Trampling affects the distribution of specialised coastal dune arthropods

Abstract

From a conservation point of view, species’ tolerances towards disturbance are often generalised and lack reference to spatial scales and underlying processes. In order to investigate how average typical species react to habitat fragmentation and disturbance, we adopted a multi-species approach to address occupancy patterns of five specialised dune arthropods (butterflies Hipparchia semele, Issoria lathonia; grasshopper Oedipoda caerulescens; spiders Alopecosa fabrilis, Xysticus sabulosus) in recently fragmented coastal dune habitats which are subjected to varying levels and modes of local disturbance, i.e. trampling by cattle or people. Occupancy patterns were assessed during two successive years in 133 grey dune fragments of the Flemish coastal dunes (Belgium, France). By treating species as a random factor in our models, emphasis was placed on generalisations rather than documenting species-specific patterns. Our study demonstrates that deteriorating effects of local disturbance on arthropod incidence cannot be interpreted independent of its landscape context, and appear to be more severe when patch area and connectivity decrease. When controlled for patch area and trampling intensity, the probability of species occupancy in poorly connected patches is higher under cattle trampling than under recreation. Incidences additionally decrease with increasing intensity of cattle trampling, but increases with trampling by tourists. This study provides evidence of mode- and landscape-dependent effects of local disturbance on species occupancy patterns. Most importantly, it demonstrates that trampling of sensitive dune fragments will lead to local and metapopulation extinction in landscapes where trampling occurs in a spatially autocorrelated way, but that the outcome (spatial patterns) varies in relation to disturbance mode, indicating that effects of disturbance cannot be generalised. Aus Sicht des Naturschutzes werden die Toleranzen von Arten gegenüber Störungen häufig verallgemeinert und lassen einen Bezug zu räumlichen Skalen und den zugrundeliegenden Prozessen vermissen. Um zu untersuchen, wie typische Durchschnittsarten auf Habitatfragmentierung und Störung reagieren, verwendeten wir einen Vielartenansatz, um die Nutzungsmuster von fünf spezialisierten Dünenarthropoden (Schmetterlinge: Hipparchia semele, Issoria lathonia; Heuschrecken: Oedipoda caerulescens; Spinnen: Alopecosa fabrilis, Xysticus sabulosus) in kürzlich fragmentierten Küstendünenhabitaten zu behandeln, die unterschiedlichen Arten und verschieden starken lokalen Störungen ausgesetzt waren, wie z. B. Vertritt durch Weidevieh oder Menschen. Die Nutzungsmuster wurden in zwei aufeinander folgenden Jahren in 133 Graudünenfragmenten der flämischen Küstendünen (Belgien, Frankreich) untersucht. Durch die Berücksichtigung der Arten als zufällige Faktoren legten wir den Schwerpunkt eher auf Generalisierung als auf die Dokumentation artspezifischer Muster. Unsere Untersuchung zeigt, dass die negativen Effekte lokaler Störungen auf die Arthropodenvorkommen nicht unabhängig vom Landschaftskontext interpretiert werden können, und dass sie ernster sind, wenn die Flächengröße und -vernetzung abnehmen. Wenn wir die Flächengröße und die Vertrittintensität kontrollieren, ist die Wahrscheinlichkeit des Artvorkommens in wenig vernetzten Flächen bei Beweidung größer als bei Freizeitnutzung. Die Vorkommen nehmen außerdem mit zunehmender Intensität des Weideviehvertritts ab, nehmen jedoch mit zunehmendem Vertritt durch Touristen zu. Diese Untersuchung liefert Belege für art- und landschaftsabhängige Effekte lokaler Störungen auf die Nutzungsmuster von Arten. Besonders wichtig ist, dass gezeigt wird, dass der Vertritt von sensiblen Dünenfragmenten zum Aussterben von lokalen und Metapopulationen in Landschaften führen wird, wenn der Vertritt in einer räumlich autokorrelierten Form stattfindet. Das Ergebnis (die räumlichen Muster) variiert jedoch in Relation zur Störungsart und weist darauf hin, dass die Effekte von Störungen nicht generalisiert werden können.