Entwicklung von Bodendiasporenbanken im Laufe der Grünlandsukzession: Effekte der Korngrößenverteilung im Boden und der räumlichen Heterogenität der Samen
Final Report Abstract
Gegenstand des geförderten Projekts waren Untersuchungen zur Ökologie und Renaturierung von Stromtalwiesen im nördlichen Oberrheintal in Südwestdeutschland. Die Region war bis in die 1950er Jahre hinein durch artenreiches Auengrünland gekennzeichnet, das dann jedoch großflächig in Ackerland umgewandelt wurde. In den 1980er Jahren begannen Versuche, einige der Ackerflächen wieder in artenreiches Grünland umzuwandeln, wozu die Flächen der natürlichen Sukzession überlassen wurden. Da sich dabei herausstellte, dass viele der typischen Pflanzenarten stark ausbreitungslimitiert waren und sich nicht etablieren konnten, wurde Ende der 1990er Jahre ein Renaturierungsvorhaben ins Leben gerufen, um artenreiche Stromtalwiesen mittels Mahdgutübertragung wiederherzustellen. Hauptziele des Projekts waren, den Erfolg von Mahdgutübertragung als Renaturierungsmethode zu überprüfen und die räumlichen Muster und die Dynamik der Samenbank zu dokumentieren sowie die steuernden Faktoren zu erforschen. Der Begriff ‚Samenbank‘ meint hier die Gesamtheit der keimfähigen Samen im Boden. Sie ist in Stromtalwiesen von besonderem Interesse, weil sie zur raschen Regeneration von Populationen nach Störereignissen beiträgt und so etlichen Pflanzenarten überhaupt erst ermöglicht, sich dauerhaft im störungsintensiven Auengrünland zu halten. Das Projekt gliederte sich in drei Themenblöcke: (1) Einfluss von Bodenmerkmalen auf die Samenbankentwicklung und -dynamik, (2) Vegetationsentwicklung und Besiedlungsmuster auf Renaturierungsflächen, (3) räumliche Heterogenität und Vegetationsmuster der Pflanzenart Arabis nemorensis. Innerhalb der einzelnen Themenblöcke wurden unterschiedliche empirische und experimentelle Untersuchungen durchgeführt, die größtenteils im Freiland, teilweise aber auch im Gewächshaus erfolgten. Zusammenfassend betrachtet zeigen die Ergebnisse, dass Mahdgutübertragung ein geeignetes Verfahren zur Renaturierung von Stromtalwiesen ist, da es zur Bildung von Populationen führt, deren räumliche und strukturelle Muster denen der Mahdgut-Spenderbestände stark ähneln. Außerdem können sich Arten, die sich in den mit Mahdgut behandelten Bereichen etablieren konnten, anschließend ausbreiten und weitere Bereiche der Renaturierungsflächen besiedeln. Diese Befunde sind relevant für die Renaturierung von Stromtalwiesen, denn sie zeigen, dass Mahdgutübertragung nicht nur geeignet ist, um einzelne Arten wieder anzusiedeln, sondern auch dazu beitragen kann, ganze Lebensgemeinschaften von Stromtalwiesen wiederherzustellen. Daher ist zu empfehlen, diese Methode auch weiterhin bei der Renaturierung von Stromtalwiesen und anderen artenreichen Grünlandbeständen einzusetzen. Die mit Mahdgut beschickten Bereiche sollten dabei möglichst senkrecht zur Bearbeitungsrichtung angeordnet werden, um die Ausbreitung der übertragenen Arten in die Flächen zu unterstützen. Außerdem sollte beim Management und der Nutzung der Flächen berücksichtigt werden, dass nicht nur die Wiederherstellung der oberirdischen Vegetation, sondern auch die Entwicklung einer Samenbank Ziel der Renaturierungsmaßnahmen ist. So könnten beispielsweise eingeschobene Mulchphasen die Samenschüttung auf den Flächen stark fördern. Die Ergebnisse zeigen außerdem, dass die Samenbankdynamik in Stromtalwiesen stark durch abiotische Umweltbedingungen wie Trockenrisse beeinflusst wird. Daher sollten die Risse als wichtige Umweltfaktoren beim Schutz und bei der Renaturierung von Stromtalwiesen berücksichtigt werden.
Publications
- (2008) Samenbankentwicklung und -dynamik in Stromtalwiesen am hessischen Oberrhein. Treffpunkt Biologische Vielfalt 8: 133-138.
Burmeier, S., Eckstein, R.L., Donath, T.W. & Otte, A.
- (2009) Renaturierung von Auenwiesen am hessischen Oberrhein - Perspektiven für die langfristige
Entwicklung. Laufener Spezialbeiträge 2/09, 122-132
Donath T.W., Schmiede R., Harnisch M., Burmeier S., Eckstein R.L. & Otte A.
- (2010): Desiccation cracks act as natural seed traps in flood-meadow systems. Plant and Soil
Burmeier, S., Eckstein, R.L., Otte, A. & Donath, T.W.
(See online at https://doi.org/10.1007/s11104-010-0350-1) - Plant pattern development during early post-restoration succession in grasslands – a case study of Arabis nemorensis. Restoration Ecology
Burmeier S., Eckstein R.L., Donath T.W. & Otte A.
- Rapid burial has differential effects on germination and emergence of small- and large-seeded herbaceous plant species. Seed Science Research.
Burmeier, S., Donath, T.W., Otte, A. & Eckstein, R.L.
(See online at https://doi.org/10.1017/S0960258510000127) - Spatially-restricted plant material application creates colonization initials for flood-meadow restoration
Burmeier, S., Eckstein, R.L., Otte, A. & Donath, T.W.
