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Im Darmstadt-Dieburger Sandgebiet wurden in den letzten Jahren Untersuchungen zur zönotischen Struktur der Vegetation, zu ausgewählten Tiergilden und ihren Konnexen mit der Vegetation sowie zum Nährstoffhaushalt durchgeführt. Ausgewählte Ergebnisse zum Diasporen-Reservoir und Diasporen-Niederschlag werden in dieser Arbeit dargestellt.
Es sollte geklärt werden, wie das Diasporen-Reservoir des Jurineo-Koelerietum glaucae, des Armerio-Festucetum trachyphyllae sowie verschiedener Pionierstadien zusammengesetzt ist und welche Sandrasen-Arten auch in ruderalisierten Stadien vertreten sind. Insgesamt konnten 16 Flächen von jeweils 25 m2 Größe in 12 verschiedenen Sandgebieten untersucht werden, die 10 Vegetationstypen auf Assoziationsniveau zuzuordnen sind. Pro Untersuchungsfläche sind jeweils 100 standardisiert gewonnene Teilproben zu Mischproben vereinigt worden, die dann mit der Keimungsmethode analysiert wurden (getrennt für Oberboden: 1-6 cm und Unterboden: 11-16 cm, jeweils 88,6 cm3 pro Bodenschicht und Untersuchungsfläche). Die Streuschicht mit dem ephemeren Diasporen-Niederschlag ist bei zwei Flächen untersucht worden (siehe Tabelle 7). Die Proben konnten über 14-15 Monate unter Freilandbedingungen gehalten, die auflaufenden Keimlinge dann bestimmt werden.
Insgesamt fanden sich im Diasporen-Reservoir 3009 Individuen im Oberboden und 220 im Unterboden, die 69 Taxa (zumeist Arten) angehören. Höhere Individuenzahlen erreichen Arenaria serpyllifolia, Sedum acre, Potentilla argentea, Erodium cicutarium und andere im Oberboden, Chenopodium album und andere im Unterboden. Im Unterboden sind auch Corynephorus canescens und Ornithopus perpusillus vertreten. 11 der Arten in der Diasporen-Bank sind in der Roten Liste von Hessen enthalten, hinzu kommen 4 Rote-Liste-Arten, die nur in der Streu vorhanden waren. Alle gefundenen Rote-Liste-Arten kommen in der aktuellen Vegetation vor. In keinem Falle konnten gefährdete Sandrasen-Arten zum Beispiel im Diasporen-Reservoir stärker ruderalisierter Flächen nachgewiesen werden, in denen diese Arten aktuell fehlen. Im Falle der Pionierfluren zeigte sich, daß das Diasporen-Reservoir eine wichtige Funktion für die Restitution der Flächen nach Störung hat.
Ferner wurde in vier Flächen mit Hilfe von pro Fläche 6 speziell konstruierten Trichterfallen auch der Diasporen-Niederschlag bestimmt. Es konnten hier 1105 Diasporen, die 21 Taxa (zumeist Arten) angehören, nachgewiesen werden, darunter viele Ruderalarten, insbesondere Conyza canadensis, aber auch Rote-Liste-Arten (Euphorbia seguieriana, Jurinea cyanoides, Vicia lathyroides).
Alnus incana-reiche Waldgesellschaften haben im Schwarzwald eine sehr spezifische Verbreitung und sind auf ein kleineres Gebiet südlich und südöstlich des Feldbergs beschränkt, wo sie in einer Höhenlage von 620 bis 1100 m ü.M. stocken. Es handelt sich um winterkalte Gebiete mit 150 Frosttagen oder mehr, die würmglazial überformt wurden und mächtige fluvioglaziale Schotterkörper haben. Die Gewässer erreichen ihre Abflussmaxima im April. In diesen Gebieten fehlt Alnus glutinosa aus wärmeklimatischen Gründen.
Es konnten mit Hilfe der pflanzensoziologischen Tabelle vier voneinander verschiedene Standortstypen ausgeschieden werden, die von der Grauerle besiedelt werden und z.T. kleinstandörtlich weiter untergliederbar sind: a) Der bach- und flußbegleitende Grauerlenwald (Alnetum incanae) mit den Subassoziationen "typicum" und "aceretosum" sowie Varianten und Höhenformen; b) der Alnus incana-Rangwald; c) der Alnus incana-Bruchwald; d) die Alnus incana-Carex remota-Ges. (nur als Fragment). Hinzu kommt als weiterer Typ der Alnus incana-Weidewald.
Besonderes Augenmerk galt der Untersuchung der Symphänologie verschiedener Höhenformen des Alnetum incanae, die eine Reihe zeitlich gestaffelter Blumenwellen erkennen lässt. Ferner wurden synökologische Untersuchungen (Bodenprofile, pH-Werte während der Vegetationsperiode) durchgeführt.
Alnus incana-reiche Gesellschaften des Schwarzwaldes sind aus biologischen, landschaftspflegerischen und landschaftsästhetischen Gründen besonders schützenswerte Vegetationseinheiten.
We give a report of the fourth annual symposium of the Dry Grassland Working Group, which was organized in conjunction with the second workshop ‘Floristics and geobotany - Contributions to applied questions’, from 6 to 8 Sept. 2007 in Freising-Weihenstephan. The symposium was entitled ‘Restoration and spontaneous establishment of dry and semi-dry grasslands at traditional and urban-industrial sites’. Additionally, the aims of the Dry Grassland Working Group are shortly outlined and the next symposia of both groups are announced.
To examine the necessity of livestock grazing for managing threatened sand vegetation so as to en-sure and develop its nature-conservation value, we investigated a grazing system in a model nature reserve (German upper Rhine valley) characterized by threatened steppic sandy grassland (Allio-Stipetum vegetation complex: Habitats Directive Annex I, priority type 6240, additionally Koelerion glaucae: priority type 6120). The area has been grazed by sheep and additionally by donkeys since late summer of the year 2000. We established ungrazed (Au) and grazed plots (Ag) in the Allio-Stipetum complex in a systematic grid-plot design before grazing impact started. We sampled phytosociological relevés yearly in the Au/Ag plots for 12 vegetation periods. Addi-tionally, we sampled relevés on former farmland adjacent to the Allio-Stipetum complex (systematic grid-plot design) over ten vegetation periods. These former fields (Fg) were integrated in the grazing system since the beginning of the study. A constancy table was produced for Au, Ag, Fg. To determine the portions of target species (Koelerio-Corynephoretea, Festuco-Brometea species) we calculated target-species ratios (proportion of target species in comparison with the total species number; qualitative or quantitative approach: TSRqual/quant). We tested the effects of grazing, year and interactions on structural and phytodiversity characteristics of the relevés by mixed linear models. The results of the long-term experiment confirmed significant beneficial effects of grazing on habi-tat-typical structure and phytodiversity: e. g. reduction of litter, support of species which are short in height (< 20 cm), reduction of taller species (> 50 cm), support of the diversity of all plant species, of non-graminoid herbs and of target plant species, reduction of Calamagrostis epigejos, positive effects on TSRqual and TSRquant values. Similar developments, e.g. for phytodiversity and Calamagrostis epigejos cover, were observed on the former fields, but there are still seed limitations and high ruderal-plant dominances. In general TSRqual/quant show remarkable increases, but do not reach the values of the Ag plots. Concerning aims of nature conservation, the habitat-typical vegetation structure and phytodiversity of the Allio-Stipetum shows an excellent development as a consequence of the used grazing manage-ment. However, occasionally small populations of target species did not increase (e.g. Koeleria glauca). The former fields show a development towards valuable sandy grassland.
Durch vergleichende vegetationskundliche Untersuchungen in den Jahren 1977/78 und 1989 sowie Dauerquadrat-Untersuchungen konnte belegt werden, dass 2 Indikatorarten: Antennaria dioica (L.) Gaertn. und Vaccinium vitis-idaea L. sehr viel rascher auf Düngungseinflüsse reagieren als die Phytocoenose (Festuco-Genistetum sagittalis).
Aktualistische Vergleiche der pflanzenverfügbaren N- und P-Gehalte im Oberboden belegen gering erhöhte Ammonium-Werte in Flächen, denen die beiden Arten inzwischen fehlen. Stärkere Rückgänge in Flächen mit Düngereinfluss zeigt auch Calluna vulgaris.
Schon bei geringen Intensitätssteigerungen der Rinderbeweidung wird Antennaria in dem dichter werdenden Rasen verdrängt, Vaccinium vitis-idaea stirbt bei Faeces-Einwirkung ab.
In Brachen verhalten sich beide Arten verschieden: Antennaria vermag sich in höherwüchsigen Brachen nicht zu halten; Vaccinium vitis-idaea zeigt auch in Brachen gute Vitalität.
Antennaria dioica hat in extensiv beweideten Flächen und in Brachen unterschiedliche Wuchsformen: an offenen Stellen bildet die Pflanze oberirdische plagiotrop wachsende Stolonen; es können sich hier pro Jahr und Altrosette bis zu 5 junge Rosetten bilden. In höherwüchsigen Brachen wachsen die Stolonen orthotrop und bilden einen Rosettenschopf, der bald sein Wachstum einstellt. Die Keimraten sind nach experimentellen Untersuchungen sehr gering; eine Samenbank wird nach allen bisherigen Befunden auch anderer Autoren nicht aufgebaut.
Floristische Änderungen in Brachen, die auf atmogene N-Immissionen zurückgeführt werden könnten, sind (noch) nicht festzustellen. Auch die Calluna-Populationen haben sich hier halten können, und die Standorte weisen in den Brache-Untersuchungsflächen keine Vergrasungserscheinungen auf.
Antennaria dioica und Vaccinium vitis-idaea eignen sich als Monitor-Organismen für N-Dünger-freie Bewirtschaftung.
Vegetationskundliche und blütenökologische Untersuchungen in Salzrasen der Nordseeinsel Borkum
(1984)
Der Groden im Südosten der Insel Borkum wird durch üppige Prielrand-Vegetation gekennzeichnet. Hier finden sich auf kleinem Raum 7 verschiedene Pflanzengesellschaften, deren Soziologie und deren Bodenprofile studiert wurden. Salicornietum dolichostachyae, Salicornietum ramosissimae und eine Suaeda flexilis-Gesellschaft kommen als Pionier-Gesellschaften vor. Die sippentaxonomischen Probleme mit der Suaeda maritima-Gruppe werden diskutiert. Eine besonders auffällige Gesellschaft ist das blumenreiche Plantagini-Limonietum, deren Vorkommen bisher aus Deutschland noch nicht mit publizierten Originalaufnahmen belegt wurde. Sie ist kleinräumig mit dem Puccinellietum maritimae verzahnt. Fragen nach der Syndynamik dieser beiden Gesellschaften sowie nach der Eigenständigkeit des Plantagini-Limonietum werden behandelt. Als weitere Gesellschaften kommen Halimionetum portulacoidis und Artemisietum maritimae vor, die verschieden hohe Uferwall-Standorte besiedeln. Die Vielfalt und gesetzmäßige Anordnung der Vegetation der Gruppenbeete wird mit Hilfe von Sigma-Aufnahmen dargestellt. Die Blütenbesucher-Gemeinschaft (Hymenoptera, Lepidoptera, Diptera) der Salzrasen setzt sich aus wenigen Arten zusammen, welche die Salzrasen besonders zur Zeit der Massenblüte von Limonium vulgare und Aster tripolium nutzen und dann in hohen Individuenzahlen vorkommen. Hierzu gehören vor allem verschiedene Hummelarten, welche die schwierigen Standortsbedingungen besonders gut meistern. Ferner gehören in die Gruppe der Salzrasen-Blütenbesucher zahlreiche Wanderfalter (z.B. Autographa gamma und verschiedene Nymphaliden-Arten) sowie wandernde Dipteren (Syrphidae), die das Nahrungsangebot auf ihren Wanderstrecken nutzen können. Für sie dienen die Salzrasen als wichtige "Auftank-Stationen". Daneben gibt es jedoch auch Blütenbesucher, die für diesen Lebensraum sehr charakteristisch und die als biotopeigen zu betrachten sind, wie z.B. unter den apoiden Hymenopteren Colletes halophilus, ein Blütenbesucher von Aster tripolium.
In der vorliegenden Untersuchung werden die Ergebnisse eines Experimentes zur Restitution von Sandtrockenrasen vorgestellt. In einer Pilotstudie im Darmstadt-Dieburger Sandgebiet, die im Jahre 1998 begann und deren erste Bestandsaufnahme im Jahre 1999 erfolgte, wurden in einem stratifiziert-randomisierten Versuchsdesign inokulierte, beweidete Flächen bzw. nicht-inokulierte beweidete und unbeweidete Vergleichsflächen mit pflanzensoziologischen Aufnahmen dokumentiert. Dieses Gebiet wies mit 87 mg/kg trockener Boden relativ hohe Gehalte an pflanzenverfügbarem Phosphat-P auf; eine Reduzierung dieser Werte war hier nicht möglich. Die Samenbank und der Diasporen-Niederschlag waren nach den Ergebnissen einer Voruntersuchung ruderal geprägt.
In den ersten drei Jahren etablierten sich auf den inokulierten Flächen die Arten der Leitbildgesellschaften (Pionierfluren der Corynephoretalia und Bestände des Allio-Stipetum), die auch als Donorflächen fungierten (mit 70-76 % der in den Donorflächen vorhandenen Arten). Die Übertragung von Mäh- oder Rechgut zeigte geringste Eingriffe in die Bestände der Spendergebiete. Die Übertragung von Soden ist aufwändiger und beeinträchtigt die Donorflächen in höherem Maße. Die Übertragungsrate bei Sodenversetzung war im ersten Jahr besser als die der Rech-/Mähgut-Inokulation, die Rate der Rech-/Mähgut-Inokulation glich sich jedoch im dritten Jahr an. - Im Laufe des Untersuchungszeitraumes kam es auf den nicht-inokulierten Flächen zu einer Ablösung von kurzlebigen Stellarietea- durch mehrjährige Artemisietea-Arten; dies korrespondiert mit der Ablösung von kurzlebigen Koelerio-Corynephoretea- durch mehrjährige Festuco-Brometea-Arten auf den inokulierten Flächen. - Der selektive Fraß von Schafen und Eseln, insbesondere an höherwüchsigen Arten, konnte den Grad der Ruderalisierung senken. Anhand von Ruderalisierungs-Indices, die die Summe bzw. die Deckung von Ruderalarten im Vergleich zu Zielarten in Beziehung setzen, kann dies belegt werden. Der Ansatz „Beweidung ohne Inokulation" führte nicht zur Entwicklung von Beständen, die sich in stärkerem Maße den Leitbildgesellschaften annähern, wenn auch die Dominanz von Calamagrostis epigejos hier gemindert wurde. Die Untersuchungen zeigen die Eignung vor allem der Mahd- und Rechgutübertragung für die Restitution von Sandtrockenrasen. Die Ergebnisse der Modellstudie dienen als Grundlage für größerflächige Ansätze im Rahmen von Erprobungs- und Entwicklungsvorhaben, z. B. im Landkreis Darmstadt-Dieburg und im Emsland (Niedersachsen). In diesen Projekten wird - wenn möglich - sehr nährstoffarmer Sand verwendet (z. B. Tiefensand).
In einer Fallstudie wird nach Untersuchungen in einem 30 Jahre brach liegenden Borstgrasrasen des "Bannwald Fluh", Südschwarzwald, kritisch geprüft, welche Möglichkeiten des statistischen Vergleichs von Vegetationsaufnahmen verschiedener Jahre es gibt. Es liegen Ergebnisse aus den Jahren 1976/77 und 1987/88 zugrunde. Fragen nach statistisch absicherbaren Vegetationsvergleichen gewinnen zunehmend an Bedeutung, z.B. im Zusammenhang mit möglichen immissionsbedingten Vegetationsveränderungen in Wäldern und an Offenland-Standorten.
Als sehr genaues Verfahren, einsetzbar bei abhängigen Stichproben, erweist sich der t-Test für Paardifferenzen. Probleme, die mit vorausgesetzter Normalverteilung bei diesem Test entstehen, werden diskutiert. Bei unabhängigen Stichproben muß in standörtlich differenzierten, großen Untersuchungsgebieten, bei geringen Vegetationsveränderungen und geringem Stichprobenumfang bei allen einsetzbaren statistischen Verfahren mit Unsicherheiten gerechnet werden. Ein kritischer Vergleich möglicher und auszuschließender statistischer Verfahren wird als Beitrag zur Methodendiskussion für das Fallbeispiel vorgelegt.
Die nach dem paarigen t-Test gewonnenen Ergebnisse zeigen für 6 Arten signifikante Zunahmen, für 4 Arten Abnahmen (Tab. 2). In einem Falle (Cuscuta epithymun) kann die Zunahme durch den Vergleich 1987/88 als Fluktuation klassifiziert werden. Alle Arten mit Zunahme außer Cuscuta verfügen über effektives Polykormonwachstum, das den Arten mit Abnahme fehlt. Die erfolgreichen Sukzessionsprozesse im Hinblick auf eine Wiederbewaldung gehen vor allem von den Gebüschkernen aus. Neu entstandene Saum- und Gebüschtypen werden mit pflanzensoziologischen Aufnahmen dokumentiert. Arten mit Zunahme im Weidfeld kommen mit z.T. hohen Stetigkeiten in den Gebüschen vor.
Vergleiche von mittleren Stickstoff-Zahlen (nach ELLENBERG) 1976 und 1988 zeigen keine signifikanten Unterschiede. Immissionsbedingte Änderungen im Weidfeld und in der Krautschicht umgebender Waldgesellschaften konnten (noch) nicht aufgezeigt werden. Auf den kritischen Umgang mit Zeigerwert-Berechnungen wird hingewiesen.
Der typische Sukzessionsverlauf auf basenreichen offenen Sandstandorten im Binnenland führt von Pionierstadien der Koelerio-Corynephoretea zu artenreichen Allio-Stipetum-Beständen (Festuco-Brometea). Innerhalb weniger Jahre können sich aber auch artenarme Dominanzbestände mit hohem Ruderalisierungsgrad entwickeln, die durch generalistische konkurrenzstarke Graminoide bestimmt werden. 32 Dauerbeobachtungsflächen, die ohne Pflegemanagement sind und mittlerweile seit bis zu 15 Jahren von uns untersucht werden, ermöglichen einen detaillierten Blick auf die unterschiedlichen Sukzessionslinien und die Geschwindigkeiten, mit denen sich Änderungen in der Artenzusammensetzung vollziehen. Dabei stehen uns neben den Daten der Vegetationsaufnahmen und den daraus abgeleiteten Informationen (wie z. B. mittleren Ellenberg-Zeigerwerten) für verschiedene Flächen auch Boden-Daten (N, P, pH) zur Verfügung. Eine Analyse aller Flächen dokumentiert die relative Stabilität offener Sandvegetation nährstoffarmer Standorte für die untersuchten Zeitfenster. Pioniergesellschaften des Sileno conicae-Cerastietum semidecandri s. l. und Jurineo-Koelerietum glaucae zeigen z. T. strukturelle Änderungen (so z. B. Zunahmen der Kryptogamendeckung). Eine Zunahme von Stipa capillata kann z. T. in 11–12 Untersuchungsjahren im Jurineo-Koelerietum festgestellt werden; dies korrespondiert mit einer Abnahme von Koeleria glauca und z. T. mit einer Ablösung von Tortula ruraliformis durch Hypnum cupressiforme var. lacunosum. Dennoch konnten sich während der Untersuchungsjahre in den Beständen die Arten des Jurineo-Koelerietum halten. Bestände des Allio-Stipetum zeigen in der spontanen Sukzession z. T. lange Stagnationen von mehr als 14 Jahren; vereinzelt tritt der Polykormonbildner Prunus spinosa auf. Stellenweise kommt es mit zunehmender Deckung von Stipa capillata jedoch zu gravierenden Abnahmen der Artenzahl. Bestände, die in ihrer Pionierphase durch höhere Bodennährstoffgehalte (besonders Phosphat) und höhere Ellenberg-Feuchtezahlen gekennzeichnet sind, entwickeln sich innerhalb weniger Jahre zu artenarmen Ruderalbeständen. Die gewonnenen Ergebnisse werden in einem Sukzessionsmodell dargestellt. Für ein Pflegemanagement ergibt sich aus den Ergebnissen, dass intakte Koelerion glaucae-Flächen oft nur sehr extensiv beweidet werden müssen. Insbesondere zur Dämpfung der Ruderalisierung in den nährstoffreicheren Flächen sowie zur Dynamisierung in größeren homogenen Beständen des Allio-Stipetum ist ein Pflegemanagement jedoch eine essentielle Maßnahme. Die in unseren Fällen eingesetzte Schaf- und/oder Eselbeweidung führt zur partiellen Förderung der besonders gefährdeten Pionierstadien im Mosaik mit dem Allio-Stipetum.
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.