E & E-Vorhaben: Ried und Sand Biotopverbund und Restitution durch extensive Landbewirtschaftung

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1 Prof. Dr. Angelika Schwabe-Kratochwil Institut für Botanik Fachbereich Biologie TU Darmstadt Schnittspahnstr. 4 D Darmstadt Germany E & E-Vorhaben: Ried und Sand Biotopverbund und Restitution durch extensive Landbewirtschaftung 1. Abstract Testing and Development Project (T+D) Ried and sand areas biotope network and restoration by extensive land management Scientific part of the project: Prof. Dr. A. Schwabe-Kratochwil/ Dr. C. Storm Funded by: Federal Agency for Nature Conservation and the Federal Minister for Environment, Nature Conservation and Nuclear Safety July 2004 March 2011 For more information on the the main administrative and co-ordination part of the project ( Hauptverfahren ) see: Aims of the project In the scope of the T+D-project two different habitat types will be integrated into a biotope network in different ways. These habitat types are: strongly endangered sand ecosystems with subcontinentally distributed species and great Flora-Fauna-Habitat importance, the so-called Ried areas in meanders of the former Neckar river. These are drained areas of former fen habitats which have partly been rewetted. Meanwhile, the habitats are characterized mainly by slightly moist grassland with high productivity (Arrhenatherion), partly there is a dominance of sedges (Carex acutiformis, Carex disticha) and reed swamps with Phragmites australis occur. The project area is situated in the Hessian Northern Rhine valley. The network is realised first by purchases of new areas which have formerly been under intensive agricultural management and their restoration ( stepping stones ) and second by functional networks with extensive sheep breeds as vectors promoting habitat-specific diaspore transfer sand sand and Ried Ried. Additionally, effective grazing by extensive cattle breeds ( Ried areas), equids (donkeys in sand areas) or multispecies grazing was locally established. Existing sand ecosystems are dynamized by grazing impact, additionally restoration areas are created and managed by inoculation of mown and raked material from target areas and afterwards by grazing. Existing Ried areas are developed by grazing and hay inoculation as well and locally top soil removal.

2 From the point of view of animal health the rotation of grazing of low-nutrient sand ecosystems and high-nutrient Ried grasslands is expected to solve the problem of insufficient animal nutrition in sand ecosystems. Leading questions of the project Are there possibilities to stop the fragmentation of habitats and to elaborate a new network system? Are there opportunities for successful restoration approaches combining abiotic and biotic restoration? Which possibilities exist to improve the nature protection-value of target and restoration areas? Is it possible to generate a dynamic system by grazing impact leading to the long-term survival of threatened populations as well as the habitat-specific biodiversity? Is it possible to combine the aims of nature protection and agro-economy? 2. Konzept der wissenschaftlichen Begleitung Zielsetzung Im E & E (Erprobungs- und Entwicklungs)-Vorhaben werden zwei verschiedene Lebensraumtypen miteinander vernetzt in einem "multidimensionalen Biotopverbund". Diese sind: stark gefährdete und europaweit bedeutende subkontinentale Sandstandorte mit hoher Biodiversität, Riedflächen in alten Neckar-Schlingen. Das Projektgebiet liegt in der hessischen nördlichen Oberrheinebene. Der Verbund soll nicht nur durch die Flächenerweiterungen im laufenden Projekt geschehen, sondern auch funktionell durch die geborgte Beweglichkeit von Weidetieren. Schafe verknüpfen jeweils Lebensraum-bezogen Riedflächen mit Riedflächen und Sandflächen mit Sandflächen durch Austauschprozesse von Diasporen (Samen und Früchte). Zusätzlich wird die Effektivität der Beweidungsprozesse durch gezielte Mischbeweidung (Wiederkäuer: Rinder, Nicht-Wiederkäuer: Esel als Vertreter der Pferdeartigen) gesteigert. Bestehende Sandstandorte sollen durch die Beweidungsprozesse stetig dynamisiert werden (Entwicklung der standorttypischen Biodiversität), zusätzlich erfolgt die Anlage von Restitutionsflächen mit Mahd-/Rechgutauftrag und anschließender Beweidung. Bestehende Riedstandorte werden ebenfalls durch Beweidungsprozesse und Diasporentransfer im Sinne des Naturschutzes entwickelt (Steigerung der Biodiversität), zusätzlich erfolgt die Anlage von Restitutionsflächen mit Mahdgutauftrag und lokal auch mit Oberbodenabtrag und anschließender Beweidung. Es handelt sich hier um Modellsysteme für die ökonomisch-ökologisch tragbare Bewirtschaftung von Frisch- und Feuchtgrünland. Die Kombination von mageren Sandflächen und ertragreicheren Riedflächen ermöglicht eine Optimierung des Weideregimes auch aus Sicht der Tiergesundheit, da die Sandflächen zwar eine diverse Kräuter- und Gräserpalette anbieten, aber speziell bei wachsenden Tieren nicht immer für eine gesunde Ernährung der Weidetiere ausreichen. Ergänzend werden noch reine Tierernährungs- Flächen integriert. Im Rahmen des Projektes werden übertragbare Modelle sowohl für die naturschutzfachlichen als auch für die ökonomischen Aspekte erarbeitet.

3 Das Vorhaben basiert auf einer umfassenden Kooperation zwischen dem Landkreis Darmstadt- Dieburg, dem Regierungspräsidium Darmstadt, Kommunen, Verbänden, landwirtschaftlichen Betrieben und der Technischen Universität Darmstadt. Konzept: doppelter Verbund Das geplante Vorhaben soll sowohl biologisch-ökologische als auch agrarökologische/-ökonomische Strategien vernetzen. Dieses Konzept des doppelten Verbundes wird im Folgenden skizziert. "Ried und Sand : Restitution und multidimensionale Vernetzung: Schematische Darstellung am Beispiel von Altneckarschlingen (blau) und Sandgebieten (gelb). R = Restitutionsflächen; J = intakte Sandrasen, potentielle Jurinea cyanoides (Silberscharten) - Flächen (prioritäre Flora-Fauna-Habitat-Art, prioritärer Flora-Fauna-Habitat-Lebensraum). Aufgrund der starken Habitatfragmentierung sind einst zusammengehörige Lebensräume zerrissen und haben keinen genetischen Austausch mehr. Dies führt längerfristig zu Aussterbeereignissen. Daraus ergibt sich ein Vernetzungsgebot (populationsbiologische Vernetzung). Von der bioökologischen Seite betrachtet erhöht sich der naturschutzfachliche Wert in vielen Fällen bei Beweidung, da dynamische Prozesse und die kleinräumige Biodiversität gefördert werden. Aus agrarökologischer Sicht, z.b. unter Einbeziehung der Tierernährung, sind die Standorte jedoch problematisch. Unser Konzept ist daher, naturschutzfachlich heraustragende Flächen (Fallbeispiel

4 Sandflächen), die nur schwache Phytomasse-Produktion aufweisen, mit produktionskräftigeren Flächen im Sinne einer optimierten Tierernährung zu vernetzen. Der naturschutzfachliche Wert letzterer kann bei Beweidung gesteigert werden (Fallbeispiel Altneckarschlingen). Ergänzend treten produktions-kräftigere Flächen für die Tierernährung hinzu. In einem Rotationsprinzip können alle Flächen aufgesucht werden. Ein Diasporentransfer von den produktionskräftigen Ried-Flächen zu den Sandstandorten erfolgt nicht. Vom historischen Modell zur neuen Form der Landbewirtschaftung Mindestens seit dem 15. Jahrhundert bis in das 20. Jahrhundert hinein wurden die Altneckarschlingen und die Sandstandorte beweidet. Hierbei spielten Schaf-, Rinder-, Pferdebeweidung eine Rolle; für die Altneckarschlingen ist auch Schweine- und Gänsebeweidung in Archiven dokumentiert. Die Gebiete wurden durch Beweidung vernetzt. Unser Konzept greift zwar diese historischen Wurzeln auf, verknüpft sie aber mit den neuen naturschutzfachlichen und agrarökonomischen Erfordernissen. Zusammenfassend muss von der wissenschaftlichen Begleitung analysiert werden, ob sich die Leitbildflächen und die zu restituierenden Sandflächen durch die Beweidungseffekte und die neuartige Vernetzung im Sinne des Naturschutzes entwickeln. Entsprechendes gilt für die Riedflächen. 3. Laufende Untersuchungen Fragestellungen Wie kann man der Fragmentation gefährdeter Habitate entgegenwirken und diese wieder vernetzen? Ist Restitution möglich, indem man abiotische und biotische Gesichtspunkte berücksichtigt? Wie kann man den naturschutzfachlichen Wert von Leitbildflächen und insbesondere von restituierten Habitaten weiter verbessern? Lässt sich durch Beweidung ein dynamisches System generieren, das das Überleben gefährdeter Populationen und die Habitat-spezifische Biodiversität längerfristig sichert? Wie lassen sich agrarökologische Vorgaben (z. B. Tierernährung), Ökonomie und naturschutzfachlicher Wert in Einklang bringen? Hierbei wird zwischen einer Flächenebene (unterteilt in Leitbildflächen, Restitutionsflächen und "Standardflächen" für die Tierernährung) und einer Prozessebene (z. B. Diasporen- und Nährstoffdynamik) unterschieden: Prozessebene Untersuchungen zur Diasporen-Dynamik: Diasporen-Transfer durch Schafe auf verschiedenen Skalenebenen: Epi- und Endozoochorie-Transfer im selben Gebiet und von Gebiet zu Gebiet Untersuchungen zur Bestäuber-Dynamik (Wildbienen: apoide Hymenopteren) Untersuchungen zum Effekt der Beweidung auf Blüten Untersuchungen zur Produktivität der Ried- und Sandflächen Effekte von Beweidung und Oberbodenabtrag (letzterer nur in Riedgebieten) auf die Artenund Populationsdynamik.

5 Flächenebene Der floristische Hintergrund von Sand- und Riedflächen wird mit einem Raster-basierten Monitoring-System und in einigen Gebieten mit einem System von Aufnahmeflächen: beweidet unbeweidet restituiert untersucht. Diese Untersuchungen dienen auch als Bezugssystem für die Prozess-Ebene. Die Flora und Vegetation wird auf allen Flächen untersucht, die in die wissenschaftliche Begleitung integriert sind. Insbesondere auf Restitutions-Sandflächen und Riedflächen finden im Rahmen von ergänzenden Werkverträgen mit Fach-Biologen Heuschrecken- Untersuchungen, auf einigen Flächen auch Laufkäfer-Untersuchungen statt. Ökonomie Ebenfalls im Rahmen eines Werkvertrages wird die Frage untersucht, wie agrarökologische Vorgaben (z.b. Tierernährung) und Ökonomie im Rahmen des Projektes zu bewerten sind. 4. Koordination und ausführende Institutionen Hauptvorhaben: Landkreis Darmstadt-Dieburg Amt für Natur- und Umweltschutz Dr. Michael Stroh (Projektkoordination) Jägertorstr. 207 D Dieburg Tel Fax Wissenschaftliche Begleitung: Prof. Dr. A. Schwabe-Kratochwil Dr. C. Storm Fachbereich Biologie, Institut für Botanik, TU Darmstadt Schnittspahnstr. 4 D Darmstadt schwabe@bio.tu-darmstadt.de storm@bio.tu-darmstadt.de Projektförderung: Bundesamt für Naturschutz und Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit; Landkreis Darmstadt-Dieburg; Regierungspräsidium Darmstadt; Städte Darmstadt, Griesheim, Pfungstadt, Weiterstadt; Gemeinden Alsbach-Hähnlein, Bickenbach, Seeheim-Jugenheim; Verbände: Hessische Gesellschaft für Ornithologie und Naturschutz (HGON), Naturschutzbund Deutschland (NABU), Wasserverband Modaugebiet. Projektzeitraum wissenschaftliche Begleitung: 6/2004 bis 3/2011