Ausbreitung, Etablierung und Populationsgenetik des Silbergrases Corynephorus canescens (L.) P.BEAUV. als Grundlage zur Konzeption eines überregionalen Biotopverbundes für Sandmagerrasen in Deutschland
Dr. Stefan Böger
Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen zur Fragmentierung der Habitate und zur genetischen Isolation des Silbergrases (Corynephorus canescens). Die Ergebnisse dienen als Grundlage zur Einschätzung des Gefährdungspotentials der untersuchten Silbergraspopulationen in Deutschland sowie zur Planung und Durchführung naturschutzfachlicher Pflegemaßnahmen zum Erhalt oder Verbund von Sandmagerrasen in Deutschland.
Die Fragmentierung von Lebensräumen ist eines der bedeutendsten Probleme im Naturschutz weltweit. Sie äußert sich in der Veränderung von Biotopgrenzen, Vergrößerung der Isolation durch zunehmende Distanzen und strukturelle Barrieren, Verschlechterung der Habitatqualität und fehlende Korridore zur Ausbreitung von Tier- und Pflanzenarten. Die Arten der Sandlebensräume sind aufgrund von Nutzungsänderung, zunehmendem Nährstoffeintrag und Flächenverbrauch besonders stark gefährdet und hochgradig von Fragmentierung betroffen.
Gerade für Entscheidungsträger in Gebietskörperschaften, Behörden und Naturschutzverbänden ist es wichtig, eine auf wissenschaftlichen Untersuchungen basierende Argumentationsgrundlage und praktische Handlungsempfehlungen für die Durchführung und Umsetzung von Naturschutz- und Biotopverbundmaßnahmen zur Verfügung zu haben.
Kleine, räumlich isolierte Populationen von Tier- und Pflanzenarten sind aufgrund ihrer demographischen oder genetischen Konstitution durch umweltbedingte Zufallsereignisse besonders gefährdet. Zur exemplarischen Darstellung der Gefährdungssituation des Silbergrases, Corynephorus canescens, einer typischen Pionierart der Sandlebensräume, wurden in Deutschland 34 und auf europäischer Ebene 53 Populationen bezüglich ihrer populationsgenetischen Struktur analysiert (Isoenzymanalyse, AFLP). Hierbei war keine deutliche Differenzierung der genetischen Diversität zwischen den Regionen in Deutschland festzustellen. Untersuchungen auf europäischer Ebene (AFLP) zeigten, dass ein Zusammenhang zwischen räumlicher und genetischer Distanz der Populationen besteht, der sich in einer Abnahme der genetischen Diversität von den potentiellen Glazialrefugien im Südwesten Europas über Zentraleuropa nach Osteuropa zeigt. Zwischen den deutschen Populationen konnte keine Limitierung des Genflusses (durch Pollen) festgestellt werden. Des Weiteren zeigten Bestäubungsexperimente, dass C. canescens selbstkompatibel, jedoch als auskreuzend einzustufen ist.
Um die Auswirkungen einer zunehmenden Fragmentierung der Sandlebensräume auf die Überlebenswahrscheinlichkeit regionaler Populationen einschätzen zu können, sind neben Kenntnissen zur genetischen Konstitution auch detaillierte Kenntnisse zum Ausbreitungspotential der Arten nötig. Sowohl das Migrationspotential von Arten unter sich ändernden klimatischen Bedingungen als auch der Erfolg von Naturschutzprojekten im Rahmen von Restitutionsprojekten, Biotopverbundmaßnahmen und bei der Schaffung neuer Lebensräume werden vom Ausbreitungspotential der Zielarten beeinflusst.
Für das Silbergras ist in erster Linie die Windausbreitung von Bedeutung. Im Rahmen der Experimente zur Ausbreitungsbiologie des Silbergrases wurde untersucht, welche räumlichen Entfernungen von den Karyopsen unter normalen Windbedingungen überbrückt werden können. Ein direkter Nachweis mittels Samenfallen hat ergeben, dass die größte Zahl der Karyopsen im Nahbereich des Mutterhorstes ausgestreut wird. Nennenswerte Samenmengen waren nur bis zu einer Entfernung von ca. fünf Metern zu finden. Durch einen direkten Nachweis etablierter Keimlinge konnten diese Ergebnisse bestätigt werden. Hierbei hat sich gezeigt, dass bei Corynephorus canescens mehrere Ausbreitungsarten gemeinsam vorkommen und die Umgebungsvegetation einen deutlichen Einfluss auf die Ausbreitungsdistanz der Art hat.
Für die Untersuchung der Etablierungswahrscheinlichkeit der Keimlinge des Silbergrases wurden im Rahmen von Pflegemaßnahmen angelegte Dauerbeobachtungsflächen kartiert und die Etablierungsmuster räumlich und zeitlich quantifiziert. Diese Untersuchungen konnten aufzeigen, dass Pflegemaßnahmen wie Oberbodenabtrag und Sandaufschüttung für die Etablierung der Art sehr gut geeignet sind. Aufgrund der geringen Ausbreitungsdistanz ist jedoch Voraussetzung, dass eine vitale Silbergraspopulation in unmittelbarer Nähe der Maßnahmenfläche vorhanden ist, um einen natürlichen Diasporeneintrag aus der Matrixvegetation zu gewährleisten.
Die Ergebnisse der populationsgenetischen Untersuchungen haben aufgezeigt, dass die Silbergraspopulationen in Deutschland nicht genetisch verarmt sind und Genfluss stattfindet. Die Untersuchungen zur Ausbreitungsdistanz und Etablierungswahrscheinlichkeit belegen, dass Verbundmaßnahmen nur auf kleinräumigen Skalen zu realisieren sind. Aus den Ergebnissen dieser Arbeit wurde ein Maßnahmenkatalog für den Erhalt von Silbergraspopulationen in Deutschland entwickelt, welcher 14 konkrete Handlungsempfehlungen enthält. Darüber hinaus wurden rechtlicher Hintergrund, ökologisch-konzeptionelle Grundlagen eines Biotopverbundes und finanzielle Aspekte der Umsetzung von Maßnahmen zusammengestellt.
Die Arbeit wurde betreut von:
Prof. Dr. Werner Nezadal, AG Geobotanik, Universität Erlangen-Nürnberg, Staudtstr. 5 , 91058 Erlangen, E-mail: wnezadal@biologie.uni-erlangen.de
Prof. Dr. Anke Jentsch, Juniorprofessorin Störungsökologie und Vegetationsdynamik
Helmholtz Zentrum für Umweltforschung UFZ, Permoserstr. 15, D-04318 Leipzig;
Universität Bayreuth, D-95440 Bayreuth, E-mail: anke.jentsch@ufz.de
Dr. Walter Durka, UFZ – Umweltforschungszentrum Leipzig-Halle GmbH, Department Biozönoseforschung; Theodor-Lieser-Straße 4, 06120 Halle, E-mail: Walter.Durka@ufz.de
Kooperation:
Prof. Dr. W. Beyschlag, Lehrstuhl für experimentelle Ökologie und Ökosystembiologie, Universität Bielefeld, Universitätsstr. 25, 33615 Bielefeld, E-mail: W.beyschlag@uni-bielefeld.de
Arbeitsgruppen in Darmstadt und Bernburg
Andreas Niedling und Petr Mlnarik, SandAchse Franken, projekt@sandachse.de;
www.sandachse.de
Kontakt:
Dr. Stefan Böger
E-mail: s.boeger@googlemail.com
Die Arbeit wurde gefördert durch das Stipendienprogramm der Deutschen Bundesstiftung Umwelt
