Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft, Band 34 (2014)
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River corridor plants in Central Europe account for an above-average proportion of endangered species. The main objective of this study was to examine the effects of habitat fragmentation and abiotic conditions on the survival and changes in population size of four endangered, long-lived river corridor plant species (Euphorbia palustris, Pseudolysimachion longifolium, Sanguisorba officinalis, and Senecio paludosus) over the course of at least ten years. We sampled altogether 138 populations in the Weser and Elbe river systems in Northwestern Germany.
Overall, 33% of the populations went extinct during the study period. Extinction rates and changes in population size were related to initial population sizes, but not to population isolation and only marginally so to habitat quality. Large populations (> 100 individuals) had a much higher probability to survive or increase in size (to > 1000 individuals) than smaller populations. There was no general decline in population size in surviving populations, and extinction rates and changes in population size were independent of time. We therefore conclude that the high extinction rates in small populations are best explained by sudden short-term environmental events, such as changes in land use, rather than by long-term negative effects of, for example, genetic deterioration. A projection matrix for the next 117 years, however, predicted that 85% of the surveyed populations will have gone extinct. Since any establishment of new populations in the study area is unlikely owing to the lack of potential habitats and dispersal limitation, river corridor plants will probably continue to decline. Apart from preventing further habitat deterioration it will be crucial to maintain or establish an appropriate management, and to avoid sudden and adverse changes in land use.
Die vorliegende Arbeit liefert ein Kurzportrait von Botrychium simplex und beschreibt zunächst die biologischen Besonderheiten und die Verbreitung in Deutschland. In einem dritten Teil wird eine demographische Studie vorgestellt und über Langzeitbeobachtungen an der aktuell einzigen deutschen Population (in der Senne, Nordrhein-Westfalen) berichtet. Wie bei allen Mondrauten keimen bei B. simplex die Sporen im Boden, und die Gametophyten entwickeln sich nur weiter, wenn sie von einem arbuskulären Mykorrhizapilz infiziert wurden; auch die Sporophyten sind mykotroph. Typisch sind ein- oder auch mehrjährige Ruheperioden, in denen bei einzelnen Pflanzen keine oberirdischen Organe gebildet werden. Als kleinwüchsige und konkurrenzschwache Art ist B. simplex auf lückige und kurzrasige Pflanzengesellschaften angewiesen. Die morphologische Variabilität der Blätter ist ungewöhnlich groß, und vor allem die Form des sterilen Abschnitts ist vielgestaltig. Von den mehreren in Nordamerika unterschiedenen Varietäten kommt neben der häufigeren var. simplex auch var. tenebrosum in Mitteleuropa vor. Botrychium simplex ist eine Art der gemäßigten bis kühl-gemäßigten Zone mit einem Areal, das Europa, Nordamerika sowie Indien und Japan einschließt. In Deutschland sind Vorkommen aus 3 Jahrhunderten und auf 12 Messtischblättern belegt. Die Funde konzentrieren sich auf das 19. Jahrhundert; aus dem 20. Jahrhundert stammen lediglich 5 Angaben.
Wet meadows are transitional habitats between wetlands and dry-mesophilous grasslands; thus, they are vital in sustaining biodiversity as sources, stepping stones and green corridors of species dispersal. It is especially valid for inland alkali vegetation, where high landscapescale patchiness is typical and rapid shifts between vegetation types occur frequently. Solonetz meadows (Beckmannion eruciformis) are among the bestpreserved open habitats in Europe harbouring a unique flora including several endemics. Besides their importance, studies on the vegetation of solonetz meadows are scarce even though this knowledge would be vital for their effective conservation and management. Using own records and literature data, we provide a synthesis of the alliance Beckmannion eruciformis to characterise its associations floristically and ecologically in five regions along the river Tisza, East Hungary. We studied three associations of the alliance: (i) Agrostio stoloniferae-Alopecuretum pratensis, (ii) Agrostio stoloniferae-Beckmannietum eruciformis and (iii) Agrostio stoloniferae-Glycerietum pedicellatae. We found that solonetz meadow associations were separated along a moisture gradient with Agrostio stoloniferae-Alopecuretum pratensis at the drier end and Agrostio stoloniferae-Glycerietum pedicellateae at the wet end. This gradient was also justified by the distribution of the phytosociological groups. The proportion of species of Festuco-Brometea division was the highest in Agrostio stoloniferae-Alopecuretum pratensis, while the proportion of Cypero-Phragmitetea species was the highest in Agrostio stoloniferae-Glycerietum pedicellateae. Species of Puccinellio-Salicornetea had the highest proportion in Agrostio stoloniferae-Beckmannietum eruciformis, indicating the high soil salinity of this association. Our results suggest that Agrostio stoloniferae-Alopecuretum pratensis association plays an important role in preserving the continental flora elements of the surrounding dry grasslands. The ecological indicator values for soil moisture and salinity suggest that in case of the studied solonetz meadow associations, humidity increases with decreasing elevation, while salinity is highest at medium elevations. Our results suggest that Agrostio stoloniferae-Beckmannietum eruciformis is a transition towards salt marsh associations, while Agrostio stoloniferae-Glycerietum pedicellatae is a transition towards freshwater marshes. Our results show that preserving solonetz meadows is an important task for nature conservation as they have a crucial role in maintaining landscapescale species and habitat diversity and act as buffer zones around wetlands.
In Luxemburg sind infolge von Landnutzungsintensivierungen nur noch wenige Relikte nährstoffarmer Feuchthabitate mit hohem Naturschutzwert erhalten. Eine kleinräumig differenzierte Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Bodenfaktoren und Vegetation stand für diese Relikte bisher aus. Aus diesem Grund wurden in fünf Luxemburger Niedermoorkomplexen Vegetationszusammensetzung, Vegetationsstruktur (90 %-Perzentil der Vegetationshöhe, Streudeckung) und für die Pflanzenernährung relevante, bodenchemische Variablen (pH-Wert, Phosphor-, Kalium-, Calcium-, Magnesium-Gehalt) erfasst sowie Ellenberg-Zeigerwerte (Feuchte- und Nährstoff-Zahl) ausgewertet. Dabei ging es insbesondere um die Klärung der Fragen, welche Umweltgradienten der auffälligen Zonierung in Kern- und Randbereiche zugrunde liegen und welche Habitateigenschaften mit der Anzahl von gefährdeten Arten korrelieren. Hierzu wurden insgesamt 74 Kleinflächen in den beiden Zonen angelegt und floristisch sowie bodenchemisch analysiert.
Die Kleinflächen spannten einen Säuregradienten von annähernd drei pH-Stufen über die Gebiete hinweg auf (pH 3,9–6,5). Es ließen sich floristische, strukturelle und bodenchemische Unterschiede zwischen den Zonen ausmachen. In den meisten Gebieten unterschieden sich Diversität (in Kernbereichen erhöht) und Produktivität (nach Maßgabe von 90 %-Perzentil und Nährstoff-Zahl in Randbereichen erhöht). Die bodenchemischen Variablen zeigten je nur in einzelnen Gebieten Zonenunterschiede. Die beiden Gebiete mit den niedrigsten bzw. höchsten pH-Werten wiesen die meisten Variablen mit signifikanten Zonenunterschieden auf. Die Feuchte-Zahl war in keinem Gebiet zonenkennzeichnend. Die Diversität an bedrohten Arten korrelierte am häufigsten mit dem Magnesiumgehalt im Boden (meist positiv) und dem 90 %-Perzentil (stets negativ).
Unsere Ergebnisse legen nahe, dass in den untersuchten Niedermoorkomplexen mehrere Variablen zugleich und in unterschiedlicher Kombination für die Zonation verantwortlich sein könnten. Es werden Managementoptionen für die gefährdeten Gebiete diskutiert.
Fluctuations of the water level at the edges of temporary water bodies provide favourable living conditions for annual plant communities of the phytosociological class Isoëto-Nanojuncetea. Such communities of periodically flooded ponds within the agricultural landscape of NE Germany are particularly rich in rare plant species of that class. During the past decades drainage, fertilisation and herbicides in the surrounding arable fields have led to a severe decline in diversity of these species. To develop efficient conservation strategies it is essential to understand the factors driving the species composition. Therefore, we studied how varying water regimes, soil properties and agricultural practices affect the diversity and species composition of these temporary ponds. The study was carried out in seven ponds on a conventionally managed farm in NE Brandenburg. At each of these wetlands mixed soil samples were taken to determine the pH, total nitrogen and phosphorus concentration. The plant species were recorded in 177 plots, each covering 1 x 1 m2. For each plot, the water level was recorded in April, July and August 2013, respectively, resulting in five "water level regimes". Total species number and percentages of Isoëto-Nanojuncetea species were determined per plot, to evaluate water level effects on the vegetation. In addition, mean Ellenberg indicator values for light, moisture and nutrients were calculated to assess the environmental conditions.
Large herbivores are significant vectors for the long distance dispersal of seeds in various habitats, both attached to animals (epizoochory) and via gut passage (endozoochory). The majority of studies on epizoochory have examined dispersal in the fur of domesticated ungulates. Studies on wild ungulates are important to understand dispersal processes in many habitats, but rare due to methodological constraints. We studied epizoochory of seeds by European bison in an open-forest-mosaic (nutrient poor grassland and heathland, mixed forest) in NW Germany, where bison had been introduced for the purpose of nature conservation. At the study site it was possible to apply a method by which hoof material of freeranging bison was non-invasively collected. We identified a total of 1082 seeds from 32 plant species in the hoof material. The three most abundant species were Polygonum aviculare, Agrostis capillaris and Betula spp. Seed species originated from various habitat types of the study area, while the majority of seeds derived from trampled areas. Compared to the non-dispersed plant species of the study area, dispersed plant species had a higher seed longevity index, suggesting that many seeds were picked up from the soil seed bank. Epizoochory ranking indices of dispersed seed species, classifying the importance of epizoochory, revealed that transport in the fur may be of minor importance for many species, i.e. epizoochory by the hooves turned out to be negatively correlated to epizoochory in the fur. We conclude that European bison disperses a considerable number of seed species through trampling. Further research should consider epizoochory via the hooves and include integrative approaches to understand the different dispersal mechanisms by ungulates and their longterm synergetic effect on plant communities.
Sekundärsukzession auf Kahlschlagflächen eines Buchenwaldes : Dauerflächenuntersuchungen 1971–2013
(2014)
Im Winter 1970/71 wurde durch den Göttinger Wald eine breite Schneise für ein neues Straßenbauprojekt geschlagen. Hier wurden im Sommer 1971 zwei Dauerflächen (F1, F2, je 8 x 8 m²) eingerichtet. Nachdem der Straßenbau aufgegeben wurde, konnten die Flächen mit ihrer natürlichen Sukzession bis heute kontinuierlich pflanzensoziologisch untersucht werden. Alljährlich wurden zweimal Vegetationsaufnahmen im Frühling und Sommer, vorwiegend mit Schätzung des Deckungsgrades der Schichten und Arten durchgeführt. Für die Auswertung über 43 Jahre wurden die Aufnahmedaten in Tabelle 1 und 2 als Beilage für jeweils mehrere Jahre mit Angaben von absoluter Stetigkeit und Deckungsgrad-Median zusammengefasst und mit einer aktuellen Aufnahme des benachbarten Buchenwaldes verglichen.
Ein im Jahr 2012 in Bayern verabschiedetes Naturwaldreservats-Forschungskonzept weist 26 der insgesamt 159 Reservate als Schwerpunktreservate für die künftige Dauerbeobachtung aus. 2013 wurden in vier der 26 Schwerpunktreservate erste Dauerbeobachtungsflächen eingerichtet. Alle Probeflächen liegen innerhalb von 1 ha großen Repräsentationsflächen der Schwerpunktreservate und umfassen jeweils 6 Probekreise mit einem Radius von 10 m (314 m2). Der Kreismittelpunkt wurde fest vermarkt; auf jedem der Probekreise wurde eine pflanzensoziologische Aufnahme nach Braun-Blanquet (1964) angefertigt.
Das Konzept des geplanten Langzeit-Monitorings der Waldbestände wird vorgestellt, Auswertungswege werden skizziert und an Hand der ersten in 2013 erhobenen Daten erläutert. Da die erhobenen Daten räumlich stark autokorreliert sind, wurden sie in einen für die Waldfläche Bayerns repräsentativen Referenzdatensatz eingehängt. Dieser besteht aus von Ewald (2009) für die pnV-Einstufung an 313 Probepunkten der nationalen Bodenzustandserhebung (BZE II) im 8 x 8 km Grundraster definierten Partneraufnahmen in den jeweils nächstgelegenen Naturwaldreservaten. Mittels Entzerrter Korrespondenzanalyse (DCA) wurden Aufnahme-Verteilungsmuster ermittelt. Der Referenzdatensatz ermöglichte eine objektive Waldgesellschafts-Zuordnung jeder Vegetationsaufnahme, indem die größte floristische Übereinstimmung zu einer Referenzaufnahme errechnet wurde. Die weitere Charakterisierung erfolgte anschließend über pflanzensoziologische Tabellenarbeit.
Die in je zwei Naturwaldreservaten im Hügelland Nord- und Südbayerns neu erhobenen Daten beinhalten Buchenwälder auf Kalk (Hordelymo-Fagetum) und Silikatstandorten (Galio- und Luzulo-Fagetum), Hangmischwälder (Adoxo-Aceretum) und Auwälder (Pruno-Fraxinetum, Querco-Ulmetum). Der vorherrschende Nährstoff- und Basengradient entspricht dem floristischen Hauptgefälle im gesamtbayerischen Referenzdatensatz. Ebenso wurde ein Gefälle von Wärmezeigern auf der 2. Achse in beiden Datensätzen (Referenzdatensatz und neu erhobene Daten) abgebildet. Im Falle der neu erhobenen Daten erscheint das Temperaturgefälle allerdings als Pseudo-Effekt, der durch Nadelholzanbau (mit-)verursacht ist. Die Möglichkeiten der Datenauswertung werden in den nächsten zwei Jahrzehnten sukzessive ansteigen. In dem bis 2022 vollständig erstinventarisierten Gesamtset der 26 Schwerpunkt-reservate wird künftig die Beobachtung der Dynamik innerhalb der Buchenwälder ebenso möglich sein wie im Randbereich sowie jenseits der Höhen-, Trocken- oder Nässegrenze der Buche.
In diesem Beitrag werden an einigen Beispielen die Auswertungsmöglichkeiten aufgezeigt, die die digital vorliegende Vegetationskarte des Nationalparks Harz bietet. Es wird deutlich, dass beim Vergleich der vorliegenden Daten mit Wiederholungsaufnahmen Aussagen zu den ökologischen Veränderungen im Nationalpark Harz gemacht werden können, die das Ergebnis der natürlichen Sukzession bzw. das Ergebnis forstlicher Initialmaßnahmen sind. Die Arbeit zeigt, dass neben den Flächenanteilen der erfassten Pflanzengesellschaften die vorkommenden Arten und ihre Deckungsanteile in der jeweiligen Gesellschaft berechnet werden können. Damit ist es z. B. perspektivisch möglich, flächendeckende Aussagen zu den Ausbreitungstendenzen der Arten z. B. in den Pflanzengesellschaften und in den unterschiedlichen Höhenstufen des Nationalparks Harz zu machen. So zeigt die aktuelle Verbreitung von Picea abies im Nationalpark Harz, dass die Verteilung der Baumart nicht annähernd deckungsgleich mit der Verteilung ihrer natürlichen bzw. naturnahen Waldgesellschaften ist. Diese Diskrepanz tritt bei Fagus sylvatica nicht ganz so extrem auf. Am größten ist die Differenz in Höhenbereichen, in denen Fagus sylvatica ihr natürliches Verbreitungsgebiet hat, aber auch in der Vergangenheit am stärksten zurückgedrängt wurde. Das sind genau die Gebiete, in denen die Rotbuche im Rahmen der forstlichen Initialmaßnahmen des Nationalparks verstärkt eingebracht wurde. Ob Fagus sylvatica dort, wo sie gepflanzt wurde und in höheren Deckungsgraden auftritt, in der Lage ist, das Potenzial für natürliche Buchenwaldgesellschaften zu bilden, wird mit Hilfe der hier dargestellten Erfassungsmethode perspektivisch nachweisbar sein. Dass es sinnvoll ist, zu dem jetzigen Zeitpunkt zwischen naturnahen Waldgesellschaften und Fichtenforsten zu unterscheiden, wird anhand des Vergleichs ausgewählter Parameter aufgezeigt.
Herbaceous ground vegetation is an important pool of biomass and nutrients, which is also used as the major forage source for wild ungulates. Up to now no standard methods exist to estimate herbaceous biomass on a landscape level for temperate forests, which are characterised by deciduous trees with closed canopies. Quantity and quality of the herbaceous forage accessible to herbivores can be estimated from estimated cover in vegetation plot data and information on biomass and element concentrations in plant species. Vegetation was sampled stratified by community types and forest developmental phases in Bavarian Forst National Park, Germany. We adopted the PhytoCalc model to estimate biomass and bioelement stocks from vegetation plot data and adjusted species assignments and absolute levels of biomass to the conditions in the national park. We categorised attractiveness of plant species as forage for red deer (Cervus elaphus) and roe deer (Capreolus capreolus). Multiple controls of total biomass and of plant groups (graminoids, ferns, herbs, Vaccinium, Rubus) were studied by stepwise regression against stand and environmental predictors. Herbaceous mass had a highly skewed distribution in the park, with 75% of plots having less than 231 g*m-2 of biomass or 24 g*m-2 of raw protein. Contributions of plant groups were site-dependent and variable, but decreased in the order Vaccinium-graminoids-Rubus-herbs-ferns. Biomass appeared to be controlled by deciduous tree cover, by total cover of canopy and coarse woody debris and by site quality, with nutrient-poor, high elevation sites having higher herb biomass. As a consequence, montane beech forests offered less forage mass than coniferous communities of high elevations and mires. Stand disturbances by bark beetles and the corresponding forest developmental phases had no systematic effects on total biomass.