Pflanzenbestände und ihr Nutzen. Janine Dzialek Humboldt-Universität zu Berlin

Transkript

1 Pflanzenbestände und ihr Nutzen

2 Inhalt HYDBOS Pflanzenbestände Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung 2. Methoden 3. Ergebnisse und Interpretation 4. Ausblick und Planung

3 1. Einleitung Pflanzenbestände hydromorpher Böden 1. Einleitung Grünland in Brandenburg 44% der Landesfläche Brandenburgs sind hydromorphe Böden inklusive der Niedermoorböden ha werden als Grünland genutzt das entspricht etwa 20% der Landesfläche potentielle Erträge der Grünlandflächen liegen bei 40 bis 80 (100) dt TS/ ha/ a Befahrbarkeit der Flächen ist i.d.r. bei Grundwasserständen von > 60 cm unter GOF gewährleistet Pflanzenbestände hydromorpher Böden häufig mit geringer/ mittlerer Futterqualität aber in Trockenperioden ertragssichere Grünlandstandorte 2

4 1. Einleitung Pflanzenbestände hydromorpher Böden Grundwasserstände und Bewirtschaftbarkeit NASS (+/- 20 cm GOF): FEUCHT (-21 bis 80 cm GOF): FRISCH (> -80 cm GOF): Röhrichte und Seggen, zu nass für Grünland (Nass-/) Feuchtgrünland, feuchtes Wirtschaftsgrünland, Rohrglanzgras, Extensiv-Wirtschaft gutes Wirtschaftsgrünland Pflanzename Grundwasser (GW) Futterwert (FW) Deutsches Weidelgras (Lolium perenne ) frisch sehr hoch Weißklee (Trifolium repens) frisch sehr hoch Gemeines Knaulgras (Dactylis glomerata) frisch hoch Rohrglanzgras (Phalaris arundinacea) feucht mittel Gemeines Schilf (Phragmites australis) nass niedrig Sumpf-Segge (Carex acuta) nass sehr niedrig Sumpfdotterblume (Caltha palustris) nass giftig GW GW FW FW 3

5 1. Einleitung Klimawandel & Pflanzenwachstum Klimawandel und Pflanzenwachstum (Renken 2008) erhöhte Temperaturen im Frühjahr/Herbst führen eventuell zu verlängerter Vegetationsperiode CO 2 -Düngungseffekt erhöhte Photosyntheseleistung ermöglicht effizientere Wassernutzung, Anstieg der Produktivität ABER: verlängerte Vegetationsperiode Entstehung von 2 Vegetationsperioden (Frühjahr/ Spätsommer) steigender Wasserstress im Sommer (v. a. in Wachstumsperiode April bis Juni) wegen höheren Transpirationsbedarfs nehmen Versickerung und damit Grundwasserneubildung ab CO 2 -Düngeeffekt weniger stark/ unwirksam bei mehrjährigen Pflanzenbeständen 4

6 2. Methodik Übersicht beeinflussender Faktoren 2. Methodik Bewirtschaftung (Intensität, Wiese/Weide, Düngung) Standort (Wasser, Boden) VEGETATION Klima Erträge (Masse & Qualität) Energiebiomasse Artenschutz 5

7 2. Methodik Vegetationsaufnahmen Vegetationsaufnahmen Vegetationsaufnahme nach Braun-Blanquet (1951) und nach Klapp/Stählin (1953) Aufnahmeflächen á 5x5 m (25 m²) & Messung des Grundwasserstandes vor Nutzung Berechnung Feuchte-, Stickstoff-, Reaktionszahl (F, N, R nach Ellenberg, 1992) Nutzwertzahlen Futterwertzahl FWZ 1 bis 8 (Klapp, 1953) Mahdverträglichkeit M (Briemle & Ellenberg, 1994) Trittverträglichkeit TV (Ellenberg, 1952) Weideverträglichkeit W (Briemle, 2002) Aufnahmeflächen Ertragsschätzungen der Grünlandaufwüchse mittels des KÄDING-Modells (2005) Querschnitt eines Durchströmungsmoores (LUA 2004) 6

8 3. Ergebnisse IST-Zustand der Pflanzenbestände 3. Ergebnisse Land Brandenbur Randow-Welse Bruch (30 Aufn./ 65 ha) g und Gartzer Bruch (Artenliste, tw. Deckg.) Großer Wiesengraben (17 Aufn./ 40 ha) und Trampe (Artenliste, Sonderstellung!) Berlin Brandenburg Planungsregion Uckermark-Barnim naturräumlichklimatische Differenzierung Stauabsenkung Süd Oberspreewald (Artenliste, tw. Deckg.) Planungsregion Lausitz-Spreewald 7

9 3. Ergebnisse Feucht-/ Nass-Grünland Landschaftspflege/ ganz extensive Bewirtschaftung von Feucht-/ Nass-Grünland Bewirtschaftung: Mulchen, 1-Schnitt, Weide Lage der Flächen: Randow-Welse-Bruch, Gartzer Bruch, Stauabsenkung Süd Oberspreewald Bodentyp: tiefgründiges Erdniedermoor Wasser: Feucht/ Nass, +10 bis -60 cm GOF, Feuchtezahl 7-9, GL-Wasserstufe 4+/5+ Großseggenriede, Schilf- und Rohrglanzgras-Röhrichten 34 Arten (6 Süßgräser, 6 Sauergräser, 2 Binsen, 20 Kräuter) davon ca. 5 Rote-Liste-Arten z.b. Fuchs-Segge & Wiesen-Alant (RL V/3) Ertragsabschätzung: dt TS/ ha Futterwert: niedrig (4,4 MJ NEL/kg TS, FW 1-3), Weide (Pferde, selektiver Verbiss durch z.b. Mutterkühe), alternative Biomasseverwertung 8

10 3. Ergebnisse Extensiv-Grünland Extensives Feucht-Grünland Bewirtschaftung: Umtriebsweide, Mähweide Lage der Flächen: Großer Wiesengraben Finowfließ Bodentyp: Gley, Anmoor, Moorgley Wasser: Feucht, -20 bis -60 cm GOF, Feuchtezahl 5-6, GL-Wasserstufen 3+,4+ Flutrasen mit Resten alten Saatgraslandes (z.b. Dt. Weidelgras 20-40%, Leguminosen 5-10%) mit 16 Süßgräsern, 4 Sauergräsern & Binsen, 27 Kräuter davon 4 Leguminosen mind. 3 Rote-Liste-Arten z.b. Kuckucks-Lichtnelke RL 3 Relativ geringe Erträge mit dt TS/ ha Futterwert: hoch (6,3-6,4 MJ NEL/kg TS, FW 5-7), Grundfutter und Silage für Milchvieh Problematik: Zunahme Ampfer-Arten, Binsen 9

11 3. Ergebnisse Extensiv-Grünland Frisches Extensiv-Grünland Bewirtschaftung: Extensive 2 Schnitt-Mähweide Lage der Flächen: Randbereiche des Randow-Welse-Bruch Bodentyp: Moorgley, talsandunterlagert Wasser: Frisch, -120 bis -180 cm GOF, Feuchtezahl 5, GL-Wasserstufen 2-, 1, 2+ Artenarme Knaulgras-Glatthafer-Frischwiese mit ca. 30 Arten (8 Süßgräser, 22 Kräuter, keine Leguminosen) Ertragsabschätzung: dt TS/ ha Futterwert (typisch für Extensivierungsflächen): mittel-hoch (5,2 MJ NEL/kg TS, FW 6-7) Nutzung als Weide, für Silagefutter für Mutterkühe 10

12 3. Ergebnisse Extensiv-Grünland Trampe - Finowfließ Bewirtschaftung: Extensiv, Mähweide Bodentyp: k. A. Wasser: Frisch - Nass, Feuchtezahl 6-8, GL-Wasserstufen 2+ bis 5+ Sonderstellung - ehemaliger Truppen-Übungsplatz - Kooperation mit INKA BB - TP12 Hohe pflanzensoziologische Vielfalt auf kleinem Raum Schilf-Röhrichte, Groß-, Kleinseggenriede, Feucht-, Frischwiesen mit 63 Arten (davon 10 Rote- Liste-Arten z.b. Großes Zweiblatt RL 3) Geringe bis mittlere Erträge mit dt TS/ ha Futterwert: niedrig (4,4-4,9 MJ NEL/kg TS, FW 2-4) Einstreu, Weide (selektiver Verbiss), alternative Biomasseverwertung 11

13 3. Ergebnisse Intensiv-Grünland Intensiv-Grünland Bewirtschaftung: 3/4 Schnitte plus Nachweide Lage der Flächen: Randow-Welse-Bruch Bodentyp: Moorgley, talsandunterlagert Wasser: Frisch/ feucht: -35 bis -120 cm GOF, Feuchtezahl 5-6, GL-Wasserstufe 1, 2+/-, 3+, 4+ Sehr heterogener Pflanzenbestand mit 37 Arten (12 Süßgräser, 25 Kräuter, keine Leguminosen) Problem dieser Fläche: Sehr starkes Mikrorelief durch Moorsackung starke, inselartige Verkrautung mit Ackerkratzdistel, Brennnessel und Quecke in feuchten Senken v. a. Rohrglanzgras oder Rasenschmiele dominant Mischung: Rohrglanzgras-Quecken-, Rispen-Quecken-Grasland, Wiesenfuchsschwanzwiese Ertragsabschätzung: dt TS/ ha Futterwert: mittel-hoch (6,2 6,6 MJ NEL/kg TS, FW 2-7), Grundfutter und Silage für Milchkühe 12

14 GW-Stand (cm) Ertragsanteile (in %) 3. Ergebnisse Intensiv-Grünland Heterogene Pflanzenbestände Grundwasser Ackerfläche Höhennivellierung A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10 Wiesengraben Mittelgraben 13

15 3. Ergebnisse Intensiv-Grünland Heterogene Pflanzenbestände [m] A6 A8 A10 GW-Stand (cm) Ertragsanteile (in %) Grundwasser 14

16 3. Ergebnisse Überblick der Vegetationsanalysen Feucht/ Nass Feucht Frisch Frisch/Feucht Großseggen, Röhricht Altes Saatgrasland auf Flutrasen (artenreich) Glatthafer-, Knaulgras- Rispen-Grasland Intensivgrünland mit extrem heterogenen Pflanzenbeständen Biomasse-Erträge hoch Biomasse-Erträge gering Biomasse-Erträge gering Biomasse-Erträge hoch Futterwert gering Futterwert hoch Futterwert hoch Futterwert hoch (Schwankungen!) Landschaftspflege, Weide, Einstreu, Energiebiomasse Weidefutter, Silage für Milchvieh Weidefutter, Silage, Heu für Mutterkühe u. Jungrinder Weidefutter, Silage für Milchvieh 15

17 4. Ausblick 2011 Recherche: - Ableitung künftiger Vernässungssituationen Szenarien - Reifeprognose GL (Paulinenaue) - (Pflege-) Maßnahmen gegen Ampfer/ Binsen/ Disteln - Klimaeinfluss auf Pflanzen Fortführung Vegetationsaufnahmen, Beprobung Samenbanken Ernte der Aufwüchse - Trockenmasse, Futterqualität/Futterinhaltsstoffe (Rohprotein, Rohfaser, Energiedichte, Gärqualität, Ernte-/ Nutzungstermine) genauere Planung am Nachmittag 16

18 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

19

20 Anhang Quellen Quellen KLAPP et al. (1953): Wertzahlen der Grünlandpflanzen. Verlag Schaper, Hannover KÄDING et al. (2005): Model for calculating grassland yields and forage quality in North-East Germany on the basis of site and management characteristics 20 Arch. of Agronomy and Soil Science 51 (4) HERTWIG & PICKERT (2010): Anforderungen an die landwirtschaftliche Grünlandnutzung in Brandenburg, LVLF, MLUV Brandenburg. RENKEN (2008) Klimaänderung in Brandenburg, SR Regionale Hydrologie

21 Anhang Überblick der Vegetationsanalysen Überblick der Ergebnisse der Vegetationsanalysen Bewirtschaftung Wasser Vegetation Trockenmasse [dt TS/ ha] (KÄDING 2005) Landschaftspflege (1 Schnitt, Mulchen, Weide) Feucht/ nass +10 bis -60 cm GOF Großseggenriede, Schilf-, Rohrglanzgras- Röhrichte (33 Arten, 4 RL-Arten ) Energie-Konz. [MJ NEL/ kgts] (KÄDING 2005) FW (KLAPP 1953) Nutzungsempfehlung (HERTWIG & PICKERT 2010) ,4 2 4 Einstreu Weide (Pferde, Schafe, Mutterkühe) Energetische Nutzung? Extensiv (Umtriebsweide) Feucht -20 bis -60 cm GOF Altes Saatgrasland auf Flutrasen (49 Arten, 3 RL-Arten) ,3 6,4 5 7 Weide & Silage (Milchvieh) Extensiv (Weide, Mähweide) Frisch -120 bis -180 cm GOF Glatthaferwiese, Knaulgras-Rispen-Grasland (30 Arten) ,2 6 7 Weide, Silage & Heu (Mutterkühe, Jungrinder, Altmelker, Schafe) Intensiv (3/4-Schnittwiese mit Nachweide) Frisch/ feucht -35 bis -120 cm GOF Rohrglanzgras-Quecken-, Rispen-Quecken-Grasland, Wiesenfuchsschwanzwiese (37 Arten) ,2 6,6 2 7 Weide & Silage (Milchvieh)

22

23 Pflanzenbestände und ihr Nutzen - Planung

24 Planung 2011 Ziele und Exkurse -Ernte der Aufwüchse & Ernte-Versuche Probemahd mit Sense/ Motorsense/ Frontrasenmäher entlang eines Transektes (zwischen schon installierten Grundwasser-Pegeln) Beprobungsfläche ca. 2m², repräsentative Parzellen als Dauerbeobachtungsflächen Probenentnahme direkt aus der Schwad Bestimmung im Labor: Trockenmasse, Futterqualität/Futterinhaltsstoffe (Rohprotein, Rohfaser, Energiedichte, Gärqualität, Ernte-/ Nutzungstermine) Wir sind hier auf Ihre Hilfe angewiesen? Mahd-Termine, Übernachtungsmöglichkeiten -Alternativen finden Etablierungsversuche Exotischer Futtergräser z. B. Rohrschwingel, Wasser-Schwaden Energiebiomasse Vorstellung Paludi-Kultur

25 Planung 2011 Ziele und Exkurse: Exotische Futtergräser Handelsuntypische Gräser & Leguminosen feuchter/ nasser Standorte mit mittlerem bis hohem Futterwert: Art Feuchtezahl F Futterwertzahl FWZ Wasser-Schwaden (Glyceria maxima) 10 5 Gemeines Schilf (Phragmites australis) 10 2 (höher bei Sprösslingen) Sumpf-Rispe (Poa palustris) 9 7 Flutender Schwaden (Glyceria fluitans) 9 5 Knick-Fuchsschwanz (Alopecurus geniculatus) 8 4 Rohrglanzgras (Phalaris arundinacea) 8 5 Sumpf-Hornklee (Lotus uliginosus) 8 7 Gemeine Rispe (Poa trivialis) 7 7 Weißes Straußgras (Agrostis stolonifera) 7 7 Rohrschwingel (Festuca arundinacea) 7 4 Legende: F: Feuchtezahl nach Ellenberg (1992) Skala von 1 bis Trockniszeiger 5 Frischezeiger, 6-8 Feuchtezeiger 9 Nässezeiger 10 Wechselwasserzeiger FWZ: Futterwertzahl nach Käding (1953) Skala von -1 bis 8-1 giftig 0 kein Futterwert 8 höchster Futterwert

26 Planung 2011 Ziele und Exkurse: Exotische Futtergräser Handelsuntypische Gräser & Leguminosen feuchter/ nasser Standorte mit mittlerem bis hohem Futterwert: Wasser-Schwaden (Glyceria maxima) Sumpf-Hornklee (Lotus uliginosus)

27 Planung 2011 Ziele und Exkurse: Paludi-Kultur Paludi-Kultur - nasse Bewirtschaftung von Mooren - Anbau von z.b. Schilf, Rohrglanzgras, Seggen, Erlen, Weiden Positive Effekte auf Klimaveränderung durch Erhalt der Niedermoore (Wiedervernässung): - Minderung der Torfmineralisierung (Torferhalt bis hin zu Torfneubildung) - Verringerung der Treibhausgasemissionen durch Ersatz fossiler Rohstoffe - Moore mit natürlichen Wasserstand wirken ausgleichend im Landschaftswasserhaushalt (hohe Verdunstungsleistung - klimatischer Ausgleich, Kühlung). - Wasserrückhalteräume zur Abpufferung von Hochwässern & Sommer-Trockenheit - Filterwirkung des Moorbodens (stoffliche Entlastung von Grund-, Oberflächenwässern)

28 Planung 2011 Ziele und Exkurse: Paludi-Kultur Und der praktische Nutzen von Paludi-Kulturen? Kombination traditioneller Verfahren (Rohrmahd, Streunutzung) und neuer Verfahren (energetische Verwertung von Moor-Biomasse) Produkte: Pellets, Briketts und Silage für die energetische Nutzung bis zu Möbeln, Formkörpern, Dachschilf und Blumenerde für die stoffliche Nutzung Biomasse aus dem nassen Niedermoor für Energieerzeugung Stoffliche Nutzung von Schilf Erlen-Wertholz auf wiedervernässtem Niedermoor Torfmoos auf Hochmoorgrünland als Substratrohstoff für den Gartenbau