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Auf Niedermoorstandorten des Oberspreewaldes im Biosphärenreservat „Spreewald“ (Brandenburg) werden Pappelaufforstungen vegetationskundlich und standortsökologisch untersucht. Floristisch-soziologisch werden die Salix cinerea-Populus x euramericana- und die Calamagrostis canescens-Populus x euramericana-Gesellschaft differenziert, die jeweils enge synsystematische und synökologische Beziehungen zu den naturnahen Beständen des Carici elongatae-Alnetum bzw. Pruno-Fraxinetum aufweisen. Die in den Pappelforsten im Vergleich zu den naturnahen Waldgesellschaften ermittelten Vegetationsveränderungen werden im wesentlichen auf den geringeren Kronenschlußgrad und damit auf den höheren Lichtgenuß der Krautschicht zurückgeführt. Weniger die Aufforstung von Hybridpappeln, sondern vielmehr das komplexe Wirkungsgefüge vielfältiger anthropogener Standortsbeeinflussungen auf Auen- bzw. Niedermoorstandorten des Oberspreewaldes (Entwässerung, ehemalige Nutzungen, forstliche Maßnahmen usw.) wird als ausschlaggebend für die Veränderungen von Vegetation und Boden angesehen. Aus der Vegetation der Pappelforste und der qualitativen und quantitativen Zusammensetzung der Gehölzverjüngung in den Pappelforsten werden Entwicklungstendenzen und -ziele im Hinblick auf eine Umwandlung in naturnahe Feuchtwälder abgeleitet.
This study describes the vascular flora and community structure of grasslands occurring on heaps of waste rock left by former Zn-Pb mining in relation to the metal content in the soil and other environmental factors. The study was performed on 65 heaps scattered in agricultural land in southern Poland. The sites were described in terms of plant community characteristics, soil physicochemical properties, distance from woodland, altitude and local climate. The number of plant species and proportion of species of the Festuco-Brometea class decreased with increasing heavy metal (Cd, Pb, Zn) content in the soil, and increased with Ca content and pH of the soil. There was a negative relationship between the proportion of the later successional species and heavy metal content in the soil and a positive relationship between plants connected with the earlier stages of succession and metals. Floristic composition was also affected by distance from woodland and height above sea level. The investigated heaps were primarily colonised by native species dispersed by wind, characterised as competitive stresstolerant, ruderal and competitive strategy species. Three types of Carlino acaulis-Brometum erecti (CB) communities were distinguished: CB typicum – dominated by Brachypodium pinnatum, with the highest proportion of calcareous grassland species, CB festucetosum ovinae subass. nova – loose grassland with abundant facultative metallophytes, and the CB rubietosum caesi subass. nova with nutrientdemanding ruderal and woody plants invading from the nearby forest communities. The three subassociations represent different successional stages of Carlino acaulis-Brometum erecti, strongly dependent on both the substrate and spatial relations. The proportions of species traits, especially a high occurrence of endangered species and a very low proportion of alien species show that the post-mining habitats studied have a similar degree of ‘naturalness’ as valuable xerothermic grasslands on nonmetalliferous habitats. They thus may be considered as valuable objects for the protection of plant diversity.
Vegetationsdynamik verlandeter Biberteiche auf der Insel Navarino (Feuerland-Archipel, Chile)
(2009)
Die vorliegende Fallstudie veranschaulicht die Auswirkungen des invasiven Nordamerikanischen Bibers (Castor canadensis) auf den autochthonen Nothofagus-Wald der ca. 2500 km2 großen Insel Navarino im Feuerland-Archipel (Archipiélago de Tierra del Fuego), Chile. Dazu wurden auf den Sukzessionsflächen verlandeter Biberteiche (1) Diversität (absolute Artenzahl, mittlere Artenzahl, Artendichte, Shannon-Wert und Evenness), (2) Artenzusammensetzung, (3) Anteil gebietsfremder Pflanzenarten. (4) Baumartenzusammensetzung, (5) Dichte, (6) Stammdurchmesser und (7) die Wuchshöhe der Gehölzverjüngung untersucht. Die Ergebnisse zeigen auf den Sukzessionsflächen eine deutliche Zunahme der Diversität mit Ausnahme der mittleren Artenzahl. Die ehemaligen Biberteiche zeichnen sich durch eine charakteristische Artenzusammensetzung aus, die insbesondere durch Weide- und Überschwemmungszeiger bestimmt wird und sich erheblich von biberfreien Waldflächen unterscheidet. Der Anteil gebietsfremder Pflanzenarten variiert stark, wofür noch keine Determinanten festgestellt werden konnten. Im Unterschied zu von Bibern unbeeinflussten Nothofagus-Wäldern wird die Verjüngung auf den Sukzessionflächen von Nothofagus antarctica dominiert. Es wurden folgende fünf Faktoren identifiziert, die als wesentliche Steuergrößen für die Etablierung von Nothofagus in Betracht gezogen werden können: (1) relative Lage des Spenderbiotops, (2) Vorkommen von Totholz, (3) Beweidung, (4) Konkurrenz und (5) Überschwemmung.
Im östlichen Südtirol wurden Wiesen entlang der Gradienten Meereshöhe, Bodenfeuchtigkeit, Bewirtschaftungsintensität über saurem bzw. basischem Gestein erhoben und in 12 Vegetationstypen gegliedert. Sie wurden durch numerische Syntaxonomie bzw. den rechnerischen Vergleich mit einer Auswahl von Tabellen aus der Literatur den entsprechenden Pflanzengesellschaften zugeordnet. Aus den Beschreibungen der jeweiligen Syntaxa wurde die Bewirtschaftungsintensität abgeleitet. Dies führte zur Differenzierung von extensiven (ungedüngten), halbintensiven (schwach bis mäßig gedüngten, ohne flüssige Wirtschafts- und Mineraldünger) und intensiven (reichlich gedüngten, meist mit Gülle) Wiesentypen. Da sich die Stickstoffzahlen signifikant unterschieden, stellen die Wiesentypen zuverlässige Indikatoren für die jeweiligen Bewirtschaftungsintensitäten dar. Intensivwiesen wiesen mittlere Stickstoffzahlen über 6,0 auf und wurden dem Poo-Trisetetum poetosum trivialis zugeordnet, halbintensive Wiesen mit Stickstoffzahlen zwischen 4,0 und 5,0 gehören dem Poo-Trisetetum arrhenatheretosum, dem Trisetetum flavescentis typicum bzw. -nardetosum und dem Angelico-Cirsietum oleracei an. Extensive Wiesen hatten durchschnittliche Stickstoffzahlen unter 4,0 und gehören dem Potentillo erectae-Brachypodietum pinnati brometosum erecti und -avenuletosum praeustae, dem Sieversio-Nardetum strictae typicum und -festucetosum nigricantis, dem Carlino-Caricetum sempervirentis, dem Campanulo scheuchzeri-Festucetum noricae und der Scheuchzerio-Caricetea fuscae-Gesellschaft an. Die extensiven und halbintensiven Pflanzengesellschaften entsprechen traditionell bewirtschafteten Wiesen, die eine größere Artenvielfalt und Variation an Vegetationstypen aufweisen als der floristisch triviale Intensivwiesentyp.
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.
Der Besenginster (Cytisus scoparius (L.) Link) nimmt durch seine Biologie in vielerlei Hinsicht eine Sonderstellung unter den Strauchgehölzen Mitteleuropas ein. Über symbiontische N2-Fixierung erscheint C. scoparius potenziell in der Lage, durch Stickstoffanreicherung verändernd auf seinen Standort einzuwirken. Sein tiefreichendes Wurzelwerk kann zudem eine Basenverlagerung aus tieferen Gesteinsschichten in den Oberboden ermöglichen. Im Rheinischen Schiefergebirge und besonders im Lahn-Dill-Bergland (Mittelhessen) besitzt er einen deutlichen Verbreitungsschwerpunkt auf Ackerbrachen. Daneben kommt er in Borstgrasrasen, Schlagfluren und lichten Wäldern vor. C. scoparius bildet im Sukzessionsverlauf Vegetationskomplexe aus dichten Gebüschen und drei gut abgrenzbaren Rasengesellschaften. So bilden Dominanzbestände der Drahtschmiele (Avenella flexuosa) die Ausgangsvegetation der Ginstergebüsche an stark sauren Standorten, während die Festuca rubra-Agrosti tenuis-Gesellschaft im Untersuchungsgebiet als häufigste den Ginster begleitende Rasengesellschaft an etwas besser nährstoffversorgten Standorten angetroffen wird. Im engen räumlichen Zusammenhang mit dieser werden Dominanzbestände des Glatthafers (Arrhenatherum elatius) gefunden. Die nachfolgende Sukzession kann über mehrere fakultative Zwischenstadien verlaufen. Eine auf floristischen Ähnlichkeiten beruhende Verknüpfung aller klassifizierten Vegetationseinheiten zu den jeweiligen Rasengesellschaften ermöglicht die Darstellung von zwei edaphisch getrennten Sukzessionsreihen. Die Analyse verschiedener Entwicklungsphasen der Verbuschung mit Besenginster belegt in den drei Rasengesellschaften einen deutlichen Einfluss der Art auf die floristische Zusammensetzung der Bestände. Begleitende standortkundliche Analysen ergänzen die vegetationskundlich gewonnenen Ergebnisse. Es lässt sich ein deutlicher Einfluss von C. scoparius auf den Mineralstickstoff- und Basengehalt der Bodenlösung im Oberboden nachweisen. Eine aktive Rolle des Ginsters als „ecosystem engineer“ in der Sukzession seiner Standorte erscheint hiermit belegt.
Ziel der vorliegenden Arbeit war, zu klären, ob es bei Altarmen aus naturschutzfachlicher Sicht sinnvoller ist, der natürlichen Sukzession durch Entlandung entgegen zu wirken und die aquatischen Lebensräume zu erhalten oder ob gerade das Nebeneinander unterschiedlicher Verlandungsgrade als besonders wertvoll anzusehen ist. Um einen Beitrag zur Beantwortung dieser Fragen zu leisten, wurden 16 Altarmkomplexe entlang der Amper in Oberbayern ausgewählt und nach fünf verschiedenen Verlandungsgraden (Altarmtypen: „Tiefwasser“, „Flachwasser“, „Röhricht“, „Röhricht mit Gehölz“ und „Wald“) und dem Einfluss des Fließgewässer (angeschlossene Altarme, Hochwasser- beeinflusste und Totarme) in 48 Altarmabschnitte eingeteilt. Außerdem wurden die aquatischen Altarmabschnitte in kürzlich entlandete und nicht entlandete Altwasser unterschieden. Bei den Vegetationsaufnahmen im Jahre 2004 wurden pro Altarmabschnitt neben einer Gesamtartenliste drei bis zwölf Stichproben in Form 1 x 1 m großer Quadrate erfasst. Für die Bewertung wurden Artenzahlen, Anteile von Arten unterschiedlicher pflanzensoziologischer Einheiten sowie Anzahl und Anteil von Rote-Liste-Arten ermittelt. Insgesamt wurden 197 Arten gefunden, von denen 42 auf der Roten Liste Bayerns stehen. Die Gesamtartenzahl der Altarmabschnitte und die mittlere Artenzahl der Aufnahmequadrate steigen von den aquatischen Stadien über „Röhricht“ und „Röhricht mit Gehölz“ zum „Wald“ an. Die meisten Rote-Liste-Arten wurden dagegen in den aquatischen Pionierstadien gefunden. Der aus naturschutzfachlicher Sicht allgemein positiv bewertete Einfluss des Fließgewässers auf die Vegetation von Altwässern konnte bestätigt werden. Sowohl Artenzahl als auch Anzahl und Anteil der Rote-Liste-Arten steigen mit dem Einfluss des Fließgewässers von Totarmen über nur durch Hochwasser beeinflusste bis hin zu angeschlossenen Altarmen an. Auch der Anteil der Potamogetonetea-Arten steigt von Totarmen zu angeschlossenen Altwässern, während der Anteil von Phragmiti-Magnocaricetea-Arten sinkt. In entschlammten Altwässern sind die Artenzahlen tendenziell höher als in nicht entschlammten, dabei ist der Unterschied jedoch nicht signifikant. Der Anteil der Potamogetonetea-Arten ist in entlandeten Altwässern jedoch signifikant höher als in nicht entlandeten. In der Naturschutzpraxis sollte angestrebt werden, möglichst alle Verlandungs- und Altersstadien in einem zusammenhängenden Gebiet zu erhalten. Nach Möglichkeit sollten Altwasser an die Fließgewässer angeschlossen werden oder zumindest regelmäßigen Hochwasserereignissen ausgesetzt sein. In einem Altarmkomplex sollten Entschlammungen - soweit notwendig - zyklisch durchgeführt werden. Gegen die Entlandungsmaßnahmen spricht nichts, solange dabei bestmöglich Rücksicht auf die Fauna und die Vegetation angrenzender Flächen genommen wird.
DieNaturschutzgebiete Hainholz und Staufenberg am südwestlichen Harzrand wurden mit den Methoden der Naturwaldforschung untersucht. Beim Hainholz handelt es sich um eines der letzten naturnahen Buchenwaldgebiete in der Gipskarstlandschaft des Zechsteins. Vorherrschend sind trockenheitsertragende bis mäßig frische Kalkbuchenwälder (Carici-Fagetum, Hordelymo-Fagetum ). Der kegelförmige Staufenberg wird durch basenarme Grauwacken- und basenreiche Diabasstandorte geprägt, auf denen von der submontanen bis zur montanen Stufe oligo- bis mesotrophe Buchenwälder (Luzulo-Fagetum, Galio odorati-Fagetum) in allen Expositionen auftreten. Während der Staufenberg seit Ausweisung als Naturwald sich mehr als drei Jahrzehnte weitgehend ungestört entwickeln konnte, wurden im Hainholz 1997 durch einen Sommergewittersturm Buchenbestände z.T. großflächig geworfen. Die Ergebnisse der floristischen und vegetationskundlichen Untersuchungen konzentrieren sich auf drei Aussagen im Zusammenhang mit dem Mosaik-Zyklus-Konzept zur Dynamik von Buchenwäldern: 1. Mit der Einstellung der forstlichen Nutzung gehen die Artenzahlen in Buchenwäldern der Optimalphase zurück. Erst bei großflächigen Störungen wie z.B. Windwurf mit freigelegtem Mineralboden steigen die Artenzahlen wieder an. 2. Fehlende Nutzung begünstigt in der Optimalphase die Buche. Ohne großflächige Störung erfolgt auch die Verjüngung überwiegend durch die schattentolerante Buche. Erst bei großflächiger Störung treten typische Pioniersträucher auf, aber auch dann dominieren auf den basenreichen Böden des Hainholzes die schattentoleranten Baumarten, die bereits vor dem Windwurf in der Verjüngungsschicht des geschlossenen Altbestandes reichlich vorhanden waren. Ein Baumartenwechsel findet nicht statt. 3. Nichtwaldarten verschwinden nach Einstellung der forstlichen Nutzung in Buchenwäldern der Optimalphase. Sie treten nach großflächigen Windwürfen erneut auf, allerdings standörtlich stark unterschiedlich in Raum und Zeit. Insgesamt lassen die Ergebnisse aus dem Hainholz den Schluss zu, dass ohne forstliche Eingriffe auch bei katastrophalen, großflächigen Störungen die Regenerationsprozesse in mitteleuropäischen Buchenwäldern rascher verlaufen als bisher vielfach angenommen wird. Da dies gleichzeitig mit einem Anstieg der Artendiversität verbunden ist, der ohne großflächige Störung ausbleibt, sollte man solchen Katastrophen aus der Sicht des Naturschutzes eher positiv und gelassen gegenüberstehen.
Am Beispiel zweier im hessisch-thüringischen Grenzgebiet gelegener Muschelkalk-Felshänge des mittleren Werratales wird dargestellt, welche Vegetationsveränderungen vom Mittelalter bis in die Gegenwart an natürlichen Waldgrenzstandorten sowie in ihrer näheren Umgebung stattgefunden haben und welche Konsequenzen für den Naturschutz sich daraus ergeben. Markante Wendepunkte der Landnutzung sind die mit der deutlich zunehmenden Besiedelung seit dem 6. Jahrhundert vorgenommenen Rodungen, die Aufgabe des Weinbaues seit Anfang des 17. Jahrhunderts sowie der Rückgang der Schafhaltung nach 1850 und nach 1990. Die wichtigsten Vegetationstypen der Felshänge (Wald-, Saum- und Rasengesellschaften) werden vorgestellt. Qualitative und quantitative Veränderungen offener Trockenstandorte infolge sekundärer Sukzessionsprozesse kennzeichnen die gegenwärtige Situation. Rasengesellschaften sind aufgrund geringer oder fehlender Nutzungsintensität vielfach von Flächenverlusten durch Gehölzausbreitung betroffen. Dies gilt in besonderem Maße für ehemals beweidete Bestände. Mit der (Rück-)Einwanderung der Rotbuche in die Baumschicht von Laub- und Nadelwäldern trockener Kalkstandorte sind qualitative Veränderungen der Strauch- und Krautschicht verbunden. Sie äußern sich insbesondere in einem Rückgang lichtliebender, zum Teil thermophiler Arten. Die aktuelle Gefährdung der betrachteten Vegetationstypen hängt stark von deren Natürlichkeitsgrad ab. Naturschutz-Pflegemaßnahmen (v. a. Beweidung) sollten in erster Linie auf halbnatürlichen anthropo-zoogenen Kalk-Halbtrockenrasen durchgeführt werden, da hier die tiefgreifendsten Veränderungen durch Sukzession zu erwarten sind. Naturnahe Blaugras-Rasen und Saumgesellschaften können weitgehend sich selbst überlassen bleiben, da eine Sukzession hier nur langsam verläuft und zu erwarten ist, dass ihre Arten im Bereich natürlicher Waldgrenzen immer geeignete Bedingungen finden werden, wenn auch auf kleinerer Fläche.
The continuous decline in biodiversity in some European landscapes has led recently to the (re-) implementation of low-intensity grazing systems as an alternative to more cost-intensive conservation practices. This approach aims at developing habitat complexes comprising various successional stages and increasing plant species diversity on local (a-diversity) and landscape scales (b-, y-diversity). The primary objectives of this review were to uncover ecological processes in which large domestic herbivores (cattle, equids, sheep, goats, pigs) have a key function in affecting plant diversity and to provide a framework for future research and conservation practices. The reviewed literature covers a wide range of ecosystem types in various temperate regions of Europe with a main focus on recent results from Central Europe. Low-intensity grazing enhances existing environmental gradients and generates manifold disturbance patterns on various spatial scales resulting in high habitat diversity. Livestock trampling has a so far underestimated impact on plant species composition and richness. Additionally, selective herbivore behavior facilitates the coexistence of plant species representing different functional types including a considerable number of threatened and grazing-sensitive species. Co-occurrence of progressive and regressive successional processes on low-intensive pastures results in a high b- and y-diversity, an effect that has been observed soon after the (re-)implementation of grazing. Persistence of speciespoor successional stages of dominant competitive graminoid and herb species can in many cases be inhibited by grazing. Large domestic herbivores serve as effective vectors for the dispersal of diaspores, thus improving the connectivity of isolated plant populations. There is a combined effect of diaspore dispersal and microsite creation which can increase the probability of diaspores to successfully germinate and establish. Overall, low-intensity grazing represents a highly flexible concept to maintain and restore plant diversity in cultivated landscapes; general management implications are given.