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Ulrike Christiansen:

Zur Bedeutung der Stickstoffversorgung für den Sukzessionsverlauf von sandig-trockenen Ackerbrachen zu Sandmagerrasen

[The importance of nitrogen availability for the course of succession on sandy-dry set-aside fields]

2000. VII, 143 Seiten, 58 Abbildungen, 51 Tabellen, 14x22cm, 350 g
Language: Deutsch

(Dissertationes Botanicae, Band 329)

ISBN 978-3-443-64241-9, brosch., price: 46.00 €

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Keywords

StickstoffSandAckerBracheMagerrasenNaturschutz

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Auf trockenen, sandigen Ackerbrachen unterschiedlichen Brachealters im Biosphärenreservat Schorfheide/Chorin wurden der Sukzessionsverlauf der Vegetation und die Entwicklung der Stickstoffverfügbarkeit im Boden untersucht. Am Beispiel der beiden aspektprägenden ausdauernden Gräser Gemeine Quecke (Elymus repens) und Rauhblättriger Schafschwingel (Festuca brevipila) wurden in zwei Experimenten die durch Stickstoffmangel ausgelösten morphologischen Veränderungen untersucht und die Ergebnisse zur Interpretation des Sukzessionsgeschehens herangezogen.

Content Description top ↑

Succession of the vegetation and development of the nitrogen availability on dry and sandy set aside fields of different ages was observed on the biosphere reserve Schorfheide/Chorin in Brandenburg (Germany). With the aid of two experiments, the morphological changes deriving from nitrogen shortage were investigated using the dominant perennial grasses Elymus repens and Festuca brevipila by way of example. From the results the following underlying mechanism from the observed succession could be interpreted.

Bespr.: Naturschutz-Info 3/2000, S. 41/42 top ↑

Viele gefährdete Arten sind Bewohner nährstoffarmer Standorte und fallen in unserer Kulturlandschaft der Intensivierung der Lebensräume sowie der Nivellierung der Standortfaktoren zum Opfer. Gerade sandig-trockene Äcker stellen nährstoffarme Standorte dar, deren zunhemende Stillegung aus betriebswirtschaftlichen Gründen die Möglichkeit eröffnet, für seltene Pflanzen- und Tiergemeinschaften neue Lebensräume zu schaffen. Daher ist insbesondere eine der Fragestellungen dieser Arbeit, nämlich welche Schlussfolgerungen sich aus den Untersuchungsergebnissen für eine Magerrasenentwicklung aus Ackerbrachen ziehen lassen, für die Naturschutzpraxis von Interesse. Die Autorin hat in Nordostdeutschland im Frailand die Stickstoffversorgung unterschiedlicher Ackerbrachen sowie in Laborversuchen Düngungsversuche mit zwei unterschiedlichen Grasarten (eine Art von Magerrasen, eine von jungen Brachäcker) durchgeführt.

Auf den trockenen und nährstoffarmen Standorten ist aufgrund ihrer physiologischen und morphologischen Eigenschaften das "Magerrasengras" (Festuca brevipila) der ansonsten auf Ackerbrachen konkurrenzstarken Quecke (Elymus repens) langfristig überlegen. Für eine Magerrasenentwicklung ist allerdings neben den Grundvoraussetzungen "Trockenheit und Nährstoffarmut des Standortes" ein Pflegemanagement notwendig. Eine frühzeitige, schon in den ersten Brachejahren einsetzende Beweidung wird von der Autorin empfohlen. Wird diese z. B. als Hüteschäferei durchgeführt, wird auch bei Ackerbrachen ohne direkte Nähe zu Magerrasen ein Diasporeneintrag der Magerrasenarten über die Weidetiere erhöht und die Ausbildung artenreicher Bestände möglich.

Fazit: Diese vorwiegend bodenkundlich-experimentell angelegte Arbeit untersucht insbesondere den Einfluss von Stickstoff als Faktor der Vegetationsentwicklung auf Ackerbrachen. Inwiefern sich auf diesen Standorten dann tatsächlich Magerrasen entwickeln können, hängt neben den geäußerten Voraussetzungen allerdings noch von verschiedenen anderen Faktoren ab, die insgesamt weiterer Untersuchungen bedürfen und den Rahmen dieser Arbeit gesprengt hätten.

Dr. Rainer Mast, LfU, Ref. 25

Naturschutz-Info 3/2000, S. 41/42

Bespr.: Tuexenia 20 (2000), S. 452 top ↑

Im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin wurde 4 Jahre lang die Vegetationsentwicklung auf unterschiedlich alten sandigen Ackerbrachen beobachtet. Für Festuca brevitila und Elymus retens, zwei vorherrschende Gräser, wurden zudem experimentelle Untersuchungen in Klimakammer und Garten mit unterschiedlicher N-Düngung und Wachstumszeit durchgeführt. Junge Brachen konnten noch geläufigen Wildkrautgesellschaften zugeordnet werden, ältere (3-10 Jahre) den Koelerio-Corynethoretea in verschiedenen Ausprägungen. Die N-Mineralisation nimmt in den ersten Brachejahren ab, dann bei ausdauernderer Vegetation wieder zu, bleibt aber auf mäßigem Niveau. Der Hauptteil des Bandes gehört den beiden Gräsern in sehr differenzierter Auswertung. Beide verringern ihr Wachstum mit niedrigeren N-Raten. Die geringere Wurzelmasse macht die Quecke anfälliger gegen Trockenheit, während der Schwingel besseren Transpirationsschutz besitzt. Entsprechend spielt auf trockenen Standorten die Quecke in der Sukzession unter N-Mangel nur eine geringe Rolle, während sie auf etwas besseren Böden großflächig dominieren kann. Insgesamt kommt somit dem N-Haushalt eine wichtige Rolle bei der Brachlandsukzession zu (90 DM).

H. Dierschke

Tuexenia 20 (2000), S. 452

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 Einleitung 1
2 Untersuchungsgebiete 3
2.1 Lage 3
2.2 Geologie und Böden 3
2.2.1 Entstehung 3
2.2.2 Historische Entwicklung und zeitlicher Ablauf der Untersuchungen 6
2.3 Klima und Witterungsverlauf im Untersuchungszeitraum 7
2.3.1 Klima 7
2.3.2 Witterungsverlauf im Untersuchungszeitraum 7
3 Untersuchungsmethoden 10
3.1 Vegetationskundliche Untersuchungen 10
3.2 Stickstoff-Düngungsexperimente in der Klimakammer und im
Botanischen Garten 11
3.2.1 Vorversuche, Vorbereitung des Pflanzgutes 11
3.2.2 Experimentelles Design 13
3.2.3 Düngerkonzentrationen 14
3.2.4 Versuchszeiträume und Ernten 15
3.2.4.1 Oberirdische Phytomasse, Blattlängenmessung, Blattflächenberechnung 16
3 .2.4.2 Unterirdische Phytomasse, Wurzellängenmessung 16
3.2.5 Statistische Auswertung 18
3.3 Bodenkundliche Untersuchungen 18
3.4 Untersuchungen des Niederschlags 20
4 Ergebnisse und Diskussion der Einzelergebnisse 21
4.1 Sukzession von der Ackerbrache zum Magerrasen 21
4.1.1 Beschreibung der Vegetationseinheiten 2 1
4.1.1.1 Pflanzengesellschaften auf ein- und zweijährigen Ackerbrachen 21
4.1.1.2 Pflanzengesellschaften auf drei- bis zehnjährigen Ackerbrachen 24
4.1.1.3 Pflanzengesellschaften auf über zehnjährigen Ackerbrachen 26
4.1.2 Diskussion 28
4.2 Verfügbarkeit des Nährstoffes Stickstoff bei der Bracheentwicklung 34
4.2.1 Ergebnisse der Niederschlagsuntersuchungen 34
4.2.2 Ergebnisse der bodenkundlichen Untersuchungen 3 5
4.2.2.1 Charakterisierung der Untersuchungsflächen 3 5
4.2.2.2 Aktuelle Stickstoffgehalte 3 8
4.2.2.3 Stickstoff-Nettomineralisation 39
4.2.3 Diskussion der Verfügbarkeit des Nährstoffes Stickstoffbei der
Bracheentwicklung 42
4.2.3.1 Standortparameter 42
4.2.3.2 Stickstoffeintrag 42
4.2.3.3 Stickstoffmineralisation 43
4.2.3.4 Stickstoffverluste 46
4.2.3.5 Verfügbarkeit des Nährstoffes Stickstoffbei der
Bracheentwicklung 48
4.3 Die Bedeutung der Stickstoffversorgung für das Wachstum und die
Morphologie von Elymus repens und Festrica brevipila 50
4.3.1 Klimakammer-Experiment 50
4.3.1.1 Phytomasse-Produktion 51
4.3.1.2 Morphologie der oberirdischen Pflanzenteile 65
4.3.1.3 Morphologie der unterirdischen Pflanzenteile 78
4.3.2 Garten-Experiment 86
4.3.2.1 Phytomasseproduktion 86
4.3.2.2 Generative Reproduktion 92
4.3.3 Diskussion der Experimente 95
4.3.3.1 Gesamtphytomasse-Produktion 95
4.3.3.2 Halm und Blatt 98
4.3.3.3 Wurzel 101
4.3.3.4 Vegetative Reproduktion durch klonales Wachstum 105
4.3.3.5 Generative Reproduktion 107
4.3.4 Auswirkungen der Stickstoffversorgung auf die
Konkurrenzsituation zwischen den Gräsern 107
5 Schlußfolgerungen für den Einfloß des Standortfaktors Stickstoff
auf die Magerrasenentwicklung aus Ackerbrachen 112
6 Zusammenfassung 116

7 Summary 118
8 Literaturverzeichnis 120
9 Anhang 132