Bedeutung von Verkehrswegen für die Ausbreitung von Heracleum mantegazzianum

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1 Bedeutung von Verkehrswegen für die Ausbreitung von Heracleum mantegazzianum J. Thiele & A. Otte Justus-Liebig-Universität Gießen Professur für Landschaftsökologie und Landschaftsplanung

2 Gliederung I. Allgemeine Informationen zur Invasion von Heracleum mantegazzianum (HM) II. Soziologie und Ökologie III. Zusammenhänge zwischen Verkehrsanlagen und Verbreitung / Ausbreitung von HM IV. Auswirkungen von HM auf Flora und Vegetation V. Schlussfolgerungen

3 Allgemeine Informationen zur Invasion von Heracleum mantegazzianum Heracleum mantegazzianum (HM): Größte Staude (Hapaxanthe) in Mitteleuropa Lebenszyklus: monokarp-plurienn (meist 3-5 jährig) Ausbreitungsmechanismen: Anthropochorie, Hydrochorie (Fernausbreitung), Anemochorie (Nahausbreitung), Agestochorie, evtl. Epizoochorie J. Pyšková Verringerte alpha-diversität in Dominanzbeständen von HM Gesundheitsrisiko: Photo-Dermatitis Herabsetzung der Zugänglichkeit von Ufern, Wanderwegen etc. J. Hattendorf Ufererosion

4 Allgemeine Informationen zur Invasion von Heracleum mantegazzianum Habitate im Kaukasus: Waldlichtungen und ränder (aufgelassenes Grünland) Ruderalstellen, Lägerfluren Galleriewälder an montanen Flüssen Meereshöhen zwischen 800 und 2200 m ü. NN M. Seier Heracleum mantegazzianum H. sosnowskyi H. persicum O. Booy

5 Allgemeine Informationen zur Invasion von Heracleum mantegazzianum 19. Jahrhundert: Einführung in botanische Gärten Europas 20. Jahrhundert : Populäre Zierpflanze, Imkerpflanze Wiederholte Verwilderungen und Aussaat in der freien Landschaft => zahlreiche unabhängige Invasions-Initialen Massenausbreitung in (Mittel-)Europa seit den 1960er Jahren Vorkommen von HM in Tschechien 1960 Aktuelles Verbreitungsgebiet von HM in Europa P. Pyšek O. Booy

6 Allgemeine Informationen zur Invasion von Heracleum mantegazzianum 20 Untersuchungsgebiete in Deutschland: je 1 x 1 km² groß min. 3 flächige HM Bestände pro UG Beprobung von Aufnahmeflächen (25 m²) in allen flächigen HM Beständen (Vegetation, Standortbedingungen) Kartierung aller HM Bestände (Trupps, lineare und flächige) mit GPS Luftbildkartierung im GIS: historische (1950er, 1970er) und aktuelle Landnutzung / Habitate, Verkehrswege, Fließgewässer

7 Soziologie und Ökologie Arrhenatheretalia MAz 25 Wirtschaftsgrünland Ruderalgrünland, Brachen MAz 22 Galio- Urticetea Aegopodion, Calystegion, (Alliarion) MAz 14 Sekundäre Gehölze MAz 18 Poa trivialis Galium aparine agg., Urtica dioica Dactylis glomerata, Holcus lanatus, Arrhenatherum elatius, Alopecurus pratensis Aegopodium podagraria Ranunculus repens, Taraxacum officinale agg., Cirsium arvense Galium mollugo agg. Dactylis glomerata, Impatiens glandulifera

8 Soziologie und Ökologie Lot ped SAMPLES Gradientanalyse der Vegetationsaufnahmen (CA): Ang syl Cir pal Des ces Rub sp. Managed grasslands Ruderal grasslands Sekundärsukzessionsreihe nach Landnutzungsaufgabe oder Störung 66 % der aktuell unbewirtschafteten Habitate wurden früher landwirtschaftlich genutzt Tall-forb vegetation Woodlands Other Imp gla Her man Gal apa Axis 1 Hol lan Urt dio Sym off All pet Aeg pod Ste nem Tar off Axis 2

9 Soziologie und Ökologie Artmächtigkeit von HM entlang des Sukzessionsgradienten: 60 HM Unimodale Artmächtigkeits- Kurve Grassland species Her man Tall-forbs Maximum im Bereich relativ junger Sukzessionstadien Predicted cover [%] 20 4 Hol lan Ran rep Tar off Urt dio Aeg pod Sym off Gal apa Ste nem Imp gla 2 Rum ace All pet Successional gradient (CA Axis 1)

10 F. Klingenstein

11 Verkehrsanlagen und Ausbreitung von HM Ein Viertel aller HM Vorkommen (6% der Individuen) entfallen auf Habitate an Verkehrswegen Eisenbahnlinien 11% Waldwege 12% Feldwege 45% Große Straßen 20% Wirtschaftswege 12% Große Straßen Wirtschaftswege Feldwege Eisenbahnlinien Waldwege

12 Verkehrsanlagen und Ausbreitung von HM Typen von HM-Beständen: kleine Trupps Lineare Bestände Flächige Bestände Hagen-Dahl, NRW

13 Verkehrsanlagen und Ausbreitung von HM Von HM besetzte Habitate liegen im Durchschnitt signifikant näher an Verkehrswegen als unbesetzte geeignete Habitate Kürzeste Distanz von HM Habitaten zu Verkehrswegen [m] a b Kürzeste Distanz von HM Habitaten zu Feldwegen [m] a b unbesetzt besetzt Median 25%-75% 50 0 unbesetzt besetzt Median 25%-75% sign. p < 0,01 sign. p < 0,001

14 Verkehrsanlagen und Ausbreitung von HM Kürzeste Distanz von HM Habitaten zu Flüssen [m] unbesetzt besetzt Median 25%-75%

15 Logistische Regression auf Präsenz-Absenz von HM in geeigneten Habitaten: Bodengüte (Reichsbodenschätzung) 0, Distanz von Wirtschaftswegen u. Feldwegen p 0, Distanz von Flüssen 0, Distanz von Bebauung 0, Habitateignung 0, Habitatalter 0, Habitateignung*Habitatalter 0, Je geringer die Distanz von Fließgewässern und Wegen der Feldflur, desto wahrscheinlicher ist die Präsenz von HM in geeigneten Habitaten

16 Auswirkungen von HM auf Flora und Vegetation Verringerte alpha-diversität in Dominanzbeständen von HM Wirkung oder Ursache? Ähnliche Artenzahlen z.b. in Urtica-Dominanzbeständen HM ist eher ein Symptom von Landschafts- / Landnutzungsveränderungen als eine originäre Bedrohung der Biodiversität Auswirkungen auf Vegetation und Flora der Verkehrsanlagen relativ gering (meist kleine Trupps oder lineare Bestände -> Seitenlicht)

17 Schlussfolgerungen Verkehrswege sind der zweitbedeutendste (Fern-)Ausbreitungsvektor von HM (Agestochorie, viatische Migration) Verkehrswege (insbesondere Wirtschaftswege und Feldwege) ermöglichen HM die Invasion von fließgewässerfernen Landschaftsteilen, die durch Windausbreitung nicht erreicht werden könnten Migration von HM an Verkehrswegen nimmt mit sinkender Pflegeintensität der Seitenstreifen zu Pflegeintensität von Habitaten an Verkehrswegen hat Einfluss auf die Ausbreitung von HM (und anderen Neophyten?)

18 Vielen Dank! EU-Projekt Giant Hogweed (Heracleum mantegazzianum), a pernicious invasive weed: Developing a sustainable strategy for alien invasive plant management in Europe

19 Typen von HM-Beständen: kleine Trupps Lineare Bestände Flächige Bestände