Auswirkungen der Rinderbeweidung auf die Arthropodenfauna von Festlandssalzwiesen

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1 Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften BACHELORARBEIT Auswirkungen der Rinderbeweidung auf die Arthropodenfauna von Festlandssalzwiesen vorgelegt von: Milena Dopychai Betreuende Gutachterin: Dr. Julia Stahl Zweiter Gutachter: Prof. Dr. Michael Kleyer Oldenburg, den

2 Erklärung Hiermit versichere ich, dass ich diese Arbeit selbstständig verfasst und keine anderen als die angegebenen Quellen und Hilfsmittel benutzt habe. Außerdem versichere ich, dass ich die allgemeinen Prinzipien wissenschaftlicher Arbeit und Veröffentlichung, wie sie in den Leitlinien guter wissenschaftlicher Praxis der Carl von Ossietzky Universität Oldenburg festgelegt sind, befolgt habe. 2

3 Inhaltsverzeichnis 1. Zusammenfassung Einleitung Naturräumliche Grundlagen Festlandssalzwiesen Arthropoden auf Festlandssalzwiesen Historische Nutzungsformen von Salzwiesen Fragestellung Material und Methoden Untersuchungsgebiet Gezeiteneinfluss und Witterungsverhältnisse im Untersuchungszeitraum Probenahme der Arthropoden Messung der Bodenfestigkeit und der Bodenfeuchte Ergebnisse Zusammenhang zwischen Bodenfestigkeit und Bodenfeuchte Verfestigung der Böden Auswirkungen der Nutzung Verfestigung des Bodens durch die Rinder Arthropoden Einfluss der Nutzung auf die Arthropodenzahl Zusammenhänge zwischen den Arthropoden und den Bodenfaktoren Diskussion Gründe für die Bodenhärte Ökologische Hintergründe der betroffenen Klassen Quellenverzeichnis Anhang

4 Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Zonierung der Salzwiese Abbildung 2: Staphylinide Bledius Abbildung 3: Ameisen der Art Lasius flavus Abbildung 4: Das Jadebusengebiet nach dem 14. Jh Abbildung 5: Probenstandorte B10 bis B14 bei Neßmerheller Abbildung 6: Probenstandorte B01 bis B09 bei Beckmannsfeld Abbildung 7: Klimadiagramm Oldenburg Mai bis Juli Abbildung 8: Klimadiagramm Oldenburg Mai bis Juli Abbildung 9: Klimadiagramm Oldenburg Mai bis Juli Abbildung 10: Barberfallen Abbildung 11: Fotos der Probenstandorte Abbildung 12: Pocket Penetrometer Abbildung 13: ThetaProbe Soil Moisture Sensor ML2x Abbildung 14: Zusammenhang zwischen Bodenfestigkeit und Bodenfeuchte 33 Abbildung 15: Boxplot für die Bodenfestigkeit nach Nutzung Abbildung 16: Tränke auf der beweideten Fläche in Neßmerheller Abbildung 17: Boxplot der Bodenfestigkeit Tränke 1 vom Abbildung 18: Boxplot der Bodenfestigkeit Tränke 1 vom Abbildung 19: Boxplot der Bodenfestigkeit Tränke 2 vom Abbildung 20: Boxplot der Bodenfestigkeit Tränke 2 vom Abbildung 21: Anzahl der Individuen auf den unterschiedl. Nutzungsflächen.42 Abbildung 22: Jahreszeitlicher Verlauf der Arthropodenzahlen im Jahr Abbildung 23: Jahreszeitlicher Verlauf der Arthropodenzahlen im Jahr Abbildung 24: Vergleich der Anzahl der Arthropoden nach Nutzung...46 Abbildung 25: Zusammenhang zwischen Anzahl und Bodenfestigkeit Abbildung 26: Zusammenhang zwischen Bodenfeuchte und Arthropoden Abbildung 27: Unterschiede in der Bodenfeuchte zwischen den Nutzungen Abbildung 28: Hufabdrücke eines Jungrindes auf der beweideten Salzwiese

5 Tabellenverzeichnis Tabelle 1: Zeiträume der Beprobung der Arthropoden und der Bodenfestigkeitsmessungen (MAIER unveröffentlicht) Tabelle 2: Lage, Nutzungsform und Vegetation der Untersuchungsflächen (Daten aus: MAIER unveröffentlicht) Tabelle 3: Technische Daten zum Penetrometer (MENNERICH o.j.) Formelverzeichnis Formel 1: Berechnung der Druckfestikeit Q u (MENNERICH o.j.)

6 1. Zusammenfassung Die Festlandssalzwiesen an der deutschen Küste sind durch die Landgewinnungsmaßnahmen seit der Besiedlung durch den Menschen stark eingeschränkt und ökologisch verändert worden. Mit der Gründung des Nationalparks Niedersächsisches- und Schleswig-Holsteinisches Wattenmeer im Jahr 1986 wurden Schutzziele zur Erhaltung bzw. Erreichung der natürlichen Salzwiesen formuliert. In denen es galt, die vorhandenen landwirtschaftlichen Interessen mit den Schutzzielen in Einklang zu bringen. Die Salzwiesen stellen mit den vorhandenen teilweise endemischen Lebensformen ein eigenes schützenswertes Ökosystem dar. Daher ist es wichtig, die vorhandenen Nutzungsformen auf ihre Auswirkungen auf das Ökosystem zu erforschen. Über die Erforschung der Arthropodenfauna in den Salzwiesen ist es möglich, statistische Aussagen über die Auswirkungen der Nutzungsformen zu machen. Durch die Rinderbeweidung gibt es unterschiedliche Einflüsse auf den Lebensraum der Arthropoden. In einigen Untersuchungen (u.a. IRMLER & HEYDEMANN 1986) ist bereits belegt worden, dass eine Rinderbeweidung starke negative Auswirkungen auf viele Arthropoden-Arten hat. In der Bachelorarbeit wird speziell der Faktor der Bodenverdichtung und in diesem Zusammenhang der Faktor der Bodenfeuchte untersucht. Die Ergebnisse belegen, dass die Bodenverdichtung eindeutig mit der Rinderbeweidung zunimmt. Der so veränderte Lebensraum wirkt sich dezimierend auf einige Familien in dem Stamm der Arthropoda aus. Zwischen der Anzahl der Gammaridae sowie zwischen der Anzahl der Carabidae und der Bodenverdichtung herrscht eine deutliche negative lineare Korrelation. Die Araneida weisen ebenfalls einen leichten negativen linearen Zusammenhang zwischen der Anzahl und der Bodenverdichtung auf. Bei den Staphylinidae und den Formicidae ist eine deutlicherere negative lineare Korrelation zwischen der Anzahl und der Bodenfeuchte zu verzeichnen. Die Ergebnisse der Bachelorarbeit zeigen, dass einige Arthropoden direkt durch die Verdichtung des Bodens in ihrer Lebensweise gestört werden und andere Arthropoden direkt durch die erhöhte Bodenfeuchtigkeit, die mit der Beweidung zusammenhängt verdrängt werden. Es wird jedoch auch deutlich, dass diese Faktoren die Anzahl der Arthropoden nicht zu 100 Prozent erklären, sondern sich noch einige weitere Faktoren auf die unterschiedlichen Arthropoden-Arten auswirken. 6

7 2. Einleitung Die Salzwiese ist ein hochspezialisierter Lebensraum. Durch die Eindeichungen in der zweiten Hälfte des 20. Jahrhunderts ging ein großer Teil der Salzwiesen in Europa verloren, mehr als bei jedem anderen Ökosystem. Die heute noch vorhandenen Flächen wurden bis vor einigen Jahren noch durch eine starke Beweidung ökologisch stark verändert (vgl. NATIONALPARKAMT SCHLESWIG- HOLSTEINISCHES WATTENMEER 2001). Obwohl die Salzwiesen nur etwa 3 % des gesamten Wattenmeeres ausmachen, beherbergen sie fast die Hälfte aller Pflanzen- und Tierarten, von denen viele Arten endemisch sind (vgl. JAHNKE & KRE- MER 2003). Zusätzlich sind die Salzwiesen Brut- und Rastgebiet für ganze Bestände vieler Vogelarten. Der Salzwiesenschutz hat deshalb im 1986 gegründeten Wattenmeer-Nationalpark höchste Priorität (vgl. NATIONALPARKAMT SCHLES- WIG-HOLSTEINISCHES WATTENMEER 2001). Die Schutzmaßnahmen ergeben sich aus den Erhaltungszielen, die darin bestehen einen günstigen Erhaltungszustand der Arten oder der Lebensraumtypen zu bewahren oder ggf. zu erreichen. Hierbei müssen konkurrierende Einzelziele abgewogen und in einem gebietsspezifischen Managementplan entschieden werden. Die Managemententscheidungen müssen dabei auf konkreten Fachdaten beruhen und den Erhaltungszustand sowie die Schutzziele berücksichtigen. Die Vorgaben aus den Richtlinien können dann flexibel und spezifisch umgesetzt werden. Wesentlich ist, dass aktiv auf Fachdaten basierende Entscheidungen unter Abwägung der Wirkung einzelner Maßnahmen zur Sicherung der Schutzziele getroffen werden müssen (vgl. LUTZ et al. 2003). Bei der Erforschung der Salzwiesen ist bereits bei verschiedenen Untersuchungen (u.a. IRMLER & HEYDEMANN 1986) der Zusammenhang zwischen Nutzung und Veränderungen von Flora und Fauna zutage getreten. Diese Bachelorarbeit untersucht speziell folgende Fragestellungen: Gibt es einen Zusammenhang zwischen der Bodenverdichtung und der Arthropodendichte? In welcher Weise wirkt sich die Verdichtung des Bodens durch die Rinderbeweidung auf die Arthropodenfauna aus? Gibt es spezielle Familien, die besonders stark betroffen sind? Weshalb reagieren diese Familien so stark auf die Rinderbeweidung? 7

8 3. Naturräumliche Grundlagen 3.1 Festlandssalzwiesen Die Entstehung des Wattenmeeres kam durch mehrere Faktoren zustande. Große Ablagerungen von Ton, Sand und Kies sind nach der letzten Eiszeit entstanden. Über mehrere mächtige Urströme, die in dem Bereich der Nordsee in einem riesigen Schmelzwasserstausee zusammenflossen, wurden gewaltige Sandmassen zusammengetragen (vgl. DOLDER 1985). Durch die Gezeitenströme in nordsüdlicher und etwas schwächer in westöstlicher Richtung wurden die Sandmassen vor der Küste immer weiter aufgeschoben. Bis sich zusammen mit den Windverwehungen die Dünen und die Inseln vor der Küste entwickelten. Durch den Brandungsschutz der Inseln, die gesicherte Zufuhr von Feinmaterial, einem Tidenhub von mehreren Metern, einen abfallenden Meeresboden, Flüsse mit Trichtermündungen sowie durch ein flaches Hinterland konnte das Wattenmeer in seiner heutigen Form entstehen (vgl. BEHRE 1995). Die natürliche Salzwiese entsteht indem es in seegangsberuhigten Buchten zunächst zu einem Absinken von Schwebstoffen kommt, die durch Algen und später durch die Ansiedlung von Pionierpflanzen, wie dem Queller stabilisiert werden. Zwischen den Pionierpflanzen können sich Priele bilden, die zu einer Entwässerung, in folge zu einer Entsalzung und einer verbesserten Durchlüftung führen. Dieses fördert die Ansiedlung höherer Pflanzenarten, wie dem Andelgras, und ab 0,4 m über dem Mittleren Tidehochwasser auch Arten der oberen Salzwiese, z.b. dem Rotschwingel. Die geschlossene ganzjährige Vegetationsdecke der Salzwiesen beeinflusst die Sedimentation positiv, da Schlick und Schwebteilchen gebunden werden und verhindert wird, dass der angeschwemmte Boden wieder abgetragen werden kann. Die Pflanzengesellschaften der Salzwiese ord- 8

9 nen sich nach ihrer unterschiedlichen Salztoleranz und nach der Überflutungshäufigkeit und dauer in die untere Andelzone und die obere Schwingelzone an (vgl. HOFSTEDE 1996). Die unterschiedlichen Arten der Salzwiesen reichen vom Eulitoral bis zum Supralitoral und sind in drei Zonen unterteilt, die in der Abbildung 1 genauer dargestellt werden. Deutlich wird, dass die Bereiche, die seltener mit dem Meerwasser in Berührung kommen eine größere Artenvielfalt ausbilden. (Salicornia) (Spartina anglica) (Puccinellia maritima) (Triglochin maritimum) (Atriplex portulacoides) (Limonium) (Halimione portulacoides) (Artemisia vulgaris) (Cochlearia officinalis) (Plantago maritima) (Armeria maritima) (Tripolium pannonicum) (Glaux maritima) (Juncus gerardii) (Festuca rubra) (Elymus athericus) Abbildung 1: Zonierung der Salzwiese (verändert nach KÜNNEMANN 1997: 18). Entsprechend den jeweiligen Bedingungen, abhängig von Höhenlage, Überflutungshäufigkeit, Substrat etc. entstehen Pionier-, Gras- und Halbstrauchgesellschaften. Durch offene Wasserflächen, Bodendepressionen und Bodenerhöhungen sind die unterschiedlich angepassten Artengesellschaften dabei auch in wechselnder Ausprägung kleinräumig nebeneinander zu finden. Zu einer Weiterentwicklung zu großflächigen Röhrichtbeständen oder Geholzbestockung kommt es im Gegensatz zu binnenländischen Flächen aufgrund des Salzgehaltes nicht. Salzwiesen bleiben daher auch ohne Management dauerhaft als solche erhalten 9

10 (vgl. HÄLTERLEIN 2002). Binnendeichs können diese salztoleranten Pflanzen nicht mit den binnenländischen Pflanzen konkurrieren (vgl. RACHOR 1988). 3.2 Arthropoden auf Festlandssalzwiesen Die Arthropoden besetzen als artenreichste Organismengruppe eine Vielzahl von funktionellen Nischen und Mikrohabitaten in terrestrischen Ökosystemen (vgl. KREMEN et al. 1993/ODEGAARD 2000). Die Wirbellosenfauna der Salzwiesen stammt sowohl von terrestrischen, als auch von marinen Vorfahren ab. Auf den Salzwiesen in Schleswig-Holstein sind knapp Wirbellose von terrestrischer und ca. 350 Arten von mariner Herkunft. Ungefähr 50 Prozent dieser Arten sind auf diesen Lebensraum spezialisiert. Darunter gibt es ca. 420 Arten, die phytophag an Salzpflanzen leben (vgl. REMMERT 1998: 159), d.h. die sich von den lebenden Pflanzen ernähren (vgl. SCHAEFER 1992). Zudem gibt es ca. 500 Arten, die als detritophag an Salzpflanzen gelten (vgl. REMMERT 1998: 159), d.h. Arten, die sich von der abgestorbenen, zerfallenen, organischen Substanz der Salzpflanzen ernähren (vgl. SCHAEFER 1992). Außerdem gibt es ca. 500 Prädatoren in den Salzwiesen von Schleswig Holstein. Die Flächen der Salzwiesen sind von den Wirbellosen in hoher Dichte bewohnt. Unter den Tieren pro m 2, die alle länger als 1 mm sind, befinden sich am meisten Milben, Spinnen, vor allem die Zwergspinnen (Micryphantidae), Collembolen, Käfer, viele Carabiden und Staphyliniden und die Larven zahlreicher Dipterenarten. Als Zerkleinerer und Detritusfresser sind neben den Hornmilben und den Collembolen, die Larven zahlreicher Arten der Dipteren und Käfer und besonders die Flohkrebse tätig. Diese Arthropoden sind an das Leben in der Salzwiese so gut angepasst, dass sie unterschiedliche Strategien besitzen die Überschwemmungen unbeschadet zu überstehen. Die Spinne besitzt einen so dicht behaarten Hinterleib, dass sie von dem Wasser unbenetzbar ist. In einer Luftglocke kann sie so, festgeklammert an einer Pflanze die Phase der Überschwemmung überleben. Die Kurzflügelkäfer der Gattung Bledius, kommen mit zwei Arten Bledius bicornis und Bledius spectabilis in der Salzwiese vor. Bledius bicornis gräbt horizontale Gänge dicht unter der Oberfläche, wo er die wachsenden Algen abweiden kann, ohne dass er den schützenden Raum verlassen muss. Bledius spectabilis baut senkrechte Gänge in stabilem, bindigem Substrat im Übergangsbereich zum Watt (siehe Abb. 2). 10

11 Abbildung 2: Der Staphylinide Bledius legt seine Eier in hochwassergeschützten Gängen unter der Erde ab (ZUCCHI et al. 1989). Zur Nahrungsaufnahme verlässt er den Gang oder frisst die Nahrung, die von den Sandkörnern eingetragen wurde. Während der Überschwemmung kann das Wasser in die mit Luft gefüllten Hohlräume nicht eindringen (vgl. REMMERT 1998: 160). Bei einem Mangel an Sauerstoff können diese Käfer die Gänge durch weiteres Graben belüften (vgl. FOSTER & TREHERNE 1976). Zur Überwinterung suchen sich die Käfer jedoch höher gelegene Gebiete, die vor den Überschwemmungen sicherer sind. Die Rasenameise Lasius flavus (siehe Abb. 3) legt sich über ihren unterirdischen Bauten Nesthügel an, die mit schütterer Vegetation bedeckt und mit Wurzeln durchzogen sind. Die Bauten sind so gut abgedichtet, dass das Wasser bei einer Überschwemmung nicht eindringen kann. In den Hügeln leben die Ameisen in Symbiose mit den Blattläusen der Familie Pemphigidae, diese saugen an den Wurzeln und geben Honigtau an die Ameisen ab (vgl. REMMERT 1998: 160f.). Einzelne Ameisen sind sogar in der Lage mit eingekrümmtem Körper eine Luftblase, die als physikalische Kieme wirkt, festzuhalten (vgl. HEYDEMANN & MÜLLER-KARCH 1980). 11

12 Abbildung 3: In der Gezeitenzone bauen Ameisen der Art Lasius flavus überschwemmungssichere Baue (Abbildung aus: ZUCCHI et al. 1989). Arthropoden, die wasserempfindlich sind, wie z.b. unter den die adulten Insekten die Dipteren, die parasitoiden Hymenopteren oder die oberirdisch lebenden Blattläuse überstehen die Überschwemmung indem sie fort fliegen und sich danach schnell wieder ansiedeln können. Der Salzgehalt ist ebenfalls ein Extremfaktor für die Arthropoden. Die Spinnen und die Insekten in den Salzwiesen besitzen die Fähigkeit zur Osmoseregulation (vgl. REMMERT 1968). Die Insekten können überschüssiges Salz über den Enddarm ausscheiden, in den es direkt über das Blut oder die Malpighischen Gefäße gelangt (vgl. STRENZKE 1963). Anhand dieser Beispiele wird deutlich, dass sich einige Arten der Arthropoden perfekt an den Lebensraum der Salzwiesen angepasst haben. Jede Veränderung des Habitats hat somit einen unmittelbaren Einfluss auf die Lebensqualität der spezialisierten Arthropoden. Durch das große Kolonisationspotential und die kurze Generationszeit vieler Arthropoden-Taxa kann es in Folge zu einer unmittelbaren Populationsfluktuation kommen (vgl. BROWN & SOUTHWOOD 1983/WILLIAMS 1993/HARRINGTON & STORK 1995/PRICE 1997). Die Arthropoden sind jedoch u.a. als Herbivore, Pollinatoren, Detrivore, Mutualisten, Prädatoren, Parasiten oder als Nahrungsgrundlage für viele Wirbeltiere in den meisten Ökosystemen von essentieller Bedeutung (u.a. CURRY 1994/SAMWAY 1994/TSCHARNTKE & GREILER 1995/Price 1997). Sodass eine Veränderung der Arthropodenzahl unausweichlich Auswirkungen auf das ganze Ökosystem zur Folge hat. Die Auswir- 12

13 kungen bestimmter Habitatsveränderungen können somit direkt über die Aktivitäten der Arthropoden gemessen werden. Dadurch dass die Arthropoden im Vergleich zu anderen Tiergruppen eine sehr große Populationsdichte aufweisen, ist es möglich wiederholte Stichproben für statistische Auswertungen zu nehmen, ohne dass dadurch erhebliche Veränderungen in der Populationsdynamik hervorgerufen werden (vgl. SOUTHWOOD et al. 1979, KREMEN et al. 1993, WILLIAMS 1993). 3.3 Historische Nutzungsformen von Salzwiesen Durch die fortschreitende Sedimentation in den Küstenbereichen entwickeln sich die Marschen. Dabei werden die Wattflächen soweit aufgehoben, dass sie von dem Mittleren Tidewasser nicht mehr erreicht werden. Die älteste Nutzung dieser Flächen reicht bis in die jüngere Stein- und Bronzezeit zurück. Die ältesten Marschsiedlungen liegen jedoch nicht im Bereich der Seemarschen, sondern auf den flussbegleitenden Uferrücken der Weser und der Ems. Die Uferwälle waren vor der menschlichen Nutzung in ihrer ganzen Breite von natürlichen Auewäldern bewachsen. Hinter diesen Auenwäldern, in den Flussmündungsgebieten befanden sich baumfreie, bis zum Geestrand reichende Moore. Seit etwa 700 v. Chr. drangen Siedlungen in die Auewälder vor. Dort rodeten die Menschen anfangs nur die höchsten sturmflutfreien Flächen bis sie in der römischen Kaiserzeit (0 bis 375 n. Chr.) durch die Weidewirtschaft und Rohstoffgewinnung weitestgehend die gesamten Hartholzauen vernichtet hatten. Die Wirtschaftsweise war in den Flussmarschen und den Seemarschen auf Viehhaltung ausgerichtet. In der römischen Kaiserzeit wurden überwiegend Rinder gehalten, was sich jedoch im frühen Mittelalter zusammen mit häufigeren Überflutungen zu einer vermehrten Schafhaltung änderte (vgl. MEIER 2002). An der Küste kam es zwischen n.chr. zu einer flächenhaften Besiedlung in Flachsiedlungen (BEHRE, 2004). Danach, bis ca. 450 n.chr. und von n.chr. wurden in zwei Phasen Wurten errichtet (BEHRE 2005). Bis zu dieser Zeit waren die Eingriffe in die Ökologie der Salzmarschen durch die extensive Weidewirtschaft noch begrenzt. Doch das änderte sich mit dem Bau der Deiche. Handelte es sich dabei zunächst noch um kleinräumige Areale, änderte sich das im 11./12. Jh. grundlegend. Langgezogene Winterdeiche sollten die Marschen vor der Überflutung schützen, zudem folgte eine künstliche Regelung der Binnenentwässerung (vgl. MEIER 2002). Dadurch war eine Besiedlung der niedrigen, binnenwärtigen 13

14 Marschen möglich und die Bedeutung des Ackerbaus in den Küstengebieten nahm neben der steigenden Bevölkerungszahl erheblich zu. Seit dem späten Mittelalter dominierte in den Seemarschen (Hadelner Hochland) der Getreidebau, während weiter im Binnenland (Sietland) vorwiegend Viehzucht betrieben wurde. Die gute Getreidekonjunktur führte immer mehr zu einem Umbruch aller ackerfähigen Grünlandgebiete. Bis dann mehrfache Wechsel der Getreidepreise im 19. Jh. zur Folge hatten, dass die Bedeutung der Grünlandwirtschaft, in Form der Mastviehhaltung wieder zunahm. Neben dem Ackerbau gab es einen weiteren bedeutenden Wirtschaftsfaktor, die Salzgewinnung vom 11. bis 14. Jh. Da bei dem feuchten Klima kein Salz durch die Verdunstung von Meerwasser gewonnen werden konnte, wurde das Salz über den Abbau von salzdurchtränkten Torfen gewonnen. Der Torf wurde gestochen, verbrannt und aus der entstandenen Asche das Salz ausgelaugt und eingedampft. Durch diesen Abbau wurden besonders in Nordfriesland weite Teile des fruchtbaren Landes zerstört. An der ostfriesischen Küste sind ebenfalls Abbauspuren, im Bensersieler Watt, in der Wesermarsch bei Norden und der Marscheninsel Bant im Juister Watt vorhanden. Darüber hinaus dürfte von einem Salztorfabbau im gesamten Küstengebiet auszugehen sein. Durch die systematische Oberflächenentwässerung der Marschen kam es zu einer verstärkten Setzung der organogenen Ablagerungen, was eine Verminderung der Höhenlage bewirkte. Zudem gruben die Bewohner Torf ab, um an den darunter gelegenen kalkhaltigen Klei zu gelangen. Dieses führte dazu, dass weite Landoberflächen in den nordfriesischen Utlanden unter den Stand des Mittleren Tidehochwassers gerieten (vgl. MEIER 2002). Mitte des 14. Jahrhunderts kam es zu verheerenden Sturmfluten. Die schlimmsten Auswirkungen hatte die zweite Marcellusflut, auch Grote Mandränge genannt. Am 15. und 16. Januar 1362 kam es zu großen Verwüstungen an der gesamten südlichen Nordseeküste. Im Jadebusengebiet kam es dabei zu erheblichen Landverlusten. Das Meer ist hierbei zwischen Butjadingen und dem Stadtland eingebrochen, sodass Butjadingen vorübergehend zu einer Insel wurde (vgl. Abb. 4). Doch schon hundert Jahre später muss der Meereseinbruch wieder durchdeicht gewesen sein, wie es die Anwesenheit des Kirchdorfes Stollhamm im Jahre 1501 beweist (vgl. NIHK o.j.). Seit dem der Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer 1986 gegründet wurde, ist die landwirtschaftliche Nutzung auf großen Flächen außendeichs gänzlich aufgehoben worden. Die Nutzungsweise ist zudem naturverträglich extensiviert worden, damit sich die golfrasenartigen Salzwiesen in Ostfriesland wieder regenerieren können (vgl. WESEMÜLLER 1987 & NPV 1995). 14

15 Abbildung 4: Das Jadebusengebiet nach den schweren Sturmfluten des 14. Jh.s (Abbildung entnommen aus: BEHRE 2008). Da die Salzwiesen eine hohe Schutzwertigkeit besitzen, ist der Hauptteil der Salzwiesen in die Zone I des Nationalparks eingestuft. Diese höchste Schutzkategorie macht 58 % der Salzmarschfläche aus. Auf Maßnahmen des Küstenschutzes und der traditionellen Weide- und Mahdwirtschaft ist hier die Landnutzung eingeschränkt. In der Zone II, zu der 41 % der Salzmarschen gehören, ist das Betreten lediglich in der Brutzeit, zwischen dem 1. April und dem 31. Juli verboten. Und in der Zone III, zu der nur 1 % der Salzwiesen gehört, ist die Erholungsnutzung für die Menschen zugelassen. Die Fläche der gesamten Salzwiesen macht im Niedersächsischen Nationalpark Wattenmeer ca ha aus, wovon ha durch Sommerdeiche geschützt sind. Die Mehrheit der Fläche befindet sich in staatlichem Besitz und nur ha sind Privatland. Natürliche Bedingungen für die Sedimentation und Entwicklung der Salzwiesen gibt es nur noch in der Leybucht, im westlichen Teil des Jadebusens und im Elisabeth- Außengroden (Wangerland). Die traditionelle Nutzung der Küstenmarsch ist die Rinderbeweidung in unterschiedlicher Intensität. Zwischen der Weser- und El- 15

16 bemündung wurden die Flächen mit Schafen beweidet (vgl. LEINER & MENKE 1998). Die heute noch genutzten landeseigenen Flächen werden jeweils für ein Jahr kostenlos an die bäuerlichen Nutzergemeinschaften vergeben oder vom Domänenamt Norden als Pensionsweide bewirtschaftet. Das Interesse der Bauern für diese Flächen scheint hierbei stabil oder nur langsam abnehmend zu sein, da die Flächen kostenlos genutzt werden können und das Vorland den Rindern gutes Futter bietet, dass nach Meinung einiger Landwirte die Gesundheit der Rinder fördert (vgl. LEINER & MENKE 1998). Die Nutzergemeinschaften haben jedoch folgende Auflagen zu erfüllen (NUTZUNGSVERTRAG 1086): Verbot von Düngung und Pflanzenschutz, Festlegung der Nutzungsart (Mahd oder Beweidung) für jede Fläche, Keine Mahd vor dem ersten Juli und keine zweischürige Mahd, Beschränkung der Beweidungsdichte auf höchstens ein Jungrind je ha, Verbote jeglicher Veränderung des Bodenreliefs, Verbot jeglicher Flächenentwässerung. Mittelfristiges Ziel der Nationalparkverordnung ist jedoch die generelle Nutzungsaufgabe. Dieses wird jedoch durch die einflussreichen Institutionen des Küstenschutzes verhindert, da sie davon ausgehen, dass eine extensive Landwirtschaftsnutzung die Erosionsfestigkeit des Vorlandes stabilisiert (vgl. ERCHINGER 1995). LEINER und MENKE (1998) untersuchten den Einfluss der Nutzungsformen auf die Vegetation und kamen dabei zu dem Schluss, dass die floristisch ärmsten Pflanzengesellschaften, mit dominanten Quecken- oder Meldenbeständen in den alten Brachen vorzufinden sind (siehe auch BAK- KER 1987 & BRONGERS et al. 1990). Artenreich und vielfältig strukturiert sind ungenutzte Flächen nur, wenn sie jünger als 10 Jahre sind (vgl. BLINDOW 1986). Und obwohl die alten Brachen für verschiedene Wirbellose wertvoll sind und eine extensive landwirtschaftliche Nutzung auf bestimmte Tiergruppen negative Auswirkungen hat, halten die Autoren die schon heute ungenutzten Salzmarschen für einen ausreichenden Rückzugsraum (vgl. IRMLER & HEYDEMANN 1986). 16

17 3.4 Fragestellung Es wird deutlich, dass die Salzwiesen in der Vergangenheit sehr stark verdrängt und zudem in ihrer Struktur sehr stark beeinflusst worden sind. Da die Salzwiesen einen sehr wertvollen und schützenswerten Lebensraum darstellen, auf den sich viele Pflanzen und Tiere spezialisiert haben, ist es wichtig diese zu erhalten. Die gesamte Flora und Fauna befindet sich in der Salzwiese in einem sehr speziell angepassten Nahrungsnetz, in dem jede Veränderung Auswirkungen auf die übrige Fauna hat. Diese Tatsache macht es so bedeutsam genau herauszufinden, welche Auswirkungen auch eine extensive Beweidung auf die Flora und Fauna einer Salzwiese hat. In der folgenden Untersuchung wird kontrolliert, wie sich die extensive Beweidung im Vergleich zur Mahd und Brache auf die Arthropodenfauna auswirkt. Denn Arthropoden sind sehr gute Indikatoren für die Umweltveränderungen, da sie auf die Faktoren der unterschiedlichen Nutzung stark reagieren. In früheren Untersuchungen wurde bereits festgestellt, dass die Rinderbeweidung die Anzahl der Arthropoden stark dezimiert (vgl. IRMLER & HEYDEMANN 1986). Als Ursache werden unterschiedliche Faktoren, u.a. die Bodenverdichtung angenommen. Daher stellt sich die Frage, ob die Beweidung zu einer Verdichtung des Bodens führt und inwiefern sich eine Bodenverdichtung auf die Arthropoden auswirkt. 17

18 4. Material und Methoden 4.1 Untersuchungsgebiet Das Untersuchungsgebiet gliedert sich in vier unterschiedliche Flächen, die direkt an die Nordseeküste grenzen. Zwei Flächen befinden sich im Landkreis Aurich in der Gemeinde Dornum und der Samtgemeinde Hage im Vorlandgebiet Neßmerheller (siehe Abb. 5). Nördlich liegt die ostfriesische Insel Norderney. Die anderen zwei Flächen liegen im Landkreis Wesermarsch in der Gemeinde Butjadingen im Ort Beckmannsfeld (siehe Abb. 6). 1 km Neßmerheller N B12 B14 B11 B13 B10 Abbildung 5: Probenstandorte B10 bis B14 bei Neßmerheller (verändert nach: GOOGLE INC. [ ]). 18

19 Die Flächen sind als Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer ausgewiesen und befinden sich in der Ruhezone. Dort gelten die strengsten Schutzbestimmungen des Nationalparks, die das Betreten der Ruhezone nur auf dafür vorgesehenen Wegen und Flächen erlaubt (vgl. NATIONALPARK NDS. WATTENMEER o.j.). In Neßmerheller befinden sich fünf Probenstandorte B10 bis B14, verteilt auf zwei unterschiedliche Flächen, welche durch die Pfeile in der Karte markiert sind (vgl. Abb. 5). In Beckmannsfeld befinden sich die übrigen neun Probenstandorte B01 bis B09, wobei sich der Probenstandort B9 auf einer weiter nördlich gelegenen Fläche befindet, wie in der Abbildung 6 zu erkennen ist. 500 m B9 N Beckmannsfeld B4 B3 B5 B2 B6 B7 B1 B8 Abbildung 6: Probenstandorte B01 bis B09 bei Beckmannsfeld (verändert nach: GOOGLE INC. [ ]). 19

20 4.2 Gezeiteneinfluss und Witterungsverhältnisse im Untersuchungszeitraum Die Küste an der Nordsee wird durch die Gezeiten beeinflusst, dabei steigt der Wasserspiegel zweimal am Tag um zwei bis dreieinhalb Meter an. Bei der Flut erreicht der Wasserspiegel seinen höchsten Stand (Tidehochwasser) (vgl. KOCK 1998). Alle Salzwiesen stehen mit dem salzhaltigen Grundwasser in Verbindung, solange sie nicht über allzu mächtigen Torfen stehen. Die Salzwiese muss an unregelmäßige Überflutungen angepasst sein. Die Andelzone, die bis 35 cm über die mittlere Hochwasserlinie reicht, kann mindestens 100 bis 200 Mal im Jahr überflutet werden. Weiter landwärts befindet sich bis 200 cm über der Mittleren Hochwasserlinie die Rotschwingelzone. Diese wird noch etwa 25 bis 50 Mal im Jahr überflutet (vgl. TISCHLER 1990: 69). Bei jeder Überflutung wird der Boden mit Salzwasser getränkt. Durch den Wechsel von Regen und Austrocknung kommt es zu einer Schwankung des jeweils aktuellen Salzgehaltes (vgl. REMMERT 1998: 158). Durch parallel verlaufende Gräben im Vorland werden die Salzwiesen künstlich entwässert. Salzwiesen werden zudem nur bei extremen Hochwassern überflutet, sodass die Feuchtigkeit an den oberflächennahen Böden in unserem Zeitraum primär durch die Niederschläge und die Temperaturen beeinflusst wurde. Daher ist für die Auswertung die Witterung in dem Zeitraum der Probenahme von größerer Bedeutung. Die Untersuchungen fanden in den Jahren 2007, 2008 und 2009 jeweils in annähernd der gleichen Jahreszeit statt (siehe Tab. 1). In den Jahren 2007 und 2008 fanden die Beprobungen jeweils mit ein bis zwei Tagen Unterschied statt, während 2009 die Messungen am gleichen Tag in Norderland und am Jadebusen stattgefunden haben. 20

21 Tabelle 1: Zeiträume der Beprobung der Arthropoden und der Bodenfestigkeitsmessungen (MAIER unveröffentlicht) Zeitraum der Beprobung 2007 Jadebusen Datum Beprobungszeit Aufstellung der Bodenfalle: Leerung: Tage 2. Leerung: Tage 3. Leerung: Tage Norderland Datum Beprobungszeit Aufstellung der Bodenfalle: Leerung: Tage 2. Leerung: Tage 3. Leerung: Tage 2008 Jadebusen Datum Beprobungszeit Aufstellung der Bodenfalle: Leerung: Tage 2. Leerung: Tage 3. Leerung: Tage 4. Leerung: Tage Norderland Datum Beprobungszeit Aufstellung der Bodenfalle: Leerung: Tage 2. Leerung: Tage 3. Leerung: Tage 4. Leerung: Tage 2009 Jadebusen u. Norderland Datum 1. Messung Messung Messung Im Zeitraum der ersten Beprobung war es zunächst trocken und durchschnittlich lag die Temperatur bei 16 C (vgl. Abb. 7). Doch gleich zu Beginn dieser Aufstellung gab es fünf Tage lang einen geringen bis mittleren Niederschlag. In der 21

22 zweiten Woche wurde es wieder etwas wärmer. Während der 2. Beprobung war es trocken und bis 23,9 C warm. Nach der 2. Leerung folgten täglich Niederschläge und die Temperatur sank wieder auf 17 C. Abbildung 7: Tägliche Niederschlagsmenge und mittlere Tagestemperatur vor und während des Beprobungszeitraumes im Jahr Die Farben markieren die Zeiträume der einzelnen Beprobungen (Daten aus: UNI OLDENBURG. DEZERNAT 4). Im Jahr 2008 herrschte währen der ersten Beprobungsphase kein bis geringer Niederschlag und Temperaturen um die 18,5 C (vgl. Abb. 8). In der zweiten Woche folgten ein paar sehr geringe Niederschläge und die Temperatur lag anfangs bei 18,5 C, sank im Laufe der Woche aber auf 12,5 C. In der dritten Woche folgten neben der niedrigen Temperatur leichte Niederschläge. In der letzten Woche wurde es wieder etwas wärmer und der Niederschlag fiel nur sehr gering aus. In den Jahren 2007 und 2008 sind die Beprobungen sowohl bei niedrigeren als auch bei höheren Temperaturen durchgeführt worden. Im Jahr 2008 sind jedoch durchgängig geringere Niederschläge gefallen, währen im Jahr 2007 höhere Niederschläge an weniger Tagen gefallen sind. 22

23 Abbildung 8: Tägliche Niederschlagsmenge und mittlere Tagestemperatur vor und während des Beprobungszeitraumes im Jahr Die Farben markieren die Zeiträume der einzelnen Beprobungen (Daten aus: UNI OLDENBURG. DEZERNAT 4). Im Jahr 2009 war es vor der ersten Messung 6 Tage lang trocken, anfangs war es mit bis zu 17,5 C recht warm, am Ende jedoch wieder relativ kühl mit bis zu 10 C (vgl. Abb. 9). Am Tag der ersten Messung war es mit 10 C relativ kühl, zudem gab es leichte Schauer. Vier Tage vor der zweiten Messung herrschte an drei Tagen Niederschlag und zwei Wochen vor der Messung gab es einen sehr hohen Niederschlag mit bis über 25 mm. An dem Tag der zweiten Messung lag die Temperatur wieder höher bei 17,5 C. Die dritte Messung erfolgte nach zwei Wochen an denen kein Niederschlag gefallen ist und die Temperaturen mit bis zu 22,5 C relativ hoch waren. Am Tag vor der Messung gab es jedoch einen leichten Niederschlag und an dem Tag der Messung folgten schwere Gewitter, sodass die dritte Messung in Neßmerheller abgebrochen werden musste. 23

24 Abbildung 9: Tägliche Niederschlagsmenge und mittlere Tagestemperatur vor und während der Messungen im Jahr Die Farben markieren die Tage der einzelnen Messungen (Daten aus: Uni Oldenburg Dezernat 4). Die ersten Bodenmessungen sind nach einem relativ trockenen und mittelmäßig temperierten Zeitraum durchgeführt worden, während die zweiten Messungen nach einer relativ feuchten Phase durchgeführt wurden. Die gemessenen Werte decken daher sowohl die feuchten als auch die trockenen Perioden ab. Somit können die mittleren Werte gut mit den Ergebnissen der Jahre davor verglichen werden, da in diesen Jahren sowohl feuchte Perioden als auch trockene Perioden untersucht wurden. 4.3 Probenahme der Arthropoden In einer vorherigen Untersuchung wurden in den Jahren 2007 und 2008 Barberfallen an den ausgewählten Standorten an der ostfriesischen Küste ausgebracht. Zunächst wurden 2007 an 12 Standorten jeweils drei Bodenfallen ausgebracht. Und im darauf folgenden Jahr zwei zusätzliche Standorte beprobt. Die Fanggläser besaßen einen Durchmesser von 7 cm und eine Höhe von ca. 16 cm 24

25 (vgl. Abb. 10). Die Gläser wurden in Form eines Dreiecks um den Probenstandort eingegraben, sodass sie in nahezu gleichem Abstand voneinander entfernt waren. Der Abstand betrug dabei zwischen den einzelnen Fallen ca. 1,8 m. Um soweit es geht zu verhindern, dass die Arthropoden um die Falle herumlaufen, wurden die Fallen ebenerdig eingegraben, dass die Oberfläche des Bodens mit dem Rand des Glases abschließt. Die Fallen besaßen als Fangflüssigkeit eine 3,7%ige Formalin Lösung. Der Lösung wurde zudem mit 0,1% Agepon, als Entspannungsmittel versetzt. Die Gläser wurden nach jeweils einer Woche ausgelehrt und das in jedem Jahr viermal. Das heißt es wurde insgesamt über vier Wochen beprobt. Die Beprobung begann im Jahr 2007 am 23. Mai in Beckmannsfeld und am 24 Mai in Neßmerheller. Und in dem Jahr 2008 am 27. Mai in Beckmannsfeld und am 29. Mai in Neßmerheller (MAIER unveröffentlicht). Abbildung 10: Barberfallen von drei unterschiedlich genutzten Standorten nach der ersten Leerung (MAIER unveröffentlicht). Die Arthropoden, die sich in den Fallen gesammelt hatten, wurden nach Größe sortiert und mindestens bis auf die Klasse bestimmt und festgehalten. Die Flächen, die in der Untersuchung beprobt wurden, weisen unterschiedliche Nutzungen auf, die in der Tabelle 2 zusammen mit der vorherrschenden Vegetation und den genauen Koordinaten dargestellt sind. 25

26 Tabelle 2: Lage, Nutzungsform und Vegetation der Untersuchungsflächen (Daten aus: MAIER unveröffentlicht) Bodenfalle B01 B02 B03 B04 B05 B06 B07 B08 B09 B10 B11 B12 B13 B14 Ort Jadebusen (Beckmannsfeld) Jadebusen (Beckmannsfeld) Jadebusen (Beckmannsfeld) Jadebusen (Beckmannsfeld) Jadebusen (Beckmannsfeld) Jadebusen (Beckmannsfeld) Jadebusen (Beckmannsfeld) Jadebusen (Beckmannsfeld) Jadebusen (Beckmannsfeld) Norderland (Neßmerheller) Norderland (Neßmerheller) Norderland (Neßmerheller) Norderland (Neßmerheller) Norderland (Neßmerheller) Koordinaten Gauß-Krüger Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Rechts: Hoch: GK Zone: Vegetation Nutzungsform Vegetations-einheit TMAR gemäht Quecken-Rasen S3.7 ungenutzt Quecken-Rasen S3.7 ungenutzt ungenutzt ungenutzt ungenutzt gemäht gemäht ungenutzt beweidet Andel-Rasen (+/- dominante Strandflieder- Bereiche) Strandsalzmelden- Rasen (Halimionetum portulacoides) Melden-Flur (Atriplex spp.) Obere Salzwiese (Andel, Festuca rubra, Aster tripolium) Melden-Flur (Atriplex spp.) Andel-Rasen (+/- dominante Strandflieder- Bereiche) Strandbeifuß- Wiese (Artemisia maritima) Obere Salzwiese (Andel, Festuca rubra, Aster tripolium) S2.1 S2.4 S3.9 S3 S3.9 S2.1 S3.5 S3 beweidet Quecken-Rasen S3.7 beweidet Andel-Rasen (+/- dominante Strandflieder- Bereiche) S2.1 ungenutzt Quecken-Rasen S3.7 ungenutzt Andel-Rasen (+/- dominante Strandflieder- Bereiche) S2.1 Die Flächen werden seit mindestens 25 Jahren in der angegebenen Nutzung bewirtschaftet. Bei den beweideten Flächen handelt es sich um eine extensive Beweidung mit einem Jungrind pro Hektar. Die gemähten Flächen werden einmal im Jahr nach dem ersten Juli gemäht. 26

27 Untersucht wurden insgesamt acht ungenutzte Probenstandorte in Beckmannsfeld und Neßmerheller, drei gemähte Probenstandorte in Beckmannsfeld und drei beweidete Standorte in Neßmerheller. Auf der folgenden Abbildung 11 sind die Probenstandorte und deren Vegetation erkennbar. B02 - ungenutzt - Quecke B01 - gemäht - Quecke B03 - ungenutzt - Andel B04 - ungenutzt - Strandsalzmelden B05 - ungenutzt Melden Flur B06 - ungenutzt - obere Salzwiese 27

28 B07 - gemäht - Melden Flur B08 - gemäht - Andel B09 - ungenutzt - Strandbeifuß B10 - beweidet - obere Salzwiese B11 - beweidet - Quecke B12 - beweidet - Andel B13 - ungenutzt Quecke B14 - ungenutzt - Andel Abbildung 11: Fotos der Probenstandorte mit deren Nutzung und Vegetation (MAIER unveröffentlicht). 28

29 4.4 Messung der Bodenfestigkeit und der Bodenfeuchte Im Jahr 2009 folgten dann die Messungen der Bodenfestigkeit mit paralleler Messung der Bodenfeuchte. Mit Hilfe eines Taschenpenetrometers (siehe Abb. 12) wurde der Eindringwiderstand in die oberste Schicht des Bodens ermittelt. Abbildung 12: Pocket Penetrometer mit den einzelnen Bezeichnungen (verändert nach: RANNY & INSAN o.j.). Das Taschenpenetrometer wird dabei möglichst vertikal zum Boden und mit einer konstanten Geschwindigkeit in den Boden gedrückt, bis die Markierung auf Höhe der Bodenoberfläche ist. Der Messbereich ohne Adapter geht hierbei bis 450 kn pro Quadratmeter. Im Penetrometer befindet sich eine Feder, die durch den Druck zusammengedrückt wird, hierbei wird das Penetrometer zusammengestaucht und der Schleppring nach unten gedrückt. Zieht man das Penetrometer wieder aus dem Boden, wird es durch die Feder wieder gestreckt. Der Schleppring bleibt jedoch an der Stelle der maximalen Stauchung stehen und man kann an der Ablesekante einen Wert sehen. 29

30 Mit Hilfe dieses Wertes kann in der Formel 1 die Druckfestigkeit Q u errechnet werden. Formel 1: Berechnung der Druckfestikeit Q u (MENNERICH o.j.) Je nach Adapter, d.h. je nachdem wie groß die Eindringfläche in den Boden ist, wird für die Konstante U ein bestimmter Wert eingesetzt. Tabelle 3: Technische Daten zum Penetrometer (MENNERICH o.j.) Technische Daten Adapter Meßbereich U ohne kn/m 2 1 Ø 14,2 mm 0 90 kn/m 2 5 Ø 4,5 mm kn/m 2 0,5 Ø 3,17 mm kn/m 2 0,25 Mit Hilfe dieser Adapter können sowohl feste als auch weiche Böden gemessen werden. 30

31 Parallel zu der Bodenfestigkeit wurde die Bodenfeuchtigkeit ermittelt, da die Bodenfestigkeit auch von der Bodenfeuchte abhängen kann. Um diesen Einfluss zu erkennen und den Grad der Bedeutung herauszubekommen, muss der Zusammenhang zwischen der Bodenfeuchte und der Bodenfestigkeit an allen Standorten ermittelbar sein. Bei der Messung der Bodenfeuchte wurde der Theta Probe Soil Moisture Sensor ML2x verwendet. Dieser misst die volumetrische Bodenfeuchte über die Veränderung der Dielektrizitätszahl. Auch die Messung von salzhaltigen Böden ist hiermit möglich (vgl. UP UMWELTANALYTISCHE PRO- DUKTE GMBH). Feste Bestandteile im Boden besitzen eine Dielektrizitätskonstante von 3 bis 5, die Bodenluft hat eine Konstante von 1 und das Bodenwasser eine Dielektrizitätskonstante von 81. Somit wird die Dielektrizitätskonstante des Bodens im Ganzen wesentlich vom Wassergehalt bestimmt (vgl. GÜNTHER 2005). Die vier Metallstäbe des Gerätes (siehe Abb. 13) werden in den Boden gesteckt und auf Knopfdruck erfolgt die Messung, wobei die Ergebnisse gleich gespeichert werden können. Abbildung 13: ThetaProbe Soil Moisture Sensor ML2x zur Messung der Bodenfeuchte (EIJKELKAMP AGRISEARCH EQUIPMENT BV o.j.). 31

32 5. Ergebnisse 5.1 Zusammenhang zwischen Bodenfestigkeit und Bodenfeuchte Um die Frage zu klären, ob die Verdichtung des Bodens mit der Arthropodendichte korreliert, muss zunächst geprüft werden, in welchem Maße die Bodenfeuchte das Ergebnis der Bodenfestigkeit beeinflusst. In der Abbildung 14 wird der Zusammenhang zwischen der Bodenfeuchte und der Bodenfestigkeit in einem Streuungsdiagramm sichtbar. Zu beachten ist, dass es bei der Bodenfestigkeit Werte gibt, die über dem Messbereich liegen. Diese sind jedoch nur in den beweideten Flächen vorzufinden (Dreieck in Abbildung 14). Der Pearson Korrelationskoeffizient verdeutlicht, dass auf allen Flächen zusammengenommen nur eine geringe lineare negative Korrelation von minus 0,27 vorherrscht. Betrachten wir jedoch die unterschiedlich genutzten Flächen getrennt voneinander, wird deutlich, dass es auf den gemähten Salzwiesen eine relativ hohe negative lineare Korrelation von minus 0,86 gibt. Auf den ungenutzten Flächen tritt ebenfalls eine relativ hohe negative lineare Korrelation von minus 0,66 zwischen dem Bodenwasser und der Bodenfestigkeit auf. Untersucht man jedoch die beweideten Flächen fällt auf, dass diese eine relativ geringe negative Korrelation von minus 0,23 aufweisen. 32

33 Streuungsdiagramm der Bodenwasser- und Penetromterwerte ausgewählter Salzwiesen Bodenfestigkeit [kn/m2] beweidet gemäht ungenutzt über dem Messbereich Bodenfeuchte [%] Abbildung 14: Zusammenhang zwischen der Bodenfestigkeit und der Bodenfeuchte. Die Dreiecke symbolisieren Messwerte, die über dem Messbereich liegen. Betrachtet man die Werte der beweideten Flächen in der Abb. 14 zeigt sich, dass es bei einer geringen Bodenfeuchte sowohl hohe Bodenfestigkeiten als auch niedrigere Bodenfestigkeiten gibt. Und auch bei hohen Bodenfeuchtewerten gibt es sowohl feste Böden als auch sehr lockere Böden. Somit wird deutlich, dass es bei den ungenutzten und gemähten Flächen einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Bodenfeuchte und der Bodenfestigkeit gibt, die p-werte betragen 5,39*10-10 und 5,25*10-7. Auf den beweideten Flächen gibt es ebenfalls einen signifikanten Zusammenhang, der p-wert beträgt 5,78*10-4. Daher wird die Nullhypothese, in der angenommen wird, dass es keinen Zusammenhang zwischen der Bodenfeuchte und der Bodenfestigkeit gibt abgelehnt. Doch auf den beweideten Flächen ist ein solcher Zusammenhang nicht dominierend. D.h. auf diesen Flächen haben andere Faktoren womöglich einen größeren Einfluss auf die Bodenfestigkeit als das Bodenwasser. 33

34 5.2 Verfestigung der Böden Auswirkungen der Nutzung Bei der Frage, ob die Bodenverdichtung mit der Arthropodenanzahl korreliert, muss außerdem geklärt werden, ob es überhaupt signifikante Unterschiede in der Bodenfestigkeit zwischen den Nutzungsformen gibt. Dazu zeigt die Abbildung 15 in einem Boxplot die Unterschiede der Bodenfestigkeit in den unterschiedlich genutzten Flächen. Bodenfestigkeit bei den unterschiedlichen Nutzungsformen n = 305 n = 42 n = 126 Bodenfestigkeit [kn/m2] beweidete Flächen gemähte Flächen ungenutzte Flächen Nutzungsformen Abbildung 15: Boxplot für die Bodenfestigkeit in den unterschiedlich genutzten Böden. Mit der jeweiligen Stichprobengröße n. 34

35 Die unterschiedlich großen Datenmengen kommen daher zustande, dass auf der beweideten Fläche zusätzlich zwei Transekte untersucht wurden und auf der gemähten Fläche nur an zwei Terminen Messungen durchgeführt wurden. Der Boxplot verdeutlicht, dass sich die Zentralwerte der Bodenfestigkeit zwischen der ungenutzten und der gemähten Fläche nicht signifikant unterscheiden. Bei der beweideten Fläche liegt der Median der Bodenfestigkeit jedoch signifikant über den Medianen der anderen Flächen. Die beweidete Fläche unterscheidet sich demnach in ihrer Bodenfestigkeit signifikant von den gemähten oder ungenutzten Flächen Verfestigung des Bodens durch die Rinder Der Grund für die stärkere Verdichtung des Bodens auf beweideten Flächen muss daher durch den Vertritt der Kühe kommen. Um dieses zu kontrollieren wird die Verfestigung des Bodens mit abnehmendem Abstand zur Tränke gemessen. Es wird davon ausgegangen, dass sich die Kühe im Bereich der Tränke vermehrt aufhalten, da sie notwendigerweise regelmäßig zur Tränke laufen müssen. Aufgrund die Gegebenheit kann die Annahme untersucht werden, dass die Kühe mit zunehmendem Tritt den Boden stärker Verfestigen. 35

36 Abbildung 16: Tränke auf der beweideten Fläche in Neßmerheller mit Blickrichtung auf die Messpunkte des Transektes. Die Reihe der Messpunkte liegt parallel zum Deich, jeweils in der Mitte zwischen zwei Gräben. In der Abbildung 16 ist die Tränke zu sehen, ab der die Messreihe des zweiten Transektes durchgeführt wurde. 36

37 Transekte1 - Bodenfestigkeitsänderung mit dem Abstand zur Tränke Andel Quecke Aufschüttung Bodenfestigkeit [kn/m2] Abstand zur Tränke [m] Abbildung 17: Boxplot der Bodenfestigkeit mit zunehmendem Abstand zur Tränke 1 vom In der Abbildung 17 sind die Werte der Bodenfestigkeit mit zunehmendem Abstand zur Tränke aufgetragen. Der Messpunkt direkt in der Nähe der Tränke besitzt eine sehr hohe Festigkeit, noch über dem Messbereich. Das liegt jedoch auch mit daran, dass hier eine Bodenaufschüttung vorhanden ist. Tendenziell nimmt die Bodenfestigkeit mit zunehmendem Abstand von der Tränke ab. Der Wert nach 24 Metern fällt jedoch aus dem Rahmen. An diesem Messstandort befindet sich eine andere Vegetation als an den anderen Standorten. Ab 72 Metern Abstand von der Tränke nimmt die Bodenfestigkeit wieder zu bis zu einem Abstand von 108 Metern, danach bleibt sie ungefähr gleich. 37

38 Transekte1 - Bodenfestigkeitsänderung mit dem Abstand zur Tränke Bodenfestigkeit [kn/m2] Andel Quecke Aufschüttung Abstand zur Tränke [m] Abbildung 18: Boxplot der Bodenfestigkeit mit zunehmendem Abstand zur Tränke 1 vom Das gleiche Transekt wurde drei Wochen später ein zweites Mal untersucht. Diese Ergebnisse zeigen einen nicht so klaren Zusammenhang zwischen der Bodenfestigkeit und dem Abstand zur Tränke wie die Messungen davor (vgl. Abb. 18). Von der Tränke bis 60 Meter Abstand nimmt die Bodenfestigkeit ebenfalls stark ab. Ab 72 Meter bis 144 Meter Abstand von der Tränke ist kein klarer Trend erkennbar. Der weitest entfernte Messpunkt, auf dem sich Quecken- Rasen befindet besitzt jedoch eine niedrigere Bodenfestigkeit als die Messpunkte davor, die mit Andel-Rasen bewachsen ist. 38

39 Transekte2 - Bodenfestigkeitsänderung mit dem Abstand zur Tränke Bodenfestigkeit [kn/m2] Andel Quecke Aufschüttung Tränke Abstand zur Tränke [m] Abbildung 19: Boxplot der Bodenfestigkeit mit zunehmendem Abstand zur Tränke 2 vom Das zweite Transekt verläuft ebenfalls parallel zum Deich jedoch in entgegen gesetzter Richtung zum Transekt 1. Der erste Messpunkt beginnt ebenfalls in der Nähe einer Tränke. Mit zunehmendem Abstand zur Tränke nimmt der Bodenfestigkeit ab (vgl. Abb. 19), der dritte Messpunkt befindet sich auf einer Bodenaufschüttung. Ab 76,5 Metern Abstand zur Tränke nimmt die Bodenfestigkeit wieder zu. Das Ende des Transektes ist mit Quecken-Rasen bewachsen. 39

40 Transekte2 - Bodenfestigkeitsänderung mit dem Abstand zur Tränke Bodenfestigkeit [kn/m2] Andel Quecke Aufschüttung Tränke Abstand zur Tränke [m] Abbildung 20: Boxplot der Bodenfestigkeit mit zunehmendem Abstand zur Tränke 2 vom Die Ergebnisse der zweiten Messung des zweiten Transektes weisen wiederum keinen so klaren Trend auf wie die der ersten Messung. Doch auch hier ist erkennbar, dass mit zunehmendem Abstand zu Tränke bis 64,5 Meter die Bodenfestigkeit abnimmt (vgl. Abb. 20). Mit weiterem Abstand nimmt sie wieder zu und auf den letzten zwei Messstandorten wächst Quecken-Rasen, während die Messpunkte davor mit Ausnahme des ersten und dritten Standortes mit Andel- Rasen bewachsen sind. 5.3 Arthropoden Auf den Untersuchungsflächen wurden sowohl Arthropoden als auch Mollusken über Barbarfallen gefangen. Insgesamt wurden in dem Untersuchungszeitraum von ca. 8 Wochen 32 Gastropoden, ca Arachnida, ca Gammaridae und ca Insecta gefangen. Die Arthropoden wurden min- 40

41 destens bis auf die Klasse bestimmt und in vier Größenkategorien von 0 bis über 15 mm aufgeteilt Einfluss der Nutzung auf die Arthropodenzahl Um die Korrelation zwischen Bodenfestigkeit und Arthropodenzahl zu untersuchen muss zunächst geschaut werden, welche Klassen in dem Stamm der Arthropden auf die unterschiedlichen Nutzungsformen reagieren. In der Abbildung 21 sind die mittleren Individuenzahlen bis 110 im Vergleich zu den Individuenzahlen von ca. 600 bis etwas über im Verhältnis 1 zu 10 dargestellt. Zudem ist die x-achse zwischen 110 und knapp 600 unterbrochen, da es auf diese Weise möglich ist, sowohl die Werte im unteren Bereich zu differenzieren als auch die fünf Ausreißer darzustellen. Besonders auffällig sind die Unterschiede der mittleren Individuenzahlen in dem Unterstamm der Crustacea, in der Klasse der Insecta und in der Klasse der Arachnida. Für die Unterschiede in der Klasse der Crustacea ist hauptsächlich die Familie der Gammaridae verantwortlich. Bei den Insekten ist es an erster Stelle die Familie der Formicidae in der Unterordnung der Apocrita. Und an zweiter Stelle die Familien der Staphylinidae und Carabidae in der Ordnung der Coleoptera. Zudem weist die Ordnung der Araneida in der Klasse der Arachnida ebenfalls eine unterschiedliche Anzahl auf den verschieden genutzten Flächen auf. 41

42 Abbildung 21: Mittlere Anzahl der Arthropoden auf den unterschiedlichen Nutzungsformen. Mittelwert aller Probenzeiträume (Ende Mai bis Ende Juni 2007 und 2008). (Daten aus: MAIER, unveröffentlicht) 42

43 5.3.2 Zusammenhänge zwischen den Arthropoden und den Bodenfaktoren Betrachten wir nun die einzelnen Familien, die die größten Unterschiede auf den verschiedenen Nutzungsformen aufweisen näher, stellt sich heraus, dass es hier wiederum Unterschiede gibt. Zunächst werden die jahreszeitlichen Aspekte analysiert, um zu entscheiden, ob es sich bei den Ergebnissen um stochastische Schwankungen handelt oder jahreszeitliche Aspekte eine Rolle spielen. Da die Bodenfallen im Jahr 2007 bis zur ersten Leerung 13 Tage aufgestellt waren, müssen die Arthropodenzahlen in diesen Leerungen im Vergleich zu den anderen Leerungen halbiert und in der Endwertung doppelt eingerechnet werden. Zudem muss der Faktor der unterschiedlich langen Beprobungszeit heraus gerechnet werden. In den vier Wochen von Mitte Juni bis Mitte Juli ist bei den näher untersuchten Arthropoden kein klarer jahreszeitlicher Trend erkennbar (vgl. Abb. 22 und Abb. 23). Lediglich in der Klasse der Staphylinidae ist im Jahr 2007 eine leichte stetige Zunahme zu verzeichnen. Abbildung 22: Jahreszeitlicher Verlauf der Arthropodenzahlen im Jahr 2007 (Daten aus: MAIER unveröffentlicht). 43

44 Im Jahr 2007 fällt auf, dass die Familie der Formicidae und die Familie der Araneida in der dritten Woche ein Maximum besitzt und die Anzahl der Formicidae in der vierten Woche wieder stark abfällt. Die Anzahl der Gammaridae sinkt ebenfalls in der vierten Woche stark ab. Die Familie der Carabidae weist dagegen in der dritten Woche ein kleines Minimum auf. Abbildung 23: Jahreszeitlicher Verlauf der Arthropodenzahlen im Jahr 2008 (Daten aus: MAIER unveröffentlicht). Im Jahr 2008 wird deutlich, dass die Familie der Formicidae, die Familie der Gammaridae und die Ordnung der Araneida in der dritten Woche ein Minimum aufweisen. In der zweiten Woche ist in der Ordnung der Araneida ein Maximum erkennbar, während die Carabidae und Staphylinidae zu dieser Zeit ein Minimum aufweisen. Tendenziell verhalten sich die Familien der Formicidae, der Gammaridae und die Ordnung der Araneida untereinander ähnlich, während sich die Familien der Carabidae und der Staphylinidae anders jedoch untereinander ebenfalls ähnlich entwickeln. 44

45 Die ausgewählten Arthropoden, die die größten Unterschiede in ihrer Anzahl auf den unterschiedlich genutzten Flächen aufweisen, werden in der Abbildung 24 anhand von Box-Whisker-Plots genauer analysiert. Die Jahre werden dabei getrennt voneinander betrachtet, da es möglich ist, dass sich die Populationen hier unterschiedlich entwickelt haben. Zudem sind im Jahr 2007 insgesamt mehr Probenorte untersucht worden als im Jahr Und im Jahr 2008 sind zwei Probenstandorte auf einer ungenutzten Fläche dazugekommen, die 2007 nicht untersucht wurden. Deshalb werden die Jahre getrennt voneinander betrachtet und es muss berücksichtigt werden, dass die Unterschiede zwischen den Jahren nicht nur auf stochastische Schwankungen oder Unterschiede in der Witterung zurückgeführt werden können. 45

46 Vergleich der Formicidae Vergleich der Gammaridae Anzahl der Individuen nach jeder Leerung n = 12 n = 8 n = 11 n = 7 n = 21 n = 16 Anzahl der Individuen nach jeder Leerung n = 12 n = 8 n = 11 n = 7 n = 21 n = b.07 b.08 m.07 m.08 u.07 u.08 b.07 b.08 m.07 m.08 u.07 u.08 Nutzungsformen Nutzungsformen Vergleich der Araneida Vergleich der Carabidae Anzahl der Individuen nach jeder Leerung n = 12 n = 8 n = 11 n = 7 n = 21 n = 16 Anzahl der Individuen nach jeder Leerung n = 12 n = 8 n = 11 n = 7 n = 21 n = 16 0 b.07 b.08 m.07 m.08 u.07 u.08 b.07 b.08 m.07 m.08 u.07 u.08 Nutzungsformen Nutzungsformen Vergleich der Staphylinidae Anzahl der Individuen nach jeder Leerung 150 n = 12 n = 8 n = 11 n = 7 n = 21 n = b.07 b.08 m.07 m.08 u.07 u.08 Nutzungsformen w beweidet m gemäht u ungenutzt Abbildung 24: Vergleich der Anzahl der Arthropoden auf den unterschiedlich genutzten Flächen im Jahr 2007 und 2008 (m: Mahd, b: beweidet, u: ungenutzt). 46

47 Insgesamt sind die Unterschiede zwischen der Anzahl der Arthropoden auf den beweideten Flächen im Vergleich zu den übrigen Flächen im Jahr 2007 stärker ausgeprägt. Die Formicidae treten im Jahr 2008 auf den gemähten Flächen und im Jahr 2007 auf ungenutzen Flächen am häufigsten auf. In beiden Jahren sind die Formicidae auf den beweideten Flächen jedoch in sehr geringer Zahl vertreten. Bei den Gammariden verhält es sich in den beiden Jahren ähnlich. Auf den ungenutzten Flächen kommen sich am häufigsten vor und auf den beweideten Salzwiesen am geringsten. Die Araneida sind im Jahr 2008 sogar auf den beweideten Flächen in etwas größerer Anzahl vertreten als auf den gemähten Flächen. Insgesamt sind die mittleren Werte hier aber etwa gleich groß. Im Jahr 2007 sind die Araneida jedoch auf den beweideten Flächen in geringerer Anzahl vertreten. In der Familie der Carabidae sind sehr starke Unterschiede zwischen den Jahren zu verzeichnen. Im Jahr 2007 sind sie insgesamt aber besonders auf den gemähten Flächen in wesentlich größerer Anzahl vertreten. Die gemähten Flächen werden aber in beiden Jahren stärker von den Carabidae gemieden. Bei den Staphylinidae gibt es zwischen den Jahren einen ähnlichen Unterschied wie bei den Carabidae. Jedoch bevorzugen die Staphylinidae im Jahr 2007 leicht die ungenutzten Flächen. Bei allen Vergleichen, bis auf die eine Ausnahme bei den Spinnen gibt es einen klaren Unterschied zwischen den beweideten und den übrigen Flächen. Um herauszufinden, ob die Ursache für diesen Trend in der Bodenfestigkeit liegt, wird dieser Zusammenhang in der nächsten Graphik dargestellt und näher untersucht. In der Abbildung 25 sind die Zusammenhänge zwischen der Anzahl der Individuen in den einzelnen Klassen und der Festigkeit des Bodens dargestellt. Alle Werte der 14 Probenstandorte, sowohl die Bodenfestigkeitswerte der drei Probenahmen als auch die Werte der Individuen von 2007 und 2008 sind dabei gemittelt worden. 47

48 Zusammenhang zw. Anzahl und Bodenverdichtung Zusammenhang zw. Anzahl und Bodenverdichtung Anzahl der Gammaridae Anzahl der Carabidae Festigkeit des Bodens [kn/m2] Festigkeit des Bodens [kn/m2] Zusammenhang zw. Anzahl und Bodenverdichtung Zusammenhang zw. Anzahl und Bodenverdichtung Anzahl der Araneida Anzahl der Staphylinidae Festigkeit des Bodens [kn/m2] Festigkeit des Bodens [kn/m2] Zusammenhang zw. Anzahl und Bodenverdichtung Anzahl der Ameisen beweidet gemäht ungenutzt Festigkeit des Bodens [kn/m2] Abbildung 25: Zusammenhang zwischen der Anzahl an Individuen und der Bodenfestigkeit mit der Markierung der Nutzform. 48

49 Bei den Gammaridae und den Carabidae ist ein starker negativer Zusammenhang erkennbar. Ohne die drei Ausreißer der Standorte B06, B08 und B14 ergibt sich eine starke negative lineare Korrelation von minus 0,71 bei den Gammariden und minus 0,70 bei den Carabidae. Zudem wird 51 % (Multiple R- squared) der Varianz der Gammariden durch die Varianz der Bodenfestigkeit erklärt. Und 48 % (Multiple R-squared) der Varianz der Carabidae durch die Varianz der Bodenfestigkeit erklärt. Bei den Gammariden und den Carabidae befinden sich drei Standorte, die aus dem Rahmen fallen. Betrachtet man sich diese Standorte genauer, wird deutlich, dass diese die höchsten Feuchtewerte aufweisen. Dieses spricht dafür, dass die Gammariden und die Carabidae in ihrem Vorkommen abhängig von der Bodenfestigkeit sind. Je lockerer der Boden, desto besser sind die Standortbedingungen für die Laufkäfer und die Gammariden. Dieses gilt jedoch nur solange der Boden dabei nicht zu feucht ist. In der Ordnung der Araneida ist ebenfalls ein leichter negativer Zusammenhang zwischen der Bodenfestigkeit und der Spinnenanzahl erkennbar. Die Korrelation beträgt hier minus 0,53, was für einen mittleren negativen Zusammenhang spricht. Die Varianz in der Anzahl der Araneida wird zu 28 % durch die Varianz der Bodenfestigkeit erklärt. Die Araneida sind also ebenfalls abhängig von der Bodenfestigkeit, jedoch in einem geringeren Maße. Der Zusammenhang kann jedoch auch indirekt mit der Bodenfestigkeit zusammenhängen. Denn durch die Beweidung wird neben der Bodenfestigkeit auch die Vegetationshöhe beeinflusst. Bei den Staphylinidae und den Formicidae ist kein bedeutender Zusammenhang zwischen dem Vorkommen und der Bodenfestigkeit erkennbar. Diese Klassen sind offensichtlich nicht abhängig von der Festigkeit des Bodens. Diese Arthropoden werden somit sehr wahrscheinlich durch andere Faktoren in ihrer Lebensweise beeinflusst. Die Formicidae zeigten in ihrer Abundanz auf den unterschiedlichen Flächen klare Unterschiede zwischen den Nutzungsformen. Die Anzahl der Formicidae und Staphylinidae könnte daher durch andere Faktoren beeinflusst werden. Es ist auffällig, dass die Ameisen und Kurzflügler an den drei Standorten, B06 B08 und B14 in geringer Anzahl vorkommen. Diese Standorte sind im Vergleich zu den anderen Standorten feuchter. Daher könnte die Feuchte ein wichtiger Faktor für die Anzahl der Ameisen und die Anzahl der Kurzflügler sein. In der Abbildung 26 ist der Zusammenhang zwischen der Bodenfeuchte und der Anzahl dargestellt. 49

50 Zusammenhang zw. Anzahl und Bodenfeuchte Zusammenhang zw. Anzahl und Bodenfeuchte Anzahl der Gammaridae Anzahl der Carabidae Bodenfeuchte [%] Zusammenhang zw. Anzahl und Bodenfeuchte Bodenfeuchte [%] Zusammenhang zw. Anzahl und Bodenfeuchte Anzahl der Araneida Anzahl der Staphylinidae Bodenfeuchte [%] Bodenfeuchte [%] Zusammenhang zw. Anzahl und Bodenfeuchte Anzahl der Ameisen beweidet gemäht ungenutzt Bodenfeuchte [%] Abbildung 26: Zusammenhang zwischen der Bodenfeuchte und den Arthropoden, mit der Markierung für die Nutzungsform. 50

51 Die Gammaridae, Carabidae und Araneida zeigen keinen besonderen negativen linearen Zusammenhang zwischen der Feuchte und der Anzahl auf. Wobei die Gammaridae bis auf einige Ausnahmen eine Tendenz zur positiven linearen Korrelation aufweisen. D.h. die Gammaridae sind auf feuchten Standorten in höherer Anzahl vertreten. Die Staphylinidae und die Formicidae hingegen haben einen deutlichen negativen linearen Zusammenhang zwischen der Feuchte und der Anzahl. Bei den Staphylinidae liegt eine große lineare Korrelation von minus 0,70 vor und 49% der Varianz der Anzahl kann durch die Varianz in der Feuchte erklärt werden (Multiple R-squared). Bei den Ameisen ist eine geringe negative lineare Korrelation von minus 0,24 vorhanden und 6% der Varianz in der Anzahl wird durch die Varianz in der Feuchte erklärt. Nimmt man jedoch die drei Werte mit der geringsten Feuchte aus der Wertung heraus, ergibt sich eine negative lineare Korrelation von minus 0,60 und 36% der Varianz der Anzahl wird durch die Varianz der Feuchte erklärt. Die Staphylinidae sind nach dieser Analyse zu urteilen stark von der Feuchte des Bodens abhängig, während die Formicidae im Bereich der höheren Bodenfeuchte ebenfalls eine starke Feuchteabhängigkeit zeigen, jedoch in trockeneren Gebieten noch stark durch anderen Faktoren begrenzt werden. Da die Staphylinidae und besonders die Formicidae große Unterschiede in ihrer Anzahl auf den unterschiedlich genutzten Flächen aufweisen, spricht es dafür, dass die verschiedenen Flächen auch eine unterschiedlich hohe Feuchtigkeit besitzen. In der Abbildung 27 wird der Unterschied in der Feuchte zwischen den unterschiedlichen Flächen dargestellt. 51

52 Bei dem Vergleich der Bodenfeuchtewerte zwischen den Flächen (Abb. 27) wird deutlich, dass es einen Unterschied zwischen den Flächen gibt. Die Abweichungen der mittleren Bodenfeuchtigkeit zwischen den unterschiedlichen Flächen sind jedoch nicht signifikant. Daher sind die starken Unterschiede in der Anzahl der Formicidae auf den verschiedenen Nutzungsformen nicht dominierend mit der unterschiedlichen Bodenfeuchte zu erklären. Bodenfeuchte bei den unterschiedlichen Nutzungsformen 45 Bodenfeuchte [%] beweidete Flächen gemähte Flächen ungenutzte Flächen Nutzungsformen Abbildung 27: Unterschiede in der Bodenfeuchte zwischen den Nutzungen. 52

53 6. Diskussion 6.1 Gründe für die Bodenhärte Die Bodenfestigkeit ist abhängig von der Bodenfeuchte, wobei diese Abhängigkeit bei beweideten Flächen nicht dominant ist. Die beweideten Flächen besitzen eine signifikant höhere Bodenfestigkeit als die gemähten und die ungenutzten Flächen. Der Grund für die Bodenverfestigung ist der Fußtritt der Jungrinder (vgl. Abb. 28). Abbildung 28: Hufabdrücke eines Jungrindes auf der beweideten Salzwiese. Je stärker der Boden durch die Jungrinder betreten wird, wie es in der Nähe der Tränken der Fall ist, desto verdichteter ist der Boden. Rinder sind Paarhufer. Auf weichem Boden können die Klauen das zu tiefe Einsinken verhindern, indem sich die beiden Klauenhälften bei Belastung auseinanderspreizen. Die Auftrittsfläche vergrößert sich dadurch, sodass sich die Last sich pro Fläche verringert (vgl. BENZ 2002). Jungrinder besitzen im Alter von neun bis 15 Monaten ein Gewicht von 255 bis 418 kg (LFL UND FISCHEREI MV 1999). Das heißt im Stand lasten 64 bis 105 kg pro Paarhuf auf dem Boden. Während des Laufens kann sich dieses Gewicht sogar verdoppeln, da die Tiere beim Laufen für kurze Zeit nur mit zwei Paarhufen den Boden berühren. Das Gewicht das dabei auf dem Boden 53