Die Erhaltung und Förderung der biologischen Vielfalt im landwirtschaftlich

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1 VDLUFA-Schriftenreihe 68 Pflanzliche Produktion Ergebnisse des EU-Projektes BioBio - Indikatoren für Biodiversität in biologischen und extensiven Landwirtschaftssystemen aus der Fallstudie zu Gemischtbetrieben in Südbayern S. Wolfrum 1, N. Siebrecht 1, M. Kainz 1, G. Lüscher 2, P. Jeanneret 2, L. Last 2, M. Arndorfer 3, J.K. Friedel 3, K.-J. Hülsbergen 1, F. Hezog 2 1 Lehrstuhl für Ökologischen Landbau und Pflanzenbausysteme, Technische Universität München, Freising, 2 FDEA-ART Federal Department of Economic Affairs, Research Station ART, Zürich, 3 Institut für Ökologischen Landbau, Universität für Bodenkultur, Wien 1. Einleitung Die Erhaltung und Förderung der biologischen Vielfalt im landwirtschaftlich genutzten Raum ist ein wichtiger Aspekt in der Entwicklung nachhaltiger Nutzungskonzepte. Gründe sind nicht nur klassische Naturschutzargumente sondern z. B. auch die Bedeutung der Biodiversität für die Funktionsfähigkeit der Agrarökosysteme. Aussagen zu den komplexen Wirkungen der Landwirtschaft auf die Biodiversität und die Integration der Ergebnisse in Nachhaltigkeitsbewertungen sind bereits Gegenstand zahlreicher Arbeiten über Indikatoren bzw. Indikatorenansätze. Die Auswahl der Indikatoren erfolgt dabei meist einzelfallbezogen, eine abgestimmte Auswahl an Indikatoren und Erfassungsmethoden für die breite Anwendung fehlte bisher. Dies gilt speziell für die Ebene der landwirtschaftlichen Betriebe, auf der die Bewirtschaftungsentscheidungen getroffen werden, die die Ausprägung der Biodiversität beeinflussen können. Das EU-Forschungsprojekt BioBio ( schließt eine Lücke in der Verfügbarkeit wissenschaftlich fundierter, praktisch relevanter und international anwendbarer Biodiversitätsindikatoren (Abb. 1). Diese sollen sich für die Ebene landwirtschaftlicher Betriebe zur Erfassung der genetischen, der Arten- und der Lebensraumvielfalt sowie der damit in Verbindung stehenden Bewirtschaftungsmaßnahmen eignen und Biodiversität als Ganzes abbilden

2 Pflanzliche Produktion VDLUFA-Schriftenreihe 68 Abb. 1: Ziele für das im BioBio Projekt zu entwickelnde Set an Indikatoren für Biodiversität auf Ebenen landwirtschaftlicher Betriebe 2. Material und Methoden Die Indikatoren für das BioBio Projekt wurden in einem mehrstufigen Verfahren ausgewählt (Abb. 2). Zunächst wurden verfügbare Biodiversitätsindikatoren zusammengestellt und nach wissenschaftlichen und anwendungsrelevanten Kriterien bewertet. Abb. 2: Arbeitsschritte zur Bestimmung der BioBio Indikatoren 2010 wurden die verbleibenden 48 State- (Biotoptypen, Arten) und Pressure- Indikatoren (Bewirtschaftungsintensität, Pflanzenschutzmitteleinsatz usw.)

3 species richness VDLUFA-Schriftenreihe 68 Pflanzliche Produktion europaweit in 12 Fallstudien nach standardisierte Protokollen (Dennis et al., 2012) getestet. Zusätzlich wurden ökonomische Aspekte (Kosten, Aufwand) erfasst. Die Indikatoren zur genetischen Vielfalt und den Bewirtschaftungsparametern wurden aus den Ergebnissen einer Befragung der Betriebsleiter berechnet. Die Indikatoren zur Lebensraunvielfalt wurden aus der in ein GIS überführten Habitattypenkartierung nach Bunce et al. (2010) abgeleitet. Für die vier als Indikatoren erfassten Artengruppen wurden aus den Rohdaten fünf Diversitätsparameter (Abb. 3) berechnet. 35 Chao geschätzte Artenzahl γ -Diversität rarefied Artenzahl (hier für 6 Probeflächen) 30 Betrieb 1 Artenzahl N Betrieb 2 Zusätzlich: flächengewichtete Artenzahl α -Diversität Anzahl Probeplots (Habitate) Abb. 3: Berechnete Diversitätsparameter für Artenindikatoren (α-diversität, γ-diversity, Chao Schätzwert für die Artenzahl, rarefied Artenzahl und flächengewichtete Artenzahl) Für die deutsche Fallstudie wurden nach einem Zufallsverfahren 10 ökologische und 10 konventionelle Milchviehbetriebe für die Untersuchungen im südwestlichen Teil des Donau-Isar Hügellandes ausgewählt. Die Region zeichnet sich durch einheitliche Standortparameter, eine hohe Nutzungsdiversität und einen hohen Anteil an Gemischtbetrieben aus. 3. Ergebnisse und Diskussion Für die deutsche Fallstudie konnten alle Indikatoren und Parameter berechnet werden. Beispielhaft werden hier die Ergebnisse für die Indikatoren Sortenvielfalt (Abb. 4), Habitatdiversität (Abb. 5), Artenvielfalt Regenwürmer (Abb. 6) und N Input (Abb. 7) vorgestellt. Die Mittelwerte der Fallstudie für diese vier Indi

4 Pflanzliche Produktion VDLUFA-Schriftenreihe 68 katoren betrugen 1,7 ± 0,2 Sorten, 1,5 ± 0,4 Shannon Index Lebensraumvielfalt, 7,1 ± 0,1 Arten (rarefied) Regenwürmer und 215,1 ± 61,4 kg/ha UAA N Input. Abb. 4: Ergebnisse Indikator Sortenvielfalt für Fallstudie D-Mix (Pfeil) und Relation zu weiteren EU Fallstudien Abb. 5: Ergebnisse Indikator Shannon Index Lebensraumvielfalt für Fallstudie D-Mix (Pfeil) und Relation zu weiteren EU Fallstudien

5 VDLUFA-Schriftenreihe 68 Pflanzliche Produktion Abb. 6: Ergebnisse Indikator Artenvielfalt (rarefied) Regenwürmer für Fallstudie D-Mix (Pfeil) und Relation zu weiteren EU Fallstudien Abb. 7: Ergebnisse Bewirtschaftungsparameter N Input (kg/ha UAA) für Fallstudie D-Mix (Pfeil) und Relation zu weiteren EU Fallstudien Für die Evaluation der Anwendbarkeit der Indikatoren, wurden diese z. B. in der Analyse von Zusammenhängen (Abb. 8) oder in Systemvergleichen (Abb. 9) verwendet und die Ergebnisse bewertet

6 Pflanzliche Produktion VDLUFA-Schriftenreihe 68 Abb. 8: Anwendungsbeispiel BioBio Indikatoren (I): Analyse der Zusammenhänge zwischen Bewirtschaftung und Artenvielfalt (Ergebnisse Fallstudie D-Mix) Abb. 9: Anwendungsbeispiel BioBio Indikatoren (II): Systemvergleich biologische und konventionelle Bewirtschaftung für die Indikatoren Artenvielfalt (rarefied) Regenwürmer und Artenvielfalt (rarefied)pflanzen (Ergebnisse Fallstudie D-Mix) Nach Abschluss des Evaluierungsprozesses in Fallstudien und einem letzten Audit durch die Beratungsgruppe europäischer Interessensvertreter werden drei Indikatoren zur genetischen, vier zur Arten- und acht zur Lebensraumdiversität sowie acht indirekte Managementindikatoren für die Anwendung als Indikatoren für Biodiversität auf Betriebsebene empfohlen (Tab. 1)

7 VDLUFA-Schriftenreihe 68 Pflanzliche Produktion Tab. 1: Abschließende Liste der durch BioBio empfohlenen Indikatoren für Biodiversität auf der Ebene landwirtschaftlicher Betriebe in Europa 4. Schlussfolgerungen Die Ergebnisse zeigen die Stärke der verwendeten Habitatkartierung BioHab vor dem Hintergrund der europaweiten Anwendbarkeit. Die Erfassung der Vegetation, der Regenwürmer und der Spinne erbrachte gute Ergebnisse. Die Erfassung der Bienen wurde leicht durch die Witterung beeinflusst. Die Erfassung der genetischen Vielfalt und der Bewirtschaftungsparameter über Fragebögen stellt eine praktikable und kostengünstige Möglichkeit zur Ermittlung indirekter Biodiversitätsindikatoren dar. Die Auswertungen zeigen weiter, dass mehrere Indikatoren nötig sind, um die Biodiversität als Ganzes zu erfassen. Weiter wird deutlich, dass beobachtete Zusammenhänge zwischen Artenzahl und Bewirtschaftung auf Schlagebene stärker sind als auf Betriebsebene. In Anbetracht der Herausforderungen durch das Greening der GAP, die Evaluation von Agrarumweltmaßnahmen oder die Umsetzung der 2020 Ziele der Konvention zur Biologischen Vielfalt und entsprechende nationale Berichtspflichten besteht die Möglichkeit ein europaweites Monitoringprogramm, auf

8 Pflanzliche Produktion VDLUFA-Schriftenreihe 68 bauend auf die BioBio Indikatoren, zu entwickeln. Als Eckpunkte für die Diskussion und Weiterentwicklung werden die folgenden Vorschläge gemacht (vgl. Herzog et al.; 2012): 15 Arbeitstage ,- /Betrieb (85 ha, 8 Lebensraumtypen) 0,25 % der GAP Ausgaben (125 Mio. /Jahr) für die Umsetzung Rotierende Erfassung von Betriebe in 5 Jahren 5. Ausblick Als weitere Schritte ist geplant, die Genauigkeit und Effizienz der Artenerfassung genauer zu untersuchen und bei der Berechnung der Artenindikatoren die unterschiedlichen Erfassungswahrscheinlichkeiten von Arten und Individuen zu berücksichtigen. Weiter sollen mit Hilfe varianzanalytischer Strukturgleichungsmodelle Wirkungszusammenhänge zwischen den Indikatoren und Bewirtschaftungsparameter modelliert und in komplexe Indikatoren überführt werden. 6. Literaturangaben Bunce, R.G.H., Roche, P., Bogers, M.M.B., Walczak, M., DeBlust, G., Geijzendorffer, I.R., VandenBorre, J., 2010: Handbook for Surveillance and Monitoring of Habitats, Vegetation and Selected Species. Alterra Report, 2154, Wageningen. Dennis, P., Bogers, M.M.B., Bunce, R.G.H., Herzog, F., Jeanneret, P., 2012: Biodiversity in organic and low-input farming systems. Handbook for recording key indicators. Alterra Report, 2308, Wageningen. Herzog, F., Balazs, K., Dennis, P., Friedel, J. K., Jeanneret, P., Jongman, R. et al. 2012: Biodiversity indicators for European farming systems. ART Publication Series, 17, Zürich Danksagung Diese Arbeit wurde gefördert durch das EU FP7 Projekt BIOBIO Biodiversity for organic and low-input farming systems (KBBE Project no.: )