1. No category

2. GHL Symposium Dürnast
06.05.15
Lehrstuhl für Renaturierungsökologie
Unterdrückung einer invasiven Leguminose durch ein heimisches Gras
– Einfluss von Rhizobien, Stickstoff und relativem Konkurrenzzeitpunkt
Marion Lang,
Hans Martin Hanslin, Thomas Wagner & Johannes Kollmann
1
Hintergrund
Der Besenginster Cytisus scoparius breitet
sich entlang der Südküste von Norwegen aus
Invasion von Straßenrändern, Heiden
und Dünen
Mögliche Gründe:
• Landschaftsmanagement
• Einschleppung neuer, invasiver
Genotypen
LAND- Ecological effects of expanding nitrogen-fixing species
in vulnerable ecosystems
2
Versuchsfragen
Kann ein heimisches Gras das Wachstum von C. scoparius hemmen?
• Welchen Einfluss haben Nodulation, Düngung und relativer
Konkurrenzzeitpunkt?
• Gibt es Unterschiede zwischen verschiedenen Provinienzen
(Samenherkünften) von C. scoparius?
3
Zielart – Invasive Leguminose
Cytisus scoparius (L.) Link [Besenginster]
• Leguminoser Strauch (Fabaceae)
• Stickstofffixierung in Symbiose mit
Rhizobien (Wurzelknöllchen)
• Trockene, sandige Böden
• Heimisch in Mitteleuropa
N2  NH4+
• Invasiv in USA, Kanada, Australien,
Neuseeland etc.
Zucker
(Global invasive species database – ISSG 2006)
4
Zielart – Heimisches Gras
Festuca rubra subsp. commutata Gaudin
[Horst-Rotschwingel]
• Mehrjähriges Gras (Poaceae)
• Horste, keine Ausläufer
• In weiten Teilen Europas verbreitet
5
Hypothesen
(1) Konkurrenz von F. rubra reduziert das Wachstum von C.
scoparius – verstärkt durch den relativen Zeitpunkt der
Konkurrenz.
(2) Inokulation und N-Düngung fördern die Konkurrenzkraft von C.
scoparius.
Es gibt einen Interaktionseffekt zwischen Inokulation und N-Düngung:
Inokulation wirkt positiv auf C. scoparius bei niedriger jedoch nicht bei
hoher N-Düngung.
(3) Die Effekte unterscheiden sich zwischen Samenherkünften von
C. scoparius.
6
Versuchsdesign
Erklärende Variablen :
– Inokulation von Rhizobien (+/-)
– N-Düngung (niedrig/hoch) Florymonid (34,8% N)
0.6 mg
N/Topf*Woche
6 mg
N/Topf*Woche
– Konkurrenz von Festuca rubra (pre, sim, late, no)
C. scoparius
F. rubra
– Provinienz (Stavanger, Risobank, Lomesand)
(Lomesand)
7
Versuchsdesign
Randomisierter Versuchsaufbau mit 6 Wiederholungen auf 4 Tischen
-L
-H
+L
+H
Kontrollen
Töpfe mit F. rubra ohne C. scoparius
Töpfe mit Substrat
8
Versuchsdesign
Antwortvariablen:
– Länge der Haupt- und Nebentriebe
– Oberirdische Biomasse: Haupt- und Nebentriebe (2 Erntetermine)
– Unterirdische Biomasse
9
Ergebnisse – Nodulation
Anzahl Wurzelknöllchen an C. scoparius
Different letters show significant differences (p<0.05) for Kruskal-Wallis-Test and pairwise comparison with Wilcoxon
signed rank test with Bonferroni correction.
10
Ergebnisse – Stickstoff
Nitrat (NO3-) und Ammonium (NH4+) im Substrat
11
Ergebnisse – relativer Konkurrenzzeitpunkt
Trockenmasse von Cytisus scoparius mit früher, gleichzeitiger, später oder
keiner Konkurrenz durch Festuca rubra
(1) Konkurrenz von F. rubra reduziert das Wachstum von C. scoparius – verstärkt
durch den relativen Zeitpunkt der Konkurrenz.
12
Ergebnisse – relativer Konkurrenzzeitpunkt
Frühe Konkurrenz von F. rubra
Nebentrieb
Keine Konkurrenz von F. rubra
Haupttrieb
Nebentriebe
Haupttrieb
(1) Konkurrenz von F. rubra reduziert das Wachstum von C. scoparius – verstärkt
durch den relativen Zeitpunkt der Konkurrenz.
13
Ausblick
•
•
•
Holger Paetsch und Ingrid Kapps
Sibylle Zavalla und Marie-Eve Ringler
Team Gewächshauslaborzentrum Dürnast
•
Andrea Posa *AB MORGEN*
(Studentin Exp. Renaturierungsökologie)
 Versuch läuft noch bis Ende Juni 2015
14
Bayerische Landesanstalt für
Landwirtschaft
Naturschutzleistungen des Ökologischen Landbaus
Wiederansiedlung seltener und gefährdeter
Ackerwildpflanzen
Lang, M., Kollmann, J., Prestele, J., Wiesinger, K., Albrecht, H.
Hintergrund
Artenvielfalt
Heute:
323 Segetalarten in Deutschland
22% gefährdet
4% vom Aussterben bedroht
3% ausgestorben/verschollen
Korneck et al. 1996, Hofmeister & Garve 2006, Marshall et al. 2003
Institut für Ökologischen Landbau,
Wiederansiedlung
seltener und gefährdeter Ackerwildpflanzen
– Lang, M.
16
Einfluss von Deckfrucht und Fruchtfolge
auf die Wiederansiedlung
Bodenkultur und Ressourcenschutz
Hintergrund
Ökologischer Landbau bietet günstige Bedingungen
 kein mineralischer Stickstoffdünger, keine Herbizide
ABER:
Samenbanken seltener Arten sind vielerorts verschwunden
Ausbreitungsmechanismen fehlen
Wiederansiedlung ist notwendig!
Institut für Ökologischen Landbau,
17
Bodenkultur und Ressourcenschutz
Einfluss von Deckfrucht
und Fruchtfolge
auf die Wiederansiedlung
Ackerwildpflanzen
Wiederansiedlung
und gefährdeter
– Lang, M.
9. Naturschutzberater-Tagung
in seltener
Witzenhausen
– Marion Lang
& Dr. Klaus Wiesinger
Versuchsfragen
Unter welchen Bedingungen können seltene Ackerwildpflanzen
erfolgreich wiederangesiedelt werden?
Institut für Ökologischen Landbau,
Wiederansiedlung
und gefährdeter
Ackerwildpflanzen
– Lang, M.
18
9. Naturschutzberater-Tagung
in seltener
Witzenhausen
– Marion Lang
& Dr. Klaus
Einfluss von Deckfrucht
und Fruchtfolge
auf die Wiederansiedlung
Bodenkultur
undWiesinger
Ressourcenschutz
Zielarten
Echter Frauenspiegel
Acker-Rittersporn
Acker-Steinsame
Legousia speculum-veneris
Consolida regalis
Lithospermum arvense
Rote Liste Bayern 3
Rote Liste Dtl. 3
Rote Liste Bayern 3
Rote Liste Dtl. 3
Rote Liste Bayern 3
Institut für Ökologischen Landbau,
Wiederansiedlung
und gefährdeter
– Lang, M.
9. Naturschutzberater-Tagung
inseltener
Witzenhausen
– Marion Lang
& Dr. Klaus
19
Einfluss von Deckfrucht
und Fruchtfolge
auf die Wiederansiedlung
Ackerwildpflanzen
Bodenkultur
undWiesinger
Ressourcenschutz
Versuchsdesign
Etablierungserfolg der Ackerwildpflanzen
Individuendichte im Feld
Samenbankproben
Samendichte in Bodenproben
1. Jahr nach Aussaat - Miriam Ostermaier
2. Jahr nach Aussaat - Cindy Truffel
3. Jahr nach Aussaat - Marion Lang, Harald Albrecht,
Angela Rieblinger, Manuela Schneller
Institut für Ökologischen Landbau,
9. Naturschutzberater-Tagung
in seltener
Witzenhausen
– Marion Lang
& Dr. Klaus Wiesinger
Wiederansiedlung
und gefährdeter
– Lang, M.
20
Einfluss von Deckfrucht
und Fruchtfolge
auf die Wiederansiedlung
Ackerwildpflanzen
Bodenkultur und Ressourcenschutz
Parzellenversuch am Seidlhof in Gräfelfing
(Münchner Schotterebene)
16 Varianten (verschiedene Fruchtfolgen, Bodenbearbeitung)
Einmalige Aussaat der Ackerwildpflanzen im Herbst 2011,
Mischsaat mit 850 Samen/m²
Seidlhof, 22.05.14
Institut für Ökologischen
Landbau,
Bodenkultur und Ressourcenschutz
On-Farm-Versuche auf 4 Praxisbetrieben
(Münchner Schotterebene)
4 Biobetriebe mit unterschiedlichen Bewirtschaftungsintensitäten:
Fürstenfeldbruck, Mintraching, Riem, Zorneding
Einmalige Aussaat der Ackerwildpflanzen im Herbst 2011,
Mischsaat mit 850 Samen/m²
Institut für Ökologischen Landbau,
Praxisbetrieb Mintraching,
25.06.14
Bodenkultur und Ressourcenschutz
Ergebnisse
● Etablierungserfolg in Gräfelfing stark von
Fruchtfolge abhängig
 Pos.: Geringe Kulturartkonkurrenz im
Ansaatjahr
 Neg.: Kleegras
Samenbank von Acker-Rittersporn
nach 3 Jahren
● Unterschiede zwischen den Arten
 Bester Etablierungserfolg L. speculumveneris
● Unterschiedliche Etablierung auf
Praxisbetrieben
 Pos.: Lichte Wintergetreidebestände
 Neg.: Striegel
ohne=ohne Deckfrucht, Rn=Roggen in normaler Saatstärke, Dr=Dinkel in reduzierter Saatstärke, Dn=Dinkel in normaler
Saatstärke, KG=Klee-Gras-Mischung
Unterschiedliche Buchstaben bezeichnen signifikante Unterschiede (p<0.05) nach Kruskal-WallisTest und anschließendem paarweisen Rangsummentest nach Wilcoxon mit Bonferroni-Korrektur.
Institut für Ökologischen Landbau,
Wiederansiedlung
und gefährdeter
– Lang, M.
23
Einfluss von Deckfrucht
und Fruchtfolge
auf die Wiederansiedlung
Ackerwildpflanzen
9. Naturschutzberater-Tagung
in seltener
Witzenhausen
– Marion Lang
& Dr. Klaus
Bodenkultur
undWiesinger
Ressourcenschutz
Fazit und Ausblick
Ackerwildkrautschutz durch Ansaat auf extensiv genutzten Äckern
 Verschiedene Ansprüche der Arten müssen bei der Ausbringung und
Bewirtschaftung berücksichtigt werden!
Biodiversität
 Versuch läuft vrstl. noch bis Ende des Jahres (Keimlingszählungen)
 Studentin: Michaela Schneller (Exp. Renaturierungsökologie)
Institut für Ökologischen Landbau,
9. Naturschutzberater-Tagung
in seltener
Witzenhausen
– Marion Lang
& Dr. Klaus Wiesinger
Wiederansiedlung
und gefährdeter
– Lang, M.
24
Einfluss von Deckfrucht
und Fruchtfolge
auf die Wiederansiedlung
Ackerwildpflanzen
Bodenkultur und Ressourcenschutz
Vermehrung von gefährdeten Ackerwildpflanzen
Harald Albrecht et al.
Bei Keimversuchen mit seltenen Ackerpflanzen fallen am Lehrstuhl RÖK gelegentlich
Keimpflanzen an. Um deren Samen zur Wiederausbringung und für Feldversuche
zu nutzen, werden die Pflanzen zwischenvermehrt.
 Zeit: Beerntung reifer Samen von Mai bis Juli / August
 Ort: Gewächshaus 2, drittletzter Tisch
 Arten: Kornblume, Venuskamm, Frauenspiegel, Acker-Rittersporn, Acker-Hahnenfuß,
Österr. Hundskamille, Acker-Röte, Finkensame, Acker-Lichtnelke, Eiblättriges Tännelkraut,
Kletten-Haftdolde u.a.
 Verbindung mit Wiederausbringung (Lang et al.)
Bestäubung bei gefährdeten Ackerwildpflanzen
Harald Albrecht, Ralph Machunze & Christina Fischer
Welche Bedeutung haben seltene Ackerwildpflanzen für die Biodiversität der
Agrarlandschaft?
 Untersuchung von 12 Arten mit jeweils 12 Individuen
 Arten: Kornblume, Venuskamm, Frauenspiegel, Sandmohn, Acker-Rittersporn,
Acker-Wachtelweizen, Ackerhahnenfuß, Österr. Hundskamille, Acker-Röte, KnollenPlatterbse u.a.
 Ort: s. Luftbild
 Zeit: NEU ab Freitag bis August
Samenbankveränderungen nach Umstellung auf Ökolandbau
Harald Albrecht
Das FAM-Versuchsgut Scheyern wurde vor 21 Jahren auf Ökolandbau
umgestellt. Wie haben sich in dieser Zeit Samenbank und Feldbestand der
Ackerwildpflanzen verändert?
 Untersuchung von je 1,5 kg Boden an 110 Rasterpunkten
 Regelmäßige Bestimmung und Beerntung aller aus Saatschalen auflaufenden
Individuen und Arten
 Ort: Gewächshaus 2, drittletzter Tisch
 Zeit: Nov 2014 bis Herbst 2015
Kontakt:
Marion Lang, Lehrstuhl für Renaturierungsökologie, TUM
Emil-Ramann-Str. 6, 85354 Freising
Tel.: 08161/712570
E-Mail: [email protected]
Homepage:
www.ackerwildkrautschutz.de
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit!
Dank:
Marco Zehner, Stefanie Zehner, Georg Salzeder, Adalbert Bund, Hans Krimmer,
Eberhard Heiles, Ulrich Dörfel, Partnerbetriebe und Gewächshausezentrum
Dürnast
Förderung:
Seidlhof-Stiftung
Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft aufgrund eines
Beschlusses des Deutschen Bundestags im Rahmen des Bundesprogrammes
Ökologischer Landbau und andere Formen nachhaltiger Landwirtschaft (BÖLN)
Institut für Ökologischen Landbau,
FKZ der Teilprojekte: 06OE254, 06OE355, 06OE356
Bodenkultur und Ressourcenschutz
Quellen
Global invasive species database – ISSG (2006) Cytisus scoparius: URL: http://www.issg.org/database/species/ecology.asp?si=441 (09.02.2015)
Hofmeister, H. & Garve, E. (2006) Lebensraum Acker. Reprint der 2. Auflage, Remagen, Deutschland.
Korneck, D., Schnittler, M. & Vollmer, I. (1996) Rote Liste der Farn- und Blütenpflanzen (Pteridophyta et Spermatophyta) Deutschlands. In:
Schriftenreihe für Vegetationskunde 28, Landwirtschaftsverlag, Münster, Deutschland, S. 21-187.
Marshall, E.J., Brown, V.K., Boatman, N.D., Lutman, P.J., Squire, G.R., Ward, L.K. (2003): The role of weeds in supporting biological diversity within
crop fields. Weed Res. 43: 77-89.
Bildquellen:

http://www.joechner-gemuenda.de/resources/_wsb_294x194_RG000089.jpg
–
–
–



http://www.destination360.com/maps/norway-map.gif
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/6/60/XN_Cytisus_scoparius_00.jpg
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/1f/Cytisus_scoparius_-_K%C3%B6hler%E2%80%93s_Medizinal-Pflanzen-200.jpg
http://euromed.luomus.fi/euromed_map.php?taxon=538314&size=medium
http://euromed.luomus.fi/euromed_map.php?taxon=445242&size=medium
http://lh6.ggpht.com/_vULWN1oSjXw/SYWtuz1Js1I/AAAAAAAAns4/NXlD1YPK4pY/s800/flo-bat15-1272.jpg
29