.

Außerdem besteht nahezu keine Verwechslungsgefahr mit ähnlichen Arten (Ephemera vulgata), da

diese im Alstereinzugsgebiet extrem selten sind (MZB Eggers 1992- 2005)

Die gefundenen Exemplare werden dann ausgezählt und in Generationen unterschieden. Jeweils ein

Belegexemplar wird unter Angabe von Datum und Probestelle in 80%igen Alkohol konserviert. Die

restlichen Exemplare werden wieder in den Fluss zurückgegeben.

Bei meinen eigenen Beprobungen, bei denen nur nach E. danica gesucht wurde, wurde nicht das

volle Spektrum des Substrates abgesucht, sondern ein Fokus auf die für E. danica relevanten

Substrate gelegt. Dies ist besonders zu beachten, wenn die Daten z.B. mit älteren MZB-Beprobungen

verglichen werden, da hier das Multi-Habitat-Sampling angewendet wurde.

Substratarten (fließgewässerbewertung.de):

Megalithal Makrolithal Mesolithal Mikrolithal Akal Steinblöcke (> 40cm) große Steine (20 - 40cm) kleine Steine (6 - 20cm) Grobkies (2 - 6cm) Feinkies (0,2 - 2cm)

Psammal Argyllal Technolithal 1 Technolithal 2 Algen

Sand (2μm - 2mm) Lehm (< 6μm) Steinschüttung geschlossener Verbau

- 34 -

Submerse Makrophyten Emerse Makrophyten Ufervegetation Feinwurzeln Xylal Unterwasserpflanzen Überwasserpflanzen Totholz

CPOM FPOM Debris grobes org. Material (coarse particulate organic matter)

feines org. Material (fine particulate organic matter)

„Abfall“ z.B. hier Muschelschalen

4.4 Probenahmezeitpunkt

Die in Zusammenarbeit mit Dipl.-Biologe Wolfram Hammer und Dr. Beate Baier festgelegten

Probestellen wurden von mir im Herbst/ Winter, Frühling und Sommer beprobt. Der Schwerpunkt der

Beprobungen lag, wie bei Makrozoobenthosaufnahmen üblich, auf dem Frühjahr. Hierbei wurde Wert

darauf gelegt zumindest im Frühjahr alle Probestellen zu beproben, was auf Grund von

Wasserständen in anderen Jahreszeiten nicht immer möglich war.

Die Herbst- Winterbeprobung wurde am 8. und 16. November 2010 an den Probestellen „Lottbek 1“,

„Lottbek 2“, „Bredenbek 2“, „Bredenbek 3“ und „Bredenbek 4“ durchgeführt. Die Beprobung an der

Probestelle „Bredenbek 1“ und „Alster 5“ musste ausfallen, da nach Starkregenereignissen in den

Tagen zuvor, das grabenartige Gewässer extrem angestiegen war. Die Entscheidung die Probestelle

„Lottbek 5“ zu beproben, fiel erst Anfang 2011 und wurde deshalb erst am 19.1.2011 beprobt. Die

Probestelle „Bredenbek 5“ im Naturschutzgebiet konnte nur einmalig im Frühjahr 2011 mit einer

Ausnahmegenehmigung beprobt werden.

Die Frühjahrsbeprobung begann am 22.3.2011 mit den Probestellen „Alster 1“, „Lottbek 1“, „Lottbek

5“, „Bredenbek 2“ und „Bredenbek 5“, die in Zusammenarbeit mit Frau Dr. Beate Baier aus dem

Institut für Hygiene und Umwelt beprobt wurden. An diesen Probestellen wurde eine komplette

Makrozoobenthosaufnahme durchgeführt. Vor der Probenkonservierung wurde der Kescherinhalt in

eine Fotoschale gegeben und E. danica ausgezählt.

Am 25.3.2011, also drei Tage nach der ersten Beprobung, habe ich die restlichen vier Probestellen

(„Bredenbek 1“, „Bredenbek 3“, „Bredenbek 4“ und „Lottbek 2“) beprobt. Hierbei ist zu beachten, dass

ich nicht das Multi-Habitat-Sampling angewendet habe, sondern, wie auch im Herbst zuvor, gezielt

nach E. danica gesucht habe. Hierbei habe ich ausschließlich die für diese Art infrage kommenden

Substrate beprobt.

Die Sommerbeprobung wurde am 14. bzw. 15.06.11 durchgeführt. Durch das relativ trockene Frühjahr

waren die Wasserstände an den Oberläufen von Bredenbek und Lottbek teilweise niedrig. Trotzdem

war der Wasserstand an der Probestelle „Alster 5“ zu hoch, um diese Stelle alleine zu beproben. Auch

„Bredenbek 5“ wurde nicht noch einmal beprobt.

- 35 -

5. Ergebnisse

5.1 Altdaten

Die vergleichende Auswertung der Jahre 1993 und 2007 wurden exemplarisch für einen Zeitraum von

1992 bis 2008, also 17 Jahren, gewählt, weil in beiden Jahren relativ viele Probestellen beprobt

wurden. Betrachtet werden jeweils die Daten der Frühjahrsbeprobung (März bis Mai). Alle anderen

Daten sind in Tabelle 12 und 13 im Anhang aufgeführt.

5.1.1 Frühjahr 1993

Abb. 52: Nachweise von E. danica im Frühjahr 1993

Im Jahr 1993 wurde an 14 Stellen im Alstereinzugsgebiet beprobt. Hierbei wurde an sieben

Probestellen kein Nachweis von E. danica erbracht. An zwei Probestellen an der Alster („Alster 3“ und

„Alster 6“) und an einer Stelle an der Bredenbek (Bredenbek 2) wurden lediglich einzelne Exemplare

gefunden. Des Weiteren wurden an den Probestellen „Alster 4“, „Drosselbek 5“, „Lottbek 3“ und

„Saselbek 4“ je zwei Exemplare nachgewiesen. An der Probestelle „Mellingbek 11“ wurden sogar drei

Exemplare gefunden.

- 36 -


Abb. 53: Nachweise von E. danica im Frühjahr 2007

Im Frühjahr des Jahres 2007 wurden ebenfalls 14 Probestellen im Alstereinzugsgebiet beprobt. An

zehn Probestellen konnte keine E danica nachgewiesen werden. An der Probestelle „Alster 9“ wurde

ein Exemplar nachgewiesen. An der Probestelle „Lottbek 4“ wurden zwei Tiere gefunden und an der

Probestelle „Mellingbek 10“ sogar drei. Mit sieben Individuen wurden an der Probestelle „Alster 2“

relativ viele Exemplare gefunden. Am meisten wurden jedoch an der Probestelle „Alster 4“ gefunden.

Hier konnten bei nur einer Beprobung 21 Exemplare nachgewiesen werden. Vergleicht man die

Ergebnisse der Jahre 1993 und 2007 an den Stellen, die in beiden Jahren untersucht wurden, so

erkennt man, dass sich keine wesentlichen Veränderungen ergeben haben. Lediglich an der

Probestelle „Alster 4“ wurden 2007 deutlich mehr Exemplare als 1993 gefunden.

- 37 -

5.2 Eigene Erhebungen

5.2.1 Herbst 2010 / Winter 2011

Abb. 54: Nachweis von E. danica im Herbst 2010 und Winter 2011

Bereits im Spätherbst 2010 bin ich selbst an die ausgewählten Stellen gefahren um diese das erste

Mal zu beproben. Hierbei konnte ich erste Erfahrungen im Umgang mit Kescher und ähnlichem

sammeln. Die Herbst- bzw. Winterbeprobungen sind nach den Richtlinien einer offiziellen

Makrozoobenthosaufnahme nicht verwertbar, da hierfür an kleineren Fließgewässern mit einem

Einzugsgebiet von unter 100 km² der Zeitpunkt der Beprobung im Frühjahr liegen muss. Dennoch

können die Ergebnisse einen ersten Eindruck der Gewässer vermitteln, der sich, wie sich bei den

Frühjahrsproben herausstellte, als relativ zutreffend erwies. Insgesamt zeigen aber bereits die Herbst-

und Winterdaten, dass Ephemera danica in der Bredenbek und Lottbek relativ häufig vorkommt. So

wurden an der Probestelle „Lottbek 1“ bei nur einer Beprobung bereits im Herbst 50 Exemplare

nachgewiesen. Des Weiteren gab es sehr hohe Individuenzahlen an den Probestellen „Bredenbek 2“

und „Bredenbek 4“ mit jeweils knapp 30 Exemplaren. Auch an den Probestellen „Lottbek 2“ und

„Bredenbek 3“ war E. danica mit je acht bzw. drei Tieren vorhanden. Nur an der Probestelle „Lottbek

5“ konnten keine Exemplare von E. danica nachgewiesen werden.

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Abb. 55: Nachweis von E. danica im Frühjahr 2011

Wie sich schon bei den Herbst-/ Winterbeprobungen zeigte, ist E.danica in Bredenbek und Lottbek

häufig vertreten. An einigen Probestellen kommt sie sogar massenhaft vor. So konnten an den

Probestellen „Lottbek 1“ und „Bredenbek 2“ 51 bzw. 65 Exemplare nachgewiesen werden. Geringere

Individuenzahlen wurden an Probestellen wie „Bredenbek 5“ (2 Individuen) und „Alster 5“ (1

Individuum) vorgefunden. Die Probestelle „Lottbek 5“ wurde ebenfalls mittels Multi-Habitat-Sampling

beprobt und hier wurde, wie auch im Januar 2011, kein Exemplar von E. danica nachgewiesen.

An der Probestelle „Bredenbek 1“ war nur ein Einzelfund von E. danica zu verzeichnen. An der

Probestelle „Bredenbek 3“ und „Bredenbek 4“ konnten neun bzw. acht Exemplare nachgewiesen

werden. Etwas weniger Exemplare (6 Individuen) wurden an der Probestelle „Lottbek 2“ gezählt.

- 39 -

5.2.3 Sommer 2011

Abb. 56: Nachweis von E. danica im Sommer 2011

Auch im Sommer 2011 könnten die Ergebnisse der vorhergegangenen Beprobungen zum großen Teil

bestätigt werden. So wurden an der Probestelle „Lottbek 1“ 128 Exemplare nachgewiesen. Eine hohe

Anzahl war bei dieser Probestelle zu erwarten, aber mit über 120 Tieren sind das fast doppelt Tiere so

viele wie bei den Beprobungen zuvor nachgewiesen wurden. An der Probestelle „Lottbek 2“ wurden

dieses Mal nur 3 Exemplare gefunden. Dennoch ist dies noch im zu erwartenden Bereich. Wie auch

bei den Beprobungen zuvor konnte an der Probestelle „Lottbek 5“ kein Exemplar nachgewiesen

werden.

Ebenfalls kein Nachweis konnte dieses Mal an der Probestelle „Bredenbek 1“ erbracht werden. An der

Probestelle „Bredenbek 2“ hingegen wurden 64 Exemplare gefunden, was fast exakt dem Wert aus

dem Frühjahr 2011 entspricht. An der Stelle „Bredenbek 3“ konnte dieses Mal nur ein Exemplar

gefunden werden. Mit 21 Exemplaren wurden an der Probestelle „Bredenbek 4“ wieder

verhältnismäßig viele Tiere gefunden, was mit den Ergebnissen aus dem Herbst- Winterbeprobungen

2010/ 11 übereinstimmt.

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6. Diskussion

Alle Daten, sowohl aus früheren Jahren als auch aus aktuellen Erhebungen, zeigen, dass Ephemera

danica im Alstereinzugsgebiet weit verbreitet ist und seit 1992 ununterbrochen nachgewiesen wurde.

Allerdings ist sie nicht überall gleich häufig vertreten, sondern kommt vor allem im Oberlauf der Alster

und den meisten Alsterzuflüssen vor.

So wurde sie auch im Alsteroberlauf auf Schleswig-Holsteiner Gebiet nachgewiesen (Speth et al.,

2006). Auf Hamburger Stadtgebiet reicht die Verbreitung dann bis zur Probestelle „Alster 10“ (Höhe

Fuhlsbüttler Schleuse) Unterhalb der Probestelle „Alster 10“ konnte E. danica dagegen noch nie

nachgewiesen werden. An den Alsterzuflüssen, Ammersbek, Bredenbek, Diekbek, Drosselbek,

Lohbek, Lottbek, Mellingbek und Saselbek wurde seit 1993 im Frühjahr jeweils mindestens einmal ein

Nachweis für E. danica erbracht. Dabei schwankten die Nachweise zwischen Einzelexemplaren bis

hin zu 21 gefundenen Individuen.

Eine Veränderung in der Populationsdichte von E. danica in den einzelnen Gewässerabschnitten lässt

sich anhand der vorliegenden Daten nicht eindeutig erkennen. Der Vergleich der Frühjahrsdaten aus

den Jahren 1993 und 2007 an den in beiden Jahren untersuchten Probestellen „Alster 4“, „Alster 6“,

„Alster 7“, „Alster 10“, „Bredenbek 3“, „Mellingbek 10/11“ (dicht beieinander und vergleichbar), und

„Lottbek 3/4" (dicht beieinander und vergleichbar), hat gezeigt,, dass hier über die Jahre ähnliche

Individuenanzahlen – in der Regel nur wenige Exemplare – nachgewiesen wurden. Lediglich an der

Alster im Bereich der Messstation Haselknick („Alster 4“) gibt es einen Hinweis auf eine positive

Populationsentwicklung mit 21 Exemplaren im Jahr 2007.

Die Daten der Neuerhebungen 2010/2011 lassen auf den ersten Blick eine positive

Populationsentwicklung an Bredenbek und Lottbek vermuten, da bei den aktuellen Beprobungen

deutliche höhere Besiedlungsdichten – z.T. über 100 Exemplare – erfasst wurden. Eine nähere

Betrachtung der Probestellen, die auch in früheren Jahren schon beprobt wurden (Bredenbek 3“,

Lottbek 5“), deutet aber nicht eindeutig auf eine Veränderung in der Populationsdichte hin. In früheren

Jahren konnten an beiden Probestellen immer wieder wenige Exemplare nachgewiesen werden. Bei

den Neuerhebungen wurden an „Bredenbek 3“ ebenfalls einige Exemplare gefunden, ein Nachweis

am Unterlauf der Lottbek („Lottbek 5“) konnte hier aber nicht erbracht werden.

Die Interpretation der Daten und eine Aussage zur Populationsentwicklung von E. danica wird

allerdings dadurch erschwert, dass die Daten hinsichtlich Probenahmemethode und

Probenahmezeitpunkt nicht vergleichbar sind. So wurde in den einzelnen Jahren zu verschieden

Jahreszeiten beprobt. Auch wenn E. danica einen semivoltinen Lebenszyklus (2-jährig) hat –

theoretisch also immer Larven im Gewässer vorhanden sind – unterscheiden sich die

Entwicklungsstadien der Eintagsfliegen stark. Beispielsweise ist bei einer Sommerbeprobung die neue

Generation noch nicht geschlüpft oder die Larven sind noch zu klein, um sie mit bloßem Auge zu

erkennen. Die Besiedlungsdichte im Sommer ist daher mit der im Frühjahr nicht direkt vergleichbar.

Die Daten aus den Jahren 1992-2005 sowie aus 2007 stammen außerdem aus den Makro-

zoobenthos-Monitoring-Projekten dieser Jahre, während bei dem Projekt Bachpatenschaft (2006 und

2008) sowie bei der vorliegenden Untersuchung gezielt nur nach dem Zeigeindividuum E. danica

gesucht wurde und so in diesen Jahren eventuell deutlich mehr Tiere gefunden wurden. Auch hat sich

die Probenahmemethode für eine komplette Makrozoobenthosaufnahme seit 1992 weiterentwickelt,

so dass sich heute mittels Mulit-Habitat-Sampling erhobene Daten nicht direkt mit früheren Daten

vergleichen lassen.

Eine weitere Streuung der Daten wird durch unterschiedliche Probenehmer verursacht, die

unterschiedlich viel Erfahrung mitbringen und immer auch leicht unterschiedliche Techniken

anwenden. So stammen die Altdaten von Dipl. Biologin Frederike Eggers (1992-2005 und 2007) sowie

von Dipl. Biologe Wolfram Hammer (2006 und 2008), während die vorliegende Studie von mir, also

einem noch unerfahrenen Probenehmer, wenn auch mit Unterstützung von einer ausgebildeten

Biologin, durchgeführt wurde.

- 41 -

Generell ist zu sagen, dass auch unterschiedliche Witterungsbedingungen in den einzelnen Jahren

einen großen Einfluss auf die Ergebnisse haben können. Ein sehr spätes Frühjahr mit niedrigen

Wassertemperaturen führt beispielsweise zu einem späteren Schlupf und zu einer natürlichen

Verschiebung in der Benthosfauna. Auch Starkregenereignisse, durch die das Substrat verfrachtet

wird, haben eine Abdrift vieler Organismen und damit eine geringere Besiedlungsdichte für einen

begrenzten Zeitraum zur Folge.

Dagegen schwankten die Individuenzahlen zwischen den drei im Rahmen dieses Projektes

durchgeführten Beprobungen im Herbst/Winter 2010/11, Frühjahr 2011 und Sommer 2011 an den

einzelnen Probestellen kaum, so dass aufgrund dieser Daten Aussagen zur aktuellen Ephemera-

Population insbesondere in Bredenbek und Lottbek gemacht werden können.

Im Verlauf der Lottbek nahm die Besiedlungsdichte bei allen drei Beprobungen ab. Während an der

Probestelle „Lottbek 1“ 50 - 128 Exemplare nachgewiesen wurden, konnte an der bachabwärts

gelegenen Probestelle „Lottbek 2“ nur noch 3 - 8 Exemplare gefunden werden. An der letzten

Probestelle an der Lottbek („Lottbek 5“) konnte zu keinem Zeitpunkt Ephemera danica nachgewiesen

werden. Ursache für diese unterschiedliche Besiedlung sind wahrscheinlich Unterschiede im Habitat

hinsichtlich Sohlsubstrat, Uferstruktur und Flächennutzung im Einzugsgebiet. Während sich die

Probestelle „Lottbek 1“durch von E. danica bevorzugtes lockeres, kiesig-sandiges Substrat und eine

intakte Uferstruktur mit Erlenbewuchs auszeichnet, verändert sich die Uferstruktur an der wenige

hundert Meter bachabwärts gelegenen Probestelle „Lottbek 2“ von einer Waldrandstruktur hin zu

Wegesrandbegrünung. Bäume, wie Erlen, die ihre Wurzeln ins Wasser strecken und dort als Habitat

dienen, fehlen nun vollständig. Des Weiteren sind an dieser Probestelle deutliche Spuren von Erosion

am Weg erkennbar, wodurch immer wieder Feinsediment in das Gewässer eintragen wird.

Probestelle „Lottbek 5“ weist eine vergleichsweise intakte Sohl- und Uferstruktur auf, allerdings fehlt

dem sandigen Substrat hier der kiesige Anteil. Außerdem nimmt der Anteil der versiegelten Fläche im

Einzugsgebiet im Verlauf der Lottbek zu und in dem Bachabschnitt zwischen Probestelle „Lottbek 2“

und „Lottbek 5 fließt das Gewässer sehr dicht an bebautem Gebiet. Der Verlauf wurde hier teilweise

grabenartig eingeengt, damit Zufahrten zu Grundstücken leichter zu erreichen sind. Teilweise gehen

die Hauseinfahrten über ein Rohr, durch das die Lottbek in diesem Bereich fließt. Diese Einengung

des Gewässers führt bei Regenereignissen regelmäßig zu erhöhter Fließgeschwindigkeit und somit zu

häufiger Umlagerung des sandigen Substrates und einer Störung des Lebensraumes von E. danica.

Eine Wiederbesiedlung über Eiablage oder eingewanderte Tiere an „Lottbek 5“ ist daher zwar

möglich, aber wahrscheinlich kann sich bei diesen Bedingungen keine stabile Population etablieren.

Auch an der Bredenbek haben Uferstruktur und Sohlsubstrat der einzelnen Bachabschnitte eine

direkte Einwirkung auf die Individuendichte von E. danica.

Die geringe Populationsdichte an der Probestelle „Bredenbek 1“ hat wahrscheinlich mehrere

Ursachen. Zum einen wurde der Gewässerverlauf hier an den Rand der benachbarten Wiese gelegt

und dort in eine Art Graben zwischen Wiese und Feld umgewandelt. Des Weiteren wurde das

Gewässer ausgebaggert und der Uferbewuchs stark zurückgeschnitten, was weniger Beschattung für

das Gewässer bedeutet und somit erhöhte Wassertemperaturen und letztlich niedrigere

Sauerstoffwerte im Sommer zur Folge hat. Ein weiteres Defizit des Gewässers zeigt sich unterhalb

der ersten 2-3 cm des sandigen Substrates. Hierunter liegt eine faulige Schicht aus abgestorbenem

Pflanzenmaterial, welches für Sauerstoffzehrungsprozesse verantwortlich sein wird. Die oben

genannten Faktoren Sohlräumung und Faulschlamm sind nach Timm (1993) hauptverantwortlich

dafür, das E. danica nicht mehr zahlreich oder überhaupt nicht mehr vorkommt.

Probestelle „Bredenbek 2“, die nur wenige hundert Meter unterhalb der Probestelle „Bredenbek 1“

liegt und eine hohe Besiedlungsdichte an E.danica aufweist, ist strukturell in einem vergleichsweise

guten Zustand. Dieser Gewässerabschnitt hat einen derartig großen Ufersaum, dass dieser bereits als

waldartig bezeichnet werden kann. Daher ist das Gewässer gerade im Sommer sehr gut beschattet,

was sich wieder positiv auf Wassertemperatur und Sauerstoffgehalt auswirkt. Ebenfalls positiv ist die

Substratzusammensetzung aus Kies und Sand.

- 42 -

Außerdem reichen zahlreichen Erlenwurzeln in das Gewässer. Dies erhöht die Strömungsdiversität

und auch den Sauerstoffeintrag in das Gewässer, was nach Tolkamp (1982) ein wichtiger Faktor für

das Vorkommen von E. danica ist.

An Probestelle „Bredenbek 3“ (hinter dem Rückhaltebecken Hörndiek, dort wo die Lottbek in die

Bredenbek mündet) und Probestelle „Bredenbek 4“ wurden jeweils nur einige Exemplare

nachgewiesen. Das Gewässer ist hier gewunden und besitzt eine gewisse Strömungsdiversität, auch

ist das Gewässer an beiden Stellen stark beschattet. Während an „Bredenbek 4“ allerdings die für

intakte Uferstruktur typischen Erlen vorhanden sind, fehlen diese an „Bredenbek 3“ vollständig und

sind durch Nadelbäume und große Rhododendronbüsche direkt am Gewässer ersetzt. Auch das

Sohlsubstrat mit Sand, etwas Kies und Totholzansammlungen bietet einen Lebensraum für E. danica.

Eine eindeutige Ursache für die vergleichsweise geringe Besiedlungsdichte lässt sich hier nicht

ableiten. Eventuell hat das in diesem Bachabschnitt schon stark städtisch geprägte Einzugsgebiet

einen Einfluss auf die Besiedlungsdichte.

Kurz hinter der Probestelle „Bredenbek 4“ liegt die Probestelle „Bredenbek 5“, welche sich bereits im

Naturschutzgebiet Rodenbeker Quellental befindet. Hier wurden lediglich zwei Exemplare von

E. danica nachgewiesen. Durch Renaturierungsmaßnahmen, bei der Kies und Steine in das

Gewässer eingebracht wurden, ist das für E. danica typische sandige Substrat hier deutlich weniger

vertreten, als an anderen Stellen. Eine geringere Besiedlungsdichte war hier folglich zu erwarten.

Wie aus den Altdaten also bereits hervorgeht, ist die Population von E. danica an Lottbek und

Bredenbek nicht gefährdet. Allerdings ist die Populationsdichte stark abhängig von kleinräumigen

Habitatbedingungen. Eine hohe Besiedlungsdichte dieser für sandgeprägte Tieflandbäche typischen

Art findet sich insbesondere in Gewässerabschnitten mit intakter Sohl- und Uferstruktur, vorhandener

Strömungsdiversität und ausreichender Sauerstoffversorgung. Bevorzugtes Habitat von E. danica ist

ein stabiles kiesig-sandiges Substrat, was bei zukünftigen Maßnahmen berücksichtigt werden könnte.

Überraschend war allerdings, dass anscheinend der Uferbewuchs mit Bäumen wie Erlen, die mit ihren

Wurzeln bis in das Gewässer reichen, ebenfalls einen positiven Effekt auf die Größe der E. danica

Population ausübt. Eine Neuerhebung an den anderen Alsterzuflüssen und somit der Vergleich mit

den Altdaten wäre ebenfalls sehr interessant, steht aber noch aus.

7. Zusammenfassung

Aufgabe des Projektes im Rahmen meines Freiwilligen Ökologischen Jahres war die Ermittlung der

Verbreitung der Dänischen Eintagsfliege Ephemera danica im Alstereinzugsgebet in der

Vergangenheit und heute. Dazu wurden zum einen Altdaten aus verschieden Untersuchungen von

1992 bis 2007 ausgewertet und zum anderen eine Neuerhebung an zwei Zuflüssen der Alster -

Bredenbek und Lottbek - durchgeführt. Ein Vergleich der Altdaten mit den Neuerhebungen sollte

schließlich mögliche Populationsentwicklungen aufzuzeigen.

Die Untersuchungen haben gezeigt, dass Ephemera danica vor allem im Oberlauf der Alster und den

meisten Alsterzuflüssen weit verbreitet ist. Eine Veränderung der Populationsdichte in den letzten 18

Jahren ließ sich nicht eindeutig erkennen, was u.a. in der schwierigen Vergleichbarkeit der

vorliegenden Daten hinsichtlich Probenahmemethode und Probenahmezeitpunkt begründet ist.

In Bredenbek und Lottbek konnte E. danica 2010/2011 häufig nachgewiesen werden. Allerdings ist die

Populationsdichte hier stark abhängig von Sohlsubstrat, Uferstruktur und Flächennutzung im

Einzugsgebiet. Eine hohe Besiedlungsdichte findet sich insbesondere in Gewässerabschnitten mit

kiesig-sandigem Substrat, intakter Uferstruktur, vorhandener Strömungsdiversität und ausreichender

Sauerstoffversorgung.

- 43 -

8. Danksagung

Zuerst möchte ich natürlich Beate Baier für das tolle, spannende und lehrreiche Jahr danken, dass ich

am Institut für Hygiene und Umwelt verbringen durfte. Ebenfalls ein großes Dankeschön geht an Herrn

Wolfram Hammer, der zusammen mit Frau Baier das Projekt „Ephemera danica“ erst ins Rollen

gebracht hat. Bei der Erstellung der Karten, mit dem nicht ganz einfachen Programm „ArcGis“, hat mir

Klaus Baumgardt aus dem HU sehr geholfen.

Ein Highlight in diesem Projekt war die Beprobung im Naturschutzgebiet Rodenbeker Quellental.

Daher möchte ich Angelika Gerlach vom Bezirksamt Wandsbek für die Ausnahmegenehmigung und

die tolle Zusammenarbeit danken.

Des Weiteren danke ich den Kollegen aus dem Wassergütemessnetz, die mich nicht besser in ihrer

Runde hätten aufnehmen können. Dabei ist namentlich Petra Möller zu erwähnen, die mich in der

ersten Hälfte meines Freiwilligen Ökologischen Jahres in die Tiefen des Biologischen Früh-

warnsystems eingeführt hat.

Vielen Dank!

- 44 -

9. Quellen

9.1 Literatur

Bauernfeind, E. & Humpesch, U. (2001) Die Eintagsfliegen Zentraleuropas (Insecta: Ephemeroptera):

Bestimmung und Ökologie; Verlag des Naturhistorischen Museums Wien

Meyer, E. & Schröder, P. (1985): Die Eintagsfliegen (Ephemeroptera) in den Fließgewässern; AG

Limnologie u. Gewässerschutz e.V. & Bund f. Umwelt und Naturschutz; 156 S.; Hannover

Pottgiesser, T. & Sommerhäuser M. (2004) Vorläufige Steckbriefe der deutschen Fließgewässertypen;

Typ 14

Schmedtje, U. & Kohmann, F. (1992) Bestimmungsschlüssel für die Saprobier-DIN-Arten

(Makroorganismen). -- Informationsbericht des Bayer. Landesamtes für Wasserwirtschaft 2/88: 1-274.

2. überarb. Auflage, München

Studemann, Denise (1992) Insecta Helvetica, 9 Ephemeroptera, Herausgegeben von der

Schweizerischen Entomologischen Gesellschaft, Redaktor: Prof. Dr. W. Sauter

Schwab, Helmut (1995) Süßwassertiere, Ein ökologisches Bestimmungsbuch, Ernst Klett

Schulbuchverlag, Stuttgart

Timm, T. (1993a): Einzigartige Biozönose - Erhalt des gering belasteten Wienbaches -

Herausforderung für den Naturschutz. -- LÖLF-Mitt. 4/93: 19-23. Recklinghausen

Hütte, M. (2000) Ökologie und Wasserbau - Ökologische Grundlagen von Gewässerverbauung und Wasserkraftnutzung; Parey-Buchverlag im Blackwell Wissenschafts-Verlag S. Speth, R. Brinkmann, C.-J. Otto und J. Lietz (2006) Atlas der Eintags-, Stein- und Köcherfliegen Schleswig-Holsteins; Landesamt für Natur und Umwelt des Landes Schleswig-Holstein

9.2 Internet

http://www.biopix.dk/photo.asp?language=de&photoid=49676&photo=ephemera-danica

http://www.fliessgewaesserbewertung.de/gewaesserbewertung/ablauf/

http://www.fliessgewaesserbewertung.de/downloads/ber_anh_X_dec_2004.pdf

http://www.akg.softpoint.de/projekte/comenius/zonen/Ecosystem/Frankonian_locals/stream/eintagsflie

gen.htm

ftp://ftp.gwdg.de/pub/mpil-schlitz/Wagner/organismen/Ephemeroptera.pdf

http://www.ephemeroptera.de/Eph_deu/faunistik_d/faunistik_d.html

http://www.angelblogger.de/wp-content/uploads/2008/08/trockenfliege.jpg

http://www.fliegenfischen-fliegen.de/maifliege_14_gross.JPG

ftp://ftp.gwdg.de/pub/mpil-schlitz/Wagner/organismen/Ephemeroptera.pdf

http://www.spiegel.de/wissenschaft/natur/0,1518,754980,00.html

http://www.ephemeroptera.de/Eph_deu/faunistik_d/faunistik_d.htmlhttp://www.angelblogger.de/wp-content/uploads/2008/08/trockenfliege.jpgftp://ftp.gwdg.de/pub/mpil-schlitz/Wag

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