Time-restricted flight ability influences dispersal and colonization rates in a group of freshwater beetles

Variation in the ability to fly or not is a key mechanism for differences in local species occurrences. It is increasingly acknowledged that physiological or behavioral mechanisms rather than morphological differences may drive flight abilities. However, our knowledge on the seasonal variability and stressors creating nonmorphological differences in flight abilities and how it scales to local and regional occurrences is very limited particularly for small, short‐lived species such as insects. Here, we examine how flight ability might vary across seasons and between two closely related genera of freshwater beetles with similar geographical ranges, life histories, and dispersal‐related morphology. By combining flight experiments of >1,100 specimens with colonization rates in a metacommunity of 54 ponds in northern and eastern Europe, we have analyzed the relationship between flight ability and spatio‐environmental distribution of the study genera. We find profound differences in flight ability between the two study genera across seasons. High flight ability for Acilius (97% of the tested individuals flew during the experiments) and low for Graphoderus (14%) corresponded to the different colonization rates of newly created ponds. Within a 5‐year period, 81 and 31% of the study ponds were colonized by Acilius and Graphoderus, respectively. While Acilius dispersed throughout the season, flight activity in Graphoderus was restricted to stressed situations immediately after the emergence of adults. Regional colonization ability of Acilius was independent of spatial connectivity and mass effect from propagule sources. In contrast, Graphoderus species were closely related to high connectivity between ponds in the landscape. Our data suggest that different dispersal potential can account for different local occurrences of Acilius and Graphoderus. In general, our findings provide some of the first insights into the understanding of seasonal restrictions in flight patterns of aquatic beetles and their consequences for species distributions

Liigikaitseliselt oluliste ranna-alade kaitsemeetmed - väärtuste hinnang ja lahendused

Suur osa meie kunagistest avatud looduslikest rohumaadest on eelmise sajandi keskpaigast alates kas täielikult metsastunud või siis olulisel määral puudest/põõsastest killustatud. See on toimunud nii loodusliku protsessina niitude majandamise lõppemisel kui ka eelmise sajandi teises pooles toimunud põllumajanduslikult väheväärtuslike maade metsastamiskampaania tulemusena. Poollooduslike koosluste pindala on selle tulemusena oluliselt vähenenud (Luhamaa, Ikonen, Kukk 2001; Helm, Toussaint 2020) ning kaasajal kuuluvad nad koos oma elustikuga ühtede ohustatuimate koosluste hulka. Nende hoidmiseks ja taastamiseks makstakse looduskaitse alustel maadel niitude majandamiseks ja taastamiseks toetusi. Antud toetused eeldavad niidukoosluse olemasolu või selle taastumise potentsiaali. Samas on looduskaitse alustel maadel võimalik saada toetusi seal asuva metsamaa säilitamiseks. Metsatoetuse saamise ainsaks kriteeriumiks on metsamaaks kvalifitseeruva puistu paiknemine Natura kaitsealade võrgustikku kuuluval alal ning kaitsealuste metsaelupaigatüüpide olemasolu ei ole vajalik. Nende kahe toetuse rakendamise tulemusena on paljudes kohtades tekkinud olukord, kus niitudel asuvatele noortele sekundaarsetele puistutele makstakse metsa säilitamiseks toetusi. Kuna niidukoosluste jaoks (nagu enamuse koosluste jaoks) on oluline koosluse suurus ning vähene fragmenteeritus, siis on metsatoetusel otsene negatiivne mõju poollooduslike koosluste majandamise toetusele, kuna kitsad, metsatukkade ja põõsastikega killustunud niidud ei paku avatud niiduelupaikadega kohastunud liikidele (nt kahlajad, kõre) kvaliteetset elupaika (Rannap, Lõhmus, Jakobson 2007; Rannap jt 2017; Żmihorski jt 2016) ja nii ongi kaasajaks suur osa avatud niiduelupaikadest sõltuvatest liikidest Eestis jätkuvalt langeva arvukusega (Kuresoo, Mägi 2005; Elts jt 2013; Leito jt 2014). Käesoleva projekti eesmärgiks oli selgitada välja ranniku lähedal olevatel niitudel paiknevate puistute looduskaitseline väärtus ning hinnata nende mõju ümbritsevate niidualade looduskaitselisele väärtusele.Viitamine: Luhamaa, H., Pehlak, H., Rannap, R., Tali, K. 2020. Liigikaitseliselt oluliste ranna-alade kaitsemeetmed - väärtuste hinnag ja lahendused. "Liigikaitseliselt oluliste ranna-alade kaitsemeetmed - väärtuste hinnang ja lahendused (1.02.2019-10.12.2020)" projekti lõpparuanne.Uuringu koostamist toetas: Keskkonnainvesteeringute Keskuse keskkonnaprogrammi looduskaitse alamprogramm (projekt nr 15419

Kalakasvatusliku taastootmise programm : programm "Riiklikku kaitset vajavate ja ohustatud kalaliikide kaitse ja kalavarude taastootmine (2002-2010)"

TäistekstKäesolev programm on Eesti Vabariigi keskkonnaministri poolt käskkirjaga nr 352, 06.05.2002 kinnitatud juhend kalakasvatusliku taastootmise riikliku poliitika elluviimiseks Eestis, mis käsitleb kõigi praegu või eeldatavasti lähemas tulevikus Eesti veekogudesse asustatavate kalade taastootmise põhimõtteid ja näitab ära kaitset vajavate (ohustatud) kalade taastootmise riikliku finantseerimise prioriteedid ning kalapüügivõimaluste laiendamiseks vajalike kalade asustamiste toetamise prioriteedid. Programmis toodud asustusmahud ja kohad on soovituslikud ja lähtuvad 2001. aastal prognoositud reaalsetest võimalustest.Taustanalüüs. Kalavarud on tähtis taastuv loodusvara, mille kasutamine peab olema kooskõlas nii rahvusvaheliselt kui Eestis heaks kiidetud säästva arengu põhimõtetega. Eesti säästva arengu seadus sätestab, et loodusvarade säästva kasutamise eesmärgiks on tagada inimest rahuldav elukeskkond ja majanduse arenguks vajalikud ressursid elukeskkonda oluliselt kahjustamata ning looduslikku mitmekesisust säilitades. Kalade arvukuse säilitamise või suurendamise põhimõttelised võimalused on: 1) püügi reguleerimine kalapüügieeskirjas määratud piirangutega (keeluajad ja -piirkonnad, lubatud püünised ja alammõõt jne) ja püüniste arvu või kalakoguse limiteerimisega; 2) elukeskkonna (eeskätt sigimisvõimaluste) kaitse, parandamine või taastamine; 3) kalakasvatuslik taastootmine (kalakasvandustes üleskasvatatud noorkalade asustamine veekogudesse, edaspidi lühendatult taastootmine). Viimane on kulukas tegevus, mis eeldab pikaajalist planeerimist ja otstarbekuse analüüsi. Kalade kaitsemeetmed on sätestatud mitmetes õigusaktides ja dokumentides. Loodusliku mitmekesisuse kaitse huvides on Eestis vastu võetud mitmeid programme, mis puudutavad ka kalu. Igakülgsete kaitsemeetmete väljatöötamine jätkub seoses Eesti ja Euroopa Liidu keskkonnakaitse poliitika harmoniseerimisega. Tehistingimustes peetud loomade loodusesse laskmine (seega ka kalade asustamine kalakasvandustest) toimub loomastiku kaitse ja kasutamise seaduse § 19 järgi keskkonnaministri poolt kinnitatud programmi alusel. Käesolevas programmis on koondatud tähelepanu ohustatud ja majanduslikult kasutatavate kalaliikide arvukuse suurendamisele kalakasvatusliku taastootmise kaudu. Eesti 74 kalaliigist (Saat, 1992) on 8 inimtegevusest ohustatud (neist 4 on looduskaitse all), veel 4 liigi arvukus oleneb tugevasti inimtegevusest. Osa ohustatud liikidest on samal ajal kalanduslikult tähtsad ja neid püütakse pidevalt. Eestis on ka 7 liiki Euroopa Liidus (EL loodusdirektiivi alusel) ohustatuks loetud ja kaitstavaid kalu (sh kolm sõõrsuuliiki), mis on meil kas harva esinevad eksikülalised või pole siin otseselt ohustatud. Kalavarude suurendamiseks ja püügivõimaluste loomiseks taastoodetakse või on toodetud 5 mitteohustatud liiki. Majanduslikult kasutatavate veeorganismide hulka kuulub peale kalade ka inimtegevusest ohustatud jõevähk, mistõttu sellekohaseid probleeme käsitletakse käesolevas dokumendis koos kaladega. Sellise mitmekesisuse tõttu tuleb vaadelda Eestis riiklikku kaitset ja taastootmist vajavaid kalaliike rühmadena, mille suhtes rakendatavad meetmed ja riikliku toetamise vajadus on erinevad. Forelli ja siia liigisiseseid vorme käsitletakse nende ökoloogia erinevuste tõttu eraldi

Elupaikade hävimise ja taastamise mõju kahepaiksetele

Currently amphibians have the higher proportion of threatened species among higher taxa in the world. One of the main reasons for global amphibian decline is the loss and degradation of their habitats. However, their impacts on amphibians are known in surprisingly general terms only. This thesis focuses on two threatened amphibians – the natterjack toad (Bufo calamita) and the crested newt (Triturus cristatus). Concerning the natterjack toad, the population-level effects of habitat loss on Baltic coastal meadows were studied. The extinction rates of local populations exceeded habitat loss rates, and this pattern appeared at the advanced stage of habitat loss. The large areas of managed meadow and sand were essential for the survival of natterjack toad populations. As this species is at the northern edge of its distribution range in Estonia, the geographical context and a mechanism behind breeding-habitat requirements were explored at different latitudes (in Estonia and Denmark). Despite the 10 days later onset of breeding in Estonia, the natterjack toad tadpoles caught up the growth and development of their Danish conspecifics and the metamorphoses took place synchronously in two countries. Importantly, the toads in Estonia selected significantly shallower ponds for breeding than the toads in Denmark. Thus the habitat qualities critical for the growth and development of natterjack toad tadpoles varied geographically. To explore the habitat-related explanations to the rarity of species, the habitat requirements of two coexisting newt species, having contrasting population trends ¬– the smooth newt (T. vulgaris) and the crested newt ¬– were compared. Importantly, the species had similar breadths of their ecological niches but different key demands. Thus, instead of a narrower habitat demand, the crested newt’s rarity and declining trend could be related to its niche position in relation to the currently prevailing conditions. The knowledge gained from above mentioned studies were put into the practice in aquatic-habitats restoring project in southern Estonia. This practical study demonstrated that habitat restoration for threatened pond-breeding amphibians can be successful indeed if it is biologically based, implemented at the landscape scale, taking into account the habitat requirements of target species and the ecological connectivity of populations.Kõrgemate taksonoomiliste rühmade hulgas on kahepaiksed tänapäeval ühed kõige ohustatumad. Kahepaiksete kadumise üheks peamiseks põhjuseks peetakse elupaikade hävimist. Samas on selle mõju kahepaiksete asurkondadele vähe uuritud. Doktoritöös keskendutakse peamiselt kahele ohustatud kahepaikseliigile – kõrele (Bufo calamita) ja harivesilikule (Triturus cristatus). Kõre puhul uuriti liigi elupaikade vähenemise ulatust Eesti rannaniitudel ja selle seost liigi vähenemisega. Kõre asurkondade väljasuremise ulatus ületas oluliselt elupaikade hävimise, seda eelkõige elupaikade hävimise viimases faasis. Määravaks osutus suurte majandatud rannaniidualade ja avatud liivaalade kadumine (kinnikasvamine). Kuna kõre asub Eestis oma levila põhjapiiril, uuriti liigi elupaiganõudluse (kudemisveekogude suuruse ja sügavuse) ning kulleste kasvu ja arengu geograafilisi erinevusi võrdlevalt eri laiuskraadidel (Eestis ja Taanis). Hoolimata hilisemast kudemisajast jõudsid Eesti kõrekullesed arengus Taani liigikaaslastele järele ning moone toimus kahes riigis samaaegselt. Seejuures valisid Eestis kõred kudemiseks veekogusid, mis tagasid kulleste kiire arengu. Uuring näitas, et elupaigakomponendid, mis osutuvad liigi säilimise seisukohast olulisteks levila ühes osas (nt äärealadel), ei pruugi seda olla levila teistes piirkondades. Liikide elupaigaspetsialismi seost liikide haruldusega uuriti kahe kooseksisteeriva, kuid erineva populatsioonitrendiga liigi ¬– harivesiliku ja tähnikvesiliku (T. vulgaris) – näitel. Selgus, et need liigid ei erine teineteisest mitte ökoloogilise niši laiuse, vaid oluliste elupaigakomponentide poolest. Seega ei pruugi liigi haruldus olla tingitud liigi üldiselt kitsast kohastumisest, vaid oluliste elupaigaomaduste puudumisest antud ajaperioodil. Doktoritöö erinevate uuringute tulemusi kasutati väikeveekogude (kahepaiksetele olulise sigimispaiga) taastamisel ja rajamisel Lõuna-Eestis. Väikeveekogude taastamine näitas, et ohustatud kahepaiksete asurkondi on võimalik edukalt taastada, kui arvestatakse liikide elupaiganõudeid, nende meta-populatsiooni struktuuri ning taastatakse elupaiku suuremahuliselt, maastiku tasandil

Managing coastal grasslands for an endangered wader species can give a positive result only when expanding the area of open landscape

1) The rapid loss of wetlands has caused a severe decline in the biota associated with these habitats. In Europe, the loss of wet grasslands has seriously affected breeding waders, whose numbers have halved in past 50 years and remaining populations are facing fragmented, low quality habitats. To improve the remaining sites as breeding grounds for these birds, exact species’ habitat requirements need to be known. Our study was carried out in Boreal Baltic coastal meadows where the main reason behind waders’ population declines in the past decades has been land abandonment. Hence, we focus on partially overgrown meadows, aiming to ascertain habitat characteristics determining the breeding site selection of meadow birds, especially Southern Dunlin (Calidris alpina schinzii) – an endangered subspecies characteristic to Baltic coastal meadows. 2) We studied the breeding territory selection of four wader species (Southern Dunlin, Common Redshank (Tringa totanus), Northern Lapwing (Vanellus vanellus) and Common Snipe (Gallinago gallinago)) in 23 coastal meadows over two consecutive years. We analysed seven habitat characteristics which could influence the breeding habitat selection of these species. 3) Our study demonstrates that breeding probability of all wader species rises when the nesting site is located at least 200-500 m from woodland, up to 20-50 m from wet areas and 130-190 m from coastline. Also, the height of the ground level has an impact on breeding probability, with lower areas (around 0.8 m) favoured. Concerning the Southern Dunlin, our results show that on meadows where the species was absent, suitable nesting sites, regarding the distance from woodland edge, were lacking. Thus, reforestation of meadows may be the key reason behind its poor population status. We also demonstrated, for the first time, that proximity of reed beds did not influence the nesting site selection of waders – result which contradicts with current meadow management suggestions. 4) Synthesis and applications. Expanding the open landscape, maintaining a high proportion of wet features and preventing overgrowth of the coastline and lower parts of the meadow, makes the habitat optimal for breeding waders. Concerning the growth of population size and spatial distribution of Southern Dunlin, removal of woodlands adjacent to meadows is crucial

Functional Assemblages of Macroinvertebrates in Pools and Ditches in Drained Forest Landscape

Artificially drained commercial forests are hydrologically novel ecosystems, where the array of aquatic habitats consists of ditches and remnant pools. In general the network of ditches has been found to have longer hydroperiod, the knowledge, however, about aquatic invertebrates in this system is scarce. We examined which environmental factors are impacting the biomass and abundance of functional feeding groups. Scrapers and shredders were aggregated to ditches and gatherers to pools. Filterers’ distribution pattern suggested that the function of filtering is carried out by different taxa in pools and ditches. Ditches were rather more suitable for feeding groups that rely on autochthonous resources. Acidity was a major driver of functional community composition, for example, one of the causes for higher scraper frequency in ditches. Predators exhibited greater quantities in extensive macrophyte cover regardless of water body type. Our results suggest that the trophic organization in ditches and pools is different because habitat factors select the feeding groups directly through food resources, but also because of the environmental filter on the other biological traits of the organisms. To support complex ecosystems with several trophic levels also in commercial forests, we suggest to avoid destroying macrophyte rich pools and ditches during silvicultural management.The research was funded by the European Union through the European Regional Development Fund (program 3.2.0802.11-0043) and the Estonian Research Council (grants no 9051 and IUT 34-7).The research was funded by the European Union through the European Regional Development Fund (program 3.2.0802.11-0043) and the Estonian Research Council (grants no 9051 and IUT 34-7)