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Identifying factors that underlie invasive species colonisation and change in density could provide valuable insights into the mechanisms of biological invasions and for invasive species management. We examined a suite of factors potentially influencing the landscape-level invasion of Lantana camara L., one of the most ubiquitous invasive species in South Asia. These factors included disturbance factors like forest fires, historical habitat modification, and edge effects, in addition to factors like propagule pressure and habitat suitability. We examined the relative importance of these factors on the colonisation and change in density of L. camara in the Biligiri Rangaswamy Temple Tiger Reserve, Western Ghats, India. We used extensive (1997–2008) datasets tracking the presence and abundance of L. camara and combined these with corresponding data on disturbances, propagule pressure, and habitat suitability. We used an information-theoretic model selection approach to determine the relative importance of each factor on the colonisation and change in density of L. camara. Colonisation was mainly a function of proximity to already established populations (i.e. propagule pressure), whereas increase in L. camara density appeared to be constrained by high fire frequency. Research and management efforts need to recognize the multidimensional nature of mechanisms underlying L. camara’s success during different invasion phases when strategizing interventions to mitigate its effects.
An Hand von 4415 Vegetationsaufnahmen, die von einem Ackerbrachen-Versuch auf Dauerflächen im Neuen Botanischen Garten der Universität Göttingen aus dem Zeitraum 1969-2006 vorliegen, wird der Anteil an Neophyten untersucht. Der Neophytenanteil an der Gesamtflora des Sukzessionsversuchs (insgesamt 372 Taxa) liegt mit 8,6% in vergleichbarer Größenordnung wie in der Flora der Umgebung. In der ungestörten Ackerbrachen-Sukzession waren Neophyten mit 8-12% an der Artenzahl beteiligt. Der Anteil der Neophyten am Deckungsgrad der Krautschicht war im Grasland- und Strauchstadium (3.-20. Jahr nach dem Brachfallen) mit 50 bis zu 70% am höchsten und nahm mit der Entwicklung einer geschlossenen Gehölzschicht im Pionierwaldstadium signifikant ab. Wichtigste Neophyten in der ungestörten Ackerbrachen-Sukzession waren Conyza canadensis (Annuellen-Stadium), Epilobium ciliatum (Grasland-Stadium und vor allem Solidago canadensis (Grasland- bis Strauchstadium). Neophytische Gehölze spielen - im Gegensatz zu Nordamerika - in der Göttinger Ackerbrache bisher keine Rolle. Wurden die Ackerbrachen nur einmal jährlich gemäht so nahmen die Neophytenanteile am Deckungsgrad von weniger als 15% im ersten Jahrzehnt auf bis zu fast 90% im vierten Jahrzehnt zu. Bei zwei- bis achtmaliger Mahd lag der Anteil der Neophyten am Deckungsgrad nut bei etwa 1%, an der Artenzahl bei etwa 5%. Auf den mehrmals jährlich gemähten Flächen ließ sich keine Erhöhung des Neophytenanteils durch Düngung nachweisen, lediglich auf den einmal gemähten war dieser im Vergleich zu den ungedüngten Flächen höher. Obwohl Bodenstörungen häufig als eine wichtige Voraussetzung für die Etablierung von Neophyten angesehen werden, fiel der Anteil der Neophyten auf den regelmäßig gepflügten Flächen niedriger aus als bei einmaligem Mähen oder Mulchen. Entscheidend für die Unterschiede in den Neophytenanteilen war vor allem die Reaktion von Solidago canadensis auf die verschiedenen Versuchs(Störungs-)varianten (Mahd, Mulchen, Pflügen, Düngung). Am Beispiel Solidago canadensis zeigte sich auch sehr deutlich, dass der Erfolg eines Neophyten in einer Pflanzengemeinschaft sehr stark von seiner Identität abhängt, d.h. nicht der floristische Status, sondern die morphologischen, physiologischen und genetischen Eigenschaften entscheiden darüber, ob sich eine Art in einer Sukzession invasiv verhält oder nicht.
Auf Weidezaunstreifen innerhalb von Koppelkomplexen herrschen aufgrund fehlender Bodenverdichtung und stärkerem Verbiss gegenüber der Weidenarbe besondere Standort- und Konkurrenzbedingungen. In einer neu begründeten Grünlandnarbe reichern sich in den von uns untersuchten Cynosurorion-Gesellschaften bereits 3-5 Jahre nach der Zaunziehung Festuca rubra agg., Dactylis glomerata, Holcus lanatus und Arrhenatherum elatius an. Etwa 7-9 Jahre nach der Zaunziehung geht die Deckung des Rotschwingels langsam auf etwa 45 % zurück. In den entstehenden Lücken und an Auswurfhügeln bestehen gute Ansiedlungsbedingungen für Moose. Das höhere Porenvolumen kann zu höheren Mineralisierungsraten führen und begünstigt damit die Ansiedlung von Eutrophierungszeigern und Weideunkräutern. Durch schwache oder späte Beweidung werden im Weidezaunstreifen die Entwicklung von Weideunkräutern und Dominanzen von Obergräsern gefördert. Bei zeitig im Jahr genutzten Weiden ist der Verbiss auf dem Weidezaunstreifen etwa doppelt so hoch oder höher als auf den angrenzenden Weidenarben. Dieser starke Verbiss bedingt, bei kontinuierlicher Bewirtschaftung, eine Zunahme von Arten mit einer hohen Störungstoleranz. Die Düngergaben im Rahmen der Weidepflege führen im Weidezaunstreifen nur zu einer schwachen Kompensation des Nährstoffentzuges, sodass sich nach weniger als 9 Jahren die Festuca rubra- Agrostis capillaris-Gesellschaft mit einem hohen Anteil von Rosettenpflanzen, Geophyten und Arten, die ein hohes Regenerationsvermögen aufweisen, etabliert.
Im Sommer 2005 wurde die Vegetation flussbegleitender Meldenfluren des Chenopodion glauci (Klasse: Bidentetea tripartitae) an der unteren Oder untersucht. Zur Analyse der Standort- und Entwicklungsbedingungen wurden 112 Vegetationsaufnahmen angefertigt und die Parameter Bodenart, pH-Wert, Carbonat-, Kohlenstoff-, Stickstoff- und Wassergehalt sowie die Überflutungsdauer erfasst. Die Ermittlung der Anteile der Lebensformentypen nach Raunkiaer und Strategietypen nach Grime diente zur weiteren Kennzeichnung der Bestände.
Bei sommerlichem Niedrigwasser entwickeln sich auf den offenen, flussbegleitenden Ufern sehr schnell lückige bis dichte, zum Teil sehr niedrigwüchsige Bestände des Chenopodion glauci. Die Flussmelden-Gesellschaften besiedeln sandige, langüberflutete Standorte, die im Schnitt etwa 50 cm oberhalb der Niedrigwasserlinie liegen. Therophyten dominieren mit 61 % klar, gefolgt von Hemikryptophyten mit 15 % und Geophyten mit 11 %. Unter den Strategietypen herrschen CR-Strategen mit 35 % vor. In Abhängigkeit von der Lage über der Niedrigwasserlinie und der Störungsintensität durch fließendes Wasser kommen verschiedene Gesellschaften und Untereinheiten vor: Im Unteren Odertal ist das Chenopodion durch das Xanthio-Chenopodietum und die Xanthium albinum-Gesellschaft vertreten. Auf die Artenkombination wirken sich die benachbarte Vegetation, die Samenbank vor Ort, Überflutungen und Störungen entscheidend aus. Die Standorte des Xanthio-Chenopodietum zeigen eine weite Amplitude von schnell abtrocknenden bis nahezu ständig überfluteten Flächen. Aufgrund unterschiedlicher Standortbedingungen konnten drei Subassoziationen des Xanthio-Chenopodietum unterschieden werden, die sich wiederum in Abhängigkeit von der Höhe über der Niedrigwasserlinie in Varianten untergliedern ließen. -Standorte mittlerer Störungsintensität, aber mit geringer Überflutung, werden von der Xanthium albinum-Gesellschaft besiedelt. Diese wächst auf höher gelegenen Sandflächen oftmals als schmaler Streifen vor Phragmites australis-Röhrichten. Im Vergleich zum Xanthio-Chenopodietum hat die Xanthium albinum-Gesellschaft hohe Anteile an Geophyten und Hemikryptophyten. Ebenso weist der hohe Anteil an Konkurrenz-Strategen auf bessere Etablierungsbedingungen für langlebige Arten aufgrund geringerer Störungsintensität hin.
Besonders auf langsam abtrocknenden, bodenfeuchten Standorten des Xanthio-Chenopodietum nehmen Charakterarten der Isoëto-Nanojuncetea qualitativ und quantitativ zu. Eine eindeutige soziologische Einordnung dieser Bestände in das Cypero-Limoselletum oder das Xanthio-Chenopodietum ist schwierig. In der vorliegenden Arbeit wurden die Cyperus fuscus-reichen Pionierfluren wegen des steten Vorkommens von Rzifercieiezz-Charakterarten dem Xanthio-Chenopodietum unterstellt.
In der vorliegenden Studie wird aufbauend auf 54 pflanzensoziologischen Aufnahmen eine ökologische und syntaxonomische Gliederung der Heidenelken-reichen, bodensauren Magerrasen der Medebacher Bucht (Ostrand des Rheinischen Schiefergebirges) vorgenommen. Die Aufnahmen werden dem Thymo pulegioidis-Festucetum ovinae Oberd. 1957, einem artenreichen, mesophilen Silikat-Magerrasen mit einer lückigen Feldschicht zugeordnet. Bei den Lebensformen überwiegen Hemikryptophyten und Therophyten. Dominante Strategietypen sind Arten mit intermediärer Strategie (CSR), Konkurrenz- und Ruderal-Strategen. Das Thymo-Festucetum kann in zwei floristisch-soziologisch und ökologisch deutlich getrennte Subassoziationen untergliedert werden. Die entscheidenden Standortfaktoren für diese Unterteilung sind die Bodenfeuchte und Nutzung. Die frischeren Standorte der Subassoziation von Achillea millefolium werden meist beweidet oder einschürig gemäht. Besiedelt werden ebene bis kaum geneigte flachgründige Braunerden. Die kryptogamenreichen Bestände der Subassoziation von Viola arvensis siedeln auf Skeletthumusböden oft stark geneigter Hänge und liegen brach. Das Thymo-Festucetum ist meist mosaikartig mit anderen Gesellschaften verzahnt. Auf frischeren und nährstoffreicheren Standorten wird die Subassoziation von Achillea millefolium durch Gesellschaften des Wirtschaftsgrünlandes abgelöst. Die Subassoziation von Viola arvensis steht in Kontakt zu Gesellschaften der Calluno-Ulicetea. Gegenüber den Ausbildungen auf Lockersubstraten im Tiefland fehlen dem Thymo-Festucetum auf Festgestein in den Mittelgebirgen eigene Höhen-Differenzialarten. Der ökologisch wirksamste edaphische Unterschied scheint die größere Dynamik mit teilweiser Übersan- dung der Pflanzen auf den Sandstandorten im Tiefland zu sein. Zur Pflege der Bestände der Achillea millefolium-Subassoziation des Thymo-Festucetum in der Medebacher Bucht ist eine extensive Beweidung die optimale Pflegemaßnahme. Die bevorzugte Form der Nutzung sollte die Hütehaltung mit Schafen und einzelnen Ziegen sein. Für die Bestände der Viola arvensis-Subassoziation erscheint keine regelmäßige Nutzung notwendig. Vielmehr sind unregelmäßige Störungen anzustreben.
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.
In der stark fragmentierten Porphyrkuppenlandschaft nordwestlich von Halle (Sachsen-Anhalt) wurden vegetationsdynamische Prozesse auf kleinflächigen xerothermen Standorten (Kuppen unter 500 qm) unterschiedlichen Alters analysiert. Die Grundlage bildeten detaillierte, flächengenaue vegetationskundliche Erhebungen aus den Jahren 1992 und 2000. Hierbei konnte festgestellt werden, dass die Individuendichte der meisten der insgesamt 216 Arten Schwankungen aufwies, wobei nur für einen geringen Teil der Arten eine deutliche Ab- bzw. Zunahme (Stetigkeitsschwankungen > 10 %) registriert wurde. Während vorwiegend ruderale Arten zurückgingen, erhöhte sich die Stetigkeit einer Reihe von Arten der Trocken- und Halbtrockenrasen. Die floristische Ähnlichkeit der Kuppen zwischen den beiden Untersuchungsjahren lag im Mittel bei 62 %. Dies schlug sich z.T. auch in einem Umbau der insgesamt 28 Pflanzengesellschaften nieder. Dabei zeigten die xerothermen Trocken- und Halbtrockenrasen eine höhere Stabilität, während die stärker ruderalisierten Gesellschaften eine hohe Dynamik aufwiesen und sich auf verschiedenen Wegen zur Festuca rupicola-Gesellschaft und zum Thymo-Festucetum umbildeten. Unter den gegebenen standörtlichen Verhältnissen stellen diese beiden Gesellschaften vorläufige Endstadien der Vegetationsentwicklung dar. Dieser Trend zur Entwicklung von Trocken- und Halbtrockenrasen auf den kleinflächigen Porphyrkuppen spiegelt sich auch in der Zusammensetzung der Diasporenbank wider. Kleinflächige Porphyrkuppen sind nicht durch Pufferzonen vom angrenzenden Umland abgeschirmt. Daher stellen Störungen, die vorwiegend durch die Art und Weise der Bewirtschaftung gekennzeichnet sind, einen entscheidenden Einflussfaktor für die Vegetationsentwicklung dar. Je geringer das Ausmaß der jährlichen Störungen ist, desto eher tendiert die Entwicklung zu naturnäheren sowie stabileren Trocken- und Halbtrockenrasen-Gesellschaften. Dabei kann sich die Form der Umlandbewirtschaftung jährlich ändern bzw. können außergewöhnliche Ereignisse auftreten. Aus diesem Grund unterliegen die Artenzusammensetzung sowie die Vegetationsentwicklung auf den kleinflächigen Porphyrkuppen einer großen Zufälligkeit. Dies erklärt, dass die Zusammenhänge zwischen Artenzahl und Gemeinschaftskoeffizienten in Abhängigkeit von der Flächengröße der Kuppen nur eine geringe Korrelation aufweisen. Aus naturschutzfachlicher Sicht besitzen die kleinen Porphyrkuppen jedoch ein Potential an gefährdeten und geschützten Arten, welches hinsichtlich Artenzahl sowie Individuendichte mit dem Alter der Kuppen zunimmt. Somit können sie Trittsteinfunktionen in der stark fragmentierten Landschaft des unteren Saaletals einnehmen.
Sekundärsukzession auf Kahlschlagflächen eines Buchenwaldes : Dauerflächenuntersuchungen 1971–2013
(2014)
Im Winter 1970/71 wurde durch den Göttinger Wald eine breite Schneise für ein neues Straßenbauprojekt geschlagen. Hier wurden im Sommer 1971 zwei Dauerflächen (F1, F2, je 8 x 8 m²) eingerichtet. Nachdem der Straßenbau aufgegeben wurde, konnten die Flächen mit ihrer natürlichen Sukzession bis heute kontinuierlich pflanzensoziologisch untersucht werden. Alljährlich wurden zweimal Vegetationsaufnahmen im Frühling und Sommer, vorwiegend mit Schätzung des Deckungsgrades der Schichten und Arten durchgeführt. Für die Auswertung über 43 Jahre wurden die Aufnahmedaten in Tabelle 1 und 2 als Beilage für jeweils mehrere Jahre mit Angaben von absoluter Stetigkeit und Deckungsgrad-Median zusammengefasst und mit einer aktuellen Aufnahme des benachbarten Buchenwaldes verglichen.
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.
Am 1. Dezember 1988 führte ein Eisbruch zu erheblichen Auflichtungen in Buchenwäldern Ostwestfalens. Am Osthang eines Kalkbuchenwaldes am Ochsenberg (Eggegebirge/Nordrhein-Westfalen) wurden in einer Naturwaldzelle (NWZ) zwei Dauerprobeflächen (davon eine gezäunt) als sogenannte Kernflächen ausgepflockt, um Erkenntnisse über die natürliche Regeneration dieses Bestandes nach dem Eisbruch zu gewinnen. Neben dem Baumbestand (1989, 1999, 2009) wurden in beiden Kernflächen die Gehölzverjüngung (1989, 1993, 1997, 2011) und die Vegetation (1989, 1993, 1994, 2011) wiederholt aufgenommen. Ein Vergleich der vorliegenden Vegetations- und Verjüngungsaufnahmen zeigte nach dem Eisbruch zunächst die Etablierung einer Urtica-Rubus-Krautflur, die von den verbesserten Licht- und Nährstoffbedingungen profitierte. Arten des geschlossenen Waldes wurden von den Störungen kaum beeinträchtigt. Sie persistierten in vom Eisbruch unversehrten Bereichen, im Schutz von Totholzstrukturen und der aufkommenden Verjüngung. 20 Jahre nach dem Eisbruch hatte sich die Baumschicht regeneriert. Anfänglich deutliche erkennbare Unterschiede in der Artenzusammensetzung zwischen verschiedenen Kleinstandorten am Hang (Ober-, Mittel- und Unterhang) und Zäunungsvarianten (mit und ohne Zäunung) verringerten sich. Insbesondere die abnehmende Lichtverfügbarkeit führte zu einem erheblichen Rückgang der lichtliebenden Störzeiger und zu einer generellen Verringerung der Krautschichtdeckung. Konstante Deckungsgrade wiesen lediglich die Frühjahrsgeophyten Allium ursinum und Cardamine bulbifera auf, die vom dunkleren und feuchteren Mikroklima im sich regenerierenden Wald profitierten. Pionierbaumarten konnten sich nach der Störung nur geringfügig etablieren, da die Verjüngung stets von der Buche dominiert wurde. Dazu trugen umgestürzte Buchen bei, die neu austrieben, besonders aber die Eckernsaat der verbliebenen Altbuchen, in deren Schutz sich die meisten Jungbuchen ent - wickelten. Aufgrund der geringen Lichtverfügbarkeit in den heutigen Beständen verjüngt sich aber selbst die schattentolerante Buche nicht mehr. Die vorliegende Untersuchung dokumentiert die schnelle Regenerationsfähigkeit des Kalkbuchenwaldes auch nach großflächiger Störung. Die Wälder des Eggegebirges sind aufgrund der Luvlage und hoher Niederschläge anfällig für Schnee- und Eisbruch, so dass auch in der NWZ Ochsenberg mit weiteren Störungen zu rechnen ist. Eine regelmäßige wald- und vegetationskundliche Aufnahme der Kernflächen und eine Erweiterung der Dauerflächenuntersuchungen auf die gesamte NWZ Ochsenberg sind daher empfehlenswert, um zukünftige Störungen und unterschiedliche Sukzessionsstadien erfassen zu können. In Kombination mit Daten aus anderen Naturwaldreservaten können die Ergebnisse aus der NWZ Ochsenberg dabei helfen, natürliche Entwicklungsprozesse nach großflächigen Störungen zu analysieren und Rückschlüsse auf eine naturnahe Bewirtschaftung von Buchenwäldern zu ziehen.