Kvantifiering+av+ekosystemeffekter+av+Bti2 användning+i+nedre+dalälven+ BrendanG.McKie,AstridTaylor,TobiasNilsson,WillemGoedkoop SverigesLantbruksuniversitet,SLU InstitutionenförVattenochMiljö,SLU(BGM,TN,WG) InstitutionenförEkologi,SLU(AT) RedovisningavuppdragNVL04371L14 + +
+ + 2
Kvantifiering+av+ekosystemeffekter+av+Bti2användning+i+Nedre+ Dalälven++ BrendanG.McKie 1,AstridTaylor 2,TobiasNilsson 1,WillemGoedkoop 1 1 InstitutionenförVattenochMiljö,SLU(BGM,TN,WG) 2 InstitutionenförEkologi,SLU(AT) + 1)+Inledning+ 1.1)+Bakgrund+ Naturvårdsverketharfåttiuppdragavregeringenattutvärderaeffekternaav bekämpningavöversvämningsmyggormeddetbiologiskabekämpningsmedlet VectoBac LG.BtiLbaseradeinsekticiderharanväntssedan1980Ltaletimångaländeroch påallakontinenterochdetfinnsmångastudiersomberörolikaaspekteravbti, inklusiveenheldellitteratursammanställningar.trotsdettafinnsdetvissa kunskapsluckor,framföralltvadgällereffekterpåekosystemnivåavmyggkontroll genombtilbehandling.sluharavnaturvårdsverketfåttettuppdragattutredaföljande frågornärmare: HurstoraärdeindirektaeffekternaavBtiLbehandlingpåolikanivåeriett ekosystem? LederbehandlingmedVectoBac LGtilllokalaeutrofieringseffekter? Härredovisarviresultatenfrånvårutredning.Inledningsvispresenterarvien litteratursamanställningsomfokuserarpåindirektaekologiskaeffekterav masskläckningaravmyggorochandraakvatiskainsekter,följtavenallmänbeskrivning avvårttillvägagångssättifältstudien.dettaföljssedanavdetaljerade metodbeskrivningar,resultatochdiskussionen,samtavslutsmedensammanfattningav deviktigasteresultatenochimplikationeravenlångvariganvändningavvectobac. 1.2)+Historik+och+problematik+ OmrådenkringnedreDalälvensloppvisarperiodvisförekomstavstoramängder stickmyggor,främstavartenaedes%sticticus(schäfer%et%al.2008).tätheternaavdessa myggorkanuppnåsådananivåerattmänniskorshälsaochdagligalivpåverkasnegativt. BoendeiochomkringexempelvisÖsterfärnebo,GysingeochTärnsjöuppleverstora besväravdådestoraantalenmyggomöjliggörnormalutomhusvistelse,tvingar jordbrukareatthålladjureninomhusförattundvikastressochpåverkarturistnäringen negativt(nilssonochrenöfält2009).samtidigtsomdetfinnsstarkaargumentför åtgärdermotmyggproblematikenställerhöganaturvärdenkravpåminimalpåverkan 3
påekosystemeniområdetfrånsådanaåtgärder.nedredalälvenärutpekatsomettav landetsmestvärdefullanaturområdenochrymmerfärnebofjärdensnationalparksamt fleranaturreservatochnatura2000lområden(nilssonochrenöfält2009). Översvämningsmyggorläggersinaäggpåöversvämningsmarkerdärdekanligga livskraftigaifleraår.förattäggensedanskakläckaskrävsenperiodavtorkaföljtaven översvämning,samtattvattentemperatureninteunderstiger8l10 C(Schäferoch Lundström2009).MedsinaflackastrandängarsomlättpåverkasavDalälvens varierandevattenståndutgörmiljönkringnedredalälvenettutmärkthabitatfördessa myggor.vidsnösmältningochkraftigaregnundervårochsommarriskerarmarkerna attsvämmaövermedmasskläckningavlarversomföljd.näröversvämningsvattnet börjadrasigtillbakasålevermygglarvernakvarikvarvarandevattensamlingar(till exempelvattenfylldadepressioneriterrängen). Motdennabakgrundinrättadesettprogramförkontrollavmyggpopulationerna (www.mygg.se)somadministrerasavnedredalälvensutvecklingsab(nedab) (Vinnersten%et%al.2010;SchäferochLundström2014).Områdensomuppvisarhöga tätheteravlarverbehandlassedanår2002meddetbtilbaseradebiologiska bekämpningsmedletvectobac LG.Bacillus%thuringiensis%israelensis(Bti)ärenbakterie somvidsporuleringbildarenproteinkristall.närdennakristallhamnari stickmyggornasbasiskamagtarmkanalomvandlasdentilletttoxinsomförstör magtarmkanalenscellerochärdödligförmygglarven(lahkimltsror%et%al.1983). ProduktenVectoBac LGbeståravenpelletsavmajskolvensvedartadekärnapåvilken entorkadkulturavbtiärfästmedhjälpavmajsolja.dennapelletsspridsfrånhelikopter ochbehandlingenmåsteutföraseftervarjeöversvämningomantaletmygglarverär minst4styckenperlitervattenistoravattensamlingarochminst50larverperliteri mindreområden(www.mygg.se). 1.3)+Det+befintliga+uppföljningsprogrammet:+Fokus+på+direkta+effekter+ År2005pågickBtiLbaseradmyggbekämpningi25länderpåallakontinenteroch intresset,liksommängdenanväntpreparat,ökarårfrånår(boisvertochboisvert2000). BehandlingmedBtiansesvaraettselektivtocheffektivtsättattminskamängden stickmyggochenkorrektutfördbehandlingkanreduceraantaletmygglarvermednära 100%iettområde(PerssonVinnersten%et%al.2014).Pågrundavdetstoraintressetför BtiLbehandlinghardetutförtsettstortantalstudiersomutvärderardesseffekterpå bådemållochickelmåloranismer.majoritetenavdessastudierharfokuseratpådirekta effekterpåmålochickelmålorganismen(boisvertochboisvert2000).hela37avde75 studier(ellernärmare50%)somingickiboisvertsochboisverts(2000) sammanställningvisadepånågonformaveffektpåickelmålorganismer,främst fjädermyggor(chironomider).fjädermygglarverbedömsdockvaramindrekänsligaoch oftastbehövsenbetydligthögredosförattdödafjädermygglarveränvadsomnormalt användsvidbekämpningavstickmyggor.trotsdettafannboisvertochboisvert(2000) 4
attmani11avde23studiersomvisadenegativaeffekterpåfjädermyggoranvände normaladoser.känslighetenmotbtitycksocksåvarieramellanolikaarterav fjädermyggor(kondo%et%al.1995).lundström%et%al.(2010)fanninganegativaeffekterpå produktionenavfjädermyggorunderenlångtidsstudieinedredalälven. 1.4)+Bristfälliga+kunskaper+om+indirekta+effekter+ Detfinnsbetydligtfärrestudiersombehandlardemerlångsiktiga,indirektaeffekterna avbtilbehandling.ävenombtiinteskullehanågondirektdödligeffektpåickel målorganismerärdetändåinteosannoliktattbtiskullekunnaorsakaeffekterhögre uppinäringskedjangenomattförändraflödetavstoramängdermaterialochenergi, samtpåviktigaekosystemprocesser.stickmyggorsrolliekosystemetharstuderats förvånansvärtliteochkrävermeruppmärksamhet.nilssonochrenöfält(2009)nämner attstickmygganbörspelarollsomfödokälla,störningsfaktorochsjukdomsspridare, menattdenrelativabetydelsenavdessafaktorerinteärutredd.enstudiepåhäckande hussvalorifrankrikefannattsvaloriområdenbehandlademedbtihadelägreintagav BtiLkänsligainsekterochlägrehäckningsframgångändesomhäckadeiobehandlade områden(poulin%et%al.2010).dettapekarpåattstickmyggorkanutgöraenviktig födoresursförkonsumenterpålandsamtpåderasrollsomlänkmellanakvatiskaoch terrestraekosystem(seävenstrasevicius%et%al.2013:knottochfåglarinorrland).å andrasidanärdetmöjligtattstoravolymerstickmyggoriettområdekanhanegativa effekterpåryggradsdjur(inkl.fåglar,hellgren%et%al.2008).såfannt.ex.hagemoenoch Reimers(2002)attdenreproduktivaframgångenhosCaribouiNordamerikaminskade kraftigtvidettkonstanttryckfrånbitandemyggor.härdiskuterarvibådemöjligheter. Flödetavenergiochnäringmellanvattenochlandärviktigtförattupprätthålla ekosystemensfunktionidessaolikamiljöer(fig.1).samtidigtsommångaterrestra konsumenterärberoendeavfödaiformavadultainsektermedakvatiskalarvstadierär denakvatiskamiljönberoendeavinputiformavorganisktmaterialfrånexempelvis lövfällningochavrinning(fig.1,samtpolis%et%al.1997;malmqvist2002).destora mängdernavuxnainsektersomårligenlämnarvattnetutgörenviktigfödoresursför exempelvisfåglar,fladdermöss,spindlarochpredatoriskainsekter(fig.1).tillexempel fannnakanoochmurakami(2001)attinsektermedakvatisktursprungutgjorde26% avdettotalaårligaenergiintagetförområdetsfågelpopulationer,medstoravariationer mellanarterochårstider.akamatsuochtoda(2011)fannattspindlarnavidenjapansk flodvartillmellan31och84%beroendeavinsektermedakvatisktursprung,beroende påjaktmetod.collier%et%al.(2002)fickliknanderesultat,ochfannattnätbyggandeoch frittjagandespindlarnatillbestodtillrespektive61%och55%avkolmedakvatiskt ursprung.idessastudierhävdarförfattarnaattspindlarnatroligtvisutgörenviktiglänk mellandeakvatiskaochterrestranäringsvävarna.ovannämndaexempelutgörexempel demycketkomplexasystemavenergiflödenochekologiskaprocesserpålandskapsnivå (istorskala),somviännuharbegränsadekunskaperom(malmqvist2002) 5
Fig.%1:%Baxteret#al. s#(2005)översiktöverömsesidigaflödenavryggradslösabytesdjuroch tillförselavväxtmaterial(mörkapilar)somhardirektaochindirektaeffekterivattendragoch angränsandestrandkantersnäringsvävar.%% Vissaarteravframföralltinsekterkanperiodvisförekommaimyckethöga populationstätheter.närbitandeinsekter,sommyggorochknott,förekommerisådana mängderkandettroligenfåbådenegativa(somstressfaktorförvärddjursamt sjukdomsspridare)ochpositivakonsekvenser(enhögtillgångpåföda)(steelman1976; Malmqvist%et%al.2004a;Hellgren%et%al.2008).IområdetkringnedreDalälvenär exempelvisboskapsvårtansattavderikamyggförekomsternaochdiandeförsvårasdå moderdjurenintekanståstilla(nilssonochrenöfält2009).angreppfrånbådeknott ochmyggorkanledatillekonomiskaförlusterförboskapsskötare(steelman1976).till vilkengradvildadjurpåverkasärmindrekäntmendetfinnsexempelvisberättelserom hurälgartartillflyktivattenförattundkommasvärmaravbitandeknott(malmqvistet al.2004).ipolenfannbukacińskiochbukacińska(2000)attkolonieravhäckande fiskmåsarpåverkadesnegativtvidmassutbrottavknott.underårmedmassivautbrott övergavsflerfågelbonochkvarvarandeföräldrarspenderademindretidmedattta handomungarna,vilketleddetillsvältandeungarochökadpredation.malmqvist%et%al. (2004a)gerenbrasammanställningavknottsomenviktignyckelorganismiboreala miljöer.denämnerattadultaknottätsavframföralltfåglar,fisk,insekterochspindlar menattdetinteärtroligtattmångapredatoreruteslutandelivnärsigpåvuxnaknott (ävenstrasevicius%et%al.2013).iområdensomexempelvisislandkandockknottoch fjädermyggor,tillföljdavderashögaabundans,utgöraenväsentligdelavfödanhos vissafåglarochfiskar(gratton%et%al.2008).somnämntstidigarehadehussvalorlägre häckningsframgångibtilbehandladeområden(poulinetal.2010). Pågrundavdeoregelbundetförekommandeöversvämningarnauppvisar stickmyggornavidnedredalälvenettoförutsägbartutbrottsmönster(persson Vinnersten%et%al.2014),vilkettordegörademtillenopålitligfödokällaförpredatorer. 6
Deoregelbundnamassutbrottenavmyggorskullekunnaliknasvidensåkallad resurspuls(yang2004),d.v.s.entillfälligepisodavökaderesursersomärvanligt förekommandenaturen.vandrande/lekandelaxarinordamerikanskafloder,kraftiga regniannarstorramiljöerochutbrottavskadeinsekteriskoglochjordbruksmarkerär andraexempelpåresurspulsar.yang%et%al.(2010)gjordeenmetalanalysav interaktionermellanresurspulserochderaskonsumenter.studienomfattade189 studier,mensaknadeexempeldärblodsugandeinsektersommyggorochknottutgjorde resursen.stickmyggorochknottharpotentialattbådeutgörapositivaochnegativa effekterpåekosystemen,vilketärenytterligarekomplicerandefaktor.tillexempel, knottkanbådegynnasfåglarsomfodoresurs,samtidigtsomdespriderblodparasiter (Malmqvist%et%al.2004b;Strasevicius%et%al.2013). 1.5:+Döda+stickmygglarver+och+den+jordbundna+näringsväven:+scenarier+med+och+ utan+myggbehandling++ DåinsekteruppträderisådanamängdersomstickmygganvidnedreDalälvenärdet troligtattderaspredatorernårenmättnadsfasdärdeintelängrekanutnyttja överskottetavföda(yangetal.2010).enstordelavmyggornasomdörpålandblir därförtroligtvistillslutendelavdenjordbundnanäringsväven.depositionavvuxna fjädermyggorharvisatsledatillökatantaldetrivorersomhoppstjärtar,kvalsteroch larveravtvåvingarpåmarkytan(hoekman%et%al.2011).hoekman%et%al.(2012)beskriver äntydligarehurakvatiskainsekterinkorporerasimarklevandenedbrytare (hoppstjärtar)medindirektaeffekterpåderaspredatorer(spindlar).hoekman%et%al. (2012)återfannisotopsignalenfråndeponeradefjädermyggorrelativtsnabbtifrämst hoppstjärtar,meneftertvåårävenistörrespindlarochväxter.dessaisotopasignaler gicksnabbttillbakatillursprungsvärdenaefterattexperimentetavslutats.bultman%et% al.(2014)fannattpilträdsomväxtenärasjöarmedhögproduktionavfjädermyggor hadehögrekväveinnehållochdärförvaravbättrefödokvalitéförherbivorerjämfört medpilträdnärasjöarmedlågtproduktionavfjädermyggorochdiskuterarattdetta åtminstonetillvissdelkanberopåengödslingseffektfråndeakvatiskainsekterna. LikasåfannYang(2004)attmassutbrottavcikadoriNordamerikaleddetillökad mikrobiellaktivitetochmängdtillgängligtkväveijordenvilketisinturleddetillökad tillväxtochreproduktionhosväxter. StickmyggorvidnedreDalälvenbörsåledesvaraenkomponentidenjordbundna näringsvävenbådeibtilbehandladeochobehandladeområden.skillnadenär(1)attdet börfinnasenmycketmergeografiskutspriddirekteffektavvuxnamyggoriden terrestranäringsvävenovanjordiobehandladeområden,imotsatstill(2)de behandladeområdenavarytterstfåmygglarveröverlevertillvuxenstadietochdärför aldrignårutidenomgivandemiljön,ochsåledeskoncentrerasderasdödakropparpå mycketmindreytor(dvs.koncentreradetilldefuktiga/vattenfylldadepressionersom finnskvariterrängenefteröversvämningsvattnetharsjunkit).vihardärförinom ramenföruppdragetattutredadeeventuellaeffekternaavbtilbehandlingpåolika 7
nivåeriettekosystem,valtattprovtabådeland/markllevandepredatorer(spindlar, skalbaggarmm.)ochnedbrytare/detrivorer(hoppstjärtar,daggmask,hornkvalster mm). 1.6)+Stabila+isotoper+som+verktyg+att+utreda+effekten+av+myggbekämpning+på+ näringsväven+ BoisvertochBoisvert(2000)nämnerattanalyseravstabilaisotoperkangeeninblicki eventuellaekosystemeffektertillföljdavlångvariganvändningavbti,menoss veterligenhardettaintegjorts.analyseravstabilaisotoper,framförallt 13 Coch 15 N användsflitigtförattstuderanäringsvävarochtrofiskainteraktioner(exempelvis vanderzandenochrasmussen2001;gratton%et%al.2008;hoekman%et%al.2012).metoden utnyttjarskillnaderiisotopsignal(förhållandetmellan 12 Cochdentyngreisotopen 13 C ochmellan 14 Noch 15 N)somuppstårsomföljdavdetfaktumattorganismernasenzymL systemsomärinblandadeinedbrytningenavproteinerochkolhydraterdiskriminerar motdentyngreisotopendåenzymernaharenstörreaffinitetfördenlättareisotopen. Detyngreisotoperna( 13 Coch 15 N)anrikasdärmediorganismernaochförhållandet mellanbådaisotoperna,somuttryckssomettδlvärdeändras.kunskapenomstabila isotoperharsedanlängeutnyttjatsförattstuderatrofiskasambandochförattspåra ursprungetavkoletiorganismerna(petersonochfry1987;post2002).kolfrån akvatiskaprimärproducenter(tillexempel,fig1: algae )skiljersigavsevärtfråndet medterrestertursprung(tillexempel,fig.1: leaves )genomattvaramindreanrikat meddenstabilaisotopen 13 C.Likasåökardenrelativaandelen 15 Nförorganismerpå högretrofiskanivåer.kväveisotopsignalenberättardärmednågotompåvilkentrofisk nivåsomenorganismbefinnersig(petersenandfry1987).enorganismsisotopsignal gersåledesettintegreratmåttpådefödoresursersomorganismenanvänderochkan användasförattundersökalångtidseffekterpånäringsvävenstillståndochstruktur. DessutomförväntarviossattVectoBac LG,sombestårtillstordelavmajs,haren avvikandeisotopsignaldå.majsärensåkalladc4lväxtsomuppvisarenbetydligtlägre fraktioneringavkoletunderfotosyntesenänc3lväxter,somomfattardeallraflesta växteridensvenskanaturen.somföljdavdettaharc4lväxterenbetydligtlägre anrikning(δ)av 13 C( 9till 16 )änc3lväxter( 23till 33 ).Majsharenδ13Cavca 10till 11 ochskiljersigdärmedväsentligtfråndeandra(c3)växternasomväxer påöversvämningsmarkernautmednedredalälven.dettagörattdenavmajsens isotopsignallättkanspårasinäringsväven.inomdettaprojektharvianalyseratbland annathornkvalsterochmaskaridefuktigamarkerna,samtspindlarförattmätaomdet skerenlångsiktiginkorporeringavkolfrånvectobac LGisumpmarksfaunan.Dessa organismgrupperutgör,vidsidanomflygandeinsekter,enviktigtrofisklänktill fågelfaunaniområdet.dessaorganismergertillsammanssvarpåfråganomeffekterav behandlingenmedvectobac gårattspåraimarkensochlandlevandeevertebratfauna. Genomattkarakteriseraisotoperav 13 CiAedes%sticticusochderasfödoresurserivattenL samlingarna,tillex.alger,lövdetritus,fårvieninblickivilkenomfattningmyggornakan 8
spårasidenterrestranäringsväven.vidareindikerardessaanalyserivilkenomfattning myggornasfödoresurseräravakvatisktelleravterrestertursprung.vistuderaräven omföralgerochbakterierspecifikafleromättadefettsyror(pufa)gerenbättreinblicki myggornaskvalitetsomfödoresursförhögretrofiskanivåer(goedkoop%et%al.2000;arts% et%al.2009).essentiellafleromättadefettsyroravomegal3ltyp(t.ex.epa)produceras enbartavalgerochärviktigaförorganismerstillväxtochreproduktion.vissafettsyror ärocksåspecifikaföralger,respektiveförbakterierochförekomstiöversvämningsl myggorkandärförgeenindikationomderaskopplingtilldessafödoresurser (Goedkoop%et%al.2000).Dennakvalitetskajämförasmeddenfrånandraakvatiska insekterochspindlar.genomattkvantifieraanrikningenav 15 Nispindlaravsammaarter fårvieninblickiskillnadernainäringsvävenslängdmellanbehandladeoch kontrollområden. 1.7)+Nyckelfrågor+ FörutomNaturvårdverketsövervägandefrågoromekologiskaocheutrofierings effekter,uppdragetomfattadeföljande,merspecifika,nyckelfrågor: + 1) BidrarlarveravstickmygganAedes%sticticus%tillenökadkvalitetifödoresursför landlevandeevertebrater? 2) HurserisotopsignalenavVectobac LGserutiförhållandetillandra,naturliga födoresurser? 3) VilkenäreffektenavBtiLbehandlingenavöversvämningsområdenpå nyckelorganismersisotopsignal( 13 Coch 15 N),samtpånäringsvävensstruktur ochkomplexitet? 2)+Metodik+ 2.1)+Nedre+Dalälven+ MiljönkringNedreDalälvenkarakteriserasavettflacktlandskap,våtmarkerochandra områdenanslutnatillälvenärstarktpåverkadeavåterkommandeårliga översvämningar.sådanatillfällenmedhögvattenföringochföljandeöversvämningkan inträffafleragångerunderloppetavenväxtsäsong.områdetshögaartrikedomochdet faktumattdetärhemvistförmångahotadeartergördetmycketvärdefulltur naturvårdssynpunktvarförstoraarealerocksåutgörsavskyddadnatur.pågrundavde extremthögatätheternaavstickmyggorharkläckningsområdenainedredalälven behandlatsmedbtisedanår2002.delokalersomanvändesistudienärdesammasom BiologiskMyggkontrol(www.mygg.se)använderisittegenkontrollprogram.Lokalerna liggeriochomkringfärnebofjärdensnationalpark(fig.2,tabell1)ochutgörsavöppna översvämingsängar%sompåverkasavområdetsperiodiskaöversvämningar.materialför analysavstabilaisotopersamladesinfrånfemobehandladereferensområdenochfem områdensomtidigareårvidupprepadetillfällena(frånochmed2002)harbehandlats medbti. 9
B1# B2# K3# B4# B3# B5# K4# K5# K2# K1# B# Behandladeområde# K# Kontrolområde# Figur%2:Kartaöverkontrollområden(K)ochVectobac Lbehandladeområden(B)grupperadeipar efternummer(1 5).K1=Göknäset,K2=Rönnsmyran,K3=Kyrkänget,K4=Hamrevallen,K5= Gångbroholmen.B1=Koversta,B2=Fängsjön,B3=Fågle,B4=Ista1,B5=Ista2. 10
Tabell&1:&Kontrollområden(K)ochVectobac 5behandladeområden(B)grupperadeipar,medinformationomdominerandejord5ochvegetationstyper. Paren153omfattarvåtmarkendomineradeavCarexochgräs,medanparen152ävenkaraktäriserasavSalix(sälg).Paren455karaktäriserasavmossor, framföralltsphagnum,somsaknasiparen153 Typ Par Lokalnamdjup Jord- Dominerande jordarter Markvegetation - % täckning (m) Jordart 1 Jordart 2 h.ö.h. (m) Carex sp. Gräs Mossor Sphagnum Salix % täckning K 1 Gök 1-10 Sandig morän Glaciallera 55 86 13 0 0 5 B 1 Koversta 1-20 Sandig morän Kärrtorv 55 86 8 5 0 10 K 2 Rönn 5-20 Sandig morän Glaciallera 55 88 8 0 0 5 B 2 Fängsjö 5-20 Sandig morän Glaciallera 55 92 2 0 0 8 K 3 Kyrk 3-20 Sandig morän Svämlera 55 10 84 0 0 0 B 3 Fågle 5-20 Sandig morän Glaciallera 60 44 56 0 0 0 K 4 Ham 3-10 Sandig morän Glaciallera 55 54 14 29 20 0 B 4 Ista 1 5-10 Glaciallera - 60 34 40 22 22 5 K 5 Gång 10-20 Kärrtorv Sandig morän 55 52 5 42 42 0 B 5 Ista 2 10-20 Glaciallera Kärrtorv 60 17 34 46 46 17 11
2.2)$Provtagning$ Insamlingenavorganismerföranalysavstabilaisotopergenomfördes22624juli2014, catvåveckorefteråretsandrakläckningsperiodochefterföljandebekämpningsinsats somägderum9610juli.vidtillfälletförinsamlingenhadevattnetredansjunkitbortoch områdenavarrelativttorra.ettandrabesökigjordes11612augustifören kompletterandeprovtagningavhoppstjärtar(collembola)samtjordproverfrånvarje lokal,ochakvatiskbiofilmfrånväxteridalälven,närliggandetillvåralokaler. Spindlaravartenkärrspindel(Dolomedes+fimbriatus)samtindivideravfamiljen vargspindlar(lycosidae)valdessomrepresentanterförolikafödostrategier. Kärrspindlarsamladesingenomattvisuelltsökaefterindividersomfångadesinoch förvaradesiindividuellaburkar.individerfrånfamiljenvargspindlar(lycosidae) samladesingenomattsvepavegetationenmedenslaghåvnäramarknivå.meddenna metodfickviävenjuvenilakärrspindlarsomsamladesinomantaletvuxnavarlågt.för attfåettrepresentativtprovvarmålsättningenattsamlainåtminstone5individerper gruppochlokal.allainfångadespindlarhöllslevandeiindividuellaburkaroch förvaradeskalltochmörkttillsfortsattbearbetningpålaboratoriet. Organismerfråndenmarkbundnanäringsvävensamladesingenomutdrivningav jordprover.jordprovertogsbådefråntuvorsamtfråndelitefuktigarepartiernamellan tuvorna.omlokalenintehadeentuvigkaraktärtogsprovernafrånhögretorrareoch lägrefuktigarepartiersålångtdettavarmöjligt.tvåtuvorfrånvarjelokalskarsavmed enspadeochettprovpåca0.5m 3 skarsut.eventuellamaskarsomhittadesunder dennaprocedursparadesienburkmedjord.tvåprovermellantuvornatogsmeden jordprovtagare.allaproverförvaradeskalltframtillutdrivningavmarkfauna.proverna fråntuvornaextraheradesövertullgren6trattaritotalttredygn,provernafråndelägre områdenaextraheradesvåttgenomattprovenladesovanvattenfylldatrattarochdjuren samladesuppivattenfylldarör.underutdrivningenplockadesdjurendagligenoch förvaradeskallt.förattsamlahoppstjärtartogsettstortjordprov(ca25cm 3 )och placeradesiettspannmedvatten,hoppstjärtarnaplockadesifältdådeflötupptillytan. Underenrekognosceringsturtilllokalernabedömdeskråkklöver(Potentilla+palustris) samtcarex6artervaradedominerandeväxternasomävenvarmöjligaatthittapåvarje lokal.bladfrånkråkklöverochdendominerandecarex6artensamladesinoch förvaradeskallt.förattfåettrepresentativtprovtogsbladfrånmångaindivideröver ettstörreområde.viddetandrabesökettogs5styckenjordproverperlokal.eventuell biofilmsamladesingenomattväxterskarsavnäramarknivåochladesi1l6burkarfyllda meddestilleratvatten.idefallvåraprovtagningsområdenintelåglångtifrånälven samladeviävenstjälkarmedbiofilmfrånvattenlevandeväxterinärhetenavlokalen. Tillföljdavenmindreöversvämningstraxinnanvårprovtagningsperiodvardetmöjligt förpersonalfrånbolaget Biologisktmyggkontroll attsamlainågravuxnamyggor framkläcktafrånlarver.larvernasamladesifrånettavvåraprovtagningsområden (Ista).Eftersomdessamyggorvarnykläcktaochännuintehadeätitsomvuxna,så 12
speglarderasisotopsammansättningheltochhålletdenfödasomdehadetillgångtill somlarv,dvs.ivattenpölarnapåöversvämningsområdena. 2.3)$Provberedning$och$analys$ Insamladeorganismersorteradesiföljandetaxonomiskagrupper:juvenilaochvuxna kärrspindlar(dolomedes+fimbriatus),vargspindlar(lycosidae+sp.),hornkvalster(acari: Oribatidae),övrigakvalster,hoppstjärtar(Collembola),daggmaskar(Lumbricidae)och småringsmaskar(enchytraeidae),samtjuveniler(d.v.s.larvstadier)avfjädermyggor (Diptera:Chironomidaeochharkrankar(Diptera:Tipulidae)ochskalbaggarnasom tillhörkortvingar(coleoptera:staphylinidae).iväntanpåinfrysningförvarades organismernakalltutantillgångtillmat.deprovtagnagruppernarepresenterarde viktigastefunktionellakomponenternaidenmarknäranäringsväven,d.v.s.(i)maskar (inklusivebådedenvanligadaggmaskenochfukttolerantasmåringsmaskarna),som livnärsigpåväxtmaterial,alger,bakteriemattormedmera,(ii)mikrodetrivorna (hoppstjärtarochhornkvalster),somätersvamp(framförallthornkvalsterna)samtdöd växt6ochdjurmaterial,(iii)rovkvalster(andrakvalsterförutomhornkvalster),(iv) störremark6levanderovdjur,somspindlarochskalbaggarna,och(v)akvatiskaoch semi6akvatiskalarveravtvåvingar(fjädermygg6ochharkrankslarv),somocksålivnär sigpåenblandningavbakterier,algerochdöttorganisktmaterial.detflestagrupperna samladesinfrånsamtligavåtmarker,förutomdaggmaskarochharkrankslarversom saknadesfrånendast566områden(tabell2). Tabell2:AntaletvåtmarkerinomVectobac 8behandladeområdenochkontrollområden(kontrolloch behandlade)frånvilkaolikaorganismgruppersamladesin. Taxonomiskgrupp Kontroll Behandlade Daggmaskar 2 3 Småringsmaskar 5 5 Hoppstjärtar 5 5 Hornkvalster 5 5 Fjädermyggorlarv 5 5 Harkrankslarver 2 4 Predatoriska kvalster 5 5 Kortvingar 5 5 Kärrspindlar 5 5 Vargspindlar 5 5 Biofilmenfråndeinsamladeväxternaborstadesförsiktigtavidetvattendeförvaratsi. DettavattenfiltreradessedangenomWhatmanglasfiberfilterförattfånga biofilmassocieradealgerochandramikrober.1,562,5decilitervattenfiltrerades beroendepåhursnabbtporernaifiltrettäpptesigen.filtreninspekteradessedanföratt taborteventuellastörrepartiklarochladesi4mlrör. 13
Allterhålletmaterialfrystesiflytandekväve( 196 C)ochförvaradesifrystills frystorkningutfördes.vidtidpunktenförinfrysningvarallaorganismerförutom Staphylinidernalevande.Efterfrystorkningvägdesproverinochpaketeradesi5x9mm tennkapslar.störredjurochväxterfinfördeladesochhomogeniseradesinnaninvägning föratterhållaettrepresentativtdelprov.målvikternavidinvägningenvar1,25mgför evertebrater,3,48mgförväxteroch6mgförjord.förfiltrenmedbiofilmtogs10 stycken4mmdiskarperfiltermedenhåltagareochstapladesitennkapslar.treprover medblankafiltervägdesinföratterhållasignalenfrånsjälvafiltren.föratterhålla variationenideprimärafödoresursernasisotopsignalanalyseradestrereplikatav växternaochjordenfrånvarjelokal.dettakundetyvärrintegörasförbiofilmen. Provernaanalyseradesmedavseendepåstabilaisotoperavkolochkväve.Analyserna utfördesavstableisotopefacilityviduniversityofcalifornia.förfastaprover(exkl. Glasfiberfilter,markprover,sediment,senedan)analyseradesmedavseendepå 13 Coch 15 NmedenPDZEuropaANCA6GSLelementanalysatorutrustadmedenPDZEuropa206 20isotopkvotmasspektrometer(SerconLtd.,Cheshire,UK).Ianalysenförbränns provernavid1000 C,renasuppochanalyserasmedmasspektrometri(seLau+et+al. (2014)fördetaljer).Isotopkvotenberäknasenligteninternationellstandarddär förhållandetmellandenlättaochtungaisotopeniorganismernajämförsmeddenför internationellastandarder,d.v.sförhållandetmellanc6isotoperikalksten(vienna Pee Dee Belemnite) ochförhållandetmellankväveisotoperiluften.isotopkvoterberäknas enligtföljandeformell:(rprov/rstandard) 1]x1000,därR= 13 C: 12 Celler 15 N: 14 N. Precisionenförupprepadeanalyserär0,03 förδ 13 Coch0,20 förδ 15 N. Ettstickprovpånykläcktaadultaöversvämningsmyggoranalyseradesmedavseendepå fettsyrasammansättningenligtdemetodersombeskrivsilau+et+al.(2012). 4.4)$Statistisk$analys$ Innanstatistiskanalysdeladesbehandladeöversvämningsområdenochobehandlade kontrollområdenini5parbaseratpåmarkensbeskaffenhetochvegetationens sammansättning(tabell1,figur2).informationommarkensbeskaffenheterhöllsfrån SverigesGeologiskaUndersökning(SGU),medanenbedömningavvegetationens sammansättninggjordespåplatsideolikaområdena(3rutormotsvarande5m 2 vardera).användningenavdessaparadeområdentäckerinvariationmellanområdena, särskiltvadgällervegetationensbeskaffenhet,somannarskundehadolteffekterav myggbehandling.treansatseranvändesförattutvärderaisotopdata: 1) Isotopdiagram+( biplots ):Diagramdärδ 13 Cförvarjeprovavsattesmotdessδ 15 N produceradesmed SIAR,somärdelavprogrammetR(SIAR:StableIsotope AnalysisinR(version4.1.3)).Dessadiagramvisarlikhetenavolikafödokällortill olikagrupperavevertebrater.vidframtagandetavdessaisotopdiagramslogsdata frånde5kontrollområdenihop.likasåslogsdataförde5behandladeområdena ihop.dettaresulteradeitvådiagramsomsummerardatafördebehandlade6och kontrollområden.förattskapaenbättreöversiktoverdatamaterialetförenklades 14
diagrammenytterligaregenomattslåihopolikataxonomiskagruppertillföljande funktionellagrupper:mikrodetritivorer(hornkvalsterochhoppstjärtar),maskar (daggmaskarochsmåringsmaskar),semi6akvatiskatvåvingar(fjädermyggoroch harkrankar),samtpredatoriskaskalbaggar(staphylinidae)ochrovkvalster(övriga Acari).Förfödoresurserplottadesmedelvärden(±standardavvikelse)fördefem områdenaivarjekategori.förvectobac ochvuxnamyggorplottadesmedelvärden (±standardavvikelse)för3upprepadeanalyser. 2) Isotopic+Niche+Space:Organismernasnischutrymme,sombestämsavderas isotopsammansättning,gerförbehandladeområdenochobehandlade kontrollområdenenskattningavvariationeniderasisotopsammansättning. Isotopnichutrymmetberäknassomdenstandardiseradeareanpåenelips (StandardisedElipsArea,SEA)församtligaarteriδ 13 C6δ 15 Ndiagrammetförde olikatyperavområden(jackson+et+al.2011).denstandardiseradeelipsenomfattar ca40%avalladataochkananvändasförattuppskattadenavisotopernabestämda nischenförorganismsamhällena(jackson+et+al.2011). 3) Signifikanstester:Statistisksignifikansochskillnadermellanbehandladeområden ochobehandladekontrollområden(tabell1)gjordesmedparadet6testeri programmetjmp(version.11.0,sasinstitute).testergjordesinteförde organismgrupper(setabell,2)somsaknadetillräckligreplikeringideolikatyperna avområdena.allatesterärensidiga,föratttestarhypotesernaattδ 13 Cefter behandlingmedvectobac ändrasiriktningmotvärdenavvectobac (dvs.mot mindrenegativavärden), samtattδ15nändrasmotökadevärden,somen indikationavökadtrofiskkomplexitet. 3)$RESULTAT$OCH$DISKUSSION$ 3.1)$Isotopdiagram$ Isotopdataförbehandladeområdenochickebehandladekontrollområdenvisasifigur 3.Diagrammenvisarförvarjetypavområdemedelvärdenförolikataxaavevertebrater ochderasfödoresurser(n=5),d.v.s.algerfrånöversvämningsområdenochsjöar,samt VectobacG (n=3)ochöversvämningsmyggoraedes+sticticus(n=3),somocksåutgör potentiellafödoresurser.olikataxonerspositioniförhållandetillfödoresurserutmedy6 axeln(δ 15 N)gereninblickivadsomärderashuvudsakligafödaochderaspositioni näringsväven(födaochkonsumenterpåolikatrofiskanivåer).organismernasposition utmedx6axeln(δ 13 C)gereninblickidenrelativabetydelsenavolikafödotyperför organismerna.figurenvisarattdetfinnsendeliögonfallandeskillnaderi isotopsammansättningmellantaxaibehandladeområdenochkontrollområden.nedan förklarasmeringåendevaddiagrammenvisar,bådeförfödotypernaochkonsumenter. Sedanfokuserarvipåenjämförelsemellanbehandladeområdenochkontrollområden. 15
15 N 0 2 4 6 8 10 Kontrollområden 30 25 20 15 10 13C 15 N 0 2 4 6 8 30 25 20 15 10 M 13 C Behandladeområden Figur3:DiagramsomvisarisotopdataförfemkontrollområdenochfemVectobac 8behandlade områden.födoresurservisasmedfärgadepunkter(±95%konfidensintervall),medanolika organismgruppervisasmedandrasymboler. 16
3.1.1)+Födotyper+(δ 13 C)+ 1) SomväntatvisarC6isotopsignalenattVectobac (denrosapunktenifigur3)har enbetydligtmindrenegativsignalänallaandraprover.dettaberorpåatt Vectobac ärgjortpåmajs,somärenc46växt.c46växterharenavvikande fotosyntesreaktionjämförtmedc36växterochharfördelarivarmaklimat.dåfå andraväxteridensvenskanaturenärc46växtergerdetmajsbaseradevectobac såledesenförekosystemenunik,betydligtmindrenegativt,isotopsignal.denna avvikandesignalgerossenmöjlighetattspåravectobacg iekosystemen. 2) DetfaktumattVectobac avvikeriisotopsignalgörattdeövrigapunkternablir ihoptrycktaidiagrammen(figur3).trotsdettavisardeövrigafödoresurserna enförväntadfördelningutmedx6axeln,medmeranegativevärdenföralg provernaänförlandväxterna.algprovernaärdockintesånegativasomrena algprover((δ 13 C=ca 30),vilkettyderpåalgprovernaocksåinnehöllmaterial medettursprungilandekosystemen(t.ex.organiskapartiklarellerfekalierfrån evertebratersomlivnärsigpåväxtdelar).attsåskerärinteovanligtifältstudier avisotoper(lepori+et+al.2006). 3) Intressantärocksåattjordprovernavisarmeranegativaδ 13 C6värdenän växtproverna,förmodligensomenföljdavupprepadeöversvämningstillfälleni områdena(fig.3).varjegångsomälvensvattendrarsigtillbakalämnardet sannoliktresteravorganisktmaterialmedettakvatisktursprung(d.v.s.alger, delaravvattenväxteroch/elleramorftmaterial)ochminskardärmedmarkens δ 13 Csignal(exempelvisTockner+et+al.1999;Bastow+et+al.2002;Hein+et+al.2003). 4) δ 13 Csignalenföröversvämningsmyggor(medelvärdetδ 13 C=627.8)varnärmare signalenförlandväxter(627.6)ändenförakvatiskabiofilmer(29.9)(fig.3). Dettatyderpåattalgproduktionenibiofilmeridetillfälligavattensamlingarpå översvämningsmarkerna,därmygglarvernafullbordarstörredelenavsin livscykel,ärlåg.störredelaravdenföda(kol)sommygglarvernakonsumerarhar sittursprungilandekosystemen.förmodligenförmedlasdennasignalav bakteriersombryternedorganisktmaterialochutgördenhuvudsakligafödan förmygglarverna(nilsson1987). 3.1.2)+Positionen+för+organismer+i+isotopdiagrammen++ 1. UtmedY6axeln(δ 15 N)fördelarsigorganismernaenligtettförväntatmönster,med organismersomlivnärsigpålevandeochdöttorganisktmaterial(t.ex. mikrodetritivorer,maskarochsemi6akvatiskatvåvingar)längstnedoch predatorer(t.ex.kvalster,spindlarochskalbaggar)högstupp(figur3).detta berorattenanrikningskermedvarjetrofisknivågenomisotopfraktionering,det villsägaattorganismernasfysiologidiskriminerarmotdentungakväveisotopen ( 15 N)somdärmedistörreomfattninganrikasiorganismerna.Dettaledertill 17
högreδ 15 N6värdenförpredatoreränförprimärkonsumenter(växtätareoch detritivorer). 2. Ettintressantresultatärattmikrodetritivorer,maskarochsemi6akvatiska tvåvingarallaharenδ 13 C6signalsomärbetydligtmeranegativt,d.v.s.kring625, ändelandväxtersomprovtogs(figur3).dettavisar,ilikhetmeddetmycket negativavärdetförjordproverna,attenstordelavkoletsomhärstammarfrån akvatiskprimärproduktion(växtplankton,påväxtalger,amorftmaterial)som deponeratspåöversvämningsområdenaunderhögvattentillfällen,inkorporerasi denterrestranäringsväven.efterdepositioninkorporerasmaterialetimaskar, hoppstjärtarochandrakonsumentersomlivnärsigdennabasresurs(tockner+et+ al.1999;bastow+et+al.2002).akvatiskkolkanäveninkorporerasi landekosystemensnäringsvävgenomsvärmandeakvatiskainsektersomutgör byteförterrestrapredatorerellersomdörilandekosystemenefterparningoch blirförasätare(collier+et+al.2002;akamatsuochtoda2011). 3.1.3)+Jämförelse+mellan+isotopdiagrammen+från+behandlade+områden+och+kontrollområden++ Denmestväsentligaskillnadenmellanbehandladeområdenochkontrollområden (Figur3,seävenFig.4)varattδ 13 C6signalenförorganismervidnäringsvävens bas,särskiltmikrodetritivorerochmaskar,harskiftatmotmindrenegativa värden.dettakaninteförklarasmedförändringarilandväxternas isotopsammansättning,sominteskiljdemellanbehandladeområdenoch kontrollområden.iställetärdettroligtattförändringarmotmindrenegativa δ 13 C6värdenibehandladeområdenorsakasavdetvåfödoresursersomendast förekommeribehandladeområden,vectobac G6associeradmajsochdöda mygglarverochpupporsomblirkvariöversvämningsområdenasomföljdav behandlingen(iställetförattkläckaochflygaut).denstatistiskasignifikansenav dessaförändringarbehandlasistycke3.3nedan. δ 13 C6signalenförorganismernavarierademellan625och630idebehandlade områdenaochmellan626och633ikontrollområdena(figur3),vilkettyderpåen förändringifödoresursersisotopsignalsomföljdavbehandlingen(förändringär signifikant,paradt6testt+=62.51,df=8,+p+=0.018).samtidigtvisarbehandlade områdenhögremaximumvärdenförδ 15 N6signalen.Dettabetyderpåatt organismermedsammataxonomiskatillhörighetharenhögretrofisknivåide behandladeområdenaänikontrollområdena.dettyderpåattbehandlade områdenharenhögretrofiskkomplexitet(flertrofiskanivåer)än kontrollområden.denstatistiskasignifikansenavdessaförändringarbehandlasi styckena3.263.3nedan. $ $ 18
3.2)$Isotopnischutrymmet$ Detsåkalladeisotopnichutrymmetharberäknatssomdenstandardiseradeareanpåen elips(standardisedelipsearea,sea)församtligaarteriδ 13 C6δ 15 Ndiagrammetförde olikatyperavområden(jacksonetal.2011).elipsdiagrammet(figur4)illustrerarden ovannämndaförskjutningavorganismsamhällenapåbehandladeområdenmotlägre δ 13 C6värdenochhögreδ 15 N6värden.Dessutomärelipsenförbehandladeområden signifikantmindreänförkontrollområdena,vilkettyderpåenreduktionidettotala nischutrymmetibehandladeområden.detinnebärattprimärkonsumentervid näringskedjansbaslivnärsigpåensmalareresursbasibehandladeområden. Kontroll Behandlade Figur4:Isotopbaserades.k.nisch8elipserförkontrollområden(svart)ochVectobac 8behandlade områden(rött).figurenvisarensignifikantminskningidentotalanischenförorganismsamhällenide behandladeområdena(paradt8test:t=81.95,df=8,p=0.043). $ 3.3$Statistisk$analys$av$data$för$behandlade$områden$och$kontrollområden$$ Resultatavparadet6testersomtestaromdetfinnsskillnadermellanδ 13 Cochδ 15 Nför olikaevertebrateribehandladeområdenochkontrollområdenredovisasitabell3.nedan beskrivervikorthuvuddragenfördessaresultatförolikadjurgrupper. 19
Tabell3:Resultatenifrånen8sidigaparadet"testerförolikaorganismgruppersomtestarhypoteserna attδ 13 CändrasmotmindrenegativavärdenefterbehandlingmedVectobac, samtattδ 15 Nändras motökadevärden.observeraattingatestergjordesfördaggmaskarellerharkrankar,dådessainte hittadesisamtligaområden(tabell2),vilketleddetillallvarligafrihetsgradsförsluster.allatesterär gjordamed4frihetsgrader.nsangerickesignifikantaresultat. + δ 13C δ 15N Group Taxon t p-värde t p-värde Maskar Enchytraeidae (småringsmaskar) 6.42 <0.001 0.44 ns Lumbriculidae (daggmaskar) - - Alla maskar 4.23 0.001 1.49 0.086 Mikrodetrivorna Collembola (hoppstjärtar) 0.13 ns 0.07 ns Oribatidae (hornkvalster) 2.27 0.026 2.75 0.014 Tvåvingar Chironomidae (fjädermyggor) 1.43 ns 1.6 ns Tipulidae (harkrankar) - - Spindlar Lycosidae (vargspindlar) 0.49 ns 0.25 ns Dolomedes fimbriatus (kärrspindel) 2.23 0.028 3.48 0.004 Alla spindlar 2.3 0.025 2.62 0.015 Andra-predatörer Övriga Acari (dvs, rovkvalster) -0.08 ns 0.64 ns + + Staphylinidae (Kortvingar) 2.74 0.013 0.75 ns 20
3.3.1+Daggmaskar+och+småringsmaskar++ 1. Ensignifikantskillnadfannsmellanδ 13 C6signalenomdataförbådedaggmaskar (Aporrectodae)ochsmåringsmaskar(Enchytraedae)slogsihop(figur5).Ävendata förendastsmåringsmaskarvisadepåsignifikanthögreδ 13 C6värdenförbehandlade områdenänförkontrollområden(figur5).förendastdaggmaskarfannviingen signifikantskillnad,vilketberoddepåettlägreantalfrihetsgradersomföljdavatt daggmaskarintepåträffadespåvarjeområde. 2. Resultatenpekarmothögreδ 15 N6värdenfördaggmaskaribehandladeområden (Figur5),mendettakundeintetestasavsammaanledningsombeskrivitsovanför δ 13 C.Småringsmaskarvisadeintesammatrendmothögreδ 15 N6värdenoch skillnadenmellanområdenavarintesignifikant.ävenensammanslagningavdata förbådagrupperavmaskarvisadeintenågonsignifikantskillnadmellan behandladeområdenochkontrollområden. 3. Destatistisksignifikantaskillnadernaiδ 13 C(Fig.5)stödjerdetsom isotopdiagrammen(figur364)visar,nämligenattisotopvärdenaförmaskarrörsig motmindrenegativavärden,d.v.s.bortfrånkolsignalenfördeakvatiska födoresursernaochmotkolisotopsignalenförvectobac.sannoliktärdeteneffekt avdenupprepadeappliceringenmedvectobac,delsdirektaeffektergenom tillförselnavenkolkällamedettlågtδ 13 C6värde,delsindirektgenomdestora antalendödalarver/pupporavöversvämningsmyggorsomblirkvarefter Vectobac 6appliceringen. Mean(WORMS-C) & 2 more vs. Mean(Aporrectodea group & group d15n) & 2 more vs. g Daggmaskar'δ13C' Aporrectodea 13C -22-24 -26-28 Aporrectodea 15N Daggmaskar'δ15N' 5 4 3 2 1 Småringsmaskar'δ13C' Enchytraeidae 13C Samtliga'makar'δ13C' All worms 13C -30-22 -24-26 -28-30 -22-24 -26-28 -30 0 Reference Treated Reference Reference Treated Treated Reference Kontroll'''''''Behandlade' Kontroll'''''''Behandlade' Wetland Figur5:Medelvärden(±1standardavvikelse)för 13C(vänster)och 15N(höger)förAporrectodae ' Type groupwetland ' Type (daggmaskar),enchytraeidae(småringsmaskar)ochsamtligamaskar(bådagrupperihopslagna)i Vectobac 8behandladeområdenochkontrollområden.p<0.05,p<0.01,p<0.001,=0.1> p>0.05,"=ejsignifikant, =ingentestmöjligsomföljdavförfåfrihetsgrader. Enchytraeidae 15N Småringsmaskar'δ15N' All worms 15N Samtliga'maskar'δ15N' 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 " 21
3.3.2 Hoppstjärtar+och+hornkvalster+(Mikrodetrivorer)+ 1) Ingenskillnadivarkenδ 13 Cellerδ 15 Nobserveradesförhoppstjärtarfrån behandladeområdenochkontrollområden(figur6). 2) Ensignifikantförändringibådeδ 13 Cochδ 15 N6signalobserveradesförhornkvalster. HornkvalsterfrånVectobac 6behandladeområdenhadehögreδ 13 Cochhögreδ 15 N änkontrollområdena(figur6).förskjutningariδ 13 C6signalenmothögre(d.v.s. mindrenegativa)värdenliknadedensomvifannförsmåringsmaskarna,vilket sannoliktäreneffektavtillförselnavfödoresurseriformavvectobac ochdöda larveravaedes+sticticus(seovan). 3) Deobserveradeökningarnaiδ 15 Nförhornkvalstertyderpåflerellermindre effektivafraktioneringaravkvävetmellantrofiskanivåerinnandetinkorporerasi kvalsterbiomassa(senedan). Mean(Collembola d13c) & Mean(Oribatidae Mean(Oribatidae d13c) vs. d15n) group && Mean(Collembol group group Collembola 13C Hoppstjärter'δ13C' -22-24 -26-28 Collembola 15N Hoppstjärter'δ15N' 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 0.5-30 0.0-22 4 Oribatidae 13C Hornkvalster'δ13C' -24-26 -28 Oribatidae 15N Hornkvalster'δ15N' 3 2 1-30 0 Reference Treated Reference Reference Treated Treated Referen Kontroll''''''''''Behandlade' Wetland '''' Type Kontroll''''''''''''''''''''Behandlade' group Wetland '''' Type Figur6:Medelvärden(±1standardavvikelse)för 13C(vänster)och 15N(höger)förCollembola (hoppstjärtar)ochoribatidae(hornkvalster)ivectobac 8behandladeområdenoch kontrollområden.p<0.05,p<0.01,p<0.001,=0.1>p>0.05,"=ejsignifikant, = ingentestmöjligsomföljdavförfåfrihetsgrader. 22
3.3.3 SemiQakvatiska+larver+av+tvåvingar+(Diptera)++ + 1) Ingasignifikantaskillnaderiisotopsammansättningobserveradesför fjädermygglarverinsamladeibehandladeområdenochkontrollområden(figur 7). 2) Förharkrankslarverfannsentrendmotenmeranegativδ 13 C6signalibehandlade områden,meneftersomdessalarverendastkundehittasitvåav kontrollområdenavarantaletreplikatförlågtföratttestaskillnadernastatistiskt (Tabell2).Trendenärdockdenomvändajämförtmeddenförmaskaroch hornkvalster(figur7,tabell2). Mean(Chironomidae d13c) & Mean(Tipulidae Mean(Chironomidae d13c) vs. group d15n) & Mean(Tipulida group group Fjädermyggor'δ13C' Chironomidae larvae 13C -22-24 -26-28 Chironomidae larvae 15N Fjädermyggor'δ15N' 4 3 2 1 Harkrankar'δ13C' Tipulidae larvae 13C -30-22 -24-26 -28 Tipulidae larvae 15N Harkrankar'δ15N' 0 6 5 4 3 2 1-30 0 Reference Treated Reference Reference Treated Treated Referen Kontroll'''''''''Behandlade' Wetland Type '''' Kontroll''''''''''''''''''''Behandlade' group Wetland '''' Type Figur7:Medelvärden(±1standardavvikelse)för 13C(vänster)och 15N(höger)förChironomidae (fjädermyggor)ochtipulidae(harkrankar)ivectobac 8behandladeområdenochkontrollområden. p<0.05,p<0.01,p<0.001,=0.1>p>0.05,"=ejsignifikant, =ingentestmöjligsom följdavförfåfrihetsgrader. 23
3.3.4 Spindlar++ + 1) Kärrspindlar(artenDolomedes+fimbriatus)visadesammaskillnadiδ 13 Cochδ 15 N (Figur8)somdensomobserveradesförandradjurgrupper(Figur5och6).Även förkärrspindlarnoteradeshögreδ 13 Cochδ 15 N6värdenibehandladeområdenän ikontrollområden. 2) Vargspindlarnavisadesammatrendsomkärrspindlar,menskillnadernavarinte signifikanta(figur8) 3) Ävenensammanslagningavdataförbådagrupperavspindlarvisadesamma signifikantatrender. Lycosidae 13C Vargspindlarδ13C Dolomedes 13C Kärrspindelδ13C All spiders 13C Samtligaspindlarδ13C -22-24 -26-28 -30-22 -24-26 -28-30 -22-24 -26-28 -30 Mean(Lycosidae d13c) & 2 more vs. Mean(Lycosidae group & group d15n) & 2 more vs. gro Lycosidae 15N Vargspindlarδ15N 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 0 8 7 6 5 4 3 2 1 Reference Treated 0 Reference Reference Treated Treated Reference Dolomedes 15N Kärrspindelδ15N All spiders 15N Samtligaspindlarδ15N 7 6 5 4 KontrollBehandlade Wetland Type KontrollBehandlade group Wetland Type Figur8:Medelvärden(±1standardavvikelse)för 13C(vänster)och 15N(höger)förLycosidae (vargspindlar)ochdolomedesfimbriatus(kärrspindel)ivectobac 8behandladeområdenoch kontrollområden.p<0.05,p<0.01,p<0.001,=0.1>p>0.05,"=ejsignifikant, = ingentestmöjligsomföljdavförfåfrihetsgrader. 24
3.3.5 Andra+predatorer++ + 1) Ingaskillnaderiisotopkvoterobserveradesförpredatoriskakvalsterfrån behandladeområdenochdefrånkontrollområden(figur9). 2) Ävenförlarveravskalbaggarsomhörtillkortvingarna(Staphylinidae6 kortvingar)observeradesensignifikanttrendmothögreδ 13 C6värdeniden behandladeområdena(figur9).δ 15 Nfördennagruppskiljdesigintemellan behandladeområdenochkontrollområden. Mean(Mites d13c) & Mean(Staphylinidae Mean(Staphylinidae d13c) vs. group d15n) & group & Mean(Mites d15n) Rovkvalster'δ13C' Predacious mites 13C -22-24 -26-28 Rovkvalster'δ15N' Predacious mites 15N 7 6 5 4 3 2 1 Staphylinidae Kortvingar'δ13C' larvae 13C -30-22 -24-26 -28 Kortvingar'δ15N' Staphylinidae larvae 15N 0 5 4 3 2 1-30 0 Reference Treated Reference Reference Treated Treated Reference Kontroll'''''''''Behandlade' Wetland '''' Type Kontroll''''''''''''''''''''Behandlade' group Wetland '''' Type Figur9:Medelvärden(±1standardavvikelse)för 13C(vänster)och 15N(höger)förrovkvalsteroch Staphylinidae(skalbaggar)iVectobac 8behandladeområdenochkontrollområden.p<0.05,p< 0.01,p<0.001,=0.1>p>0.05,"=ejsignifikant, =ingentestmöjligsomföljdavförfå frihetsgrader. 25
3.4 Fettsyraanalys$av$översvämningsmygglarver$$ Fettsyrorkananvändassombiomarkörerdådeassimilerasochinkorporerasi organismernasvävnader(senapolitano1999)ochförattvissafettsyroräressentiella förorganismernastillväxtochutveckling(brettochmüller6navarra1997;arts+et+al. 2009).26olikafettsyrorkundedetekterasilarverna(Tabell4).Vanligast förekommandevardeenkelomättadefettsyrornaoljesyra(18:1ω9)ochpalmitolsyra (16:1ω7),somtillsammansutgjorde52%avfettsyrorna.Dessafettsyrorärvanligt förekommandeiväxtmaterial.palmitolsyraärt.ex.vanligikiselalger(brettochmüller6 Navarra1997;Napolitano1999;Goedkoop+et+al.2000;Arts+et+al.2009)ochvissaarter avcyanobakterier(ahlgren+et+al.1997).även20:5ω3(epa),somutgjordenästan5%av fettsyrornaimygglarverna(tabell4),ärenfettsyrasomärvanligtförekommandei kiselalger.dockansesdessahaltersomlågtijämförelsemedandraakvatiska organismer(senedan). $ 3.5$Huvudfrågorna$i$uppdraget$från$NV$ 3.5.1+Mygglarvers+kvalitet+som+föda+för+landlevande+predatorer. Adultainsektersomkläckerfrånakvatiskaekosystemutgörenviktigochhögkvalitativ födaförpredatorerochasätareilandekosystemen.attdessainsekterutgören högkvalitativfödaberorpådehögahalternaavlångafleromättadefettsyror,särskilt 20:5ω3(EPA),somkaraktäriserarakvatiskainsekter.Dessafettsyrorharvisatsigvara viktigaförtillväxtochreproduktionhosakvatiskaevertebrater(müller6navarra1995; Goedkoop+et+al.2000;Brett+et+al.2009).Dockansesdessahaltersomlågtijämförelse medandraakvatiskaorganismer,där306>50%avfettsyrornakommerfrånakvatiska alger(brett+et+al.2009;komínková+et+al.2012).mygglarvernahadeocksålåga koncentrationeravpalmitolinsyra(16:1ω7),somocksåansesvaraenindikatorför kiselalger.isotopsignalenvisarattmyggornaharenδ 13 C6signalsomliggernärmareden förlandväxteränförakvatiskaalger,vilkettyderpåattderashuvudsakligafödaändå kommerfrånbakterierochväxtmaterialavterrestertursprung.attalgerintetycks utgöraenkvantitativtviktigfödoresursförmyggornakanberorpådenringa produktionenidevattensamlingarnasomfinnskvarefteröversvämningsvattnethar sjunkit,somoftaliggerdjupt(ochmörkt)mellangrästuvorna. Adultamyggorkanutgörunderkläckningsperioderenviktigfödoresursförlandlevande djursomspindlar,fåglarochfladdermöss.detärdockoklartivilkenomfattningdessa predatorerlivnärsigpåadultamyggorunderderelativtkortakläckningsperiodernaoch omeffekteravmyggkläckningarnasnarareharnegativaeffekterpåpredatorer,t.ex. genomattdeblirbitnaochtappadepåblod.resultaten+från+fettsyra+analysen+tyder+på+ att+adulta+myggor+inte+har+en+ extra +kvalitet+som+födoresurs+jämförbart+med+andra+ insekter,+därför+att+mängden+av+omegaq3+fettsyror+var+inte+speciellt+höga. 26
Tabell4:FettsyrasammansättningavnykläcktaadulteravöversvämningsmygganAedessticticus. Fettsyrornasbetecknasmedantaletkolatomer,antaletdubbelbindningar(efterkolonn),samt placeringenavdenförstadubblabindningen(efterwsymbolen).fettsyrornaangessomandelavden totalahaltenfettsyrorsomidentifieratsiprovet. Fettsyra Andel (%) Namn Kommentar C12:0 0.05 C13:0 0.13 C14:0 1.0 C14:1 0.39 C15:0 0.12 C15:1 0.17 C16:0 19.03 palmitinsyra C16:1w9 27.45 palmitolensyra C16:1ω7 0.33 palmitolsyra Vanligt förekommande i alger/kiselalger C16:2ω4 0.20 C17:0 0.08 C16:3ω4 n.i. C16:3ω3 0.10 C16:4ω3 0.28 C16:4ω1 0.04 C17:1 0.31 C18:0 4.77 stearinsyra C18:1ω9 25.05 oljesyra C18:1ω7 2.10 vaccensyra C18:1n5 n.i. C18:2ω9 0.05 C18:2ω7 0.05 C18:2ω6 4.25 linolsyra C18:3ω6 0.04 C18:3ω3 2.40 alfa-linolensyra EPA - PRECURSER C18:4ω3 0.30 stearidonsyra C18:4ω1 n.i. C19:0 n.i. C20:0 0.24 C20:1ω11 0.04 C20:1ω9 C20:2ω6 n.i. n.i. C20:3ω6 0.04 C20:4ω6 3.18 C20:3ω3 0.08 C20:4ω3 n.i. arakidonsyra C20:5ω3 4.95 eikosapentaensyra EPA C22:0 0.15 C22:1ω9 0.08 C22:2 0.48 C21:5ω3 n.i. 27
C23:0 n.i. C22:4ω6 0.09 C22:5ω6 C22:5ω3 n.i. n.i. C22:6ω3 0.11 dokosahexaensyra DHA C24:0 0.07 C24:1 n.i. 3.5.2+Isotopsignalen+för+Vectobac + Somväntat,utifråndetfaktumattVectobac huvudsakligenbeståravc46växtenmajs, varδ 13 CsignalenförVectobac betydligtmindrenegativändenfördeandra födoresursernasomprovtagits(fig.3).dådenfinkornigamajsenivectobac utgören labilkolkällajämförtmeddensomnormaltkonsumerasavmarklevandeorganismerär dettroligtattdenlättkonsumerasochassimilerasavmarkorganismernaochdärmed påverkarderasisotopsignalmotmindrenegativaδ 13 C6värden(ScheuochSchaefer 1998;TiunovochScheu2004;ochävenPollierer+et+al.2012). 3.5.3+Förändringar+i+δ 13 Cför+konsumenter+i+behandlade+områden+och+kontrollområden+ Signifikantaförändringarmotmindrenegativaδ 13 C6värdenobserveradesförflera marklevandeorganismer,bådeförsådanasomstårnäranäringsvävensbas,t.ex. hornkvalsterochmaskar,menävenförorganismerpåhögretrofiskanivåer,t.ex. predatoriskaspindlarochskalbaggar.ävenjordproveribehandladeområdenhade högre 13 C6värdenänkontrollområden,vilkettyderpåengenerellökningavδ 13 C6 signalen(motmindrenegativavärden)efterbehandlingmedvectobac. Tvåfaktorerharuppenbarligenbidragittilldeobserveradeskillnadernai isotopsignalernamellanbehandladeochkontrollområden.dessaär(1)denupprepade appliceringenavvectobac och(2)massdödenavmygglarver,varsbiomassafinnskvar ivattensamlingarnaiställetförattdenspridatilldenomgivandeterrängennär myggornakläcks.bådadessafaktorerbidrartilldenobserveradeförändringeni isotopförändringenidenterrestranäringsväven.myggornaihadelägreδ 13 C6värdenän marklevandehoppstjärtar,hornkvalsterochmaskar.förutomdendirektaeffektenav Vectobac påisotopsammansättningen(seovan)ibehandladeområdenbidraräven Vectobac 6induceradmassdödavmygglarvertillenhögredepositionavkolmedlägre δ 13 C. Attkvantifierabidragetfrånbådamekanismernaärsvårtutandetaljeradinformation ommängdenvectobac somtillförtsochbiomassanavmygglarversomblirkvaroch brytsnedivattensamlingarnaefterbehandlingmedvectobac.våraanalyservisaratt Vectobac bestårtill50%avkol(500g/kg)ochinnehåller0,5%kväve(5g/kg).om Vectobac applicerasmedendospå15kg/ha(schäferochlundström2014),innebär detentillförselavlättillgängligtkolsommotsvararca7 kg/haperbehandling. Motsvarandemängdkväveär 75 g/haperbehandling.dessavärdenblirdubbeltså 28
storaombehandlingsker2xperår.efter10behandlingarharmantillfört7 kg och kväveperhektar. Iettutlåtande2003(Goedkoop2003)beräknadesspridningenavVectobac innebärett tillskottavmellan0,02och0,06kgp/ha/årsom(baseratpåfosforhaltpå1,6 3,6g/kg förmajs)ochdrogsslutsatsenattdetinteutgöraetteutrofieringshotförvåtmarkernadå detliggerisammastorleksordningsomdågällandearealkoefficienterförskogsmark (0,03 0,10kgP/ha/år,Löfgren&Olsson1993).Lokalaeffekteravnäringsberikningi mygglarvernashabitatkandockblipåtagliga. Beräkningarnaförmyggbiomassaärsvåraredåvisaknardatapåmyggproduktionen perhektar.vivetfrånvåraanalyserattenmyggainnehållerc.0,16mgkoloch0,04mg kväve.omviskalaruppdessasiffror,baseratpåenmasskläckningav192195 honmyggorfångadeimyggfällorpåenytaav99ha(dataförjuni6augusti2000;schäfer etal.2008),fårvisiffrorsomvisarattdenfångademyggbiomassanmotsvarade0.32g C/haoch0.07gN/ha.Omdessamyggoriställetärkvarivattensamlingarnainnebärdet enberikningmedmotsvarandemängdkolochkväveimygglarvernashabitat (vattensamlingarna).dettaärförmodligenenunderskattningdåhanmyggorinteär mediberäkningen.åandrasidanvetviintehureffektivtfällornaprovtarmyggorna. Dettablirosäkraberäkningarsomändåvisarstorleksordningenpådenkonserveringav biomassafrånmygglarver(kolochnäring)somskervidenvectobac 6behandling.Även härkansiffrornaskalasuppförupprepadebehandlingar. 3.5.4+Andra+förändringar+i+näringsväven+ Vectobac behandladeområdenhadeävenhögreδ 15 N6värdenförhornkvalsteroch kärrspindlaränkontrollområdena.dessaförändringarvisarattorganismeravsamma taxonomiskatillhörighetstårpåenhögretrofisknivå(högreδ 15 N6värden)ibehandlade områden.dettatyderpåattvectobac 6behandlingarökarnäringsvävenskomplexitet, d.v.s.flerellermindreeffektivafraktioneringarharskettinnankvävetinkorporeratsi organismerna.intressantärattdessaeffekternoteradesbådepålägre(hornkvalster) ochhögretrofiskanivåer(kärrspindlar).sannoliktskerextrafraktioneringsstegvid näringsvävensbasnärprotozoer,somlivnärsigpåbakterierochruttnandeorganiskt material,bryternedmygglarvernasomdöttsomföljdavvectobac 6behandlingen (Östman+et+al.2008). Våraresultatvisarvidareattisotopnichenförorganismsamhällenaförskjutsmothögre δ 15 N6ochδ 13 C6värdennärområdenabehandlasmedVectobac (Figur4). Förändringarnaiδ 15 Närmindretydligaändeförδ 13 C.Vispekulerarattdenna förändringkanvaraenföljdavdenupprepadetillförselnavlabiltkoliformav majspartiklar(vectobac )ochmöjligenävenavdödamygglarver(somjuocksåtilldel beståravkolfrånvectobac ). 29