Grassland management in Germany: effects on plant diversity and vegetation composition

Grünlandnutzung in Deutschland: Auswirkungen auf Pflanzendiversität und Vegetationszusammensetzung

  • The vast majority of European grasslands strongly depend on the regular removal of aboveground biomass by agricultural land use, mostly grazing or mowing or a combination of both. These specific management schemes have strong influence on plant diversity and vegetation composition, depending on their particular characteristics and their intensity. For example, the presence or absence of fertilization will favour some species over others, changing plant communities accordingly. Additionally, the farmer’s choice of a specific management scheme will also depend on the abiotic site conditions. This leads to a complex set of associated factors potentially affecting the structure and diversity of grasslands. In this study, we compiled a unique dataset of 169 differently managed grasslands (in total 202 plots), which were sampled in five regions across Germany. For each plot, we documented management characteristics, measured plant diversity and functional group composition, recorded endangered species according to red lists, and calculated Ellenberg indicator values. We assessed patterns in vegetation composition and diversity in relation to the particular management scheme, which was categorized as meadow, meadow with autumn or winter grazing (with mowing as predominant management), mown pasture (where mowing and grazing are used at roughly equal intensity), seasonal pasture (with grazing as predominant management) and year-round pasture. Our study showed that grasslands of different management schemes significantly differed in diversity, structure and functional composition. However, it also became obvious that vegetation composition was not strictly distinguished by management alone. Local and regional characteristics such as soil conditions, size of the grassland species pool or land-use history, often played a more prominent role than land use alone. Assumingly, the interplay of those local and regional characteristics with the proportion of grazing and mowing at a particular site inhibit clear differences among our predefined management schemes. Nevertheless, species richness was the lowest in year-round pastures, moderate in meadows and highest in seasonal pastures. In contrast, year-round pastures harboured the highest mean numbers of endangered species. The dependency of a certain management scheme on site-specific environmental factors such as soil fertility, further complicated the clear separation of management effects from those of the environmental background. In summary, modern grassland management strongly shaped grassland vegetation, but today’s combination of different management practices complicated the assessment of specific land-use effects on plant diversity. Thus, neither mowing nor grazing turned out to be “the one and only” management for nature conservation. Although our results challenge long-term prognoses for future vegetation development under modern grassland management, we clearly showed that low-intensity management and the absence of fertilization promoted plant diversity, with higher values in pastures compared to meadows and mown pastures.
  • Die meisten mitteleuropäischen Grünlandhabitate sind anthropogen entstanden und hängen von regelmäßiger Nutzung durch Mahd oder Beweidung ab (POSCHLOD et al. 2009). Seit der Intensivierung der Landwirtschaft in den 1950/60er Jahren ist artenreiches Grünland in Nordwest-Europa jedoch stark zurückgegangen, und wird deshalb heute vielerorts streng geschützt (WESCHE et al. 2012). Trotzdem hält europaweit der Trend der Nutzungsintensivierung und -änderung noch immer an (KÜMMERLE et al. 2016), sodass Studien zum Einfluss verschiedener Nutzungstypen auf die Artenvielfalt im Grünland wichtig für den Erhalt dieser Lebensräume sind. Generell wirken sich Beweidung und Mahd unterschiedlich auf die Vegetation aus, da Beweidung selektiv Pflanzen bzw. deren oberirdische Bestandteile schädigt, während Mahd alle Pflanzen einer Wiese in gleichem Maße betrifft (z. B. SOCHER et al. 2012, KLAUS et al. 2013a, b, BOCH et al. 2016, KRUSE et al. 2016). Die Bandbreite an Nutzungstypen und -intensitäten ist allerdings sehr groß und oft werden heutzutage Mahd und Beweidung auf einer Fläche kombiniert, weshalb auch die Einflüsse auf die Artvielfalt und die Artenzusammensetzung vielseitig sind (BLÜTHGEN et al. 2012). In dieser Studie untersuchen wir den Einfluss verschiedener Nutzungstypen (Ganzjahresweiden, Saisonweiden, Mähweiden, Wiesen mit Nachbeweidung im Herbst oder Winter und reine Wiesen) in Interaktion mit abiotischen Standortfaktoren auf die Vegetationszusammensetzung und deren Vielfalt in fünf Regionen Deutschlands. Wir haben 202 Vegetationsaufnahmen in 169 unterschiedlich genutzten Grünlandflächen in fünf verschiedenen Regionen Deutschlands angefertigt: Friesland-Hamburg (Norden), Niederrhein-Westfalen (Nordwesten), Schorfheide-Chorin (Nordosten), Hainich-Dün (Mitte) und Schwäbische Alb (Südwesten), siehe auch Tabelle 1 und Abbildung 1. Die letztgenannten drei Regionen sind Teil des Forschungsprojekts „Biodiversitäts-Exploratorien“ zur Erforschung funktionaler Zusammenhänge zwischen Artenvielfalt, Ökosystemfunktionen und Landnutzung (www.bioversityexploratories.de; FISCHER et al. 2010). Während das Klima im Nordwesten Deutschlands ausgeprägt atlantisch ist, liegt den Untersuchungsgebieten ein klimatischer Gradient mit nach Nordosten zunehmender Kontinentalität zugrunde. Die Untersuchungsgebiete unterscheiden sich zudem hinsichtlich weiterer regionalen Gegebenheiten wie etwa Geologie und Boden (Tab. 1).

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Metadaten
Author:Kristin Gilhaus, Steffen Boch, Markus Fischer, Norbert HölzelORCiDGND, Till Kleinebecker, Daniel Prati, Denise Rupprecht, Barbara Schmitt, Valentin H. Klaus
URN:urn:nbn:de:hebis:30:3-454663
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:2017
Publishing Institution:Universitätsbibliothek Johann Christian Senckenberg
Release Date:2018/01/23
Tag:endangered plant species; fertilization; grassland conservation; grazing; mowing; productivity
Volume:37
First Page:379
Last Page:397
HeBIS-PPN:426544668
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 37 (2017)
Journal:urn:nbn:de:hebis:30:3-454460
Licence (German):License LogoDeutsches Urheberrecht