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Halting the loss of grassland biodiversity and restoring degraded ecosystems are high priority tasks in the EU Biodiversity Strategy. Sowing low-diversity seed mixtures is widely used in grassland restoration because of its high predictability and fast, promising results. Generally, the sown perennial grasses establish within a few years and form a dense sward, which effectively suppresses weeds. Unfortunately, these grasslands are often species-poor because the sown grasses hamper the colonisation of target grassland forbs. Our aim was to test a novel approach to increase the diversity of species-poor grasslands. We selected eight 8-year-old grasslands restored by low-diversity seed sowing where we created 32 establishment gaps by breaking up the grass sward and sowing a high-diversity seed mixture (35 native species). Altogether, we established three grazed gaps (1m × 1m, 2m × 2m and 4m × 4m) and one fenced gap (4m × 4m) per site and monitored the presence and abundance of sown and non-sown species within a time frame of two years. We asked the following questions: (1) Which target species establish most successfully? (2) What is the effect of establishment gap size on the establishment success of target species and weeds? (3) What is the effect of management (grazed versus not managed) on the species composition of the establishment gaps? Our results showed that by creating establishment gaps and sowing diverse seed mixtures, we were able to overcome microsite and propagule limitation, successfully introducing target species into the species-poor grasslands. We found that all sown species established in the gaps, and the majority of the species maintained or even increased their first-year cover in the second year. Smaller gaps were characterised by lower cover of sown species and a quite stochastic development compared to the larger ones. Weed cover was moderate in the first year and decreased significantly in the second year, regardless of gap size. Therefore, in restoration practice, the use of larger establishment gaps is recommended. We found that the cover of sown species and weeds were similar in the grazed and unmanaged gaps during our study. However, management by extensive grazing might be crucial in the long-term because livestock can disperse target species propagules and create microsites. Our study shows that establishment gaps can serve as biodiversity hotspots. Further studies need to clarify to what extent they can improve the restoration success across the entire grassland.
The complex topography of floodplains provides conditions for high diversity and density of transitional areas between different grassland plant communities. Nevertheless, transitions have been almost completely neglected in previous studies of diversity patterns in semi-natural floodplain grasslands. We analyzed α-, β- and γ-components of plant species diversity in transitional areas between neighbouring wet and dry grassland communities in two landscapes of the Gauja River floodplain (Latvia) differing in landscape heterogeneity created by land use history and current management type (grazing versus mowing). In total 9 transition areas and their adjacent vegetation were sampled in 1 m wide and 8 to 28 m long belt transects gridded into 0.5 m × 1 m plots. Cluster analysis was used to analyze varia-tion in species composition of transitional areas and adjacent vegetation. Indicator species analysis was used to determine species specific to transitional areas (ecotonal species). Transitional areas of the homogeneous site had a more distinct species composition (clear division in clusters by cluster analysis) and significantly lower β-diversity than those of the heterogeneous site. α-Diversity was significantly higher in transitions than in wet grasslands and lower than in dry grasslands in both sites. Comparing the two sites, α-diversity was significantly higher in wet grasslands of the heterogeneous site, but no differences were found between transitions and dry grasslands in the two sites. Higher β-diversity of transitional areas in the heterogeneous site could be attributed to a higher density of different habitats per unit area in combination with grazing. No species were restricted to transitions, and no differences were apparent in the number of generalist species (indifferent species sensu Ellenberg indicator values for edaphic factors) between transitions and adjacent grasslands. Nevertheless, the total number of generalist species was considerably higher in the investigated flood-plain grasslands than usually reported for respective vegetation types in Latvia. It was concluded that transitions of neighboring floodplain grassland plant communities were more important in shaping β-diversity compared to α- and γ-diversity. Our results suggest that destroying transitional areas between dry and wet grasslands by leveling the ground or by abandonment of the management practices will decrease habitat heterogeneity and lead to less pronounced ecotonal pro-cesses in the whole riverine landscape. Thus further studies about the role of fine-scale transitional areas for biodiversity of floodplains are important for ecological restoration of floodplain grasslands.
In this paper we aim to present data on current state of steppe-like grasslands dominated by feather grasses (Stipa spp.) in the Transylvanian Lowland (Romania), and to investigate whether management type affects species composition, biodiversity, or the occurrence of rare and endangered vascular plant species in these grasslands. Twelve grassland stands, originating from nine areas and belonging to two associations, Stipetum lessingianae and Stipetum pulcherrimae from the alliance Stipion lessingianae (Festucetalia valesiacae, Festuco-Brometea), were investigated by phytosociological sampling. Our data set contains 60 relevés originating from differently managed grasslands: grazed and abandoned stands as well as former grasslands afforested with Pinus nigra. Transylvanian stands of the Stipion lessingianae occur on steep, south-facing slopes. The species composition has an accentuated sub-continental character, including several steppe elements of Siberian and Pontic origin, many of them reaching the western edge of their distribution in this region. By comparing the species composition of the two associations, we identified 12 differential species for the Stipetum lessingianae and 19 for the Stipetum pulcherrimae, but these associations also contained many species in common, which underlines their close syntaxonomic relatedness. Grazing vs. abandonment had only a slight influence on species composition and vegetation structure, while afforestation with pines resulted in strong transformations: decreased cover of the herb layer, increased cover of litter, decreased representation of diagnostic (i.e. typical) species of the two associations but increased frequency of woody, ruderal, and mesophytic grassland species. As the Stipion lessingianae belongs to the priority habitats of the Habitats Directive, these alterations call for grassland restoration measures. Our study revealed a lack of high-quality data on the vegetation of steppe-like dry grasslands in southeast Europe, where they have their largest and best-developed stands on the continent. Thus, we emphasize the need for compiling such data and for developing a consistent supranational vegetation classification of Festucetalia valesiacae communities in this region.
Borstgrasrasen, ein prägender Bestandteil der Kulturlandschaft im Schwarzwald, sind in starkem Wandel begriffen, der in erster Linie von Änderungen der Landnutzung abhängt. Um die funktionellen Zusammenhänge in den Borstgrasrasen abbilden zu können, werden die dort vorkommenden Arten zu funktionellen Pflanzentypen gruppiert. Für diese Klassifikation der Arten werden Merkmale herangezogen, die funktionell mit der Reaktion der Arten auf unterschiedlich intensive Beweidung oder Pflege in Zusammenhang stehen. Zum einen wird an ausgewählten Merkmalen, die vor Ort gemessen wurden, überprüft, wie sie bei ausgewählten Arten innerhalb und zwischen Beständen und schließlich auch zwischen den Arten variieren, um deren Eignung für eine Klassifikation zu prüfen. Zum anderen werden Eigenschaften für eine Reihe von Arten aus der Merkmals-Datenbank LEDA abgefragt und zur Ableitung von funktionellen Pflanzentypen (PFTs) mittels numerischer Klassifikation verwendet. Es zeigt sich, dass einige Eigenschaften wie die spezifische Blattfläche (SLA) eine gute Eignung für die Differenzierung von Arten und Beständen haben, da sie nur bei einigen Arten und zudem wenig plastisch auf unterschiedlich intensive Beweidung reagieren. Andere Merkmale, wie das C/N-Verhältnis der Blätter, variieren sehr stark innerhalb einiger Arten und eignen sich somit weniger für eine Klassifikation. Diese ergibt 17 PFTs, die zunächst nach der Lebensform unterschieden werden und dann insbesondere nach den Kriterien Anordnung der Blätter, spezifische Blattfläche und Blattfläche weiter untergliedert werden Einige PFTs zeigen klar unterschiedliche Deckungswerte in verschiedenen Typen von Borstgrasrasen. Andere tragen nicht zur Differenzierung der Rasen bei, da sie in den unterschiedlichen Borstgrasrasen durchgehend Matrixarten enthalten oder überall nur spärlich auftreten. Eine grafische Auswertung nach dem ordinalen LHS-Ansatz (je eine Achse für SLA, Wuchshöhe und Samenmasse) zeigt eine einigermaßen klare Differenzierung der meisten der o. g. Typen von Borstgrasrasen. So sind beide Ansätze, PFT und LHS, geeignet, um eine Zuordnung des Nutzungstyps der Borstgrasrasen vorzunehmen.
Der Offenlandcharakter und der FFH-Status vieler bisher extensiv beweideter Niedermoore Oberbayerns sind aktuell durch ein abnehmendes Nutzungsinteresse seitens der Landwirtschaft gefährdet. Bei abnehmendem Beweidungsdruck breiten sich Waldinseln in die bisher vom Weidevieh offen gehaltenen Moorflächen (Caricion davallianae, Caricion lasiocarpae) aus. Da der Zeitbedarf der progressiven Sukzession und Waldentwicklung das Zeitbudget des normalen Vegetationskundlers bei weitem übersteigt, wurden die wichtigsten Sukzessionspfade durch das Verfahren der "time-by-site-substitution" rekonstruiert. Hierzu wurden Offenland-Wald-Ökotone in noch bestehenden extensiv beweideten, großflächigen Allmendweiden (> 50 ha) auf Anmoor-, Kalkflachmoor- und Zwischenmoorstandorten untersucht. Die Sukzessionen streben über Waldpionierstadien Schwarzerlen-Fichten-Auwäldern, Fichten- Schwarzerlen-Bruchwäldern bzw. Fichten-Moorwäldern entgegen, wobei der Fichte (Picea abies) in den (bisher erreichten) Endstadien der Vegetationsentwicklung gegenüber der in den intermediären Sukzessionsstadien vorherrschenden Schwarzerlen (Alnus glutinosa) und Moorkiefern (Pinus x rotundata) in den voralpinen Standorten eine hohe Bedeutung zukommt. Die Ansiedlung nässeempfindlicher Pflanzenarten, darunter auch der Fichte, wird durch die Bultbildung der Schwarzerle bzw. der Torfmoose (auf den Zwischenmoorstandorten) begünstigt, womit die biogene Bultbildung zu einem entscheidenden sukzessionsbestimmenden Faktor avanciert. Die Beweidung wirkt auf Anmoor- und Kalkflachmoorstandorten sukzessionsbeschleunigend durch die Schaffung von Keimungsnischen für die Schwarzerle, während sie auf Zwischenmoorstandorten die Bultbildung der Torfmoose und damit die Ansiedlung von Moorkiefer und Fichte als späte Sukzessionsarten unterdrückt. Die Artenzahlen (a-Diversität) sind in den späten Sukzessionsstadien der verschiedenen Moorwaldgesellschaften aufgrund der bultbedingten Vielfalt an Kleinstandorten signifikant höher als in den frühen (Grasland betonten) Sukzessionsstadien. Trotzdem sollte naturschutzfachlich ein Nebeneinander von frühen und späten Stadien angestrebt werden, weil es sich bei den lichtbedürftigen Offenlandarten und den schattenverträglichen Waldarten um komplementäre Artengruppen handelt, womit auf kleiner Fläche außergewöhnlich hohe Gesamtartenzahlen (y-Diversität) erreicht werden können.
Auswertungen von Untersuchungen über frühere Waldnutzungen sowie Waldweide legen nahe, dass die Verjüngung der mitteleuropäischen laubabwerfenden Eichenarten Stieleiche (Quercus robur L.) und Traubeneiche (Quercus petraea Liebl.) ein episodischer Prozess ist, mit oft langen Phasen ausbleibender Verjüngung im Wechsel mit Phasen der erfolgreichen Etablierung einer neuen Generation. Eine Vielzahl von Faktoren wirkt sich auf die Verjüngung der Eichen aus. Als besonders bedeutsam werden genannt die Lichtversorgung; Prädation der Eicheln insbesondere durch Mäuse, Wildschweine und andere Tiere; Verbiss durch Wildtiere und Weidetiere; Befall der Blätter durch Mehltau (Microsphaera alphitoides); Konkurrenz durch die Bodenvegetation; Spätfrost; sowie der Wasserhaushalt des Standorts. All diese Faktoren wirken in einem komplexen Wechselspiel zusammen. Zur Ansamung und erfolgreichen Etablierung der Eichen im Wald sind eine Auflichtung des Kronendachs sowie eine niedrigwüchsige Bodenvegetation notwendig. Letztere können beispielsweise durch Beweidung erreicht werden. Verbiss wird bei guter Lichtversorgung durch die Jungeichen gut vertragen, es bilden sich bonsai-artige Krüppelbäumchen mit tiefreichendem Wurzelwerk heraus. Ein Höhenwachstum setzt jedoch erst dann ein, wenn der Weidedruck reduziert wird. Dies kann durch zeitliche oder räumliche Schwankungen des Verbissdrucks erreicht werden (Weideruhe). Die laubabwerfende Stiel- und Traubeneiche muss daher als Intermediärtyp zwischen Pionierbaumart und „stresstolerator“ sensu GRIME et al. (1978) eingestuft werden. In vielen Kulturlandschaften finden sich Bedingungen zur erfolgreichen natürlichen Eichenetablierung, also ohne unterstützende waldbauliche Maßnahmen, heute nur mehr an linienförmigen saum- und mantelartigen Randstrukturen von Wäldern, in Hecken und Gebüschen – dort trotz des Vorhandenseins von Wild. Naturschutzfachliche Gründe und zu erwartende Klimaänderungen legen jedoch eine stärkere Beachtung und Förderung der Eichenverjüngung nahe. Hierzu stellt Beweidung im Wechsel mit Weideruhe eine in Vergessenheit geratene und heute nur mehr wenig bekannte Möglichkeit dar.
Auf Weidezaunstreifen innerhalb von Koppelkomplexen herrschen aufgrund fehlender Bodenverdichtung und stärkerem Verbiss gegenüber der Weidenarbe besondere Standort- und Konkurrenzbedingungen. In einer neu begründeten Grünlandnarbe reichern sich in den von uns untersuchten Cynosurorion-Gesellschaften bereits 3-5 Jahre nach der Zaunziehung Festuca rubra agg., Dactylis glomerata, Holcus lanatus und Arrhenatherum elatius an. Etwa 7-9 Jahre nach der Zaunziehung geht die Deckung des Rotschwingels langsam auf etwa 45 % zurück. In den entstehenden Lücken und an Auswurfhügeln bestehen gute Ansiedlungsbedingungen für Moose. Das höhere Porenvolumen kann zu höheren Mineralisierungsraten führen und begünstigt damit die Ansiedlung von Eutrophierungszeigern und Weideunkräutern. Durch schwache oder späte Beweidung werden im Weidezaunstreifen die Entwicklung von Weideunkräutern und Dominanzen von Obergräsern gefördert. Bei zeitig im Jahr genutzten Weiden ist der Verbiss auf dem Weidezaunstreifen etwa doppelt so hoch oder höher als auf den angrenzenden Weidenarben. Dieser starke Verbiss bedingt, bei kontinuierlicher Bewirtschaftung, eine Zunahme von Arten mit einer hohen Störungstoleranz. Die Düngergaben im Rahmen der Weidepflege führen im Weidezaunstreifen nur zu einer schwachen Kompensation des Nährstoffentzuges, sodass sich nach weniger als 9 Jahren die Festuca rubra- Agrostis capillaris-Gesellschaft mit einem hohen Anteil von Rosettenpflanzen, Geophyten und Arten, die ein hohes Regenerationsvermögen aufweisen, etabliert.
Das Naturschutzgebiet „Kanzelstein bei Eibach“ ist ein Relikt der früher ausgedehnten Allmendeweiden des Dorfes Eibach (Stadt Dillenburg, Lahn-Dill-Bergland, Hessen). Die historische Nutzungsvielfalt, die sich bis in die frühindustrielle Zeit (um 1850) zurückverfolgen lässt, umfasste offene Bereiche, die vorrangig beweidet wurden, sowie Waldbereiche, in denen Bucheckern- und Eichelmast, die Schneitelung ausgewählter Baumarten sowie Niederwaldwirtschaft praktiziert wurden. Durch die über Jahrhunderte andauernde degradierende land- und forstwirtschaftliche Nutzung entwickelte sich ein kleinräumiges Mosaik aus Pioniergesellschaften (Airo caryophylleae-Festucetum ovinae), mageren Glatthaferwiesen (Arrhenatheretum hypochaeridetosum radicatae) und deren Versaumungsstadien, mesophilen Schlehengebüschen (Crataego-Prunetum spinosae), Hudewald- und Niederwaldformen des Hainsimsen-Waldmeister-Buchenwaldes (Galio odorati-Fagetum luzuletosum).
Aufgrund der seit ca. 1960 aufgegebenen Nutzung sind die Nutzungs- und Vegetationsvielfalt durch Wiederbewaldung akut gefährdet. Zur Erhaltung und Entwicklung der Biodiversität des Naturschutzgebietes wird eine Wiedereinführung von Nutzungen in Anlehnung an das traditionelle Nutzungssystem empfohlen. Um ein Landschaftsbild zu entwickeln, wie es für 1959 rekonstruiert werden konnte, ist in den offenen Bereichen die kontinuierliche Weidenutzung mit Schafen und Ziegen und im Wald die Freistellung und -haltung der Schneitel- und Mastbäume unerlässlich.
Understanding plant-plant interactions is essential in planning and implementing effective grassland management strategies. Positive and negative interactions generally co-occur in plant communities and the net effect of these interactions may depend on the disturbance regime, including grazing. Shrubs can act as biotic refuges by physically protecting neighbouring plants from herbivores. As a result, we would expect that in pastures the diversity and flowering success of plants is higher in the close vicinity of shrubs compared to the open vegetation. Nevertheless, we can also assume a competitive trade-off cost for plants that grow together with shrubs. In this study, we assessed the small-scale effects of dwarf shrubs (30–40 cm in diameter) on species density and flowering success. Specifically, we considered three types of microsites: (i) shrub interior, (ii) edge of shrub, and (iii) open pasture (more than 2 meters away from the shrub). We surveyed these three types of microsites using 10 × 10 cm sized plots both in grazed and ungrazed meadow steppe, in central Hungary. The highest species density was found at the edge of shrubs, both in grazed and ungrazed vegetation. Meanwhile, species density did not differ significantly between shrub interiors and the open pasture. However, in grazed vegetation, species flowering success was significantly higher in shrub interiors and edges than in the open pasture; no significant trend was observed for this measure in ungrazed vegetation. In contrast to previous studies, we did not detect a competitive effect of small-sized shrubs on plants in ungrazed vegetation. Our results indicate that small-sized shrubs protect other plants from herbivores and that the edge effect plays an important role for the maintenance of small-scale species diversity in pastures. Overall, our results underline the beneficial effect of biotic refuges in pastures and we suggest that retaining a sparse population of small-sized native shrubs is advantageous from a conservation point of view.
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.