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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.
In der vorliegenden Studie wird aufbauend auf 54 pflanzensoziologischen Aufnahmen eine ökologische und syntaxonomische Gliederung der Heidenelken-reichen, bodensauren Magerrasen der Medebacher Bucht (Ostrand des Rheinischen Schiefergebirges) vorgenommen. Die Aufnahmen werden dem Thymo pulegioidis-Festucetum ovinae Oberd. 1957, einem artenreichen, mesophilen Silikat-Magerrasen mit einer lückigen Feldschicht zugeordnet. Bei den Lebensformen überwiegen Hemikryptophyten und Therophyten. Dominante Strategietypen sind Arten mit intermediärer Strategie (CSR), Konkurrenz- und Ruderal-Strategen. Das Thymo-Festucetum kann in zwei floristisch-soziologisch und ökologisch deutlich getrennte Subassoziationen untergliedert werden. Die entscheidenden Standortfaktoren für diese Unterteilung sind die Bodenfeuchte und Nutzung. Die frischeren Standorte der Subassoziation von Achillea millefolium werden meist beweidet oder einschürig gemäht. Besiedelt werden ebene bis kaum geneigte flachgründige Braunerden. Die kryptogamenreichen Bestände der Subassoziation von Viola arvensis siedeln auf Skeletthumusböden oft stark geneigter Hänge und liegen brach. Das Thymo-Festucetum ist meist mosaikartig mit anderen Gesellschaften verzahnt. Auf frischeren und nährstoffreicheren Standorten wird die Subassoziation von Achillea millefolium durch Gesellschaften des Wirtschaftsgrünlandes abgelöst. Die Subassoziation von Viola arvensis steht in Kontakt zu Gesellschaften der Calluno-Ulicetea. Gegenüber den Ausbildungen auf Lockersubstraten im Tiefland fehlen dem Thymo-Festucetum auf Festgestein in den Mittelgebirgen eigene Höhen-Differenzialarten. Der ökologisch wirksamste edaphische Unterschied scheint die größere Dynamik mit teilweiser Übersan- dung der Pflanzen auf den Sandstandorten im Tiefland zu sein. Zur Pflege der Bestände der Achillea millefolium-Subassoziation des Thymo-Festucetum in der Medebacher Bucht ist eine extensive Beweidung die optimale Pflegemaßnahme. Die bevorzugte Form der Nutzung sollte die Hütehaltung mit Schafen und einzelnen Ziegen sein. Für die Bestände der Viola arvensis-Subassoziation erscheint keine regelmäßige Nutzung notwendig. Vielmehr sind unregelmäßige Störungen anzustreben.
Die seltene und in den Anhängen II und IV der FFH-Richtlinie aufgeführte Sumpf-Siegwurz (Gladiolus palustris) kommt deutschlandweit in größeren Populationen nur noch in Südbayern vor. Trotz der hohen naturschutzfachlichen Bedeutung liegen keine überregionalen wissenschaftlichen Studien zur Vergesellschaftung und Ökologie der Art vor. Diese Arbeit analysiert mit Hilfe von numerischen Klassifikations- und Ordinationsverfahren anhand von 151 Vegetationsaufnahmen die Vergesellschaftung und Standortbindung der Art in Südbayern. Die Sumpf-Siegwurz hat ihren Vorkommensschwerpunkt in regelmäßig spät gemähten Pfeifengras-Streuwiesen (Molinion caeruleae), tritt aber fast ebenso häufig in gemähten Kalkflachmooren (Caricion davallianae) und Kalk-Halbtrockenrasen (Bromion erecti) sowie in grasreichen Schneeheide-Kiefernwäldern (Erico-Pinion) auf. Diesen Standorten gemeinsam ist eine sehr geringe Nährstoffversorgung sowie die neutrale bis schwach saure Reaktion der meist kalkreichen Böden. Neben der Nutzung (späte Mahd) hat vor allem die Bodenfeuchte eine entscheidende Bedeutung für die Differenzierung der Bestände. Die Erico-Pinion-Bestände als Primärhabitate der Art wurden früher regelmäßig beweidet. Gegenwärtig ist noch unklar, ob das langfristige Brachfallen dieser Standorte auf lange Sicht eine Gefahr für den Erhalt der G. palustris-Populationen darstellt. Anhand der Ergebnisse der vorliegenden Studie werden Empfehlungen für das Management von G. palustris-Populationen gegeben.
The success of social insects is largely intertwined with their highly advanced chemical communication system that facilitates recognition and discrimination of species and nest-mates, recruitment, and division of labor. Hydrocarbons, which cover the cuticle of insects, not only serve as waterproofing agents but also constitute a major component of this communication system. Two cryptic Crematogaster species, which share their nest with Camponotus ants, show striking diversity in their cuticular hydrocarbon (CHC) profile. This mutualistic system therefore offers a great opportunity to study the genetic basis of CHC divergence between sister species. As a basis for further genome-wide studies high-quality genomes are needed. Here, we present the annotated draft genome for Crematogaster levior A. By combining the three most commonly used sequencing techniques—Illumina, PacBio, and Oxford Nanopore—we constructed a high-quality de novo ant genome. We show that even low coverage of long reads can add significantly to overall genome contiguity. Annotation of desaturase and elongase genes, which play a role in CHC biosynthesis revealed one of the largest repertoires in ants and a higher number of desaturases in general than in other Hymenoptera. This may provide a mechanistic explanation for the high diversity observed in C. levior CHC profiles.