Themen für Abschlussarbeiten
Die AG Tierökologie bietet durchgängig die Möglichkeit zur Anfertigung von Bachelor- und Masterarbeiten sowie Forschungsprojekte zu vielfältigen tierökologischen Fragestellungen an. Sie finden hier Informationen zu aktuellen Themenkomplexen und möglichen Themen. Sollten Sie eigene Ideen für Ihre Abschlussarbeit haben, so sind diese jederzeit willkommen. So oder so können Sie jederzeit einen Termin mit uns vereinbaren.
Weitere Informationen zu Abschlussarbeiten in der AG Tierökologie finden Sie in unseren Handouts
Abschlussarbeiten
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Biodiversitätsdynamik in Sandlandschaften
Wie verändert sich die Artenvielfalt verschiedener Tiergemeinschaften im Zuge von Landnutzungswandel, Habitatdegradierung und Renaturierung? Der Fokus dieser Arbeiten liegt inbesondere auf der taxonomischen und funktionalen Diversität. Dazu gehören Analysen zur Artenvielfalt, Veränderung von Artengemeinschafen und Charakterisierung von Indikatorarten sowie zum Zusammenhang zwischen Umweltbedingungen und dem Vorkommen bestimmter biologischer Merkmale (biological traits) bei verschiedenen Arten. Es können verschiedene Artengruppen bearbeitet werden, wobei insbesondere Spinnentiere und Insekten (vorzugsweise Ameisen, Laufkäfer, Kurzflügelkäfer, Heuschrecken, Wildbienen und Schwebfliegen) empfohlen werden.
Stadtökologie, neuartige Ökosysteme und urbane Tierökologie
In diesem Themenfeld geht es uns darum, (1) Entwicklungen und Perspektiven der urbanen Biodiversität zu erfassen, (2) zu analysieren welchen Einfluss die urbane Matrix (Versiegelung, Fragmentierung, städtische Wärmeinsel, menschliche Nutzung) auf die Artenvielfalt hat, (3) herauszufinden welche Tierarten in Städten vorkommen können, (4) wie Tiere in der Stadt mit neuartigen Stressoren zurechtkommen – dazu gehören zum Beispiel Licht- und Lärmverschmutzung, Schadstoffe in Luft, Wasser und Boden, aber unter Umständen auch Neophyten – und (5) wie Tiere sich an die veränderten Lebensbedingungen in der Stadt anpassen. Es sind sehr unterschiedliche Arbeiten, die von Biodiversitätserfassungen über die Analyse von biotischen Interaktionen und Ökosystemleistungen bis hin zu experimentellen Ansätzen reichen, möglich. Ebenfalls kann ein enger Bezug zur ökologischen Stadtentwicklung und -planung sowie zum städtischen Arten- und Naturschutz hergestellt werden. Es können grundsätzlich alle Artengruppen bearbeitet werden. Beispielhafte Themen, die in verschiedenen Städten bearbeitet werden können, wären:
- Räumliche und zeitliche Veränderung von Biodiversität entlang urban-ruraler Gradienten
- Tier-Pflanze-Interaktionen (z. B. Bestäubung, Herbivorie) an Neophyten
- Insektendiversität an Stadtbäumen
- Biodiversitätserfassungen in typischen städtischen Lebensräumen, wie zum Beispiel Verkehrs- und Industriebrachen, Gärten, Gründächern, Straßenbegleitgrün, Gewässer etc.
- Einfluss der urbanen Matrix auf Gebäudebrüter
- Effekte der Lichtverschmutzung auf nachtaktive Insekten und Fledermäuse
- Verhaltensveränderungen bestimmter Arten; eine Frage wäre beispielsweise, inwieweit sich die Lärmbelastung auf das Gesangsverhalten bei Heuschrecken, Vögeln und Amphibien auswirkt
- Intra-spezifische Merkmalsunterschiede zwischen ruralen und urbanen Populationen (z. B. Morphometrie bei Insekten, Fitness, Reproduktion)
- Verhaltensveränderungen bei Individuen in der Stadt: veränderte Bewegungsmuster, kognitive Anpassungen, Ausprägung bestimmter Persönlichkeitsmerkmale
Artenvielfalt der Moorlandschaften
Moore können wahre Biodiversitätshotspots für seltene und stark spezialisierte Tierarten sein. Allerdings sind viele Moore in den letzten Jahrzehnten sehr stark degradiert worden, unter anderem durch die intensive Landnutzung, Stoffeinträge durch die Landwirtschaft oder auch durch den Klimawandel. Mancherorts findet man daher nur noch kleine Relikte ehemals großer Moorkomplexe, aber es gibt auch noch großflächige Moorlandschaften, wie zum Beispiel das Amtsvenn oder das Vechtaer Moor, in denen Renaturierungsmaßnahmen mittelfristig zur Erhaltung dieser besonderen Lebensräume beitragen sollen. Uns interessiert hier zunächst einmal der Zustand verschiedener Moore. Durch Biodiversitätserfassungen möchten wir feststellen, welche moortypischen Arten und Artengemeinschaften noch vorkommen und welche Perspektiven diese in den jeweiligen Gebieten haben. Anhand von Indikatorarten lässt sich auch der derzeitige Zustand und das Maß der Habitatdegradierung bewerten. Interessant sind in einem weiteren Schritt die Biodiversitätserfassungen im Zuge von Renaturierungsmaßnahmen. Sind solche Maßnahmen erfolgreich? Führen sie dazu, dass wir wieder moortypische Arten vorfinden bzw. die Populationen anwachsen? Was bedeutet das für Metapopulationen in einer stark fragmentierten Landschaft, in der Moore häufig wie kleine Inseln verstreut liegen? Es können sehr viele verschiedene Artengruppen bearbeitet werden, wobei der Fokus vor allem auf Taxa mit einem hohen Indikatorpotenzial für Moorlandschaften liegt. Dazu gehören zum Beispiel Libellen, Lauf- und Wasserkäfer, Spinnen und Tagfalter sowie Amphibien.
Artenschutz und planungsbezogene Tierökologie
Hier stehen vor allem Untersuchungen zu planungsrelevanten Tiergruppen und -arten und ihren Lebensräumen im Fokus. Zum Beispiel sind sehr viele FFH-Arten, geschützte und seltene Tierarten in Zeiten des globalen Wandels mit vielseitigen Herausforderungen konfrontiert. Uns interessieren hier unter anderem die Verbreitung und die Populationsstruktur dieser Arten. Ebenso möchten wir herausfinden, welche Maßnahmen ergriffen werden können, um einen günstigen Erhaltungszustand im Sinne der FFH-Richtlinie zu gewährleisten und was der Naturschutz dafür machen kann. In diesem Zusammenhang entwickeln wir Habitatmodelle, führen autökologische Untersuchungen durch und bewerten derzeitige Artvorkommen und den Zustand von Populationen sowie den Einfluss des globalen Wandels. Ziel ist es, wissenschaftliche Grundlagen für einen evidenzbasierten Artenschutz zu schaffen und somit gemeinsam mit Praktiker*innen aus dem angewandten Naturschutz Maßnahmen für den Schutz der Arten und Populationen zu entwickeln. Ebenso interessieren uns hier natürlich auch Monitoringansätze und Erfolgskontrollen bestehender Maßnahmen. Insbesondere in diesem Themenkomplex arbeiten wir intensiv mit Naturschutzverbänden, biologischen Stationen, Naturschutzbehörden und anderen Initiativen aus der Praxis zusammen.
Ideen für Abschlussarbeiten würden in die folgende Richtung gehen:- Verbreitung und Populationsstruktur von naturschutzrelevanten Arten
- Faunistische Bestandserfassungen in Schutzgebieten und/oder besonderen Lebensräumen
- Erfolgskontrollen von Artenschutzmaßnahmen
- Bewertung von Biodiversitätsschäden
- Eignung von Ersatzlebensräumen für seltene, geschützte und gefährdete Arten
Praktischer Insektenschutz
In Zeiten einer globalen Insektenkrise sind Maßnahmen zum Schutz der entsprechenden Tiergruppen (aber auch anderen Wirbellosen) allgegenwärtig. Uns interessiert in diesem Zusammenhang einerseits die Wirksamkeit der Maßnahmen und wir überprüfen diese mit Hilfe von Monitoringansätze und/oder Experimenten. Andererseits stoßen wir mit unseren Forschungen auch die Optimierung und Entwicklung von Schutzmaßnahmen an und beraten Praktiker*innen und Initiativen bei der Umsetzung. Zuletzt interessiert uns auch die öffentliche Wahrnehmung verschiedener Insektenschutzkonzepte. Mögliche Themen wären:
- Animal-Aided Design: Perspektiven und Konzepte für den Schutz von Insekten
- Eignung von Saatgutmischungen und Blühstreifen für den Bestäuberschutz
- Eignung von Telemetrie-Sendern bei Fluginsekten zur Untersuchung der Habitatnutzung und deren Bewegungsmuster
- Mögliche Konflikte zwischen Floren- und Bestäuberschutz bei handelsüblichen Saatgutmischungen
- Anlage von Kleinstlebensräumen als Trittsteinbiotope
- Optimierung der Gartengestaltung für den Wirbellosenschutz
- Effekte des Grünflächenmanagements (z. B. Mahd, Laubbläser) auf Insekten
- Eignung des Pflanzensortiments in Baumärkten
- Insekten (und Wirbellose) in der öffentlichen Wahrnehmung und den Medien
- Optimierung von Lebensräumen für die Wirbellosenfauna
Bestäubungsökologie
Bestäuber nehmen eine zentrale und wichtige Funktion in der Landschaft ein und sind gleichzeitig stark vom gegenwärtigen Bestäuberrückgang und Artensterben betroffen. Der Klimawandel, Landnutzungswandel, der Einsatz von Pestiziden, Neophyten und viele weitere Stressoren spielen eine wichtige Rolle für den Bestäuberrückgang und das Artensterben. Im Rahmen verschiedener Untersuchungen wollen wir testen wie sich die verschiedenen Stressoren auf die physiologische und sexuelle Fitness von Bestäubern auswirken. Mögliche Themen wären:
- Eignung von Neophyten für Bestäuber im Hinblick auf Pollen- und Nektarqualität
- Auswirkung von beliebigen Stressoren (z.B. Mikroplastik, monophage Ernährung, Luftverschmutzung) auf die Flugleistung, Morphometrie und den Reproduktionserfolg von Bestäubern
- Auswirkungen von beliebigen Stressoren auf das Verhalten von Bestäubern
- Im Rahmen einer evolutionsökologischen Arbeit könnte weiterhin die Bedeutung von Bestäubern in der Entwicklung verschiedener Blütenformen untersucht werden.
Citizen Science, iEcology und Secondary Data in der Landschaftsökologie
Der dramatische Biodiversitätsverlust verlangt neue und schnelle Wege, um Wissen über die belebte Umwelt zu generieren. Daher werden zunehmend Datenquellen genutzt, analysiert und integriert, die nicht aus der institutionellen Forschung stammen und oft für andere Zwecke gedacht waren. Dazu gehören Informationen von globalen Citizen Science-Plattformen (iNaturalist, eBird) genauso wie verschiedene Medienformate (Bild, Video, Text) aus social media oder anderen online-Ressourcen wie Google Trends oder Wikipedia. Studierende mit Freude an Online-Recherchen, Data Science und der Weiterentwicklung dieses aufstrebenden Forschungsbereichs können sich in Abschlussarbeiten methodischen und/oder inhaltlichen Fragestellungen widmen. Beispiele sind hier:
- Welche ökologischen Interaktionen lassen sich von Citizen Science-Fotoaufnahmen ableiten, zum Beispiel Pflanzen-Bestäuber-Netzwerke einheimischer und invasiver Arten oder Aktualisierungen zu Artenlisten symbiotischer oder parasitärer Beziehungen?
- Lassen sich anhand von online-Quellen Phänologie, Verbreitung und Verhalten von Arten mit Klimaerwärmung oder Landnutzungsveränderung in Zusammenhang bringen?
- Mit welchen Umweltfaktoren hängen intra- und interspezifische Merkmalsvariationen zusammen und wie lassen sich diese aus Tausenden von Multimedia-Dateien extrahieren?
- Kann anhand von online-Ressourcen der anthropogene Druck auf Habitate erfasst werden, etwa Besucherströme und -aktivitäten in Naturschutzgebieten oder Parks, die Auswirkungen von Freizeit-Anglern auf Binnengewässer oder Konflikte mit Wildtieren?
Viel Kreativität steht im Vordergrund dieser spannenden Disziplin, bei der Methoden oft noch entwickelt werden müssen. Programmierkenntnisse sind zwar hilfreich, aber keine Voraussetzung. Auch eine Verbindung mit den anderen Forschungsthemen der Arbeitsgruppe ist möglich, etwa in vergleichenden oder integrierenden Studien von online-Ressourcen und wissenschaftlichen Datenerhebungen.
Biodiversitätsmonitoring
Hierbei handelt es sich um einen sehr breit aufgestellten Themenkomplex, in dem verschiedenste Abschlussarbeiten geschrieben werden können. Grundsätzlich unterscheiden wir hier zwei wesentliche Themenbereiche: (1) Biodiversitätsmonitoring verschiedener Landschaften, Lebensräume, Gebiete (zum Beispiel Schutzgebiete) oder Erfassung von Biodiversitätsveränderungen entlang verschiedener Umweltgradienten (zum Beispiel Landnutzung). Hier gibt es keinerlei Einschränkungen hinsichtlich der Tiergruppen, die bearbeitet werden können, oder der Lebensräume, in denen die Untersuchungen stattfinden sollen. Auch geographisch gibt es keinerlei Einschränkungen. Eine Biodiversitätserfassung in einem sauerländischen Bruchwald ist genauso möglich wie eine Arbeit in einem Auwald in Nordostgriechenland oder einer Steppe in Russland beziehungsweise Flusslandschaft in Norwegen. Darüber interessieren wir uns (2) aber auch sehr für unterschiedliche Ansätze und Methoden der Biodiversitätserfassung. Hier geht es uns zum Beispiel darum, Methodenvergleiche durchzuführen. So kann eine spannende Fragestellung sein, wie sich die Ergebnisse eines Lebend-Insektenmonitoring von denen eines lethalen Insektenmonitorings unterscheiden. Auch neue technische Möglichkeiten sind interessant. Hierzu gehören Ansätze, die sich aus der Kombination mit der Fernerkundung und räumlichen Modellierung ergeben oder technische Möglichkeiten einer automatisierten Biodiversitätserfassung, dem Einsatz von Apps oder KI.
Biodiversitätsmonitoring – Schwerpunkt: Agroforstwirtschaft
Die AG Tierökologie arbeitet mit den Studierenden des Forschungsprojektes agroforst-monitoring zusammen. In diesem Vorhaben des multidimensionalen Monitorings in Agroforstsystemen erforschen Studierende und ehrenamtliche Bürgerwissenschaftler*innen Veränderungen in der Agrarlandschaft. Die Citizen Science, also die Beteiligung von interessierten Laien oder Hobbyforscher*innen an möglichst vielen Schritten des wissenschaftlichen Erkenntnisprozesses, bietet viele Potenziale aber auch Herausforderungen. Ein entscheidender Aspekt ist die Entwicklung und Validierung geeigneter Erfassungsmethoden. Im fruchtbaren Austausch mit Fachexpert*innen, Landwirt*innen und interessierten Anwohner*innen sowie den Studierenden von agroforst-monitoring lassen sich folgende Aspekte des Biodiversitätsmonitorings in Agroforstsystemen erforschen:
- Käfer-Bodenfallen: Ergänzend zu einer bereits laufenden Bachelorarbeit besteht die Möglichkeit, Lebendfallen für die epigäische Fauna weiterzuentwickeln und flankierende Erhebungen (z.B. von Spinnenarten) zu etablieren.
- Entwicklung passender Methoden zum Fang und zur Bestimmung von auf Gehölzen lebenden Arten (z.B. Spinnen, Heuschrecken, Blattkäfer oder Rüsselkäfer).
- AudioMoth - Erprobung und Entwicklung von akustischen Erfassungsmethoden: AudioMoth ist ein kostengünstiges Open-Source-Aufnahmegerät, welches zur Erkennung von Fledermäusen genutzt werden kann. Diese Methode sollte in ausgewählten Ökosystemen in Kombination mit zusätzlichen Aufnahmemethoden validiert werden.
- Akustische Heuschreckenerfassung: Die AudioMoth-Technik lässt sich auch für die Zuordnung von Heuschrecken einsetzen. Hier gilt also die gleiche Beschreibung wie im vorherigen Punkt.
- Arteninventur: Erfassung von ausgewählten Artengruppen in den Agroforstsystemen der kooperierenden Höfe. Die Arbeit kann mit den Erhebungen durch die Bürgerwissenschaftler*innen kombiniert werden und individuelle Vertiefungen enthalten (Überblick dazu im unten verlinkten Methodenkatalog).
- Ab Herbst 2022: literaturbasierte Einordnung der Ergebnisse aus dem Monitoring, Beschreibung der Vorkommen von Nützlingen und Schädlingen und Verknüpfung verschiedener Parameter von agroforst-monitoring.
Alle Forschungsfragen zielen auf die spätere Anwendung in dem überregionalen Forschungsprojekt agroforst-monitoring ab. Der aktuelle Stand zur derzeit verwendeten Methodik steht zum Herunterladen bereit.
Invasionsbiologie
Hier beschäftigen wir uns mit der Ausbreitung gebietsfremder also nichteinheimischer Arten, die durch den direkten oder indirekten Einfluss des Menschen in ein Gebiet gelangt sind, in dem sie natürlicherweise nicht vorkommen. In diesem Zusammenhang interessieren wir uns zunächst einmal für die Verbreitung verschiedener Neozoen (= nichteinheimische Tierarten) und die Gründe für die aktuelle Verbreitung. Letzteres arbeiten wir heraus, indem wir Habitatmodelle für diese Arten entwickeln und analysieren, warum die Arten wo vorkommen und von welchen Umweltfaktoren das abhängt. Darauf aufbauend untersuchen wir, welche Konsequenzen das Auftreten von Neozoen für die einheimischen Tierarten hat und welche Interaktionen sich daraus ergeben. Kommt es beispielsweise zu einer erhöhten Konkurrenz oder anderen negativen Einflüssen? Oder bleiben Wirkungen aus bzw. gibt es sogar positive Aspekte? Ein konkretes Beispiel wäre die Frage nach der Verbreitung des asiatischen Marienkäfers. Wo kommt diese Art vor? Welche Umweltfaktoren begünstigen das Vorkommen? Verringert die Anwesenheit des asiatischen Marienkäfers die Artenzahlen und Abundanzen einheimischer Marienkäferarten? Diese Wirkungsanalysen führen wir auch explizit am Beispiel von Neophyten (= nichteinheimische Pflanzenarten) durch, indem wir analysieren, wie einheimische Tiere mit nichteinheimischen Pflanzen interagieren. Interessante Forschungsansätze hierbei sind zum Beispiel: Werden nichteinheimische Pflanzen als Nahrungsquelle von einheimischen Bestäubern und Herbivoren genutzt? Bieten Neophyten geeignete Lebensräume oder Mikrohabitate?
Reviews und Literaturarbeiten
Es ist nicht immer möglich (oder gewünscht) eigene Datenerfassungen durchzuführen. Vor allem im Rahmen von Bachelorarbeiten oder auch bei Abschlussarbeiten von Nebenfächler*innen steht womöglich nicht genug Zeit zur Verfügung. Das ist natürlich kein Problem, da auch sehr interessante theoretische oder konzeptionelle Arbeiten geschrieben werden können. Auch die Auswertung vorhandener Datensätze ist jederzeit möglich.