Erfassung, Management und Renaturierung artenreichen Grünlandes in der Oststeiermark

Die vorliegende Dissertation stellt eine Synthese aus vier eigenständigen Artikeln dar, die sich mit der Erfassung, dem Management und der Renaturierung artenreichen Grünlandes befassen. In der Einführung wird dargestellt, mit welchen Herausforderungen der Erhalt artenreichen Grünlandes konfrontiert wird. Dies beginnt mit der großräumigen Erfassung, die aufwändige Feldarbeit bedeutet, während die Daten rasch veralten. Die mit der Nutzungsabhängigkeit verbundenen finanziellen Mittel führen dazu, dass Grünlandflächen häufig mit der geringstmöglichen Frequenz bewirtschaftet werden. Dem gegenüber steht die rechtliche Erfordernis, den Verlust von Flächen, der durch die Realisierung von Projekten entsteht, zu kompensieren. Dabei stellt sich die Frage nach der effizientesten Renaturierungsmethode und wie der Erfolg von Renaturierungsvorhaben gemessen werden soll. Es folgt eine Übersicht, in der dargestellt wird, in welchem Ausmaß ich zu den jeweiligen Artikeln beigetragen habe. In der zusammenfassenden Diskussion werden die wesentlichen Erkenntnisse der Artikel dargestellt und diskutiert. Fernerkundungsmethoden stellten kein probates Mittel zur Unterscheidung von artenreichem und intensiviertem Grünland dar. Bezüglich des Managements von Halbtrockenrasen zeigte sich, dass nur große, gut vernetzte, regelmäßig gemähte Flächen botanische Naturschutzziele erreichen. Unregelmäßige Nutzung führte zu höheren Anteilen an konkurrenzkräftigen Pflanzen, die niedrigwüchsige Stress-Strategen verdrängten. Im Vergleich verschiedener Renaturierungsmethoden waren Sodentransplantation, in Kombination mit natürlicher Kolonisation, sowie Mahdgutübertragung Ansaaten überlegen. Natürlichkeits-Zeigerwerte eignen sich als Indices für den Renaturierungserfolg, wenn sie mit Diversität kombiniert werden. Trotz der Fortschritte in der Grünlandforschung benötigen wir eine Einbindung des artenreichen Grünlandes in das landwirtschaftliche System, um dieses wertvolle Kulturgut auf Dauer zu erhalten.This thesis is a compilation of four independent articles, which deal with the detection, management and restoration of species-rich grassland. In the introduction, I outline the challenges for the preservation of species-rich grasslands. These encompass difficulties to survey large areas, which means extensive field work, and the limited shelf life of biodiversity data. Semi-natural grasslands depend on continuous management but the reliance on financial subsidies force land managers to use the lowest possible management frequency. However, under current legal terms, the loss of grasslands must be compensated if they are destroyed in construction projects. In this respect two questions arise: first, what is the most efficient restoration technique and second, how to measure the success of restoration projects. In the following, I give an overview of the publications that resulted of my thesis and show how I have contributed to the manuscripts.The comprehensive discussion gives a brief insight into the most important findings of the publications. Remote sensing methods did not allow us to accurately distinguish between species-rich and intensified grassland. Regarding the management of species-rich semi-dry grasslands, our study showed that only regularly mown, large and well-connected sites achieve botanical conservation targets. Unregular management was inappropriate because it triggered the establishment of competitive species which replaced small, stress-tolerant species. Sod transplantation, in combination with natural colonization, and hay transfer were the most successful techniques to restore mesic grasslands. By comparison, seeding was by far less successful. Naturalness indicators proved to be excellent estimates for restoration success, if they are combined with diversity. Despite some progress in grassland science, we need to integrate species-rich grassland into the agricultural system to ensure the lasting continuity of this valuable cultural property.eingereicht von Mag.rer.nat. Philipp SenglZusammenfassungen in Deutsch und EnglischAbweichender Titel laut Übersetzung des Verfassers/der VerfasserinKarl-Franzens-Universität Graz, Dissertation, 2016(VLID)404588

Obnovitev polsuhih travišč v jugozahodnem predalpskem svetu Avstrije – raziskava vzorcev zgodnje spontane naselitve

We investigated early spontaneous colonisation patterns during semi-dry grassland restoration at two sites in SE Austria. The sites were left to regenerate passively without addition of plant propagules on a former arable field and an apple orchard. The sites were prepared only by ploughing (arable field) or clear cutting (apple orchard) and subsequently mowed annually. We studied whether, four years after project initiation, target species from adjacent semi-dry grasslands had established at the restored sites. We asked: 1) Does passive restoration lead to the establishment of target species? 2) Do abiotic parameters or distance to reference sites explain early colonisation patterns? 3) Do plant traits predict the colonisation success of different species? At each site, we collected data in 4 m × 4 m plots, in which we sampled the vegetation, analysed abiotic parameters (soil potassium- and phosphorus-content, soil-pH, slope) and recorded the minimum distance to the reference site. We tested for correlations between abiotic variables, plant traits and colonisation success. Colonisation patterns were not driven by abiotic soil conditions but rather by nearest distance to the reference sites. In addition, the vegetation developed differently in the former arable field and the apple orchard. Competitive species of the Arrhenatherion and thermophilic ruderal associations dominated the early restoration stage at both sites. Passive restoration of semi-dry grasslands on former agricultural land is unlikely to succeed unless complemented by initial ploughing, nutrient stripping and addition of propagules of rare species.Preučevali smo vzorce zgodnje naselitve vrst med obnovo polsuhih travišč na dveh lokacijah v jugovzhodni Avstriji. Travišča smo prepustili pasivni obnovi brez vnosa propagul na nekdanjo obdelano površino in sadovnjak jablan. Obe površini smo predhodno obdelali tako, da smo polje preorali, sadovnjak pa posekali in nato kosili vsako leto. Po štirih letih od začetka projekta smo spremljali, ali se na obnovljenih površinah pojavljajo tarčne vrste s sosednjih polsuhih travišč. Zanimalo nas je: 1) Ali pasivna obnova omogoča naselitev tarčnih vrst? 2) Ali lahko z abiotskimi dejavniki ali oddaljenostjo ciljnega travišča razložimo vzorce zgodnje naselitve? 3) Ali lahko z rastlinskimi znaki napovemo uspešnost naselitve različnih vrst? Na vsaki lokaciji smo postavili poskusne ploskve 4 m × 4 m, kjer smo vzorčili vegetacijo, abiotske dejavnike (vsebost kalija in fosforja v tleh, pH tal, naklon) in izmerili minimalno oddaljenost od ciljnega travišča. Testirali smo korelacijo med abiotskimi dejavniki, rastlinskimi znaki in uspešnostjo naselitve vrst. Vzorci kolonizacije so bolj odvisni od bližine ciljnega travišča kot pa od abiotskih dejavnikov tal, poleg tega se je vegetacija razvijala drugače na nekdanji njivi kot v sadovnjaku. Na obeh rastiščih so v zgodnjih fazah obnove prevladovale konkurenčno uspešnejše vrste zveze Arrhenatherion in termofilnih ruderalnih združb. Pasivna obnova polsuhih travišč na nekdanjih obdelovanih površinah bo verjetno neuspešna brez predhodnega oranja, odstranjevanja hranil in dodajanja propagul redkih vrst

Nur große, gut vernetzte Halbtrockenrasen erreichen botanische Naturschutzziele in einer von Äckern dominierten Landschaft

Semi-dry grasslands were once widely distributed communities, but today they represent some of the most vulnerable habitats in Central Europe. European and national legislation and non-governmental organizations have managed to protect some of the remaining fragments. However, despite their status as Natura 2000 habitats, they are often endangered due to improper management, fragmentation and edge effects from adjacent croplands. By using a sample of 44 semi-dry hay meadows in the south-eastern Alpine Foreland of Styria, we investigated how species-richness and trait composition of semi-dry grassland species respond to variation in patch size, connectivity, abiotic site factors and management regimes. We used linear regression models to identify the most important drivers for richness of typical semi-dry grassland species and thus conservation value. The number of typical semi-dry grassland species was highest in well-connected fragments, i.e. units that shared two or more borders with neighbouring species-rich grasslands. Furthermore, large semi-dry grasslands (> 8000 m²) had highest numbers of semi-dry grassland species and highest relevance for conservation; no difference was found among smaller fragment sizes. Unregular management was associated with increased presence of competitive species which replaced stress-tolerant specialists. Our study indicates that under eutrophication, small fragment size and isolation, only large semi-dry grasslands can sustain a high number of species with high conservation value. The conservation value of smaller semi-dry grassland fragments could be improved by buffer zones, adapted mowing treatments and periodical sheep grazing.Artenreiche Halbtrockenrasen sind in ganz Europa selten geworden und zählen zu den gefährdetsten Lebensraumtypen (HABEL et al. 2013). Oftmals handelt es sich dabei um Überbleibsel früher weit verbreiteter Pflanzengesellschaften (DOSTÁLEK & FRANTÍK 2012). In der Steiermark (Österreich) gelang es durch Bemühungen seitens der Landesregierung und verschiedener Naturschutzorganisationen einige dieser Halbtrockenrasen-Fragmente zu erhalten (SENGL & MAGNES 2008). Obwohl diese Fragmente weitestgehend in das Natura2000-Schutzregime eingebettet wurden, ist deren Erhaltungszustand oftmals unzureichend (UMWELTBUNDESAMT 2013). In manchen Flächen beobachteten wir unterschiedliche und sich zum Teil widersprechende Schutzzielen, ein Umstand der auch aus anderen Ländern berichtet wird (WALLISDEVRIES et al. 2002). Dies resultiert mitunter in einer, für die langfristige Erhaltung der Flächen, nicht zielführenden Pflegenutzung (POSCHLOD & WALLISDEVRIES 2002). Auch können negative Einflüsse zunehmender Fragmentierung und Isolation (FISCHER & STÖCKLIN 1997), sowie die Wirkung von Randeffekten benachbarter Intensiväckern (NEITZKE 1998) zu einer ungünstigen Entwicklung der Halbtrockenrasen führen. In unserer Studie haben wir die Auswirkungen abiotischer Standortparameter sowie von Flächengröße, Konnektivität und Management auf die Artendiversität, Artenzusammensetzung und Vorkommen von Merkmalsgruppen von Gefäßpflanzen untersucht