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Prof. Dr. Markus Fischer, Sprecher der Biodiversitäts-Exploratorien, hat Kernaussagen wichtiger wissenschaftlicher Veröffentlichungen der Biodiversitäts-Exploratorien zum Grünland für Sie in einem Satz zusammengefasst. Ausführliche Informationen können Sie den entsprechenden Veröffentlichungen entnehmen, die Sie hier aufgelistet nach Jahren sortiert finden. Ergebnisse der Veröffentlichungen werden Ihnen zukünftig auch in regelmäßigen Abständen „kurzgefasst“ in deutscher Sprache zur Verfügung gestellt werden:

Eine hohe Landnutzungsintensität verringert die Biodiversität über alle taxonomischen Gruppen, v. a. durch häufiges Mähen und starkes Düngen (Allan et al. 2014 PNAS).

Moose und Flechten leiden stark unter hoher Landnutzungsintensität, besonders als Reaktion auf Düngen (Müller et al. 2012 PLoS One, Boch et al. 2016 Biodiversity and Conservation).

Eine leichte Änderung in der Landnutzungsintensität zwischen Jahren erhöht die Vielfalt (Allan et al. 2014 PNAS).

Hohe Landnutzungsintensität bewirkt, dass die Diversitäten verschiedener Artengruppen nicht mehr untereinander korrelieren (Manning et al. 2015 Ecology).

Die Vielfalt blütenbesuchender Insekten, v. a. Schmetterlinge und Wildbienen, nimmt mit zunehmender Landnutzung ab (Weiner et al. 2011 Basic and Applied Ecology).

Eine mechanische Störung der Grasnarbe erlaubt die Ansiedlung weiterer Pflanzenarten, vor allem wenn zusätzlich neue Arten eingesät werden (Klaus et al. 2017 Journal of Plant Ecology).

Eine hohe Beweidungsintensität begünstigt die Vielfalt der Pflanzen in der Samenbank, während häufiges Mähen die Dichte der Samen in der Samenbank verringert (Klaus et al. Agriculture, Ecosystems and Environment 2018).

Eine hohe Landnutzungsintensität homogenisiert die Artenzusammensetzung zwischen Artengruppen (Gossner et al. 2016 Nature).

Eine unterschiedliche Landnutzung führt dazu, dass sich Pflanzenpopulationen genetisch unterscheiden (Völler et al. 2012 Global Change Biology, Völler et al. 2017 Journal of Ecology).

Artengruppen im Boden reagieren weniger stark auf Unterschiede in der Landnutzungsintensität als oberirdische Artengruppen (Allan et al. 2014 PNAS).

Verringert sich das Verhältnis der beiden Nährstoffe Stickstoff und Phosphor in der Biomasse der Pflanzen, werden mehr und mehr seltene Pflanzenarten ausgeschlossen (Klaus et al. 2011, Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics).

Eine ökologische Landwirtschaft hat einen positiven Effekt auf die Vielfalt der Insekten (Klaus et al. 2013 Agriculture, Ecosystems and Environment).

Eine hohe Landnutzungsintensität erhöht materielle Ökosystemleistungen, wie z. B. die Produktivität. Sie verringert aber regulierende und kulturelle Ökosystemleistungen (Allan et al. 2015 Ecology Letters).

Neben der Vielfalt der Pflanzen tragen auch die Vielfalt und Häufigkeit der Herbivoren und der mikrobiellen Destruenten zur Multifunktionalität bei (Soliveres 2016 Nature).

Eine höherer Landnutzungs-Index (LUI, siehe Methodenpapier für die Praxis) verringert die Multifunktionalität der Landschaft (noch nicht veröffentlicht).

Prof. Dr. Markus Fischer

Das Übereinkommen über die Biologische Vielfalt definiert den Begriff wie folgt: „Biologische Vielfalt“ bedeutet die Variabilität unter lebenden Organismen jeglicher Herkunft, einschließlich u. a. terrestrischer, mariner und anderer aquatischer Ökosysteme und der ökologischen Komplexe, zu denen sie gehören; dies schließt die Vielfalt innerhalb der Arten, zwischen den Arten und zwischen Ökosystemen ein. Mehr Information finden Sie unter: https://www.cbd.int/

Expert:innen aus den Biodiversitäts-Exploratorien beantworten diese Frage wie folgt:

„Biologische Diversität (Biodiversität) ist die „Vielfalt des Lebens“. Sie umfasst die Vielfalt der Arten (z. B. Artenzahl), die genetische Vielfalt innerhalb einer Art (z. B. Vielfalt der Rassen), aber auch die Vielfalt der Wechselwirkungen zwischen Arten in einem Habitat oder auch die Vielfalt der Habitate. In vielen Fällen wird jedoch die Vielfalt der Arten als Synonym für die Biodiversität verwendet.“

Prof. Dr. Wolfgang Weisser

„Biologische Diversität beschreibt die Vielfalt des Lebens in allen Ebenen. Von der Vielfalt an Lebensräumen oder Ökosystemen, über die Vielfalt an Arten (oft die Anzahl unterschiedlicher Arten), die Vielfalt an Eigenschaften innerhalb einer Art (z. B. unterschiedliche Wuchsformen bei Pflanzen), bis hin zur genetischen Vielfalt innerhalb einer Art oder sogar innerhalb eines Individuums (z. B. unterschiedliche Blattformen an einem Baum).

Dr. Nadja Simons

Der Begriff „optimal“ ist ein wertender Begriff und hängt somit immer vom Bewertenden und den entsprechenden Werten und Zielen ab. Eine pauschale Definition einer „optimalen“ Biodiversität gibt es demnach nicht.

Expert:innen der Biodiversitäts-Exploratorien sagen folgendes:  

„Optimal“ gibt es nicht, aber je näher die Artenzusammensetzung […] eines Grünlands an einem sehr extensiven Grünland ist (1x gemäht, Beweidung mit wenigen Schafen), desto höher (und „besser“) ist die Biodiversität. Im Wald ist eine hohe Vielfalt an Totholzkäfer wünschenswert, im Grünland viele Wanzen, Zikaden oder Käfer und Tagfalter.“

Prof. Dr. Wolfgang Weisser

„Eine optimale Anzahl von Biodiversität, sprich eine optimale Anzahl Arten kann man nicht pauschal benennen, denn dies hängt davon ab welche Anforderungen man an einen Lebensraum stellt. Will man Lebensräume erhalten, die möglichst natürlich (also vom Menschen unbeeinflusst) sind, bedeutet dies nicht unbedingt eine hohe Biodiversität. Will man Lebensräume erhalten, in denen natürliche Prozesse (z. B. Zersetzung, Bestäubung) ohne Eingriffe des Menschen ablaufen können, ist nicht die Anzahl der Arten entscheidend, sondern deren Eigenschaften und Funktionen. Grundsätzlich bedeutet jedoch eine hohe Biodiversität (sprich viele Arten) auch eine größere Vielfalt an Eigenschaften in der Artengemeinschaft. Solche artenreichen Gemeinschaften können deshalb besser auf Veränderungen reagieren, da die Wahrscheinlichkeit größer ist, dass ausreichend Arten vorhanden sind, welche unter den veränderten Bedingungen wichtige Funktionen im Ökosystem erfüllen können.“

Dr. Nadja Simons

„Diese Frage lässt sich bezogen auf die Pflanzenartenvielfalt im Grünland nur dann beantworten, wenn wir den Kontext von „optimal“ kennen. Geht es um optimalen Naturschutz, dann möchten wir natürlich möglichst viele heimische und lokal angepasste Arten, insbesondere viele seltene Arten. Hier gibt es also einen engen Zusammenhang zwischen „optimal“ und „viel“ bezogen auf die Biodiversität. Möchten wir hingegen optimale Produktion, dann werden wir sehen, dass einige Pflanzenarten funktional nicht relevant sind, also trotz eines günstigen Zusammenspiels unterschiedlicher Arten den Ertrag nicht zusätzlich steigern können. Dies betrifft beispielsweise die eine oder andere sehr kleinwüchsige Pflanzenart. Trotzdem ist es auch für die Produktion wichtig, nicht auf Monokulturen, wie etwa vom Deutschen Weidegras (Lolium perenne), zu setzen. Nehmen wir ein einfaches Beispiel: Ein Grünland, auch ein intensives und gedüngtes, sollte immer Leguminosen- (=Klee) und Gras-Arten enthalten, denn diese beiden sogenannten funktionalen Gruppen regen sich gegenseitig zu besserem Wachstum an. So kommt es, dass der Ertrag der Mischung aus Klee- und Gras-Arten den Ertrag der jeweiligen Monokultur (nur Klee oder nur Gras) deutlich übertrifft. Auch hier sehen wir einen positiven Effekt der Biodiversität, jedoch in einem anderen Rahmen als für optimalen Naturschutz.“

PD Dr. Valentin Klaus

Auch bei der Grünlandbewirtschaftung zeigt sich, dass Vielfalt Vielfalt schafft. Eine vielfältige Bewirtschaftung kann somit vorteilhaft sein für die Biodiversität im Grünland.

Unsere Expert:innen geben hier wertvolle Hinweise:

„Eine seltene und späte Mahd ist wichtig für die Vielfalt von Insekten.“

Prof. Dr. Wolfgang Weisser

„Viele Artengruppen im Grünland werden indirekt durch die Bewirtschaftung beeinflusst, wenn sich die Vielfalt und Zusammensetzung der Pflanzen ändert. Im Grünland fördert deshalb jede Bewirtschaftungsform die Artenvielfalt, welche die Vielfalt der Pflanzen erhöht. Dies ist z. B. weniger Nährstoffeintrag, seltenere Mahd und Beweidung mit niedrigen Besatzdichten. Es gibt jedoch auch einige Arten, die an intensive Bewirtschaftung angepasst sind. Deshalb ist eine vielfältige Bewirtschaftung auf der Landschaftsebene ebenfalls hilfreich.“

Dr. Nadja Simons

„Betrachten wir die Biodiversität der Pflanzen, so ergeben sich teilweise Unterschiede zur Biodiversität der Insekten. Halbtrockenrasen sollten 1x gemäht oder extensiv beweidet werden. Für Insekten sollte man (bei Mahd) wechselnde Bereiche stehen lassen und keine rotierende Mähtechnik verwenden. Ein mesophiles Grünland, das nicht zu nährstoffarm und oder trocken ist, sollte durchaus 2x gemäht werden. Andernfalls reichern sich auf Dauer Nährstoffe an und die Fläche wird zu produktiv für eine hohe Artenvielfalt. An solchen Standorten, die trotz eines hohen Wuchspotential nur einmalig gemäht werden, dominieren nach einer Zeit hochwüchsige Gräser, die kleinere Arten verdrängen. Grundsätzlich gilt: mindestens so viel Nährstoffe entziehen wie zugeführt werden. Mehr als drei Schnitte sind aber in jedem Fall nicht günstig für die Biodiversität.“

Prof. Dr. Till Kleinebecker

„Bezüglich der Mahd sollte auf der Landschaftsebene verhindert werden, dass große Grünlandflächen nahezu gelichzeitig gemäht werden. Eine zeitliche Staffelung der Mahd erlaubt es den Insekten, auf noch nicht gemähte Flächen auszuweichen. Außerdem ist es für viele Tiere förderlich, wenn auch innerhalb eines Grünlands Teile der Fläche gar nicht oder später im Jahr gemäht werden.“

Dr. Daniel Prati

Beim Einfluss der Grünland-Bewirtschaftung auf die Biodiversität und Nährstoffverfügbarkeit im Boden ist vor allem eine differenzierte Betrachtung der Art der Bewirtschaftung, als Mahd, Beweidung und Düngung wichtig.

Unsere Expert:innen beschreiben die Befunde wie folgt:

„Hier gilt es die Bewirtschaftung zu unterteilen. Eine Düngung erhöht generell natürlich die Nährstoffverfügbarkeit, reduziert aber meist die Biodiversität im Boden, bzw. verschiebt das Artenspektrum hin zu Organismen, die an nährstoffreiche Standorte angepasst sind. Diese Verschiebung kann z. T. negative Auswirkungen auf die Emission von dem Treibhausgas N2O (300x stärkeres Treibhausgas als CO2) haben und die Nitratauswaschung aus Böden fördern.
Eine Beweidung erhöht im Allgemeinen die Biodiversität durch eine kleinräumige Störung des Systems (durch Huftritt und Kothaufen), was zu einer Vervielfachung der möglichen Lebensräume für Bodenorganismen und auch zahlreiche Pflanzenarten, führt.
Bei der Mahd ist vor allem eine Reduktion der oberirdischen Diversität bekannt, der Einfluss auf den Boden ist noch nicht eindeutig geklärt.“

Dr. Sven Marhan

„Bewirtschaftung ist ein ungenauer Begriff. Mahd wirkt sich v. a. auf oberirdische Pflanzenfresser (Heuschrecken, Blattwanzen, Zikaden, Blattkäfer) und ihre Räuber (z. B. Spinnen, Weberknechte) aus. Durch Mahd werden aber auch mehr Wurzelexsudate in den Boden abgegeben, wodurch kurzfristig mehr Zuckerverbindungen für Bodenlebewesen verfügbar werden. Mikola et al. (2001a, b) konnten z. B. zeigen, dass bakterienfressende Nematoden gefördert werden.

Düngung hat direkte und indirekte Konsequenzen für Bodentiere, Pflanzen und Mikroorganismen. Organischer Dünger fördert Regenwurmaktivität und erhöht die Dichte von pilzfressenden Springschwänzen (Collembolen) und Milben. Collembolen und Milben sind die wichtigste Nahrung von Spinnen, Laufkäfern und Kurzflügelkäfern (abgekürzt: SLK) nach dem Winter. SLK wiederum sind wichtige Gegenspieler von Blattläusen an Gras und Getreide. Im April/Mai setzt das Pflanzenwachstum ein und zusammen mit der gesteigerten Wärme trocknen die Pflanzen den Boden aus. Wenn der Boden organisch gedüngt wurde, hatte er hohe Dichten von Collembolen und Milben und diese wiederum erlaubten es SLK hohe Dichten aufzubauen. Trocknet der Boden aus, bricht das Bodennahrungsnetz zusammen und SLK müssen auf oberirdische Beute (Blattläuse, Wanzen, Zikaden) wechseln. So funktioniert biologische Kontrolle durch organische Düngung.
Die komplizierte Wechselwirkung zwischen Düngung, Bodenorganismen und oberirdischen Pflanzenfressern wurde in der Literatur als „dual subsystem omnivory“ beschrieben (Scheu & Setälä 2002).“

Prof. Dr. Michael Bonkowski

„Durch Düngung wird die Nährstoffverfügbarkeit erhöht und über die Mahd werden dem System Nährstoffe entzogen. Wenn jedoch durch Düngung mehr Nährstoffe hinzugefügt werden, als von den Pflanzen benötigt werden oder im Boden gespeichert werden können, dann kann es zum Verlust von Nährstoffen durch Auswaschung in Grund- und Oberflächenwasser kommen. Dort können die Nährstoffe in zu großer Konzentration als Schadstoffe wirken (z. B. Eutrophierung von Gewässern).“

Dr. Sophia Leimer

Quellen:

Mikola, J. et al. (2001a): Response of soil food-web structure to defoliation of different plant species combinations in an experimental grassland community. Soil Biologiy and Biochemistry 33, 205-214. (https://doi.org/10.1016/S0038-0717(00)00131-0)

Mikola, J. et al. (2001b): Effects of defoliation intensity on soil food-web properties in an experimental grassland community. Oikos 92(2), 333-343. (http://www.jstor.org/stable/3547239)

Scheu, S. & Setälä, H. (2002): Multitrophic interactions in decomposer food-webs. In: Tscharntke, T. & Hawkins, B. (Hrsg). Multitrophic Level Interactions. Cambridge: Cambridge University Press, 223-264.

Oder: Ist eine artenreiche Wiese auch produktiver? Eine einfache Antwort gibt es nicht.

Unsere Expert:innen erklären die Beziehung so:  

„Im Wirtschaftsgrünland besteht auf Landschaftsebene ein negativer Zusammenhang; je produktiver (und intensiver bewirtschaftet) desto artenärmer.“

Prof. Dr. Till Kleinebecker

„Trotzdem ist es so, dass einige Pflanzenarten positive Effekte auf den Ertrag oder den Futterwert haben können. An Standorten, die stark an Arten verarmt waren, konnten Experimente zeigen, dass das Einbringen zusätzlicher Arten den Ertrag gesteigert hat. Dies waren aber in der Regel extensiv bewirtschaftete, also ungedüngte Bestände. Hier war es beispielsweise möglich, durch das Einbringen von Leguminosen (=Klee) und deren Fähigkeit, Luftstickstoff aufnehmen zu können, eine Ertragssteigerung bewirken zu können. Solche Effekte werden momentan im Störungs- und Ansaat-Experiment „SADE“ untersucht, bei dem mittels Regio-Saatgut die Diversität der Pflanzen im Grünland erhöht wird. Bisher konnten wir einen solchen positiven Effekt auf die Produktion allerdings nicht beobachten. Wir vermuten, dass alle für die Produktivität wichtigen ökologischen Nischen in den untersuchten Beständen schon besetzt sind, und dass daher die eingebrachten Arten momentan funktional nicht relevant sind. Dies könnte sich jedoch ändern, wenn beispielsweise durch zunehmende Trockenheit andere als die bisherigen Arten benötigt würden. Dann könnten die Bestände von den zusätzlich eingebrachten Arten profitieren. Unter produktiven Bedingungen, also im intensiv genutzten und gedüngten Grünland, sind Mischungen aber trotzdem viel besser als Monokulturen, da Mischungen letztlich fast immer produktiver sind. Monokulturen, bei dem auf eine einzelne Art gesetzt wird, werden heutzutage auch den Landwirt:innen nicht mehr empfohlen.“

PD Dr. Valentin Klaus

[Aus dem Englischen übersetzt]:

„Auf den Grünlandflächen gibt es eine negative Beziehung zwischen Ertrag und Biodiversität. Der Grund dafür ist nicht, dass die Biodiversität den Ertrag verringert, sondern dass die Standorte mit einem hohen Ertrag diejenigen sind, die gedüngt wurden, und die Düngung verringert die Biodiversität. In Experimenten hat sich gezeigt, dass die Biodiversität den Ertrag unter ungedüngten Bedingungen erhöhen kann.“

Dr. Pete Manning

„Es gibt bereits einige Mischungen aus regionalem Saatgut, die beispielsweise für die Renaturierung/Ansaat von Flachlandmähwiesen geeignet ist. Details dazu gibt es im Fachhandel z. B. bei www.rieger-hofmann.de oder www.saaten-zeller.de. Zudem gibt es auch für intensives Grünland passende Mischungen, die Gräser, Kräuter und Leguminosen enthalten.“

PD Dr. Valentin Klaus

„Es reicht eine artenreiche Wiese am Ende des Sommers zu mähen und das Heu (mit den reifen Samen) auszubringen. Das ist eine sehr erfolgreiche Maßnahme bei der Rekultivierung von Böden.“

Prof. Dr. Michael Bonkowski

„Dies ist eine komplexe Frage, die man nicht in ein oder zwei Sätzen beantworten kann. Es kommt stark auf den Standort und die jeweilige Nutzung an. Für Weiden und Wiesen werden unterschiedliche Pflanzenarten empfohlen, beispielsweise bei Neuanlage oder Übersaat (siehe z. B. auch Mischungen aus Regio-Saatgut). Weidepflanzen müssen ausgesprochen tolerant gegenüber Tritt und Verbiss sein, deshalb kommen hier Pflanzen zum Einsatz, die ein dichtes Geflecht aus Wurzeln bilden und die sehr regenerationsfähig sind. Wichtig ist die Rolle der Nutzungsintensität der Flächen. Positive Effekte von Arten auf Produktivität und/oder Futterwert sind fast ausschließlich bei niedriger bis mittlerer Nutzungsintensität zu erwarten. Wenn die Intensität hoch ist, dann bleiben nur wenige (angepasste) Arten übrig.“

PD Dr. Valentin Klaus

Wiesen und Weiden unterscheiden sich in ihren Eigenschaften und in ihren Effekten auf die Biodiversität. Meist wird die Beweidung als günstiger angesehen für die Artenvielfalt verschiedener Tiergruppen als Mahd.

Experten aus den Biodiversitäts-Exploratorien sagen dazu folgendes:

„Die maschinelle, großflächige Mahd hat in der Regel sehr viel stärkere negative Auswirkungen auf das Vorkommen und die Biodiversität von Insekten (und anderen Tiergruppen) als die Beweidung. Die negativen Effekte der Mahd schließen eine hohe Mortalität von Insekten, aber auch indirekte Effekte durch Verlust von Nahrungsressourcen (Blüten, Blätter) und schützenden Vegetationsstrukturen ein, so dass Populationsdichten von Insekten zumindest vorübergehend drastisch zurückgehen. Schonende Beweidung (geringe Viehdichte, Schafe statt Kühe) kann dagegen sogar die Diversität fördern.“

Prof. Dr. Nico Blüthgen

„Allerdings sind gemähte Halbtrockenrasen aus Pflanzensicht etwas Besonderes und deutlich seltener. Beweidung ist auf solchen unproduktiven Standorten eben günstiger und wird auf der großen Mehrheit der Flächen praktiziert. Wenn spät geschnitten wird und ggfs. auch in Rotation auch mal Streifen stehen gelassen werden ist aus meiner Sicht gegen Mahd nichts einzuwenden.“

Prof. Dr. Till Kleinebecker

„Eine Beweidung kann, je nach Tierart und Beweidungsdichte, zu einer Selektion verschmähter Pflanzen führen. Je nach Dauer und Intensität der Beweidung ist der Nährstoffeintrag durch die Tiere auf mageren Böden zu berücksichtigen.“

Prof. Dr. Gunnar Lischeid

Insgesamt kann man die Befunde der Biodiversitäts-Exploratorien so zusammenfassen, dass sich eine vielfältige Bewirtschaftung, und dazu zählt auch ein Wechsel von Beweidung und Mahd, positiv auf die Pflanzenartenvielfalt auswirkt. Aber nicht immer stellt sich der Effekt schnell oder von allein ein.

Unsere Grünland-Experten sagen dazu:

„Variabilität, so haben die Ergebnisse gezeigt, wirkt sich positiv aus. Allerdings sind Pflanzen eher träge und wenn sie nicht in unmittelbarer Nähe vorkommen, kann sich so eine Nutzungsumstellung in einem verarmten Grünland erst nach Jahrzehnten auswirken. Dann müsste man etwas nachhelfen etwa durch Mahdgutübertragung.“

Prof. Dr. Till Kleinebecker

„Bei hoher Beweidungsdichte können verschmähte Pflanzenarten (z. B. Disteln, Ampfer-Arten (schweizerisch: Blacken) zunehmen, die die Pflanzenvielfalt verringern können und Ertragseinbußen nach sich ziehen. Durch einen Wechsel von Beweidung und Mahd kann das Aufkommen dieser Arten reduziert werden.“

Dr. Daniel Prati

„Leguminosen wie Klee oder Luzerne können sich selbst mit Stickstoff versorgen, werden aber auf Stickstoff-überdüngten Flächen schnell durch andere Pflanzen verdrängt. Auf nährstoffarmen Standorten kann eine organische Düngung Bodenpilze fördern, die wiederum die Phosphorversorgung der Pflanzen verbessern können. Andererseits führt eine sehr gute Nährstoffversorgung dazu, dass sich einige wenige Pflanzenarten zulasten vieler anderer durchsetzen, da sie die Nährstoffe besser umsetzen können, wie z. B. das Deutsche Weidelgras.“

Prof. Dr. Gunnar Lischeid

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