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Prioritisation of high-impact species is becoming increasingly important for management of introduced species (‘neobiota’) because of their growing number of which, however, only a small fraction has substantial impacts. Impact scores for prioritising species may be affected by the type of effect model used. Recent studies have shown that environmental co-variation and non-linearity may be significant for effect models of biological invasions. Here, we test for differences in impact scores between simple and complex effect models of three invasive plant species (Heracleum mantegazzianum, Lupinus polyphyllus, Rosa rugosa). We investigated the effects of cover percentages of the invasive plants on species richness of invaded communities using both simple linear effect models (‘basic models’) and more complex linear or nonlinear models including environmental co-factors (‘full models’). Then, we calculated impact scores for each invasive species as the average reduction of species richness predicted by basic and full effect models. All three non-native species had negative effects on species richness, but the full effect models also indicated significant influence of habitat types. Heracleum mantegazzianum had uniform linear effects in all habitats, while effects of L. polyphyllus interacted strongly with habitat type, and R. rugosa showed a marked non-linear relationship. Impact scores were overestimated by basic effect models for H. mantegazzianum and R. rugosa due to disregard of habitat effects and non-linearity, respectively. In contrast, impact of L. polyphyllus was underestimated by the basic model that did not account for the strong interaction of invader cover and habitat type. We conclude that simple linear models will often yield inaccurate impact scores of non-native species. Hence, effect models should consider environmental co-variation and, if necessary, non-linearity of the effects of biological invasions on native ecosystems.
Seit 1890 wird die aus dem westlichen Nordamerika stammende Fabacee Lupinus polyphyllus Lindl. (Stauden-Lupine) in Deutschland beobachtet. Ihre großflächigsten Vorkommen in Deutschland finden sich derzeit in der Hohen Rhön im Gebiet Leitgraben/Elsgellen (407 ha: 1998 10,6 % Lupinus-Bedeckung). Dort werden fast alle Wiesen mit Auflagen des Bayerischen Vertragsnaturschutzprogramms bewirtschaftet. Dies bedeutet, zeitlich gestaffelte Pflegetermine zwischen 10. Juli und 31. Oktober (Abschluss der Pflegearbeiten), die den Zeitraum der Samenbildung von Lupinus vollständig erschließen. Nachweisbar ist, dass dort, wo innerhalb der Vertragsnaturschutzflächen Heugewinnung die primäre Motivation für die Nutzung ist - dies bedeutet Nutzung zum frühest möglichen Zeitpunkt - keine Lupinus-Etablierung nachweisbar ist! Neben rechtzeitiger Mahd ist Beweidung mit (Rhön-)Schafen geeignet, die Ver- und Ausbreitung von Lupinus einzudämmen. Auch dafür gilt, dass sie vor der Samenreife (ab Anfang Juli) von Lupinus durchzuführen ist, da reife Lupinus-Samen durch Schafe endozooisch ausgebreitet werden. Vegetationsaufnahmen von Kleinseggenrieden (Caricetum fuscae), Borstgrasrasen (Polygalu-Nardetum) und Goldhaferwiesen (Geranio-Trisetetum), in denen Lupinus polyphyllus mit höheren Deckungsgraden (> 25 %) vorkommt, belegen, dass die niedrigwüchsigen Arten der Krautschicht zurückgedrängt werden. Parallel dazu nehmen die kräftige Horste ausbildenden Gräser Poa chaixii und Deschampsia cespitosa zu. Eine Trennartengruppe mit den Ruderalarten Cerastium glomeratum, Galium aparine agg., Galeopsis tetrahit, Cirsium arvense und Urtica dioica charakterisiert die Lupinus-Fazies. Die Konkurrenzkraft der Dominanzbestände mit Lupinus erklärt sich über die Biomasseverteilung in Form einer umgekehrten Pyramide, die über Bestandeshöhe (zwischen 70 und 110 cm) und dichte Belaubung stark beschattend auf tiefere Vegetationsschichten (< 30 cm) wirkt, so dass deren Arten ausdünnen, wenn sie nicht die ausreichende Plastizität im Höhenwachstum besitzen, um mit Lupinus mitzuhalten. Auch andere Dominanzbestände-aufbauende Arten wie Impatiens glandulifera, Heracleum mantegazzianum und Reynoutria ssp. besitzen diese Eigenschaft und können aufgrund ihrer Wuchshöhe sogar die Funktion einer fehlenden Strauchschicht übernehmen.