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Inland sand vegetation, in our case steppic sandy grassland on base-rich soils, is highly endangered in Europe and therefore in the focus of restoration ecology. While there are studies which deal with short-term restoration success, results for an extended time are rare. We were able to analyse the success of a three-step restoration measure for 10 years.
The experiment was established on an exarable field in the Upper Rhine valley, Hesse, Germany. The three-step restoration approach comprised 1) abiotic restoration by deep-sand deposition, 2) inoculation with raked/mown plant material from two different donor sites with well-developed Koelerion glaucae/Allio-Stipetum vegetation and 3) low-intensity grazing by donkeys. The vegetation of the restoration and donor sites (also serving as reference sites to assess restoration success) was sampled on six permanent plots, respectively. Data analyses included ordination, classification and target-species ratios (TSR: relation of target species to all species).
Detrended correspondence analysis revealed a continuous succession of the restoration plots towards the corresponding reference plots: open soil decreased, ruderal species declined and target species increased. While speed of succession decreased, there was still a further improvement in the tenth year. The qualitative TSR (number of target species) reached a plateau after the sixth year with values only slightly lower than at the reference sites. The quantitative TSR (cover of target species) showed a steady improvement and even excelled one reference site. Koelerion glaucae species were present with constancy 17–67% since the 3rd year, with 33–100% since the 7th year. It does not completely resemble either reference site due to a mixture of propagules of both donor sites (e.g. by wind and donkeys) and input from the surroundings. Already in the first year, three Red-list species established themselves, since the 8th year 23 Red-list/near-threatened species have been present. Some ruderal species colonised the restoration site and occurred permanently.
Additionally, we studied the establishment of the highly threatened species Bassia laniflora after inoculation for 6–12 years on three further plots adjacent to the other ones. One of these plots was located on a former sandy field without abiotic restoration; two other plots represented typical Koelerion glaucae vegetation on a newer deep-sand deposition. Bassia laniflora established itself well on all plots. We conclude that restoration of steppic sandy grassland, including highly threatened species, was not only permanently, but increasingly successful over a time span of 10 years. Management by grazing, however, will remain essential to suppress ruderalisation.
In der vorliegenden Untersuchung werden die Ergebnisse eines Experimentes zur Restitution von Sandtrockenrasen vorgestellt. In einer Pilotstudie im Darmstadt-Dieburger Sandgebiet, die im Jahre 1998 begann und deren erste Bestandsaufnahme im Jahre 1999 erfolgte, wurden in einem stratifiziert-randomisierten Versuchsdesign inokulierte, beweidete Flächen bzw. nicht-inokulierte beweidete und unbeweidete Vergleichsflächen mit pflanzensoziologischen Aufnahmen dokumentiert. Dieses Gebiet wies mit 87 mg/kg trockener Boden relativ hohe Gehalte an pflanzenverfügbarem Phosphat-P auf; eine Reduzierung dieser Werte war hier nicht möglich. Die Samenbank und der Diasporen-Niederschlag waren nach den Ergebnissen einer Voruntersuchung ruderal geprägt.
In den ersten drei Jahren etablierten sich auf den inokulierten Flächen die Arten der Leitbildgesellschaften (Pionierfluren der Corynephoretalia und Bestände des Allio-Stipetum), die auch als Donorflächen fungierten (mit 70-76 % der in den Donorflächen vorhandenen Arten). Die Übertragung von Mäh- oder Rechgut zeigte geringste Eingriffe in die Bestände der Spendergebiete. Die Übertragung von Soden ist aufwändiger und beeinträchtigt die Donorflächen in höherem Maße. Die Übertragungsrate bei Sodenversetzung war im ersten Jahr besser als die der Rech-/Mähgut-Inokulation, die Rate der Rech-/Mähgut-Inokulation glich sich jedoch im dritten Jahr an. - Im Laufe des Untersuchungszeitraumes kam es auf den nicht-inokulierten Flächen zu einer Ablösung von kurzlebigen Stellarietea- durch mehrjährige Artemisietea-Arten; dies korrespondiert mit der Ablösung von kurzlebigen Koelerio-Corynephoretea- durch mehrjährige Festuco-Brometea-Arten auf den inokulierten Flächen. - Der selektive Fraß von Schafen und Eseln, insbesondere an höherwüchsigen Arten, konnte den Grad der Ruderalisierung senken. Anhand von Ruderalisierungs-Indices, die die Summe bzw. die Deckung von Ruderalarten im Vergleich zu Zielarten in Beziehung setzen, kann dies belegt werden. Der Ansatz „Beweidung ohne Inokulation" führte nicht zur Entwicklung von Beständen, die sich in stärkerem Maße den Leitbildgesellschaften annähern, wenn auch die Dominanz von Calamagrostis epigejos hier gemindert wurde. Die Untersuchungen zeigen die Eignung vor allem der Mahd- und Rechgutübertragung für die Restitution von Sandtrockenrasen. Die Ergebnisse der Modellstudie dienen als Grundlage für größerflächige Ansätze im Rahmen von Erprobungs- und Entwicklungsvorhaben, z. B. im Landkreis Darmstadt-Dieburg und im Emsland (Niedersachsen). In diesen Projekten wird - wenn möglich - sehr nährstoffarmer Sand verwendet (z. B. Tiefensand).
Extensive Beweidung durch Wiederkäuer und Nicht-Wiederkäuer wird oft als Management-Methode für brachliegendes Grasland eingesetzt, um den in vielen Fällen einst hohen Artenreichtum dieser Systeme zu renaturieren. Die Pflanzenarten-Zusammensetzung auf den Weidekoppeln wird dabei hauptsächlich durch die Nahrungswahl der Weidetiere beeinflusst. Aufgrund der physiologischen Unterschiede ist davon auszugehen, dass Wiederkäuer und Nicht-Wiederkäuer unterschiedliche Nahrungspräferenzen haben. Wir untersuchten Bestände des Armerio-Festucetum trachyphyllae (Koelerio-Corynephoretea) in einem trockenen und nährstoffarmen Binnendünen-Gebiet der nördlichen Oberrheinebene (Hessen). Als Weidetiere wurden verschiedene Schafrassen (als Modell für Wiederkäuer) und Esel (als Modell für Nicht-Wiederkäuer) eingesetzt. Zusätzlich untersuchten wir die Auswirkungen sukzessiver Schaf-/Eselbeweidung. Zwei unterschiedliche Subtypen des Armerio-Festucetum trachyphyllae (jeder dreifach repliziert) wurden einmal im Jahr beweidet. In den Jahren 2003 und 2004 konnten die Phytomasse-Extraktionen der drei verschiedenen Beweidungstypen (Schaf, Esel, sukzessive Schaf-/Eselbeweidung) untersucht werden. Auf jeweils 2 m2 großen Probeflächen verglichen wir die gewogene trockene Phytomasse des Weiderestes mit der Phytomasse von durch Draht-Weidekörbe geschützten Klein-Exclosures. Die Phytomasse wurde jeweils getrennt in die drei funktionellen Pflanzengruppen: „Grasartige", „Leguminosen“ und „sonstige Kräuter“ Der maximale Phytomasse-Entzug wurde im Fall der sukzessiven Schaf-/Eselbeweidung erzielt. Hinsichtlich der maximalen quantitativen Extraktion ließen sich keine Unterschiede zwischen Schaf- und Eselbewei- dung feststellen. Bezogen auf die funktionellen Pflanzengruppen nutzten Schafe in stärkerem Maße „sonstige Kräuter“, wohingegen Esel Leguminosen bevorzugten. Bei sukzessiver Schaf-/Eselbeweidung zeigte sich keine Präferenz gegenüber einer funktionellen Pflanzengruppe. - Es lässt sich rückschließen, dass im Fall von ruderalisierten Flächen die Multispecies-Beweidung aufgrund der hohen Phytomasse-Extraktion und der komplementären Nutzung der funktionellen Pflanzengruppen die am besten geeignete Methode ist.
We give a report of the fourth annual symposium of the Dry Grassland Working Group, which was organized in conjunction with the second workshop ‘Floristics and geobotany - Contributions to applied questions’, from 6 to 8 Sept. 2007 in Freising-Weihenstephan. The symposium was entitled ‘Restoration and spontaneous establishment of dry and semi-dry grasslands at traditional and urban-industrial sites’. Additionally, the aims of the Dry Grassland Working Group are shortly outlined and the next symposia of both groups are announced.
Die Wurzeln von AFSV und Flor.-Soz. AG liegen eng beieinander, die Geobotanik bildet ihre gemeinsame Grundlage. Auf der Jahresversammlung der Flor.-Soz. AG am 15.06. 2006 in Lüneburg wurde die Kooperation bekräftigt. Zweifellos wird man Traditionen am besten dadurch gerecht, indem man auf Basis der Wurzeln, der Entwicklungen und der Aktivitäten unserer Arbeitsgemeinschaften nach vorne schaut und versucht, neue Wege ausfindig zu machen und zu beschreiten (Tab. 1).
Beispiele für neueste Aktivitäten von Vertretern der Arbeitsgemeinschaften sind:
• Die elektronische Schriftenreihe „Waldökologie online“ der AFSV (Hrsg.: KARRER & WALENTOWSKI), die inzwischen mit drei Heften erschienen ist fwww.afsv.de). Ein profundes peer rrazew-Verfahren garantiert hohe Qualität. Es wird über einen mit namhaften Wissenschaftlern interdisziplinär besetzten Fachredaktionsbeirat abgewickelt.
• Die umgearbeiteten Manuskript-Richtlinien von TUEXENIA, die z. B. besagen, dass nun alle Original-Vegetationsaufnahmen aus Deutschland einer großen Datenbank zur Verfügung gestellt werden sollen (DIERSCHKE 2005, EWALD 2005) und das etablierte peer review-System von TUEXENIA (Schwabe et al. 2006).
• Zusammenarbeit mit den Vegetationsdatenbank-Workshops (der 5. Workshop fand vom 22.-24. 02. 2006 in Bremen, der 6. Workshop vom 1.-2.03.2007 an der Universität Bonn statt).
• AFSV-Schwerpunkttagungen zum Thema GIS- und Fernerkundung in der Forstlichen Standorts- und Vegetationskunde (am 17.-19.05.2006. in Wolfenbüttel und am 20.-23.09. 2006 in Benediktbeuern).
• Workshops der Flor.-Soz. AG am 25.09.2006 in Darmstadt und in den Folgejahren.
Ecological networks are more sensitive to plant than to animal extinction under climate change
(2016)
Impacts of climate change on individual species are increasingly well documented, but we lack understanding of how these effects propagate through ecological communities. Here we combine species distribution models with ecological network analyses to test potential impacts of climate change on >700 plant and animal species in pollination and seed-dispersal networks from central Europe. We discover that animal species that interact with a low diversity of plant species have narrow climatic niches and are most vulnerable to climate change. In contrast, biotic specialization of plants is not related to climatic niche breadth and vulnerability. A simulation model incorporating different scenarios of species coextinction and capacities for partner switches shows that projected plant extinctions under climate change are more likely to trigger animal coextinctions than vice versa. This result demonstrates that impacts of climate change on biodiversity can be amplified via extinction cascades from plants to animals in ecological networks.
Im Koelerion glaucae-Vegetationskomplex der nördlichen Oberrheinebene konnten auf Arenosol-Standorten biologische Krusten identifiziert werden. Die basenreichen offenen Sande werden in den obersten Millimetern der Bodenschicht größerflächig mit Deckungen von 80 bis fast 90 % von diesen Krusten überzogen, wenn keine mechanischen Bodenstörungen auftreten. Es wurden bei der Analyse von 18 Krusten-Kleinflächen (je 5 x 5 cm) insgesamt 10 Taxa der Cyanobacteria, 9 Taxa der Chlorophyta/Chrysophyta, 3 Flechten- und 4 Moostaxa gefunden (mittlere Zahl der Taxa/Kleinfläche: 19,2), wobei vor allem Nostoc, Microcoleus, Oscillatoria, Zygogomum und Protonemata in den Proben dominant auftraten. Funktionelle Leistungen dieser Krusten hegen u. a. in der Festigung von Substrat und der Fixierung von Luftstickstoff (letzteres durch die im Gebiet dominant auftretenden Cyanobakterien). Da einige Gebiete seit 1999 mit Schafen beweidet werden, stellt sich die Frage, ob mechanische Störungen der Bodenoberfläche durch Tritt die Krusten zerstören und wenn, ob sie innerhalb eines Jahres regenerieren können. Um dies zu prüfen, wurde ein Experiment angelegt. Es war möglich, nach Anlage von systematisch verteilten 2 x 65 Flächen (je 20 x 20 cm) nicht nur den Faktor „künstliche“ mechanische Störung, sondern auch Störung durch Trittsiegel von Schaf und Esel zu untersuchen. Alle 65 Flächen wurden mit einer Grundaufnahme (Prozentskala) im August 2002 im Hinblick auf die makroskopisch sichtbaren Organismen und die Krustendeckung aufgenommen. Im Juli 2003 erfolgte dann die erneute Aufnahme nach im Herbst 2002 durchgeführter „künstlicher“ mechanischer Störung von 40 Flächen und Trittsiegel-Störung von 25 Flächen (13 Schaf, 12 Esel). Die Krusten regenerierten weder im Jahre 2003 noch bis Juli 2004. - Durch dieses Ergebnis entsteht eine ambivalente Situation: Auf der einen Seite ist ein Schutz der Krustendiversität vor den mechanischen Effekten der Weidetiere zumindest auf einigen Flächen notwendig. Auf der anderen Seite entstehen durch ein standortgemäßes Weidemanagement aus konsolidierten und oft ruderalisierten Rasen wiederum Koelerion glaucae-Fluren. Eine sehr extensive kurzzeitige Hütehaltung auf Teilen der Koelerion glaucae-Flächen wird empfohlen.
Erich Oberdorfer (1905-2002)
(2003)
Am 23. September 2002 verstarb nach einem erfüllten Leben Prof. Dr. Dr. h.c. Erich Oberdorfer im Alter von 97 Jahren. Es war ihm vergönnt, im Kreise seiner Familie ruhig einzuschlafen in seinem Haus in Freiburg-St. Georgen. Er konnte noch bis kurz vor seinem Tode geistig rege die Geschicke der Pflanzensoziologie und der Taxonomie der Pflanzen verfolgen. Mit ihm verließ uns einer der letzten Universal-Pflanzensoziologen, der meisterhaft pflanzensoziologisch-pflanzengeographische und floristisch-taxonomische Erkenntnisse zu verbinden wusste.
Am 25. April verstarb im 75. Lebensjahr nach langer schwerer Krankheit Gisbert Große-Brauckmann. In Göttingen am 12. Mai 1926 geboren, wuchs er in einem durch die Altphilologie geprägten Elternhaus auf. Vater und Großvater waren Altphilologen; dennoch zeigte sich schon früh das besondere Interesse von Gisbert Große-Brauckmann für die Biologie und insbesondere die Botanik.
Die basenreichen, offenen Sand-Lebensräume des hessischen Oberrheingebietes sind bekannt für ihre mittlerweile hochgradig gefährdeten Pflanzen- und Tierarten sowie Vegetationstypen. Inzwischen kommen nur noch Reste der früher weitverbreiteten Lebensräume vor, und daher gibt es Projekte im Naturschutz, Trittsteine und Korridore zu restituieren, um die fragmentierten Lebensräume wieder zu verbinden. Seit dem Jahre 1998 entwickelten wir Methoden für Restitutionsprojekte und führten ein wissenschaftliches Monitoring in den Sand-Lebensräumen durch (zusammen mit dem Landkreis Darmstadt-Dieburg, der Stadt Darmstadt und einem Landschaftspflegehof). Dafür wurden biotische und teilweise zusätzlich abiotische Verbesserungen der Flächen kombiniert mit Beweidung. Erstmals können wir nun mit Hilfe von jährlichen pflanzensoziologischen Aufnahmen und ihrer Analyse die 16jährige Vegetationsentwicklung eines ehemaligen Sandackers als Modell für eine Restitution ohne abiotische Maßnahmen aufzeigen. Ergänzend vergleichen wir diese Aufnahmen auch mit solchen der nahegelegenen Leitbildfläche Griesheimer Düne. Die Restitutionsfläche wurde mit Pflanzenmaterial (Rechgut) von Leitbildflächen inokuliert und danach kontinuierlich mit Schafen und Eseln beweidet. Aus Sicht des Naturschutzes war die Entwicklung erstaunlich gut, obwohl die Phosphat-Konzentration im Oberboden trotz Reduktion im 16. Jahr immer noch beträchtlich war. Mittlerweile ist die Anzahl und die Deckung an Zielarten hoch, im Falle von Arten der Koelerio-Corynephoretea sogar höher als in der benachbarten Leitbildfläche. Auch kommt eine Vielzahl an Rote-Liste-Arten vor. Aber es gibt auch ein ruderales Potenzial vor allem mit den Schlüsselarten Calamagrostis epigejos und Cynodon dactylon. Das Beweidungsmanagement muss in der bisherigen Intensität fortgeführt werden, um die Entwicklung insbesondere dieser Arten zu kontrollieren.