Fjädermyggor (Diptera: Chironomidae) i översvämningsvåtmarker med och utan biologisk kontroll av stickmygglarver

Uppsala Universitet 2007-01-31 Fjädermyggor (Diptera: Chironomidae) i översvämningsvåtmarker med och utan biologisk kontroll av stickmygglarver Jan O. Lundström 1, Martina Schäfer 1, Thomas Z. Persson Vinnersten 1, Erik Petersson 2 och Yngve Brodin 1 1 Avdelningen för populationsbiologi, institutionen för ekologi och evolution, evolutionsbiologiskt centrum Uppsala universitet, Norbyvägen 18D, 75236 Uppsala. 2 Avdelningen för zooekologi, institutionen för ekologi och evolution, evolutionsbiologiskt centrum Uppsala universitet, Norbyvägen 18D, 75236 Uppsala. 1

Sammanfattning Området kring Färnebofjärden innefattar ett flertal stora våtmarker som återkommande men oregelbundet översvämmas och stickmyggor av gruppen översvämningsmyggor gynnas kraftigt av dessa upprepade översvämningar. Befolkningens krav på åtgärder mot de extrema mängder stickmygg som vid översvämning produceras mynnade år 2000 ut projektet Biologisk myggkontroll. Den sedan 2002 årligt till projektet beviljade dispensen från gällande förbud mot spridning av bekämpningsmedel från flyg samt mot spridning av biologiska bekämpningsmedel förutsätter att det genomförs uppföljningsprogram för att studera om myggbekämpningen har negativa effekter på den övriga insektfaunan i våtmarkerna. Bekämpningen är riktad mot stickmyggornas larver och vi använder det biologiska bekämpningsmedlet VectoBac G (aktiv beståndsdel proteinkristaller producerade av Bacillus thuringiensis israelensis (BTI)) som sprids från helikopter över grunda temporära vattensamlingar. Denna rapport fokuserar på att studera eventuella effekter av bekämpning med VectoBac G på, underfamiljer, släkten och arter inom familjen Chironomidae, den enda familj förutom stickmyggor (Culicidae) som möjligen kan riskera att påverkas. Studien utfördes i tre översvämningsområden där stickmygglarver vid definierat behov bekämpades efter översvämning (experiment) och tre översvämningsområden där bekämpning inte utfördes (kontroll). Fyra kläckningsfällor per område användes för kontinuerlig fångst av insekter under sommaren 2002 från vecka 20 till och med vecka 35. Bekämpning genomfördes under vecka 28 och under vecka 31 i de tre experimentområden. Analyserna med ANOVA och CDA visar entydigt att det inte fanns någon signifikant negativ effekt orsakad av stickmyggbekämpning med VectoBac G på underfamiljer, släkten och arter inom familjen Chironomidae. En svagt signifikant (p=0,038) ökning av antalet arter av Chironomidae påvisades efter en bekämpning, men då förklaringsgraden var låg (6% av variationen i materialet) anses detta som en marginell effekt. 2

Introduktion Området kring Färnebofjärden innefattar ett flertal stora våtmarker som återkommande men oregelbundet översvämmas under sommaren. Många olika grupper av insekter, däribland översvämningsmygg, lever i dessa våtmarker. Den dynamik som de oregelbundna översvämningarna står för styr till stor del den insektsfauna som utvecklas i våtmarkerna. Översvämningsvåtmarker producerar såväl insekter med akvatiska larver som insekter med terrestra larver och båda dessa grupper påverkas av översvämningarnas frekvens och varaktighet. Översvämningar gynnar insekter med akvatiska larver men missgynnar insekter med terrestra larver torka gynnar insekter med terrestra larver men missgynnar de med akvatiska larver. Stickmyggor har akvatiska larver och den grupp som benämns översvämningsmyggor gynnas kraftigt av återkommande stora översvämningar. Mängden översvämningsmyggor uppmätt under den översvämningsdrabbade sommaren 2000 överskred alla tidigare uppmätta mängder i Sverige och i övriga Europa, men även under 2001 och 2002 förekom i några delar av området myggmängder som överskred tidigare fångster inom Europa. Befolkningens krav på åtgärder mot de extrema mängderna stickmyggor utmynnade i att projektet Biologisk Myggkontroll initierades och sedan 2002 genomförs vid behov bekämpning av översvämningsmyggor i våtmarker kring Österfärnebo och Tärnsjö. Bekämpningen är enbart riktad mot stickmyggornas larver och utförs genom att det biologiska bekämpningsmedlet VectoBac G sprids från helikopter över ytor med grunda temporära vattensamlingar. VectoBac G består av torkade och malda bakterier, Bacillus thuringiensis israelensis (BTI), som fästs vid pellets av den torkade vedartade kärnan av majskolvar med hjälp av majsolja som klibbmedel. Den aktiva beståndsdelen är proteinkristaller bestående av ett pretoxin producerade av bakterien BTI. För att initiera transformationen av pretoxinet till flera aktiva toxiner krävs att kristallerna sväljs, utsätts för basisk miljö som löser upp kristallerna och frigör pretoxinet, samt att de lösta pretoxinet angrips av specifika enzymer som klyver det till de delar som utgör toxiner. För att dessa toxiner skall kunna orsaka skada behövs att matsmältningskanalen har epitelceller med de epitoper som toxinerna kan fästa vid när de reagerar med cellerna. Den specifikt toxiska effekten av BTI mot stickmygglarver upptäcktes 1976 och indikerade att detta kunde bli en ny och relativt säker metod för bekämpning av stickmyggor (Goldberg & Margalit 1977, Barjac 1978, Margalith 1990). Forskning kring de eventuellt negativa miljöeffekterna av BTI har nu bedrivits i mer än 20 år och visar att vid rätt dosering har BTI inga eller mycket begränsade effekter på icke-mål organismer (Boisvert & Boisvert 2000). Den låga risken för toxiska effekter av BTI på icke-mål organismer förklaras av den komplicerade kedja av händelser som krävs för ombildning från kristalliserade pretoxiner till aktiva toxiner, samt av att det dessutom krävs tillräcklig förekomst av lämpliga målceller för att organismen skall förgiftas. Omfattande fältstudier och experiment visar att direkta toxiska effekter förekommer hos insektsarter av flera familjer inom Diptera. BTI är däremot inte toxiskt för andra insekter, för andra evertebrater eller för vertebrater. I mer detalj inom Diptera är det tydligt att det är familjer av myggor (underordning Nematocera) som är känsliga för BTI, medan familjer av flugor (underordning Brachycera) inte har motsvarande känslighet (Boisvert & Boisvert 2000). Även inom Nematocera varierar känsligheten för BTI mellan olika familjer. I Sverige innefattar underordningen Nematocera 28 familjer och ca 2 250 arter (http://sv.wikipedia.org), men endast arter inom familjerna Culicidae (stickmyggor) och Simuliidae (knott) är mycket känsliga för BTI. Vid en förhöjd dosering (10-75 ggr) kan arter inom familjen Chironomidae (fjädermyggor) drabbas negativt. Arter inom ytterligare några familjer av Nematocera kan påverkas av BTI, men enbart vid kraftigt förhöjd dosering. 3

Projektet Biologisk Myggkontroll har, genom sin huvudman det mellankommunala företaget Nedre Dalälvens Utvecklingsbolag AB, ansökt om dispens från gällande förbud mot spridning av bekämpningsmedel från luftfartyg. Efter samråd med remissinstanser inklusive statens naturvårdsverk och berörda länsstyrelser, beslutade Kemikalieinspektionen att bevilja dispens för helikopterbaserad spridning av VectoBac G som metod för minskning av mängden översvämningsmyggor i delar av Färnebofjärden. Beslut om dispens tas på nytt varje år och kopplades till ett uppföljningsprogram för insekter i temporära våtmarker. Uppföljningsprogrammet har designats för att under 2002 till och med 2007 studera insektsfaunan i områden utan bekämpning (kontrollområden) och områden där bekämpning av stickmygglarver kan utföras vid behov i samband med översvämningar (experimentområden). I denna rapport fokuserar studien på de eventuella effekterna av VectoBac G på insekter inom familjen Chironomidae, såväl underfamiljer som släkten och arter, efter de två omgångar bekämpning som genomfördes 2002. Figur 1. Geografisk lokalisering av de sex våtmarker vid Färnebofjärden som ingår i studien över BTI s eventuella negativa effekter på familjen fjädermyggor. 4

Material och metoder Studieområden Studien utfördes i sex översvämningsvåtmarker runt den översvämningsbenägna Färnebofjärden (Figur 1). De sex våtmarkerna inkluderar tre översvämningsområden där stickmygglarver vid definierat behov bekämpades efter översvämning (experiment), samt tre översvämningsområden där bekämpning inte utfördes (kontroll). Biologisk bekämpning av dessa stickmygglarver utförs endast i direkt anslutning till översvämning och under förutsättningen att larver produceras i stora mängder. Fällpositioner valdes inom varje våtmark för att innefatta såväl sällan översvämmade, som relativt ofta översvämmade och nästan alltid översvämmade habitat. Fällpositionernas geografiska position inmättes med hjälp av GPS. Insamling av insekter Den oregelbundna översvämningsdynamiken i Nedre Dalälven (Figur 2) ställer speciella krav på fångstmetoder för insekter i de temporära översvämningsområdena. Kläckningsfällor kan användas både på vatten och på land vilket är en förutsättning vid fångst i periodvis översvämmade områden. Dessa fällor fångar dessutom insekter kontinuerligt under hela studieperioden vilket ger ett komplett material med mycket god upplösning. Den modell av kläckningsfälla som vi använder är en 60 cm hög kon med en bottendiameter på 60 cm och den fångar alla insekter som utvecklas under den (Figur 3). Beroende på vattenståndet står kläckningsfällan ibland på land (fångar insekter med terrestra larver) och ibland flyter den på ytan (fångar insekter med akvatiska larver). De insekter som kläcks under fällan flyger upp mot trattens topp där de ramlar ned i en konserveringsvätska. Kläckningsfällorna sattes ut i fält vecka 20 och vittjades sedan en gång i veckan fram till och med vecka 35. Denna period inkluderar den tid då majoriteten av insekter kläcks och då det är sannolikt att bekämpning kan komma att utföras. Inom varje studielokal placerades fyra kläckningsfällor, en per fällposition. 56,60 56,40 56,20 56,00 55,80 55,60 55,40 55,20 55,00 54,80 54,60 01-apr 09-apr 17-apr 25-apr 03-maj 11-maj 19-maj 27-maj 04-jun 12-jun 20-jun 28-jun 06-jul 14-jul 22-jul 30-jul 07-aug 15-aug 23-aug 31-aug 08-sep 16-sep 24-sep meter över havet (RH00) Figur 2. Variationer i vattenhöjd i Färnebofjärden under perioden första april till sista september visar de nivåerna på de tre översvämningar som producerade översvämningsmyggor sommaren 2002. VectoBac G användes för bekämpning av översvämningsmyggornas larver under juli och månadsskiftet juli/augustsi. 5

Figur 3. Kläckningsfällor placerade i experimentområdet Nordmyra, vid Färnebofjärden, för generell fångst av insekter. Vid detta tillfälle stod fällorna på torr mark men vid översvämning flyter de på vattenytan och hålls i ungefär samma position av en lina förankrad i marken. Identifiering av insekter Samtliga insekter fångade med kläckningsfällor under 2002 sorterades initialt till taxonomisk ordning och underordning (utfördes av Thomas Z. Persson och Gustav Carlander). Därefter identifierades hela materialet av underordningen Nematocera till familj (utfördes av Axel Berglund). Familjen Chironomidae togs ut för fortsatt identifiering till underfamilj, släkte och för hanarna även till art (utfördes av Yngve Brodin). Familjen Chironomidae är mycket artrik med 650-700 arter i Sverige (Hedström 1994, Brodin 2002), men många morfologiskt liknande arter förekommer vilket innebär att identifieringen till art kan vara besvärlig. Generellt är honorna mycket svåra eller inte möjliga att identifiera till art då bestämningslitteratur saknas för de flesta arter medan hanar i många fall kan identifieras till art baserat på morfologin hos könsdelarna och omgivande strukturer. Identifiering försvåras dock av en mycket uppdelad bestämningslitteratur. För att säkert identifiera arterna från våtmarksområden vid Färnebofjärden har krävts tillgång till åtminstone 60 vetenskapliga publikationer. Identifiering till underfamilj baserat på yttre morfologiska karaktärer fungerar väl för både hanar och honor. Identifiering till släkte är främst baserat på identifiering av hanar, medan honorna delvis kan identifieras på egna morfologisk karaktärer och delvis kan identifieras genom associering. Denna associering bygger på identifiering av de hanar som förekommer samtidigt och i samma prover, vilket kraftigt reducerar antalet släkten som honorna i detta prov kan tillhöra. Metoden med associering kräver gedigna kunskaper, utomordentlig skicklighet och lång erfarenhet av identifiering av familjen Chironomidae. 6

Översvämningar och genomförda bekämpningar av stickmyggor under 2002 Under 2002 inträffade en våröversvämning i början av maj men ingen myggbekämpning genomfördes på grund av att kemikalieinspektionens beslut om att bevilja dispens kom först i mitten av maj. Under juli/augusti 2002 genomfördes två bekämpningar av stickmygglarver som utvecklats under två relativt kraftiga sommaröversvämningar. Under vecka 28 spreds VectoBac G (13 kg/ha) med helikopter över stora delar av de tre experimentområdena (alla fyra fällpositioner i experimentområdet Nordmyra, alla fyra fällpositionerna i experimentområdet Laggarbo och två av fyra fällpositioner i experimentområdet Valmbäcken). Bekämpning av stickmygglarver i dessa tre områden gav 80 %, 100 % respektive 100 % reduktion av antalet stickmygglarver inom 24 timmar efter bekämpningen. Under vecka 31 spreds VectoBac (15 kg/ha) över betydande delar av de tre experimentområdena (tre av fyra fällpositioner i Nordmyra, alla fyra fällpositioner i Laggarbo och alla fyra fällpositioner i Valmbäcken). Den andra bekämpningen gav en reduktion på 100 % i samtliga tre experimentområden. Statistisk analys Det insamlade materialet är inte normalfördelat och har log transformerats för att kunna användas för statistisk analys med parametriska metoder. Analyserna har utgått från variationen i antal individer per underfamilj, släkte och art (enbart hanar) för Chironomidae fångade med kläckningsfällor inom kontrollområden (ingen användning av VectoBac G) och inom experimentområden (VectoBac G användes vid behov mot stickmygglarver). Canonical discriminant analys (CDA) är en metod som reducerar antalet dimensioner i ett dataset (Rao 1973) och gör det möjligt att studera skillnader mellan grupper med avseende på flea faktorer samtidigt. Metoden är lik Principal Component Analysis (PCA) och Canonical Correlation Analysis. Datasetet ska bestå av en klassifikationsvariabel (grupper; t.ex. kön, områden, arter, etc) och flera parametriska variabler som beskriver hur de olika observationerna hör samman. Med CDA kan man då räkna ut "förenklade" värden för de olika observationerna. Dessa nya värden bygger på linjära kombinationer av de ursprungliga beskrivande variablerna. På detta sätt kan man beskriva variationen inom de definierade grupperna och variationen mellan dem, mycket på samma sätt som PCA summerar den totala variationen. Eftersom man i CDA har variation mellan och inom grupper kan man räkna på det hela med vanlig F-statistik, som i ANOVA. Beräkningarna har utförts i SAS version 9.1 (SAS Institute 2004). Våra CDA baseras på individuella fällfångster per fälla och vecka, med fångsten identifierad till antal individer per släkte (honor och hanar) och art (enbart hanar). Under 2002 utfördes två omgångar bekämpning av stickmygglarver med VectoBac G som spreds från helikopter. Baserat på tidpunkten för dessa genomförda bekämpningar indelades växtsäsongen 2002 i tre perioder; före bekämpning (period 1, vecka 19-28), efter en bekämpning (period 2, vecka 29-32), och efter två bekämpningar (period 3, vecka 33 37). Bekämpning kan enligt denna indelning påverka insekter fångade under period 2 och 3. Bekämpningens omfattning varierade mellan de tre bekämpningsomgångarna vilket innebar att VectoBac G inte alltid spreds över alla fällpositioner i alla experimentområden och denna information finns med i analyserna. ANOVA används för att undersöka om fördelningar av variationer är lika mellan flera populationer. Vi utförde beräkningar med behandling (bekämpad vs obekämpad), tid (vecka och period) och antal per taxa (underfamilj, släkte eller art) som faktorer. Vi utförde även motsvarande beräkningar med behandling (bekämpad vs obekämpad), tid (vecka och period) och antal taxa (släkte eller art) som faktorer. Analysen beräknar dels variationer inom och mellan faktorer, dels interaktioner mellan faktorer. Signifikant interaktion mellan faktorer visar koppling till bekämpningsinsats, men visar inte effektens riktning. Det betyder att såväl minskad abundans som ökad abundans kan ge signifikans i denna test och att man behöver titta närmare på ingångsdata för 7

att kunna avgöra effektens riktning. Denna ANOVA har en obalanserad design, vilket betyder att antalet observationer varierar mellan fälten i analysen, och därför baseras resultaten på typ III signifikanser. Resultat Materialets omfattning och faunans sammansättning Identifiering av samtliga insekter inom familjen Chironomidae till underfamilj, till släkte och för hanar även till art visade att åtminstone 71 arter fördelade på 41 släkten och tre underfamiljer förekom i studieområdena under 2002 (Tabell 1 och Tabell 2). Materialet av honor kan omfatta ytterligare fyra arter, men bestämningslitteratur som kan klargöra detta saknas. Underfamiljen Chironominae utgjorde 42 %, Orthocladiinae 40 % och Tanypodinae 18 % av materialet. I experimentområdet Laggarbo fångades 89 % av samtliga Chironominae och dessutom fångades stora mängder av även Orthocladiinae och Tanypodinae i detta område. Det högsta antalet arter noterades från experimentområdet Laggarbo (52 arter) följt av experimentområdet Nordmyra (28 arter), kontrollområdet Lusmyren (22 arter), kontrollområdet Fågle (20 arter), kontrollområdet Koversta (12 arter) och experimentområdet Valmbäcken (11 arter). Chironomidfaunans variation i relation till bekämpningsinsatser De eventuella direkta effekterna av att stickmygglarver i översvämningsområden bekämpas med VectoBac G utvärderades för underfamiljer (material av båda hanar och honor), släkten (material av båda hanar och honor) och arter (enbart hanar) inom familjen Chironomidae. De tre underfamiljerna visade inga signifikanta interaktioner mellan faktorerna bekämpning och tidsperiod i ANOVA vilket betyder att bekämpning inte påverkade abundans inom underfamiljer av Chironomidae. Av de totalt 41 släkten som förekom i materialet var det bara 13 släkten som förekom i lite större mängd (minst 20 individer) och därför lämpade sig för analys (Tabell 1). Dessa 13 släkten visade inga signifikant interaktion mellan faktorerna behandling och tidsperiod i ANOVA vilket betyder att bekämpning inte påverkade abundans inom släkten av Chironomidae. Analys på släktesnivå med hjälp av CDA kräver att den konstruerade modellen innehåller tillräcklig information i form av variation och enligt Wilks Lambda (p < 0,0001), Pillai s Trace (p < 0,0001), Hotelling-Lawley Trace (p < 0,0001) och Roy s Greatest Root (p < 0,0001) fungerade modellen väl. Den dimension som visas (Figur 4) innehåller totalt 65 % av materialets hela variation och visualiserar därmed nästan all variation som förekommer. Analysen visade att fördelningen av abundanser på släktesnivå inte skiljer sig mellan fällpositioner med bekämpning och fällpositioner utan bekämpning när materialet normaliserats för andra faktorer (år och vattennivå). Endast en fällposition i experimentområdet Laggarbo (en vit, en gul och en röd kvadrat på den positiva sidan av axel Can 1) avviker från den annars väl samlade svärmen av observationer runt nollvärdet för båda axlar. Detta betyder att denna fällposition skiljde sig från övriga före bekämpning (vit kvadrat), differentierades ytterligare efter en bekämpning (gul kvadrat) men normaliserades efter två bekämpningar (röd kvadrat). Av de totalt 59 arter (enbart hanar då dessa med hög säkerhet kan indentifieras till art) som förekom i materialet var det bara 11 arter som förekom i lite större mängd (minst 10 individer) och därför lämpade sig för analys (Tabell 2). Dessa 11 arter visade inga signifikanta interaktioner mellan faktorerna behandling och tidsperiod i ANOVA vilket betyder att bekämpning inte påverkade abundans inom arter av Chironomidae. 8

6 4 Can 2 2 0-2 -4-2 0 2 4 6 8 10 Can 1 Figur 4. Fördelning av abundans hos släkten av familjen Chironomidae per tidsperiod och fällposition i relation till bekämpningsinsatser med spridning av VectoBac G (aktiv beståndsdel är pretoxiner producerade av Bacillus thuringiensis israelensis) i översvämningsområden vid Färnebofjärden Cirklar visar kontrollpositioner (inte bekämpat) och kvadrater visar experimentpositioner (0, 1 eller 2 omgångar med bekämpning). Vit fyllning visar tiden före bekämpning (period 1), gul fyllning visar tiden efter en bekämpning (period 2) och röd fyllning visar tiden efter två bekämpningar (period 3). Axel Can 1 visar 51 % av variationen och Can 2 visar 13 %, totalt visar dessa två axlar 65 % av materialets variation. Analys på artnivå med hjälp av CDA kräver att den konstruerade modellen innehåller tillräcklig information i form av variation och enligt Wilks Lambda (p < 0,0001), Pillai s Trace (p < 0,0001), Hotelling-Lawley Trace (p < 0,0001) och Roy s Greatest Root (p < 0,0001) fungerade modellen väl. Den dimension som visas (Figur 5) innehåller totalt 74 % av materialets hela variation och visualiserar därmed nästan all variation som förekommer. Analysen visade att fördelningen av abundanser på artnivå inte skiljer sig mellan fällpositioner med bekämpning och fällpositioner utan bekämpning när materialet normaliserats för andra variabler. Endast en fällposition i experimentområdet Laggarbo (en vit, en gul och en röd kvadrat på den positiva sidan av axel Can 1) avviker från den annars väl samlade svärmen av observationer runt nollvärdet för båda axlar. Detta betyder att denna fällposition skiljde sig från övriga före bekämpning (vit kvadrat), differentierades ytterligare efter en bekämpning (gul kvadrat) men normaliserades efter två bekämpninga (röd kvadrat). Chironomidfaunans diversitet i relation till bekämpningsinsatser Antalet släkten som förkom i experimentområden och kontrollområden visade inga signifikant interaktion mellan faktorerna behandling och tidsperiod i ANOVA vilket betyder att bekämpning inte påverkade antalet släkten inom Chironomidae. Varken Shannon-Wiener index eller Simpson s index visade några signifikant interaktioner mellan faktorerna behandling och tidsperiod i ANOVA vilket betyder att bekämpning inte påverkade diversitet på släktennivå hos familjen Chironomidae. Antalet arter som förkom i experimentområden och kontrollområden visade en signifikant interaktion mellan faktorerna behandling och tidsperiod i ANOVA (p = 0,038, R-square = 0,060) vilket betyder att bekämpning påverkade antalet arter inom Chironomidae, men ger ingen information om riktningen. Närmare examination av analysen på periodnivå visar att den signifikanta förändringen enbart inträffar inom perioden efter en bekämpning samt att antalet arter var högre i experiment än i kontroll. Varken Shannon-Wiener index eller Simpson s index visade några signifikanta interaktioner mellan faktorerna behandling och tidsperiod i ANOVA vilket betyder att bekämpning inte påverkade diversitet på artnivå hos familjen Chironomidae. 9

8 6 Can 2 4 2 0-2 -2 0 2 4 6 8 Can 1 Figur 5. Fördelning av abundans hos arter av familjen Chironomidae per tidsperiod och fällposition i relation till bekämpningsinsatser med spridning av VectoBac G (aktiv beståndsdel är pretoxiner producerade av Bacillus thuringiensis israelensis) i översvämningsområden vid Färnebofjärden Cirklar visar kontrollpositioner (inte bekämpat) och kvadrater visar experimentpositioner (0, 1 eller 2 omgångar med bekämpning). Vit fyllning visar tiden före bekämpning (period 1), gul fyllning visar tiden efter en bekämpning (period 2) och röd fyllning visar tiden efter två bekämpningar (period 3). Axel Can 1 visar 58 % av variationen och Can 2 visar 16 %, totalt visar dessa två axlar 74 % av materialets variation. Diskussion Fördjupade analyser av familjen Chironomidae på de taxonomiska nivåerna underfamilj, släkte och art visade att det endast förkom en signifikant effekt på denna familj av de bekämpningar som genomfördes under sommaren 2002. En marginell men dock signifikant ökning av antalet arter inträffade i fällpositioner där bekämpning av stickmygglarver utförts en gång med hjälp av VectoBac G. Ökningen anses som marginell eftersom analysen ger information om att endast 6,0 % av variationen förklaras av faktorn bekämpning och signifikant eftersom p = 0,038 vilket är under gränsvärdet 0,05. Dock har vi genomfört ett mycket stort antal statistiska analyser i våra försök att hitta någon påvisbar effekt inom flera taxonomiska nivåer hos familjen Chironomidae, vilket ökar risken för att det rent slumpmässigt förekommer signifikanser. Dessa nya resultat för underfamiljer, släkten och arter inom familjen Chironomidae rimmar väl med våra tidigare slutsatser som byggde på analys av familjen Chironomidae som en enhet (Lundström et al. 2006). Tidigare studier av BTI-behandlingens eventuella negativa effekter på faunan har vanligen utförts under en relativt kort tidsperiod från nångra veckor till några månader, vilket har gjort det svårt att dra slutsatser om eventuella negativa effekter av lång tids användning i naturliga våtmarker. Den enda långtidsstudien av BTI-behandlingens negativa effekter på insektfaunan i våtmarker genomfördes i Minnesota, USA (Hershey et al. 1998). Denna studie utfördes under fem år i 27 våtmarker, först två år utan behandling därefter tre år med bekämpning (VectoBac G) vid sex tillfällen per sommar och de fann signifikanta och mycket stora negativa effekter på betydande delar av våtmarkers fauna, men studien har kritiserats. Den stora uppmärksamheten och kritiken medförde att forskargruppen genomförde ytterligare två års studier med samma upplägg och i samma våtmarker, men då observerades inte de tidigare signifikanta effekter av bekämpningen på många taxa inklussive Chironomidae (Read et al. 1999). Dock skall nämnas att även om de inte såg någon effekt på Chironomidae totalt, så fanns dock en viss effekt på taxa inom familjen. 10

Signifikant reduktion observerades hos claderna Chironomini och Tanytarsini, medan Orthocladiinae ofta ökade och Tanypodinae inte påverkades. De direkt toxiska effekterna av VectoBac G (egentligen BTI) ses hos några familjer inom Nematocera men det finns en betydande effekt av dosering (Boisvert & Boisvert 2000), Culicidae och även Simuliidae är mycket känsliga, Chironomidae är mindre känsliga (behövs 10 75 ggr högre dos än för Culicidae) och ännu högre dos behövs för att inducera mortalitet hos Sciaridae, Tipulidae och ytterligare några familjer. För att minimera risken för oönskade effekter på andra Nematocera är det därför av yttersta vikt att använda en väl avvägd och jämn dosering vid bekämpning av Culicidae. Vid bekämpning meed VectoBac G i våtmarker kring Färnebofjärden har vi säkerställt att doseringen blir väl avvägd för Culicidae, att spridningen sker med mycket hög precision över aktuella översvämmade ytor, att spridarutrustningen är väl kalibrerad, och att piloten avrapporterar löpande så bekämpningsansvarig direkt kan upptäcka eventuella problem. Under sommaren 2002 spreds VectoBac G över våra experimentområden vid två tillfällen (13 kg/ha och 15 kg/ha) och beroende på den mycket exakta geografiska informationen och den förfinade spridningstekniken kan vi garantera en mycket låg variation mellan spridningstillfällen och områden. Detta låga antal bekämpningar, denna låga dosering och denna höga precision kontrasterar tydligt mot förhållandena vid den studie som genomfördes i Minnesota. De omfattande långtidsstudierna i Minnesota utfördes i våtmarker med mycket intensiv bekämpning med VectoBac G vid sex tillfällen per sässong under alla år (Hershey et al. 1998, Read et al. 1999). Dessutom varierade dosen väldigt kraftigt mellan olika tidsperioder och områden, från 2,1 lb/ac till 37,8 lb/ac och den totala dosen per sässong varierade från 31,1 till 148,1 lb/ac (Shannon 1998). Mängden beskriven som lb/ac motsvarar relativt väl mängden angiven som kg/ha, vilket betyder att vi kan göra en direkt jämförelse med den svenska studien. Vid bekämpning i Minnesota användes därmed upp till 148 kg VectoBac per år och hektar, medan vi i Sverige använde upp till 28 kg per år och hektar. En av orsakerna till de negativa effekterna på taxa inom familjen Chironomidae i Minnesota kan därför vara den mycket kraftiga doseringen av VectoBac G, fem gånger högre än vad som används i Sverige. Vid den Culicidae-specifika dosering av VectoBac G som används för bekämpning i Sverige är vår slutsats att eventuella risker för Chironomidae och andra icke-mål organismer inom Nematocera är mycket små. Enligt den information vi har finns ingen art av familjen Chironomidae med på listor över speciellt skyddskrävande organismer, varken inom Sverige eller inom Europeiska unionen. Vi kan därför konstatera att det inte förekommer några definierat speciellt skyddsvärda arter i materialet från våtmarker vid Färnebofjärden under 2002. Varmt tack till Jan Landin, Gustav Carlander, Axel Berglund och Antti Vähäkari som hjälpte till med allt från planering, till fältarbeten, till sortering av insekter. 11

Refererad litteratur Barjac, H. A. de. 1978. A new subspecies of Bacillus thuringiensis very toxic to mosquitoes. Bacillus thuringiensis var. israelensis serotype 14. C. R. Acad. Sci. (Paris) 286D:797-800. Boisvert, M. and Boisvert, J. 2000. Effects of Bacillus thuringiensis var. israelensis on target and nontarget organisms: a review of laboratory and field experiments. Biocontrol Science and Technology 10:517-561. Brodin, Y. 2002. Updated list of Chironomidae (Diptera) from Sweden. Manuskript till ArtDatabanken, ej publicerat. Goldberg, L. J. and Margalit, J. 1977. A bacterial spore demonstrating rapid larvicidal activity against Anopheles sergentii, Uranotaenia unguiculata, Culex univitattus, Aedes aegypti and Culex pipiens. Mosquito News 37:355-358. Hedström, L. 1994. Hur många arter av myggor och flugor har vi i Sverige. Entomologisk Tidskrift 115:11-22. Hershey, A. E., Lima, A. R., Niemi, G. J. and Regal, R. R. 1998. Effects of Bacillus thuringiensis israelensis (BTI) and methoprene on nontarget macroinvertebrates in Minnesota wetlands. Ecological Applications 8:41-60. Lundström, J. O., Schäfer, M., Persson, T. Z., Petersson, E. and Forsberg, B. 2006. Produktion av insekter i översvämningsvåtmarker med och utan biologisk kontroll av stickmygglarver..institution för ekologi och evolution, Uppsala Universitet. Margalith, J. 1990. Discovery of Bacillus thuringiensis israelensis. 3-9. In H. d. Barjac & D. J. Sutherland (eds.) Bacterial Control of Mosquitoes and Black Flies. Ruthgers University Press, New Brunswick, NJ, USA. Rao, C. R. 1973. Linear Statistical Inference. John Wiley & Sons, Inc., New York, USA. Read, N., Balcer, M. D., Schmude, K. L. and Lima, A. (1999). Does Bti or methoprene affect wetland invertebrates other than mosquitoes? 3-year and 8-year results compared. National Meeting of the Entomological Soceity of America. SAS Institute Inc. 2004. SAS version 9.1, Statistical Software. Cary, N. C., U.S.A. Shannon, L. 1998. Bti (Bacillus thuringiensis israelensis) and methoprene application rates and efficacy. Wright Co., MN 1994-1998. Biology Dept., University of Minnesota-Duluth. 12

Tabell 1. Släkten av familjen Chironomidae insamlade med 24 kläckfällor placerade i sex översvämningsområden vid Färnebofjärden under 2002. Fällorna apterades vecka 20, vitjades en gång per vecka och togs in vecka 35. Bekämpning genomfördes vid två tillfällen i experimentområdena. Kontrollområden Experimentområden Släkte Fågle Lusmyren Koversta Laggarbo Nordmyra Valmbäcken Totalt Ablabesmyia 1 4 0 131 2 0 138 Guttipelopia 0 0 1 4 0 0 5 Krenopelopia 0 4 0 0 0 0 4 Monopelopia 0 0 0 0 2 0 2 Natarsia 1 0 0 1 0 0 2 Paramerina 32 0 0 66 1 1 100 Procladius 0 0 0 7 0 0 7 Psectrotanypus 1 0 0 0 0 0 1 Telmatopelopia 37 7 4 9 5 12 74 Xenopelopia 14 25 0 7 3 0 49 Zavrelimyia 8 0 0 1 0 0 9 Tanypodinae 94 40 5 226 13 13 391 Corynoneura 5 1 0 6 0 0 12 Georthocladius? 0 1 0 0 0 0 1 Limnophyes 46 29 67 65 51 126 383 Metriocnemus 0 0 1 0 0 7 8 Nanocladius 1 0 0 0 0 0 1 Paraphaenocladius 0 0 1 0 1 18 20 Psectrocladius 0 0 0 0 1 0 1 Pseudorthocladius 1 1 2 0 5 0 9 Pseudosmittia 7 3 197 178 7 10 402 Smittia 0 0 1 0 0 0 1 Tavastia 3 1 0 19 8 0 31 Thienemanniella 0 0 0 3 0 0 3 Orthocladiinae 63 36 269 271 73 161 873 13

Tabell 1, fortsättning Släkte Fågle Lusmyren Koversta Laggarbo Nordmyra Valmbäcken Totalt Chironomus 0 0 0 1 1 0 2 Cladopelma 0 0 0 3 0 0 2 Cryptochironomus? 0 0 0 1 0 0 1 Endochironomus 0 0 0 2 0 0 2 Glyptotendipes 0 0 0 2 0 0 2 Kiefferulus 0 0 0 28 0 0 28 Micropsectra 0 0 0 0 0 1 1 Microtendipes 0 0 0 5 0 0 5 Parachironomus 0 0 0 18 2 0 20 Paralauterborniella 0 0 0 4 0 0 4 Paratanytarsus 0 0 1 8 0 0 10 Phaenopsectra 1 0 0 16 3 0 20 Polypedilum 0 23 0 40 37 4 104 Rheotanytarsus 0 0 0 1 0 0 1 Stempellina 0 0 0 2 0 0 2 Stempellinella 0 1 0 0 0 0 1 Stenochironomus 0 0 0 16 0 0 16 Synendotendipes 0 3 0 3 10 0 16 Tanytarsus 0 0 6 654 0 0 660 Zavrelia 0 0 0 0 1 0 1 Chironominae 1 27 7 804 54 6 899 14

Tabell 2. Arter av familjen Chironomidae insamlade med 24 kläckfällor placerade i sex översvämningsområden vid Färnebofjärden under 2002. Fällorna apterades vecka 20, vitjades en gång per vecka och togs in vecka 35. Identifiering till art fungerar väl för hanar men är betydligt mer osäker för honor. Tabellen bygger därför främst på identifierade hanar och honor redovisas enbart när de tillför släkten och/eller arter för vilka inga hanar fångats. Släkte & art Hanar Honor Ablabesmyia longistyla 56 Ablabesmyia monilis 9 Ablabesmyia phatta 3 Guttipelopia guttipennis 2 Krenopelopia binotata 1 1 Krenopelopia nigropunctata 2 Monopelopia tenuicalcar 1 Natarsia punctata 2 Paramerina cingulata 61 Procladius longistylus 1 Psectrotanypus varius 1 Telmatopelopia nemorum 35 Xenopelopia nigricans 24 Zavrelimyia barbatipes? 1 Zavrelimyia hirtimana? 1 3 Zavrelimyia signatipennis? 4 Underfamiljen Tanypodinae 200 8 Corynoneura celeripes 4 Corynoneura coronata 1 Georthocladius sp 1 Limnophyes aagaardi 8 Limnophyes asquamatus 22 Limnophyes edwardsi 1 Limnophyes habilis 1 3 Limnophyes minimus 24 Limnophyes natalensis 2 Metriocnemus corticalis 3 Nanocladius sp 1 Paraphaenocladius impensus 13 Psectrocladius sp 1 Pseudorthocladius curtistylus 3 Pseudosmittia angusta 19 Smittia sp 1 Tavastia sp new 9 Thienemanniella sp 3 Underfamiljen Orthocladiinae 118 7 15

Tabell 2, fortsättning Släkte & art Hanar Honor Chironomus sollicitus 1 Cladopelma edwardsi 1 Cryptochironomus sp? 1 Endochironomus tendens 1 Glyptotendipes gripekoveni 2 Kiefferulus tendipediformis 6 Micropsectra sp 1 Microtendipes pedellus 4 Parachironomus digitalis 8 Parachironomus parilis 2 Paralauterborniella nigrohalteris 2 Paratanytarsus dissimilis 1 Phaenopsectra flavipes 6 Phaenopsectra punctipes 3 Polypedilum amoenum? 43 Polypedilum cultellatum 3 Polypedilum pedestre 1 Polypedilum sordens 1 Polypedilum tritum 1 3 Polypedilum uncinatum 4 Rheotanytarsus photophilus 1 Stempellina bausei 1 Stempelinella sp 1 Stenochironomus fascipennis 12 Stenochironomus gibbus 1 Synendotendipes dispar 1 Synendotendipes impar 1 Synendotendipes lepidus 8 Tanytarsus curticornis 199 Tanytarsus ejuncidus 1 3 Tanytarsus medius 88 Tanytarsus nemorosus 5 Tanytarsus separabilis 1 Tanytarsus signatus 1 Tanytarsus telmaticus 1 Tanytarsus usmaensis 5 Zavrelia pentatoma 1 Underfamiljen Chironominae 424 3 Familjen Chironomidae 742 40 1 för 1-2 individer är artbestämmning osäkert 16