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Seit 1968 wird im Neuen Botanischen Garten der Universität Göttingen auf einem ehemaligen Acker mit einem tiefgründigen, kalkhaltigen Auenlehm ein Dauerversuch durchgeführt, bei dem auf 6 Versuchsstreifen (je 150 qm) seit 1969 der Oberboden regelmäßig einmal im Jahr umgepflügt wird. Da allgemein angenommen wird, dass der Zeitpunkt der Bodenbearbeitung eine wichtige Rolle für die Artenkombination offener Böden spielt, werden drei Versuchsflächen im Frühjahr (Ende April/Anfang Mai), die anderen drei im Sommer (Juli) gepflügt. Zu Versuchsbeginn 1968 wurden je zwei Versuchsflächen durch Hitzeeinwirkung bzw. Chemikalienbehandlung sterilisiert, während bei zwei Flächen ohne Sterilisation der vollständige Diasporenvorrat des alten Ackerbodens erhalten blieb.
Die floristisch-vegetationskundliche Auswertung der jährlichen Vegetationsaufnahmen von 1969 bis 1983/84 ergab insgesamt gesehen sehr artenreiche Pflanzenbestände (im Mittel 45 Arten pro Jahr und 150 m2). Unterschiede im Zeitpunkt der Bodenbearbeitung wirkten sich nicht auf die Artenzahlen aus. Bei der physiognomischen und pflanzensoziologischen Auswertung traten dagegen die frühjahrsgepflügten Flächen mit einem signifikant höheren Anteil an Therophyta aestivalia und Geophyten bzw. Artemisietea- und Plantaginetea-Arten, die sommergepflügten Flächen mit höherem Anteil an Therophyta hivernalia und epeteia bzw. Chenopodietalia- und Molinio-Arrhenatheretea-Arten deutlich hervor.
Die statistische Einzelanalyse der Deckungsgrad-Entwicklung ergab für etwa 1/3 der 147 bis 1984 beobachteten Arten einen deutlichen Schwerpunkt auf frühjahrs- oder sommergepflügten Flächen. An Hand der Beispiele Crepis capillaris, C. pulchra, Galium aparine, Poa trivialis, Ranunculus repens, Sinapis arvensis, Sonchus arvensis, Taraxacum officinale, Tussilago farfara und Veronica persica wird erläutert, wie gut sich auf dem Artniveau die Versuchsvarianten ökologisch und dynamisch unterscheiden lassen und auch der Einfluss der Vorbehandlung sichtbar wird.
Unter den spontan und langfristig angesiedelten Arten befanden sich nur fünf Ackerwildkräuter, die zu den bedrohten Rote-Liste-Arten zählen. Ursache für diese geringe Zahl auf den nicht mit Herbiziden und Düngern behandelten, kulturpflanzenfreien Versuchsflächen ist die starke Verarmung der Segetalflora in der Umgebung der Versuchsfläche. Bereits vor Versuchsbeginn (1968) waren viele der früher in der unmittelbaren Umgebung vorhandenen Arten verschwunden. Die Distanz zum nächsten Fundort war bereits zu groß, um eine erfolgreiche Neubesiedlung zu ermöglichen. Für den Schutz der bedrohten Ackerwildkräuter bedeutet dies, dass man sich vorrangig auf die Flächen konzentrieren muss auf denen noch heute seltene Arten vorkommen.
In der Literaturstudie werden Vegetationsaufnahmen aus 15 Eichen-Hainbuchen-Waldgebieten zwischen dem kontinental geprägten Mitteldeutschland und dem ozeanischen Nordwestdeutschland ausgewertet. Dabei können gegenläufige Abundanzen von Winterlinde (Tilia cordata Mill.) und Rotbuche (Fagus sylvaticus L.) entlang dieses Klimagradienten festgestellt werden. Mit zunehmender Ozeanität nimmt die Stetigkeit der Winterlinde ab, demgegenüber gewinnt die im Gegensatz zur Winterlinde in allen betrachteten Eichen-Hainbuchen-Wäldern vorkommende Buche an Stetigkeit. Die Winterlinde kommt dabei in subatlantischen Klimaräumen, die subkontinental beeinflusst sind, mit sehr unterschiedlichen Abundanzen vor. Dies kann durch den Übergangscharakter des Klimas der entsprechenden Wuchsbezirke erklärt werden, in denen sowohl Winterlinde als auch Buche vom Klima her gut gedeihen können, so dass dann eher edaphische und anthropogene Einflüsse über die Baumartenzusammensetzung entscheiden. Im atlantisch geprägten nordwestdeutschen Flachland und in der Westfälischen Bucht kommt die Winterlinde höchstwahrscheinlich nicht natürlich vor, allerdings verwischen in diesem Bereich zahlreiche gepflanzte Winterlinden das natürliche Verbreitungsbild.
Die Literaturstudie wird um eine Fallstudie im thüringischen Hainich ergänzt. Diese ermöglicht zusätzliche Erkenntnisse zur Abhängigkeit der Winterlinde von edaphischen und anthropologischen Faktoren. Im subkontinental beeinflussten Hainich sind Bestände des Stellario-Carpinentum durch eine stärker ausgeprägte Vertikalstruktur der Baumschicht gekennzeichnet als Bestände des Hordelymo- und Galio-Fagetum. Dies weist auf eine frühere Plenter- und vor allem Mittelwaldnutzung hin, wobei letztere die Linde fördert und die Buche zurückdrängt. Einen weitaus größeren Einfluss auf die Vegetationsdifferenzierung und damit auf die Baumartenzusammensetzung im Hainich hat aber vermutlich der Tongehalt des Bodens. Erhöhte Tongehalte resultieren in einer größeren Wechselfeuchte insbesondere der tieferen Bodenhorizonte, worauf die Buche im Gegensatz zur Winterlinde empfindlich reagiert. Obwohl im östlichen Hainich die Eichen-Hainbuchen-Wälder pflanzensoziologisch wenig scharf von den artenreichen Buchenwäldern getrennt sind, ist es doch sehr wahrscheinlich, dass dieses Gebiet bereits einen natürlichen Übergangsbereich zu echten Eichen-Hainbuchen-Wäldern der zonalen Vegetation dartstellt. Im Hainich wirkt sich ein zunehmender Winterlindenanteil günstig auf die Nährstoffversorgung des Oberbodens aus, auch wenn hierbei die Abnahme des Buchenanteils möglicherweise entscheidender ist.
Im Oberharz wurden 1985/86 100 künstlich angelegte, kleinflächige, zwischen 3 und 12 Jahre alte Stillgewässer hydrochemisch, floristisch und vegetationskundlich untersucht. Die Teiche konnten anhand der Nährstoffverhälthisse in eine ärmere (dystrophe und oligotrophe) und eine reichere (oligotroph-mesotrophe) Gruppe aufgeteilt werden, wobei bei letzterer der Hydrogenkarbonatgehalt noch eine weitere Untergliederung erlaubte. Diese Unterschiede in der Nährstoffversorgung spiegelten sich auch in der Flora und Vegetation wider. Die Besiedlung mit Pflanzen wurde außerdem noch durch die Vegetation vor der Anlage der Teiche sowie durch die Erreichbarkeit für Wasser- und Sumpfpflanzen bestimmt. Die Kleingewässer stellen in der durch Fichtenforsten geprägten Landschaft des Oberharzes eine wesentliche Bereicherung dar. Sie sind auch aus der Sicht des Naturschutzes zu begrüßen, da es sich überwiegend um naturnahe, nährstoffarme Lebensgemeinschaften handelt, die in Mitteleuropa stark gefährdet sind. Für die Neuanlage und Unterhaltung der Teiche werden abschließend Vorschläge gemacht.
Auf der Grundlage des Runderlasses des MRLU vom 01.08.2001 „Kohärentes europäisches Netz besonderer Schutzgebiete Natura 2000“ erhielt die Forstverwaltung den Auftrag, eine Anleitung zur Erfassung der Waldlebensraumtypen in FFH-Gebieten zu erarbeiten und in Eigenregie deren Kartierung mit geeignetem Personal durchzuführen. Des Weiteren wurden Behandlungsgrundsätze für die Gewährleistung eines günstigen Erhaltungszustandes der Waldlebenraumtypen aufgestellt.
The estimation model PhytoCalc allows a non-destructive quantification of dry weight and nutrient pools of understorey plants in forests by using the relationship between species biomass, cover and mean shoot length. The model has been validated with independent samples in several German forest types and can be a useful tool in forest monitoring. However, in open areas within forests (e.g. clearcuts), the current model version underestimates biomass and produces unreliable nutrient pool estimations. Thus, tissue density, as approximated by leaf dry matter content (LDMC), is systematically higher under high light compared to low light conditions. We demonstrate that the ratio of LDMC under clearcut conditions to LDMC under forest conditions can be used to adjust the PhytoCalc model to clearcut conditions. We investigated the LDMC ratio of five exemplary species commonly occurring on clearcuts. Integrating the square of the ratio as a correction factor improved estimates of biomass to more than 70% fit between observations and predictions. Results also suggest this ratio can be used to correct nutrient concentrations modelled in PhytoCalc, which tend to be overestimated in clearcuts. As morphological groups of plant species exhibit significantly different ratios, we advise using group-specific correction factors for clearcut adjustments in the future.
An Hand von 4415 Vegetationsaufnahmen, die von einem Ackerbrachen-Versuch auf Dauerflächen im Neuen Botanischen Garten der Universität Göttingen aus dem Zeitraum 1969-2006 vorliegen, wird der Anteil an Neophyten untersucht. Der Neophytenanteil an der Gesamtflora des Sukzessionsversuchs (insgesamt 372 Taxa) liegt mit 8,6% in vergleichbarer Größenordnung wie in der Flora der Umgebung. In der ungestörten Ackerbrachen-Sukzession waren Neophyten mit 8-12% an der Artenzahl beteiligt. Der Anteil der Neophyten am Deckungsgrad der Krautschicht war im Grasland- und Strauchstadium (3.-20. Jahr nach dem Brachfallen) mit 50 bis zu 70% am höchsten und nahm mit der Entwicklung einer geschlossenen Gehölzschicht im Pionierwaldstadium signifikant ab. Wichtigste Neophyten in der ungestörten Ackerbrachen-Sukzession waren Conyza canadensis (Annuellen-Stadium), Epilobium ciliatum (Grasland-Stadium und vor allem Solidago canadensis (Grasland- bis Strauchstadium). Neophytische Gehölze spielen - im Gegensatz zu Nordamerika - in der Göttinger Ackerbrache bisher keine Rolle. Wurden die Ackerbrachen nur einmal jährlich gemäht so nahmen die Neophytenanteile am Deckungsgrad von weniger als 15% im ersten Jahrzehnt auf bis zu fast 90% im vierten Jahrzehnt zu. Bei zwei- bis achtmaliger Mahd lag der Anteil der Neophyten am Deckungsgrad nut bei etwa 1%, an der Artenzahl bei etwa 5%. Auf den mehrmals jährlich gemähten Flächen ließ sich keine Erhöhung des Neophytenanteils durch Düngung nachweisen, lediglich auf den einmal gemähten war dieser im Vergleich zu den ungedüngten Flächen höher. Obwohl Bodenstörungen häufig als eine wichtige Voraussetzung für die Etablierung von Neophyten angesehen werden, fiel der Anteil der Neophyten auf den regelmäßig gepflügten Flächen niedriger aus als bei einmaligem Mähen oder Mulchen. Entscheidend für die Unterschiede in den Neophytenanteilen war vor allem die Reaktion von Solidago canadensis auf die verschiedenen Versuchs(Störungs-)varianten (Mahd, Mulchen, Pflügen, Düngung). Am Beispiel Solidago canadensis zeigte sich auch sehr deutlich, dass der Erfolg eines Neophyten in einer Pflanzengemeinschaft sehr stark von seiner Identität abhängt, d.h. nicht der floristische Status, sondern die morphologischen, physiologischen und genetischen Eigenschaften entscheiden darüber, ob sich eine Art in einer Sukzession invasiv verhält oder nicht.
Langjährige Veränderungen der Krautschicht eines Kalkbuchenwaldes : (Dauerflächenuntersuchungen)
(1988)
Seit 1981 werden sechzehn Dauerflächen (je 1 m2 groß) in den drei wichtigsten Krautschicht-Ausbildungen eines frischen Kalkbuchenwaldes in der Altersphase mindestens einmal jährlich aufgenommen. An Hand von Angaben über den Deckungsgrad und der Zahl der Sprosse und Blüten werden die jährlichen Veränderungen in der Waldbodenvegetation dargestellt. Von 1981 bis 1987 veränderte sich der Deckungsgrad von Allium ursinum kaum. Nur auf einer Dauerfläche nahm A. ursinum leicht ab, während Mercurialis perennis zunahm. Starke Veränderungen in der Zahl der Blütenstände von A. ursinum treten vermutlich infolge von Unterschieden in der Nettoprimärproduktion des vorangegangenen Jahres auf. M. perennis schwankte sowohl im Deckungsgrad als auch in der Zahl der fertilen und sterilen Sprosse sehr stark. Nach einem trockenen und heißen Sommer sowie nach starker Pilzinfektion reduziert sich zunächst der Deckungsgrad, später auch die Zahl der Sprosse. Langfristig angestiegen ist der Deckungsgrad von Anemone nemorosa. Als Ursache wird die verminderte Beweidung durch Rehe in dem gezäunten Untersuchungsgebiet angenommen. Die Zahl der blühenden A. nemorosa-Pflanzen schwankte vermutlich auf Grund der unterschiedlichen Licht- und Nährstoffverhältnisse sehr stark sowohl von Dauerfläche zu Dauerfläche als auch von Jahr zu Jahr.
The promotion and extension of continuous cover mixed stands with a simultaneous reduction of conifer-monocultures play a major role in current silvicultural practices in Central Europe. It is assumed that the admixture of the natural dominant beech (Fagus sylvatica) in pure non site-specific conifer stands automatically indicates better conditions in terms of nature conservation and forest management. To test this hypothesis three different conifer-beech-comparisons of pure and mixed stands in Lower Saxony are studied, analyzing plant species diversity and naturalness of understory vegetation as one important indicator for the ecological status of forests. Each comparison includes pure coniferous stands (Picea abies, Pinus sylvestris, Pseudotsuga menziesii), mixed coniferous-beech-stands, and pure beech stands on similar acidic mineral soils where the potential natural vegetation will be an oligotrophic beech forest (L u z u l o - Fa g e t um). The age of stands varies between 50 and 150 years. To specify tree species influence on site conditions and vegetation, the study also includes light climate and soil data of the stands. It is observed that, with regard to all comparisons, the admixture of beech reduces plant species diversity but increases naturalness of the stands. The intensity of beech admixture effects differs. While in Scots pine stands the impact of admixed beech is very noticeable, with the mixed stands being nearly identical with pure beech stands, the species change in Douglas-fir and Norway spruce stands proceeds more slowly. Assuming that the status in nature conservation and forest management is improving with increasing plant species diversity and increasing naturalness, the results of this study show a contrary development on a stand scale, as the potential natural vegetation of the L u z u l o - F a g e t u m is in its self very species poor on vascular plants.
Ein Ziel des modernen Waldbaus in Mitteleuropa ist die Förderung von Mischbeständen anstelle von Reinbeständen. Auf basenreichen Standorten sollen daher an Stelle von Buchen-Reinbeständen Mischbestände aus Buche (Fagus sylvatica) und Edellaubhölzern entwickelt werden. Diese Wälder zeichnen sich durch eine artenreiche und produktive Krautschicht aus, die an vielen Ökosystemfunktionen entscheidend beteiligt ist. Ob mit einer Zunahme der Baumarten-Diversität eine Veränderung der Krautschicht-Diversität verbunden ist und welche kausalen Mechanismen möglicherweise dafür verantwortlich sind, wurde daher an den naturnah bewirtschafteten Buchen-Edellaubholz-Mischbeständen im Göttinger Wald (Süd-Niedersachsen) untersucht. Auf 63 Untersuchungsflächen (je 400 m²) mit einem Gradienten von nur einer Baumart (nur Buche) mit bis zu fünf Baumarten in der Baumschicht wurde die Artenzusammensetzung, Diversität und Produktivität der Krautschicht bestimmt. Als Umweltfaktoren wurden der pH-Wert und die PAR-Transmissivität direkt gemessen, die Wasser- und Stickstoffversorgung über die Zeigerwerte nach Ellenberg indirekt eingeschätzt. In den Kalk-Buchenwäldern (H o r d e l y m o - F a g e t u m l a t h y r e t o s um) konnten keine signifikanten Zusammenhänge zwischen der Diversität der Baumschicht und der Diversität und Produktivität der Krautschicht festgestellt werden. Mit zunehmendem Lichtangebot erhöhte sich die Diversität der Krautschicht. Gleichzeitig korrelierte die oberirdische Biomasse der Krautschicht positiv mit dem Shannon-Index der Krautschicht. Mit zunehmendem Buchen-Anteil sank der pH-Wert im oberen Mineralboden, ohne dass dies Auswirkungen auf die Diversität und Produktivität der Krautschicht hatte. Auch die kleinräumigen Unterschiede im Lichtangebot und der Basenversorgung hatten keinen Einfluss auf die Krautschicht-Diversität. Einzelne Krautschichtarten zeigten Beziehungen zur Baumarten-Diversität und zu den Umweltfaktoren, allerdings waren diese meist nur schwach ausgeprägt. Die Untersuchungsergebnisse unterscheiden sich deutlich von Ergebnissen aus dem Nationalpark Hainich, wo in Laubwäldern ein enger Zusammenhang zwischen der Baumarten- und Krautschicht-Diversität nachgewiesen wurde. Mögliche Ursachen für diese gegensätzlichen Resultate können in der Methodik (Probeflächenauswahl), der Standorthomogenität (insbesondere die breitere Spanne in der Lössbedeckung und dem Tonanteil in den Böden des Hainichs), der Waldgeschichte und Bewirtschaftung sowie den beteiligten Mischbaumarten (insbesondere in der Rolle der Linde) liegen. Zusätzliche vergleichende und experimentelle Untersuchungen sind daher notwendig, um unser Wissen über die Zusammenhänge zwischen Diversität und Ökosystemfunktionen in Wäldern zu verbessern.
Anhand von Vergleichen vegetationskundlicher Aufnahmen aus den Jahren 1966-1968 und 1999-2000 werden die zeitlichen Veränderungen der Vegetation in bodensauren Buchenwäldern und Fichtenbeständen des Solling (Niedersachsen) untersucht. Besonders für die Fichtenbestände lässt sich dabei ein Rückgang im Deckungsgrad der Bodenvegetation bei gleichzeitiger Zunahme der Artenzahlen pro Fläche belegen. Arten der Waldschläge und -verlichtungen sind neu zu der ursprünglichen Artenkombination der Bestände hinzugekommen. Steigende Tendenzen bei den mittleren Stickstoffzahlen belegen eine Zunahme von Stickstoffzeigern in der Bodenvegetation von Buchen- und Fichtenbeständen, während mit den Säurezeigern die Trennarten des Luzulo-Fagetum abgenommen haben. In Zusammenhang mit diesen anthropogenen Veränderungen der Bodenvegetation durch Eutrophierung und Kalkung wird die zukünftige Entwicklung mitteleuropäischer bodensaurer Buchenwaldgesellschaften diskutiert.