Restoration of steppic sandy grassland using deep-sand deposition, inoculation with plant material and grazing: a 10-year study

Restitution von Steppenrasen auf der Grundlage von Tiefensand-Aufschüttung, Inokulation mit pflanzlichem Material und Beweidung: eine Studie über 10 Jahre

  • 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.
  • Die fortwährende Verkleinerung der letzten gut ausgebildeten Flächen und die Verschlechterung ihrer Vernetzung in der mitteleuropäischen Landschaft betrifft in besonderem Maße auch Sandtrockenrasen. Die Fragmentierungen in den stark bevölkerten Gebieten führen zu kleinen Restpopulationen von Pflanzen- und Tierarten und zu Problemen der genetischen Verarmung (YOUNG et al. 1996, MIDDLETON 2013). Um das langfristige Überleben kleiner Pflanzenpopulationen und ihrer Habitate zu gewährleisten, sind Maßnahmen der Restitution dringend erforderlich (BAKKER & BERENDSE 1999). Steppenartige Sandtrockenrasen auf basenreichem Substrat, die wir im Gebiet der nördlichen-Oberrheinebene bei Darmstadt/Darmstadt-Dieburg (Hessen) untersuchen, sind als prioritäre Habitattypen in der EU 92/43 Habitat-Direktive gelistet: Koelerion glaucae: Typ 6120, Allio sphaerocephali-Stipetum capillatae Korneck 1974: Type 6240 (EUROPEAN COMMISSION 2007). Das hier vorgestellte Restitutionsprojekt eines neu angelegten Korridors zwischen zwei Sandlebensräumen umfasste folgende drei Maßnahmen: 1) abiotische Restitution (Deposition von nährstoffarmem, basenreichem Tiefensand auf einem früheren Sandacker), 2) biotische Restitution (Inokulation mit Pflanzenmaterial von gut entwickelten Spenderflächen) sowie 3) Management (Eselbeweidung). Vor dem Hintergrund der Frage nach dem langfristigen Restitutionserfolg dieses 3-Stufen-Ansatzes untersuchten wir die Vegetationsentwicklung der Restitutionsfläche im Vergleich zu den Spenderflächen, die somit auch als Leitbildflächen dienen, über einen Zeitraum von 10 Jahren. Zudem prüften wir auf weiteren Dauerflächen die Populationsentwicklung der hoch gefährdeten Sand-Radmelde (Bassia laniflora) nach Rechguttransfer über einen Zeitraum von 6–12 Jahren. Leitende Fragen dieser Studie waren: (1) Ist es möglich, steppenartige Sandtrockenrasen auf ehemaligem Acker längerfristig zu restituieren mit Hilfe eines 3-Stufen-Ansatzes, der Tiefensand-Deposition, biotische Restitution mit Inokulation und nachfolgendes Beweidungsmanagement umfasst? (2) Ist es möglich, Populationen der stark gefährdeten Sand-Radmelde (Bassia laniflora) längerfristig in Pionier-Sandrasen zu etablieren?

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Metadaten
Author:Christian Storm, Carsten Eichberg, Michael Stroh, Angelika Schwabe
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-454525
Parent Title (German):Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft
Publisher:Floristisch-Soziologische Arbeitsgemeinschaft
Place of publication:Göttingen
Document Type:Article
Language:English
Year of first Publication:2016
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2018/01/22
Tag:Allio-Stipetum; Bassia laniflora; Koelerion glaucae; Red-list species; abiotic restoration; donkey grazing; ordination; seed transfer; succession; target species
Volume:36
First Page:143
Last Page:166
HeBIS-PPN:426539893
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 58 Pflanzen (Botanik) / 580 Pflanzen (Botanik)
Sammlungen:Sammlung Biologie / Sondersammelgebiets-Volltexte
Zeitschriften / Jahresberichte:Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft / Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft, Band 36 (2016)
Journal:urn:nbn:de:hebis:30:3-454453
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht