Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft, Band 32 (2012)
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The Transylvanian Plateau in Romania is well known to host large areas of a variety of dry grassland types, still traditionally managed by low-intensity mowing or grazing. While this natural heritage is now under threat from changes in agricultural practices, the diversity of Transylvanian dry grasslands is still little understood. There is a lack of both field data sampled with standardised methods and a syntaxonomic treatment with modern statistical methods and supra-regional perspective. Therefore, the European Dry Grassland Group (EDGG) carried out its first international Research Expedition in Transylvania 2009 to study syntaxonomy, vegetation-environment relationships, and biodiversity patterns of these communities. In various locations across Transylvania, we sampled 10-m² vegetation plots (n = 82) and nested-plot series from 0.0001 m² to 100 m² (n = 20), including all vascular plant, bryophyte, and lichen species, as well as structural and soil data. The vegetation classification was carried out with modified TWINSPAN, followed by determination of diagnostic species with phi values and a small-scale re-assignment of relevés with the aim of crispness maximisation. Both TWINSPAN and ordination revealed three major groups of syntaxa, which were matched to three orders from the class of basiphilous dry grasslands, Festuco-Brometea, represented by one alliance each: rocky dry grasslands (Stipo pulcherrimae-Festucetalia pallentis: Seslerion rigidae); xeric grasslands on deep soils (Festucetalia valesiacae: Stipion lessingianae) and meso-xeric grasslands on deep soils (Brachypodietalia pinnati: Cirsio-Brachypodion pinnati). We accepted nine association-level units plus two that potentially merit association status but were only represented by one relevé each. Most of the units could be identified with one or several previously described associations. To support nomenclatural stability, we provide a nomenclatural revision and designate nomenclatural types where previously there were none. Further, we used DCA ordination and analysis of variance to determine the main environmental drivers of floristic differentiation and to determine ecological and structural differences between the vegetation types. The strongest differentiation occurred along the aridity gradient with the dense, particularly diverse stands on more or less level sites on the one hand (Brachypodietalia pinnati) and the more open, less diverse stands on steep south-facing slopes on the other end of the gradient (Stipo pulcherrimae- Festucetalia pallentis, Festucetalia valesiacae). The two xeric orders were then separated along the second DCA axis, with the Stipo pulcherrimae-Festucetalia pallentis inhabiting the stone-rich sites at higher altitudes while the Festucetalia valesiacae occur on soft, deep substrata at lower altitudes. The analysed dry grassland communities have extraordinarily high -diversity at all spatial scales for all plants and for vascular plants, but are relatively poor in bryophytes and lichens. Some formerly mown stands of the Festuco sulcatae-Brachypodietum pinnati (Brachypodietalia pinnati) are even richer in vascular plant species than any other recorded vegetation type worldwide on the spatial scales of 0.1 m² (43) and 10 m² (98); the respective relevés are documented here for the first time. Also, the b-diversity of the grasslands was unexpectedly high, with a mean z-value of 0.275. Despite its limited extent, the methodological thoroughness of this study allows us to shed new light on the syntaxonomy of dry grasslands in Romania and to raise the awareness that Transylvania still hosts High Nature Value grasslands that are bio - diversity hotspots at a global scale but at the same time are highly endangered through changes in agricultural practices.
In the lower siliceous uplands of Central Europe, various types of nutrient-poor grasslands are widespread and grow intermingled. These species-rich grasslands, often dominated by taxa of the Festuca ovina aggregate, comprise various phytosociological classes. They are remnants of a historic rural lands - cape and are of conservation importance. Few studies on such grasslands are available and there has been disagreement in assigning them to appropriate habitat types or syntaxa. We investigated such nutrient-poor grasslands in the lower Aar valley (Middle Hesse, Rhenish Massif). We surveyed 104 vegetation plots distributed throughout the valley and identified syntaxa to (sub)association level. We carried out supervised classification combining cluster analysis, a priori assignment to classes based on prevailing diagnostic species, and regional refinement based on phi-value maximisation of the units. As a result, we classified five associations within four classes: Polytricho piliferi-Festucetum tenuifoliae/Galio harcynici-Deschampsietum flexuosae and Festuco rubrae-Genistelletum sagittalis (Calluno- Ulicetea), Jasiono montanae-Festucetum ovinae (Koelerio-Corynephoretea), Gentiano-Koelerietum pyramidatae (Festuco-Brometea) and Arrhenatheretum elatioris (Molinio-Arrhenatheretea). Ecologically, soil acidity (resulting from Ca concentrations of the bedrock) was the main cause of floristic dissimilarity of the grasslands and thus community differentiation. Many stands grew on soils with intermediate pH and showed a peculiar mixture of basiphilous and acidophilous species. We conclude that (i) our approach of supervised classification yields convincing reproducible results when a syntaxonomic system is adapted top-down to a geographically restricted area, (ii) nutrient-poor siliceous grasslands dominated by taxa of the Festuca ovina aggregate can be well assigned to ecologically meaningful syntaxa, and (iii) the nutrient-poor siliceous grasslands of the Lahn-Dill Highlands are of high conservation relevance and in urgent need of protection.
Cryptogams form a large part of dry grassland plant species richness. As a frequently used tool in grassland restoration, hay transfer is known to transfer cryptogam species. This might result in cryptogam stands differing from those achieved by natural succession. To assess hay transfer as a medium for cryptogam restoration, I analysed species composition of cryptogams in the hay of dry grasslands in Southern Germany, how fast they establish, and how fast they colonize adjacent plots. Cryptogam samples from hay showed species combinations similar to those of the mown sites and large shoot numbers to be present in the hay. Even low-growing and rare species were found in the hay. Hay receptor sites showed larger pleurocarpous moss and fruticose lichen patches than comparable sites without hay transfer, indicating earlier arrival of viable diaspores at the receptor sites. For acrocarpous mosses that colonize new sites by spores, no differences in turf size between succession and restoration plots were found. This shows that species transferred by hay have a distinct advantage over species that have to arrive at newly opened sites by natural means, i.e. many years later. The colonization from small restoration sites into adjacent areas without hay transfer proceeds with moderate speeds of about 1 to 2 m per year, probably with wind drift as the most important dispersal agent. Abundant cryptogam species including most pleurocarpous mosses and some Cladonia species rarely producing spores will be greatly enhanced by hay transfer. Nevertheless, the facilitation of pleurocarpous mosses may be detrimental to acrocarpous moss and epigaeic and saxicolous lichen species diversity, which should be considered in dry grassland restoration. I suggest a combination of different restoration measures in a mosaic pattern to create suitable conditions for a maximum of cryptogam species.
Between 1996 and 2006 the vegetation succession in drift sands and in blown-out gravel-rich depressions, located in the nature reserve Hulshorsterzand in the central Netherlands, was studied. Within this Natura 2000 habitat (type 2330: inland dunes with open Corynephorus and Agrostis grasslands) so-called lichen steppes are included, famous for their biodiversity, both in flora (cryptogams), and in fauna. With multivariate analysis, the relation between the primary succession, the species composition of the vegetation and the soil quality was studied in three different biotopes i.e. 1. drift sand, 2. blownout gravel-rich depressions and 3. drift sand after management. With a total of up to 34 species, lichen diversity in the study area appeared to be high. Biotope 1, i.e. the pioneer vegetation with Corynephorus canescens on blowing sand, is rather scarce in lichens. Between 1996 and 2006 green algae, C. canescens and Polytrichum piliferum appeared, with the result that much of the former open drift sand area was covered by pioneer stages of the Spergulo-Corynephoretum. If sand stopped blowing in, a combination of P. piliferum with the neophyte Campylopus introflexus occurred. The terminal stages of lichen succession on drift sand, a vegetation with mainly Festuca ovina s.l., Deschampsia flexuosa and reindeer lichens (Cladonia subgen. Cladina), proved to be rather stable. Since 1996 the lichen steppes occurring in biotope 2 were increasingly grass-encroached. Where some sand was still blowing in, lichen diversity did not change much, but gradually C. introflexus increased. However, without sand blowingin, a decreasing lichen cover and loss of some Red List lichens occurred. In general, in this grass-rich vegetation Calluna vulgaris will germinate and gradually a dry heath might develop. However, where dynamics had stopped and Pinus sylvestris seedlings established, succession to a young forest started. Vegetation change from open sand to lichen-rich vegetation is clearly related to a decrease in pH, an increase in organic matter, in % total N and in % total P. The lichen composition is clearly related to this gradient. The applied restoration measures on steep sand dunes in the eastern area, both of cutting pine trees and removing topsoil down to the mineral soil layer, proved to be successful. The sand kept drifting and the pioneer community thriving, including the lichen Stereocaulon condensatum characteristic of pioneer conditions, while the neophytic moss hardly increased between 1996 and 2006.
We report on the activities of the European Dry Grassland Group (EDGG) during the last year, namely the 8th European Dry Grassland Meeting in Uman', Ukraine in June 2011, the 3rd EDGG Research Expedition in Bulgaria in August 2011, the 4th EDGG Research Expedition in Sicily in April 2012, as well as the completed and forthcoming EDGG-coordinated special features in international journals. Then we provide a brief bibliometrical analysis of the Dry Grassland Special Features in Tuexenia since 2005. The 32 contributions of the years 2005–2011 constituted approx. 17% of the overall content of Tuexenia in this period. Including this 7th Dry Grassland Special Feature, sixty-one authors from 12 countries have contributed to these Special Features, guest-edited by yearly changing teams from a total of 16 guest editors. In the years with statistically reliable data, contributions in the Dry Grassland Special Features have been cited approximately four times as much as regular Tuexenia contributions. It is likely that this fact together with the internationality of the Special Features has contributed to the final inclusion of the journal in the Web of Science in 2011. Finally, we introduce the four research articles of this 7th Dry Grassland Special Feature. Two of them are focusing on vegetation change and restoration issues of cryptogam-rich sand dunes in the Netherlands and calcareous grasslands in Bavaria (Germany), respectively. The others, dealing with siliceous grasslands in Hesse (central Germany) and the results of EDGG Research Expedition 2009 to Transylvania (Romania), focus on syntaxonomy.
Naturschutzfachlich wertvolles extensiv genutztes Feuchtgrünland der Auen ist durch Maßnahmen des Gewässerausbaus, des Hochwasserschutzes sowie durch Entwässerung und Melioration in Mitteleuropa sehr selten geworden. Renaturierungsmaßnahmen von Gewässern und Auen werden in der jüngeren Vergangenheit gezielt eingesetzt, um die gefährdeten Tier- und Pflanzenarten des offenen Feuchtgrünlandes zu fördern. Dabei werden häufig ehemals intensiv genutzte Wiesen renaturiert. Die Frage des Flächenmanagements nach der Wiedervernässung ist sowohl aus praktischer und ökonomischer als auch aus naturschutzfachlicher Sicht wichtig. Eine extensive Beweidung ist auf den wiedervernässten Auestandorten oft praktikabler als eine Mahdnutzung, aber durch die Umstellung der Nutzung aus naturschutzfachlicher Sicht oft umstritten. Im Rahmen der vorliegenden Studie werden unterschiedliche Landnutzungsregime für Feuchtgrünland in der Luxemburger Syr-Aue sechs Jahre nach der Wiedervernässung durch ein Renaturierungsprojekt vegetationsökologisch verglichen. Ziel ist es, Unterschiede in der Vegetationszusammensetzung zwischen den Nutzungsvarianten der extensiven Beweidung, der einschürigen Mahd mit Beweidung und der zweischürigen Mahd zu analysieren und Rückschlüsse für ein künftiges Management von wiedervernässtem Auengrünland zu ziehen. Entlang der Nutzungsgrenze Weide – Mahdflächen wurden anhand von gepaarten Probeflächen, die standörtlich ähnliche Verhältnisse gewährleisten sollten, Vegetationsaufnahmen durchgeführt. Neben Parametern der floristischen Diversität und Seltenheit wurden die gewonnenen Vegetationsdaten mit Hilfe von Zeigerwerten und funktionallen Arteigenschaften analysiert. Eine NMDS-Ordination unterscheidet die Vegetationszusammensetzung der Nutzungsvarianten entlang einer Dimension signifikant voneinander. Haupteinflussfaktor ist hier die unterschiedliche Nutzung. Auf den untersuchten Weideflächen konnten insgesamt im Vergleich zu den Mahdflächen mehr Arten beobachtet werden. Die durchschnittlichen Artenzahlen, Diversitätsindizes und strukturellen Vegetationsparameter pro Aufnahmeeinheit deuten auf eine größere räumliche Heterogenität der Vegetation unter den Nutzungseinflüssen der Weidetiere hin. Bei den seltenen und naturschutzrelevanten Pflanzenarten konnten keine signifikanten Unterschiede zwischen den Varianten nachgewiesen werden. Dagegen unterscheiden sich die Arteigenschaften der vorkommenden Pflanzenarten der zweischürigen Wiesen von der Standweide im Hinblick auf die Lebensformen, den Reproduktionstyp und den Blühbeginn bereits signifikant voneinander. Die Ergebnisse dieser Studie decken sich nicht mit dem beobachteten Artenrückgang durch einen Bewirtschaftungswechsel von Mahd zu Beweidung, der bei verschiedenen Vergleichsstudien auf anderen Stand orten von Mahd- und Weidenutzungen festgestellt wurde. Die extensive Mahd- und Weidenutzung im Syrtal kommt historischen Bewirtschaftungsformen im Gebiet sehr nahe, die zunehmend zur Erhaltung und Entwicklung von artenreichen Habitattypen gefordert werden. Die unterschiedlichen Nutzungsregime ergänzen sich im Syrtal auf engstem Raum und bieten Habitatnischen für Pflanzenarten mit unterschiedlichen Ansprüchen.
The continuous decline in biodiversity in some European landscapes has led recently to the (re-) implementation of low-intensity grazing systems as an alternative to more cost-intensive conservation practices. This approach aims at developing habitat complexes comprising various successional stages and increasing plant species diversity on local (a-diversity) and landscape scales (b-, y-diversity). The primary objectives of this review were to uncover ecological processes in which large domestic herbivores (cattle, equids, sheep, goats, pigs) have a key function in affecting plant diversity and to provide a framework for future research and conservation practices. The reviewed literature covers a wide range of ecosystem types in various temperate regions of Europe with a main focus on recent results from Central Europe. Low-intensity grazing enhances existing environmental gradients and generates manifold disturbance patterns on various spatial scales resulting in high habitat diversity. Livestock trampling has a so far underestimated impact on plant species composition and richness. Additionally, selective herbivore behavior facilitates the coexistence of plant species representing different functional types including a considerable number of threatened and grazing-sensitive species. Co-occurrence of progressive and regressive successional processes on low-intensive pastures results in a high b- and y-diversity, an effect that has been observed soon after the (re-)implementation of grazing. Persistence of speciespoor successional stages of dominant competitive graminoid and herb species can in many cases be inhibited by grazing. Large domestic herbivores serve as effective vectors for the dispersal of diaspores, thus improving the connectivity of isolated plant populations. There is a combined effect of diaspore dispersal and microsite creation which can increase the probability of diaspores to successfully germinate and establish. Overall, low-intensity grazing represents a highly flexible concept to maintain and restore plant diversity in cultivated landscapes; general management implications are given.
Borstgrasrasen, ein prägender Bestandteil der Kulturlandschaft im Schwarzwald, sind in starkem Wandel begriffen, der in erster Linie von Änderungen der Landnutzung abhängt. Um die funktionellen Zusammenhänge in den Borstgrasrasen abbilden zu können, werden die dort vorkommenden Arten zu funktionellen Pflanzentypen gruppiert. Für diese Klassifikation der Arten werden Merkmale herangezogen, die funktionell mit der Reaktion der Arten auf unterschiedlich intensive Beweidung oder Pflege in Zusammenhang stehen. Zum einen wird an ausgewählten Merkmalen, die vor Ort gemessen wurden, überprüft, wie sie bei ausgewählten Arten innerhalb und zwischen Beständen und schließlich auch zwischen den Arten variieren, um deren Eignung für eine Klassifikation zu prüfen. Zum anderen werden Eigenschaften für eine Reihe von Arten aus der Merkmals-Datenbank LEDA abgefragt und zur Ableitung von funktionellen Pflanzentypen (PFTs) mittels numerischer Klassifikation verwendet. Es zeigt sich, dass einige Eigenschaften wie die spezifische Blattfläche (SLA) eine gute Eignung für die Differenzierung von Arten und Beständen haben, da sie nur bei einigen Arten und zudem wenig plastisch auf unterschiedlich intensive Beweidung reagieren. Andere Merkmale, wie das C/N-Verhältnis der Blätter, variieren sehr stark innerhalb einiger Arten und eignen sich somit weniger für eine Klassifikation. Diese ergibt 17 PFTs, die zunächst nach der Lebensform unterschieden werden und dann insbesondere nach den Kriterien Anordnung der Blätter, spezifische Blattfläche und Blattfläche weiter untergliedert werden Einige PFTs zeigen klar unterschiedliche Deckungswerte in verschiedenen Typen von Borstgrasrasen. Andere tragen nicht zur Differenzierung der Rasen bei, da sie in den unterschiedlichen Borstgrasrasen durchgehend Matrixarten enthalten oder überall nur spärlich auftreten. Eine grafische Auswertung nach dem ordinalen LHS-Ansatz (je eine Achse für SLA, Wuchshöhe und Samenmasse) zeigt eine einigermaßen klare Differenzierung der meisten der o. g. Typen von Borstgrasrasen. So sind beide Ansätze, PFT und LHS, geeignet, um eine Zuordnung des Nutzungstyps der Borstgrasrasen vorzunehmen.
Offene Sandvegetation auf Binnendünen zählt zu den am stärksten bedrohten Vegetationstypen Mitteleuropas. Zu den Pionierarten subatlantisch geprägter Sandstandorte gehört das konkurrenzschwache Silbergras (Corynephorus canescens). In Randbereichen von zwei Mäanderschleifen der Hase (Emsland, NW-Deutschland), die früher zum Teil unter intensiver landwirtschaftlicher Nutzung standen, wurden im Rahmen von Restitutionsmaßnahmen Silbergrasfluren (Spergulo vernalis-Corynephoretum canescentis) auf neu geschaffenen, nährstoffarmen Dünenstandorten angesiedelt. Die „Neodünen“ wurden hierzu mit Mahdgut aus einer Leitbildfläche (nahegelegenes Naturschutzgebiet) inokuliert und vorwiegend mit Rindern (selten mit Pferden) extensiv beweidet. Auch zehn Jahre nach den Restitutionsmaßnahmen sind Corynephorus-Horste auf allen einst inokulierten Flächen und in den Altbeständen vorhanden, jedoch kommen sie in unterschiedlicher Vergesellschaftung vor. Nur einmal konnte eine Neuansiedlung von C. canescens auf einer offenen Sandfläche in Flussnähe festgestellt werden. Unterschiede an den Wuchsorten im Offensandanteil, Humusgehalt des Substrates sowie in der Anzahl und Zusammensetzung konkurrierender Pflanzenarten beeinflussen die Vitalität einzelner Corynephorus-Individuen und die Größe ihrer Populationen. Die Horste variieren in Frequenz, Größe, Vitalität und Anzahl ihrer Ausbreitungseinheiten. Die inokulierten Bestände der neu angelegten Dünen unterscheiden sich in diesen Parametern am stärksten von denen der fragmentierten Altdüne und solchen, die sich spontan neu gebildet haben. Die Ergebnisse zeigen, dass die Größe der Horste mit der Anzahl der Blütenstände und damit mit dem Ausbreitungspotenzial von C. canescens korreliert. Die Größe der Horste hängt von den jeweiligen Wuchsbedingungen ab. Eine dauerhafte Etablierung von C. canescens ist von einem komplexen Wirkungsgefüge mehrerer Faktoren abhängig. Über eine erfolgreiche Ausbreitung entscheidet eine möglichst große Phytomasse des Horstes, da diese die Anzahl der Blütenstände und Diasporen positiv beeinflusst. Das längerfristige Bestehen von C. canescens-Populationen ist im Bereich der „Neodünen“ unter den derzeitigen Bedingungen (z. B. Konkurrenz anderer Pflanzenarten, höhere Humus-Akkumulation, Fehlen stärkerer Offenboden-Dynamik) nicht gesichert. Ein höherer Beweidungsdruck sollte eine Re-Dynamisierung fördern.
Das Sumpf-Greiskraut (Senecio paludosus) zählt in Deutschland zu den ausgeprägten Stromtalpflanzen und hat in den letzten Jahrzehnten in seiner Häufigkeit stark abgenommen. Ziel der Studie war eine Untersuchung der Vergesellschaftung und standörtlichen Bindung dieser bundesweit gefährdeten Art. Dazu wurden ein 39 Vegetationsaufnahmen umfassender Datensatz von der Unteren Wümme und ein um Literaturaufnahmen von weiteren vier Flüssen bzw. Flusssystemen (Donau, Rhein, Elbe, Oder) ergänzter Datensatz aus Deutschland mit Hilfe numerischer Klassifikations- und Ordinationsverfahren analysiert. S. paludosus weist eine nur geringe soziologische Amplitude auf und kommt fast ausschließlich in Phragmitetalia- und Calystegietalia-Gesellschaften vor. Wichtigster differenzierender Umweltfaktor ist die Bodenfeuchte, die einen Gradienten von sehr nassen Feuchtröhrichten und Großseggenrieden bis zu weniger nassen Landröhrichten und Feuchtstaudenfluren bedingt. Die Art ist kaum mit weiteren Arten des Senecionion fluviatilis oder anderen Stromtalpflanzen vergesellschaftet. Neben der Lebensraumzerstörung der flussbegleitenden Biotope sind vermutlich auch die mangelnden Regenerationsmöglichkeiten in den Röhrichten der nur noch wenig gestörten Auenbereiche für den Rückgang der Art verantwortlich.