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Neben dem Habitatverlust gelten populationsbiologische und genetische Konsequenzen der Habitatfragmentierung seit den 1990er Jahren als wesentliche Ursache der Gefährdung von Pflanzen und stehen damit nun auch im Fokus des botanischen Artenschutzes. Der vorliegende Beitrag gibt anhand von Beispielen einen Überblick über den Stand der Forschung in diesem Bereich und versucht abzuschätzen, welche Bedeutung Habitatfragmentierung und die dadurch entstehenden kleinen, isolierten Populationen auf heimische Pflanzenarten haben können. Als wesentliche und offenbar sehr weit verbreitete negative Effekte werden Gendrift, Inzuchtdepression, Zufallsereignisse, Bestäuberlimitierung und Randeffekte identifiziert. Zusammen mit verringerter Habitatqualität durch Eutrophierung, Entwässerung oder Nutzungsänderung und sich gegenseitig verstärkend wirken sie zumeist negativ auf die Fitness der Individuen und Populationen und erhöhen so deren Aussterberisiko. Dieser negative Effekt kleiner Populationen auf die Fitness des Individuums wird - unabhängig von der Ursache, die sich häufig nur durch wissenschaftliche Experimente ermitteln lässt - als Allee-Effekt bezeichnet. Eine durch einen Biotopverbund geförderte Metapopulationsdynamik kann das dauerhafte Aussterben von Pflanzenpopulationen verhindern und mindert die negativen genetischen Effekte der Habitatsfragmentierung über einen erhöhten Genfluss durch Pollen und Samen. Die bisherigen wissenschaftlichen Studien in Mitteleuropa beruhen allerdings in überproportionaler Weise auf bestimmten Pflanzenfamilien (Gentianaceae, Primulaceae), Habitaten (Trocken- und Magerrasen, Wirtschaftsgrünland), insekten- und obligat fremdbestäubten sowie weitgehend auf sexuelle Fortpflanzung angewiesenen Arten. Dagegen liegen etwa über Grasartige, Ruderal- und Segetalpflanzen, Neophyten, wind- und selbstbestäubende Arten und solche, die sich weitgehend vegetativ oder über apomiktisch gebildete Samen fortpflanzen, nur wenige Erkenntnisse vor. Gerade diese und Pflanzenarten mit hohem Ausbreitungspotenzial müssen aber nach derzeitigem Wissensstand als weniger sensitiv gegenüber Habitatfragmentierung eingestuft werden. Auf diesen Befunden aufbauend werden für die Naturschutzpraxis Biotoptypen hinsichtlich ihrer Sensitivität gegenüber Habitatfragmentierung klassifiziert und biologisch-ökologische Merkmale von sensitiven und weniger sensitiven Arten gegenübergestellt. Schließlich werden allgemeine Konsequenzen für die Naturschutzpraxis (Zielarten und Zielbiotope von Biotopverbundsystemen, Mindestgröße sowie genetische Rettung von Populationen, Wiederausbringung aus Erhaltungskulturen) präsentiert.
Im Jahr 1993 wurden auf ehemaligen Ackerflächen mit und ohne Bodenabtrag in der nördlichen Münchner Schotterebene durch die Übertragung von Mähgut aus dem Naturschutzgebiet „Garchinger Heide“ neue Kalkmagerrasen angelegt. Zwischen 2003 und 2005 wurde die Artenvielfalt der Gefäßpflanzen, Moose und Flechten auf den neu geschaffenen Flächen untersucht und mit Referenzflächen im Naturschutzgebiet verglichen, um den Einfluss von Renaturierungsmaßnahmen (z. B. Bodenabtrag) und unterschiedlichen Managementvarianten (z. B. Mahd, Beweidung) zu ermitteln. 12 Jahre nach Beginn der Renaturierungsmaßnahmen sind die Gesamt-, Moos- und Flechtenartenzahlen auf Bodenabtragsflächen höher als auf Flächen ohne Bodenabtrag, wo dagegen mehr Gefäßpflanzenarten Vorkommen. Die neu geschaffenen Abtragsflächen weisen höhere Moos- bzw. Flechtenartenzahlen auf als eine 60 Jahre alte Abtragsfläche („Rollfeld“) im Naturschutzgebiet, die aber bei kleinen Flächengrößen reicher an Phanerogamenarten ist.
Vergleicht man die Flächen ohne Bodenabtrag, so weisen die neuen Flächen höhere Gefäßpflanzen- und Gesamtartenzahlen auf, wogegen die ursprünglichen Flächen des Naturschutzgebietes reicher an Moosarten sind. Werden jedoch als Zielarten der Renaturierung die Gefäßpflanzenarten der Klasse Festuco-Brometea betrachtet, so sind die Naturschutzgebietsflächen mit bzw. ohne Bodenabtrag artenreicher als die korrespondierenden ehemaligen Ackerflächen. Dies gilt auch für die Arten des Abietinellion, des Tortelletum inclinatae sowie Toninion caeruleonigricantis, die als Zielarten der Kryptogamen im engeren Sinne definiert wurden. Beim Vergleich unterschiedlicher Pflegemaßnahmen auf Renaturierungsflächen ohne Bodenabtrag zeigen sich bei zweischüriger Mahd deutlich geringere Anzahlen an Gefäßpflanzen und Moosarten sowie an Festuco-Brometea-Arten als bei einschüriger Mahd oder Beweidung. Einschürige und beweidete Flächen unterscheiden sich in ihren Artenzahlen kaum; allerdings wurde auf einschürigen Flächen eine hohe Phytomasse pleurokarper Moose ermittelt, die auf schlechtere Bedingungen für schwachwüchsige Kryptogamen hindeutet. Insgesamt gesehen stellt der Oberbodenabtrag mit nachfolgendem Mähgutauftrag von den untersuchten Maßnahmen die am Besten geeignete Methode zur Anlage neuer Kalkmagerrasen dar. Bei Flächen ohne Oberbodenabtrag wirkt sich ein Pflege durch jährliche Mahd oder Beweidung günstiger auf die Etablierung von Zielarten aus als zweischürige Mahd. Die Ergebnisse zeigen, dass die in der vorliegenden Arbeit definierten Zielartengruppen der Festuco-Brometea für Gefäßpflanzen, der Moosarten des Abietinellion und des Tortelletum inclinatae sowie der Flechten des Toninion caeruleonigricantis besser dafür geeignet sind, den Erfolg von Renaturierungsmaßnahmen zu bewerten als reine Artenzahlen.
Vegetation und Management seltener Pflanzenarten im Küstengrünland einer dänischen Ostseeinsel
(2010)
Die vorliegende Arbeit beschreibt die Vegetation des Küstengrünlandes im Naturschutzgebiet „Vestamager“ (ca. 2000 ha) südlich von Kopenhagen sowie Vorkommen von Iris spuria, Selinum dubium und Cerastium subtetrandrum. Die mit diesen Arten verbundenen Pflanzengesellschaften und Standort - faktoren werden ermittelt, um das Management des Naturschutzgebietes zu verbessern. Auf der Grundlage von 73 Vegetationsaufnahmen werden mit TWINSPAN-Klassifikation und indirekter Gradientenanalyse (DCA) die Hauptvegetationseinheiten und wichtigsten Umweltgradienten bestimmt. Die Vegetationsentwicklung 2004–2008 wird in einer weiteren Ordination mit Hilfe historischer Aufnahmen untersucht. Die vegetationsbestimmenden Faktoren auf Vestamager sind Salinität, Feuchtigkeit und Beweidung. Magere, salzgeprägte Weidegesellschaften des Lolio-Cynosuretum sind häufig; innerhalb dieser Assoziation ist zwischen einer wechselfeuchten Ausbildung mit Molinion-Elementen und einer wechseltrockenen Ausbildung mit floristischen Beziehungen zum Mesobromium zu unterscheiden. Im Südwesten des Gebietes wird das Lolio-Cynosuretum mit steigender Salinität durch Salzrasen des Juncetum gerardii ersetzt. Innerhalb der Salzrasen ist auf Ameisenhaufen Salzpioniervegetation entwickelt. Der Übergangsbereich zum Hydrolitoral wird von Brackwasserröhrichten besiedelt. Auf feuchten bis nassen Standorten geht das Lolio-Cynosuretum in Flut- und Trittrasengesellschaften des Ranunculo repentis-Alopecuretum geniculati über. Bei schwacher Beweidung bilden sich Calamagrostis epigejos- Dominanzbestände aus. Iris spuria und Selinum dubium kommen mit je einer Population in der wechseltrockenen Ausprägung des Lolio-Cynosuretum juncetosum gerardii im nördlichen Teil des Gebietes vor. Kleinere Vorkommen von Selinum dubium finden sich auch in Flut- und Trittrasengesellschaften. Cerastium subtetrandrum kommt mit mehreren Kleinpopulationen in Salzpionierrasen auf Ameisenhaufen vor. Iris spuria reagiert empfindlich auf Beweidung und ist in den letzten Jahren deutlich zurückgegangen. Selinum dubium ist toleranter gegenüber Beweidung, und vegetative Individuen können auch auf beweideten Flächen überdauern. Cerastium subtetrandrum ist indirekt von Beweidung abhängig, da potentielle Standorte dieser Art durch Beweidung erhalten und gefördert werden. Intensivierte Beweidung sowie Entfernen von Gehölzen haben Hochgräser zurückgedrängt und Arten offener, salzgeprägter Weidelandschaften gefördert, jedoch ohne Erhöhung der floristischen Diversität. Der optimale Schutz der Zielarten kann nur durch kombinierte Nutzungskonzepte erreicht werden. Für eine langfristige Erhaltung von Iris spuria und Selinum dubium ist eine Reduzierung der Beweidung notwendig. Die Erhaltung von Cerastium subtetrandrum erfordert dagegen eine niedrige Vegetation mit relativ intensiver Beweidung. Eine stärkere Differenzierung der Beweidungsintensität würde alle drei Zielarten auf Vestamager fördern.
Artenreiches Magergrünland ist inzwischen sehr selten im nordwest deutschen Tiefland und heutzutage meist auf militärische Übungsgelände oder Naturschutzgebiete beschränkt. Im Grünland zählen Wiesen-Glockenblume (Campanula patula) und Echtes Tausendgüldenkraut (Centaurium erythraea) zu den Indikatoren für artenreiche Bestände und bestenfalls mäßig nährstoffreiche Standorte. Dennoch ist der Kenntnisstand zur Ökologie der Arten gering. In dieser Studie werden die Standortansprüche von C. patula und C. erythraea in Weidelgras-Weißkleeweiden (Lolio-Cynosuretum) auf einem militärischen Übungsplatz im Sandmünsterland (Nordrhein- Westfalen) untersucht. In der Vegetationsperiode 2008 wurden für beide Arten die Verbreitung (100 m × 100 m-Raster) erfasst, Vegetationsaufnahmen von Beständen mit Vorkommen (Präsenzaufnahmen) und ohne Vorkommen (Absenzaufnahmen) angefertigt sowie die Populationsstruktur auf den Präsenzflächen aufgenommen. C. patula und C. erythraea haben innerhalb des Untersuchungsgebiets ähnliche Standortansprüche: Sie besiedeln frische, mäßig saure und höchstens mäßig stickstoffreiche Magerweiden auf schluffig-sandigen Substraten. Die deutlichsten Unterschiede bestehen hinsichtlich der Wasserversorgung. C. erythraea besiedelt im Vergleich zu C. patula feuchtere, oft wechselfrische bis -feuchte Standorte. Als Offenlandarten sind beide Sippen auf Nutzung oder Störungen angewiesen. Nach den Ergebnissen der vorliegenden Studie vertragen sie Mahd mäßig bis gut und Beweidung mäßig. C. erythraea scheint im Vergleich etwas höhere Beweidungs intensitäten zu tolerieren. Zur Verjüngung sind beide Sippen auf offene Bodenstellen angewiesen. Dies gilt insbesondere für die Pionierart C. erythraea. Zum Erhalt von Magergrünland und den beiden Zielarten C. patula und C. erythraea ist ein extensives Mahd- oder Beweidungsmanagement ohne Düngung, das Störstellen für die Keimung schafft, notwendig.