Biologische Krusten in basenreichen Sand-Ökosystemen des Koelerion glaucae-Vegetationskomplexes: taxonomische Struktur und Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Störungen

Biological crusts in base-rich sand ecosystems of the Koelerion glaucae vegetation complex: taxonomical structure and sensitivity towards mechanical disturbances

  • 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.
  • Biological crusts have been identified in arenosol stands of the Koelerion glaucae vegetation complex of the northern upper Rhine valley. If there are no mechanical disturbances, the upper millimeters of open sandy sites, which are rich in bases, are covered to a large extent (80-90 %) by such crusts. In the course of the analysis of 18 microplots (each 5x5 cm) altogether 10 taxa of Cyanobacteria, 9 of Chlorophyta/Chrysophyta, 3 of Lichenes and 4 of Bryophyta were identified (average number of taxa/microplot 19.2); especially Nostoc, Microcoleus, Oscillatoria, Zygogonium and protonemata were dominant in the samples. There are functional benefits of these crusts, e.g., substrate consolidation and N-fixation (the latter by the dominant Cyanobacteria). Some of the areas have been grazed by sheep since 1999, raising the question whether this causes irreversible mechanical destruction of the soil surface and if so, whether regeneration takes place within one year. To document the effects of mechanical disturbances an experimental design was established. It was possible to analyse not only the factor “artificial mechanical disturbance” but additionally the effects of disturbances by hoofprints (systematic design for all disturbance types in total: 2 x 65 plots, each 20 x 20 cm). All plot areas were sampled with respect to vascular plant species, macroscopically visible cryptogams and the cover values of biological crusts in August 2002 using a percent scale. After artificial mechanical disturbance (40 plots) and hoofprint disturbance (13 sheep, 12 donkeys) in autumn 2002, a second analysis of the plots was performed in July 2003. - In the disturbed plots there was no crust regeneration in the year 2003 and even not until July 2004. As far as nature conservation is concerned, this result leads to an ambivalent situation. On one hand biological crusts need to be protected by excluding mechanical disturbances by livestock, but on the other hand dynamic processes associated with site-typical grazing management are necessary to invigorate Koelerion glaucae stands from ruderalized sandy grassland. Therefore in the case of intact Koelerion glaucae stands only very extensive grazing systems of parts of the areas are recommended.

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Metadaten
Author:Tanja Hach, Burkhard Büdel, Angelika SchwabeGND
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-448774
Parent Title (German):Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft
Publisher:Floristisch-Soziologische Arbeitsgemeinschaft
Place of publication:Göttingen
Document Type:Article
Language:German
Year of first Publication:2005
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2017/12/20
Tag:Chlorophyta; Chrysophyta; Cyanobacteria; biological soil crusts; disturbance; diversity; grazing impact; hoofprints
Volume:25
First Page:357
Last Page:372
HeBIS-PPN:426111060
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 25 (2005)
:urn:nbn:de:hebis:30:3-325963
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