Limnoterra
Limnoterra

Hier finden Sie Limnoterra

Dr. H. Tremp
Schuhgasse 2
71083 Herrenberg

 

oder nutzen Sie das
Kontaktformular

Grünland

100 Jahre Wiesen und Weiden

 

 

 

„Nicht die Tatsachen verwirren die Menschen, sondern die Lehrmeinun-gen über die Tatsachen“ (Epiktet; Gams 1918).

 

„Ja, manche wechseln ihr Aussehen mit der Witterung so sehr, dass man sie in dem einen Jahre z.B. als Glatt-hafertyp, im nächsten dagegen viel-leicht als Schwingeltyp ansprechen müsste“ (Knoll 1932).

 

 

„Sobald wir sie uns genauer ansehen, erkennen wir, daß keine ganz der anderen gleicht“ (Ellenberg 1952).

 

 

„Außerhalb der Gesellschaftssystematik und von ihr unabhängig stehen die auf [...] Graswirtschaft zugeschnittenen [...] Wiesentypen“ (Braun-Blanquet 1964; S. 113).

 

Vegetationskarten, Klimakarten, auf denen die Abgrenzungen so scharf gezogen sind, wie auf politischen Karten, entsprechen nicht der Wirklichkeit, sondern kom-men nur dem Ordnungssinn des naturfremden Menschen entgegen“ (Walter 1986).

 

„In gleichem Maße, wie das Ansehen der Vegetationskunde in den Planungsdiszipli-nen steigt, sinkt ihr Stern in der scientific community“ (Wiegleb 1986).1

 

„Erst eine mühevolle jahrelange und flächendeckende Arbeit, unterstützt durch die im Gedächtnis gespeicherte Erfahrung, kann schließlich zu einem benutzbaren Sys-tem als Grundlage aller weiterführenden Fragestellungen führen“ (Oberdorfer 1988).2

 

„Die Pflanzensoziologie ist gegenüber dem Naturschutz in einer Situation, die ver-gleichbar der eines gewissenhaften Malers ist, von dem ein Gönner ein schönes Por-trät kaufen will" (Gehlken 2000).

 

„Vorherrschende Pflanzenart der Salbei-Glatthafer-Wiese ist in der Regel die Auf-rechte Trespe (Bromus erectus)...“ (Nowak & Schulz 2002).

 

„Lehren führen gewöhnlich nicht zu Einsichten, sie produzieren bloß Anhänger“ (Lütz 2015).

 

„Dennoch wird erst jetzt mit diesem freilandtauglichen Werk erstmals die Vielfalt der Grünlandtypen allgemeinverständlich beschrieben“ (Sturm & al. 2018).

                                                  Grünlandanalysen

Vegetationsaufnahmen von einhundert Wiesen (Weiden) aus unterschiedlichen Naturräumen Südwestdeutschlands und der Schweiz, die in Abhängigkeit von Bewirtschaftung und Standort eine un-terschiedliche Anzahl höherer Pflanzen je 10m² aufweisen (Pflanzenvielfalt).

 

 

 

Die Erhebungen wurden über Jahre hinweg und nicht zu einem bestimmten (Klassifikations)Zweck durchgeführt.

Ein anschaulicher Übungsdatensatz. Die Gesamtartenzahl beträgt 165.

 

 

Wozu können diese Daten verwendet werden? Es lassen sich bestimmte Annahmen hinterfragen.3 Etwa, ob es Indikatorarten, oder eine Ordnung auf Basis der floris-tischen Zusammensetzung gibt.

 

 

Frage 1: Gibt es Indikatorarten für Artenreichtum?


Der Datensatz wurde nach Artenreichtum je 10m² in drei Klassen eingeteilt; gering (bis 15 Arten), mittel (16-25 Arten) und hoch (26-40 Arten). Mit Hilfe der INDVAL-Prozedur  (Präsenz-Absenz) wurden am reduzierten Datensatz4 Indikatorarten für eine hohe (s.o.) Blütenpflanzen-Vielfalt ermittelt. Davon sind die ersten fünfzehn in der Tabelle (s.u.) gelistet. Da die Klassifikation nicht unabhängig von den Arten selbst sein kann, ist der Signifikanzwert leicht verzerrt.

Weitgehende Übereinstimmung der Ergebnisse besteht hinsichtlich der
 

  • Verteilungseigenschaften mit dem Grünlandmonitoring Bayern 2015
  • mit den Arten assoziierten „floristic diversity“ (Grime & al. 1990. Beachte das hierbei wei-ter gefasste Lebensraumspektrum sowie das Fehlen mancher Arten im UCPE - Unit of Comparative Plant Ecology - Untersuchungsraum)
  • Liste der Zielarten für artenreiches Wirtschaftsgrünland (Ruff & al. 2013. Beachte  hier-bei den Ausschluss der Gräser)

 

Bereits vorhandene Ansätze zur Grünlandbewertung können durch die Berücksich-
tigung der Indikatorqualität (INDVAL-Index; Signifikanzniveau) wissenschaftlich fun-diert, verbessert und in Unkenntnis der zukünftigen Vegetationsentwicklung flexibili-
siert werden.

Frage 2: Welche Muster zeigen die floristischen Daten der Wiesen?

 

Ordination der Aufnahmen & Arten

 

Im einfachsten Fall braucht es dafür Artenlisten (1/0: Art vorhanden/nicht vorhanden) und Kenntnis der Örtlich-keiten, an denen die Listen erstellt wurden. Zwar kann man selbst für eine Zusammenstellung der Aufnahmedaten sorgen, nur nimmt man damit Ergebnis-se vorweg und ignoriert unerwartete.

 

Die numerischen (hier: DCA)5 Verfah-ren der Ordination legen die in den Daten vorhandenen Strukturen offen.

 

 

 

Die Zusammenhänge veranschaulicht dabei ein Diagramm. Es reduziert den 100di-mensionalen Aufnahmenraum (für die Arten) und den 99dimensionalen Artenraum (für die Aufnahmen), auf zwei Dimensionen. Die Achsen des Koordinatensystems stellen vielfach sich überlagernde Gradienten dar, die Teile der gesamten Variabilität auf sich vereinen. Ihre Aufgabe ist es, den Datensatz in 2D maximal zu spreiten. Daneben sollen sich robuste floristische Strukturen zeigen.

 

  • Offensichtlich können 100 Aufnahmen und 99 Arten in einer Darstellung untergebracht werden, was einiges Kopfzerbrechen erspart
  • Ganz rechts im Diagramm erkennt man Arten des vergleichsweise niederschlagsreichen und silikatischen Schwarzwaldes. Indikatorarten für höchste Artendiversität (s. Liste; Ergebnis zu Frage 1) stehen in der oberen Diagrammhälfte

 

Was zeichnet die Arten in der unteren Diagrammhälfte aus? Gibt es noch weitere Gemeinschaftsstrukturen? Hinterliegt den Achsen standörtliche Bedeutung?

Auf solche Fragen gibt eine Ordination von (ausschließlich) Arten keine Antwort; vielmehr hilft sie weiterführende Hypothesen zu bilden, die wiederum unabhängig zu testen sind. Die Begründung für eine solche Vorgehensweise ist, dass man nicht ver-breitete Meinungen und vertraute Ansichten zum x-ten Male bestätigt, sondern reale floristische Muster - die einen in ihrer Prägnanz, andere in ihrer Unschärfe - betrach-ten lernt.

Frage 3: Wie variabel ist die Artenzusammensetzung in extensivem
              Grünland?

Schaut man sich die Bilder der Aufnahmeflächen Nr. 65, 66, 67 an, erkennt man eine zentrale Dauerflächenmarkierung. In den Jahren 2015, 2020, 2021 wurde der Artenbestand auf den Flächen erfasst und die Artähnlichkeit nach Jaccard berechnet. Die Berechnung (a = Zahl gemeinsamer Arten; b/c = Arten, die nur jeweils in einer der Aufnahmen vertreten sind) und Interpretation ist einfach.

Sind bei der Aufnahme zweier Aufnahmeflächen (F) die Hälfte der Arten (A) iden-tisch, so beträgt der Ähnlichkeitsindex 0,50 oder 50%, bei einem Drittel nur noch 0,33 u.s.f..

Von jeder Einzelfläche liegen nach drei Jahren drei Artenlisten vor. Es sind damit drei Vergleiche der Artähnlichkeit möglich. Bei drei Flächen kommt man auf 9 Vergleiche, berücksichtigt man nur die identischen Flächen.

 

Die Artenzahlen der Flächen waren 33, 33, 31 (65) 27, 32, 25 (66) 22, 22, 25 (67). Nur bei der mittleren Fläche gibt es höhere Schwankungen der Artenzahl. Die mitt-lere Jaccard-Ähnlichkeit (n = 9) beträgt 0,63.

D.h. durch permanenten Artenwechsel sind die Flächen im Mittel nur zu 2/3 selbst-ähnlich. Sollte ein Wert dieser Größenordnung der üblichen Variabilität (Witterung; Ein/Auswanderung) in Grünlanddaten entsprechen (vergleichbar etwa Bakker & al. 2003,  Chytrý & al. 2001 u.a.m.), ist zu fragen, welche Bedeutung (auch statistisch signifikanten) Unterschieden von

  • Artenzahlen
  • Artidentitäten

- zumal bei Einfachvergleichen - zukommt. Durch Vernachlässigung von Variabilitäts- betrachtungen im klassifikationsorientierten angewandten Natur- und Umweltschutz tut man sich - bei aller gebotener Notwendigkeit zur Vereinfachung - keinen Gefal-len. Versteht man die Fluktuationen der Wiesen nicht, versteht man das System nicht (s.u.). Die Aussagen beziehen sich auf den Scale 10m².3 

Frage 4: Wirtschaftswiesen (Kulturformen) klassifizieren?

Von wenigen Ausnahmen abgesehen, handelt es sich bei Wiesen-Kräutern & Wiesen-Gräsern um sogenannte ausdauernde Oberflächenpflanzen (Hemikryptophyten) mit um den intermediäreren Typ (CSR) liegender CSR-Strategie (Grime 1977), während bei artenarmen Beständen CR-Strategen, wie Stumpfblättriger Ampfer, Wiesen-Ker-bel oder Kriechender Hahnenfuß, hinzutreten.

 

  1. Im vom Menschen geprägten Wiesen-Lebensraum, der durch den prägenden, „Hemikryptophyten-fördernden-Faktor Mahd“ charakterisiert ist, entfalten die in naturnaher Vegetation wesentlichen Pflanzeneigenschaften/Strategietypen kaum weitreichende Wirkung (unzählige wissenschaftliche Veröffentlichungen kommen zu einem anderen Schluss!).

  2. Anders ausgedrückt, bei im Juni gemähten Wiesen mittlerer Standorte wird dauerhaft eine - für die Arten unfreiwillige - hohe funktionale Redundanz erzwungen, wonach die hohe Artenzahl, neben der Austauschbarkeit6 der Arten, im Grunde nur auf dem engen Spektrum unvollständig wirksamer, durchaus aber fein austarierter morphologisch-physiologischer Anpassungs-prozesse beruht.

  3. Der Begriff Prozess impliziert den Faktor Zeit (bestimmt durch Mahdhäufig-keit), innerhalb der die Pflanzen ihre Spielräume, im Falle gleichbleibender Nutzung v.a. in Abhängigkeit der Witterung (Zufall kommt ins Spiel), nutzen. Daher sehen Bestände jedes Jahr etwas (v.a. nach Dürre) anders aus.

 

Vielfalt verringert sich bekanntermaßen innerhalb dieses Systems bei gesteiger-ter Mahdhäufigkeit (Störung) und Düng-ung (Förderung produktiver Arten), wo-bei dies meist zusammenfällt.

 

Ebenso, wie bei Unternutzung (Arten-ausschluss durch Konkurrenz) und star-ker(!) Aushagerung (Artenausschluss durch Stress).

 

Daher gibt es im Artenspektrum um die gekennzeichneten Arten im Ordinations-diagramm (s.o.) bei uns kein artenrei-ches mittleres Grünland.

 

 

Da verbreitete Nutzungsregime (Heuwerbung, Silierung, Mulchung...) definiert und im Gegensatz zur Weidenutzung in ihrer Intensitätsbreite und Selektivität begrenzt sind, lassen sich bestimmte floristisch-standörtliche Vegetationstypen klar unter-scheiden. Lösen sich Wiesen-Nutzungssysteme auf, oder werden durch episodische Dürren und hinzutretende Arten latent-dauerhaft modifiziert, gelingt es bestehenden Klassifikationen zwar noch die Bestände robust (undifferenziert), aber nicht unbe-dingt befriedigend abzubilden.7

 

 

1

Wiegleb, G. (1986): Grenzen und Möglichkeiten der Datenanalyse in der Pflanzenökologie.  Tuexenia 6: 365-377. Download als pdf.

2

Falls es so ist, passt es dann zum a) Bedarf und b) heutigen Lehrbetrieb an Universitäten/Hochschulen? 

3

Die Daten wurden weder repräsentativ (geeignete Stratifikation) noch völlig zufällig (randomisiert) er-hoben, die Zahl der Untersuchungseinheiten ist gering und die Resultate nur für die gewählte Flächen-größe gültig.

4

Ein- und Zweifach-Vorkommen. Seltene Arten sind zwar häufig gute Standortzeiger, auf Grund ihrer
Seltenheit werden sie aber für die praktische Bioindikation kaum Bedeutung erlangen. Reduzierter Arten-Datensatz für Zeigerartenanalyse und Ordination n = 99.

Detrended Correspondence Analysis (DCA). Die Verwendung des Verfahrens hat i.d.R. etwas mit per-sönlichen Präferenzen zu tun. Die erkennbaren Datenstrukturen würden auch mit völlig anders arbei-tenden Verfahren, etwa der Nicht-metrischen Multidimensionalen Skalierung (NMS), dieselben sein. Die Achsen selbst werden aus den Artenlisten & Aufnahmenummern über ein Distanzmaß (CHI²) errech-net. Die Achsenlängen (x-Achse: 3,346; y-Achse: 3,128) kennzeichnen eine gute Auftrennung.
Trotz der verschiedenen Aufnahmeregionen erfolgt kein 
vollständiger Artenwechsel.

6

Eine räumliche Verschiebung der Arten i.S.d. Karussell-Modells (van der Maarel & Sykes 1993) findet permanent auf kleinster Skalenebene statt.

7

Wiesen und ihr Artenpool sind kulturelles Erbe. So lange Menschen in ihren Möglichkeiten beschränkt waren, konnte durch ihre sich wandelnde Kulturtätigkeit tatsächlich etwas Besonderes (man kann sich durchaus zu dem Begriff Segensreiches versteigen) entstehen. Noch bevor wir richtig erfassen, wie die artenreichen Wiesen in ihrer standörtlichen Vielfalt entstanden sind, verlieren wir sie.

Druckversion Druckversion | Sitemap
© 2004-2021 Limnoterra, Dr. H. Tremp