Pflanzenvielfalt nach Landwirtschaft: keine vollständige Erholung ohne Hilfe
Grasland in Cedar Creek, Minnesota (USA) – eines der ältesten ehemaligen Felder oben links sowie Reste einer Grassteppe unten rechts. (Bild: Forest Isbel)
Noch Jahre nach einer landwirtschaftlichen Nutzung ist die pflanzliche Vielfalt im Vergleich zu unberührten Flächen eingeschränkt.
Leipzig/Minnesota. Die Landwirtschaft gilt als einer der wesentlichen Störfaktoren ökologischer Systeme – und es kann lange dauern, bis sich ehemals landwirtschaftlich genutzte Flächen wieder erholen. Ohne aktive Renaturierungsmaßnahmen kann sich diese Erholung noch weiter herauszögern und ist zudem häufig unvollständig; das zeigt ein Team unter der Leitung des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universität Leipzig (UL), der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (MLU) und des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung (UFZ). In ihrer Studie im Journal of Ecology beleuchten sie, wie sich ehemals landwirtschaftlich genutzte Flächen auf verschiedenen Ebenen erholen, und zeigen konkrete Renaturierungsmaßnahmen auf, die der Biodiversität helfen können, sich zu regenerieren.
Landnutzung, unter anderem die Umwandlung natürlicher Lebensräume in landwirtschaftliche Flächen, ist weltweit der wichtigste Treiber für den Verlust der Biodiversität. Jedoch sollte man meinen, dass sich nach einer ausreichenden Zeit ohne wesentliche anthropogene Störfaktoren die Biodiversität wieder erholt. Die Regeneration gestörter Ökosysteme, deren Anleitung und Vorantreiben sind Gegenstand der Renaturierungsökologie. Entsprechend Ziel 2 des Rahmenprogramms für die biologische Vielfalt der UN-Biodiversitätskonvention (CBD) sollen sich bis 2030 mindestens 30 % degradierter Fläche an Land, in Binnengewässern sowie in Küsten- und Meeresökosystemen im Prozess einer effektiven Renaturierung befinden.
Um mehr über diesen Prozess auf ehemaligen Landwirtschaftsflächen zu erfahren, untersuchte ein Forschungsteam unter der Leitung von iDiv, MLU und UFZ, wie sich die Biodiversität und die Zusammensetzung der Arten in 17 gemäßigten Graslandflächen in Minnesota (USA) erholt. Diese Flächen wurden in der Vergangenheit gepflügt und landwirtschaftlich genutzt, die Nutzung wurde jedoch zwischen 1927 und 2015 eingestellt, so dass einer Rückeroberung durch die Natur und eine Erholung der Vegetation erfolgen konnten. Die Forschenden verglichen diese stillgelegten Flächen mit Grasland, das nie beackert worden war und als Referenz für ein natürliches System diente. „Wir wollten herausfinden, wie schnell und wie vollständig die landwirtschaftlich genutzten Flächen ihre ursprüngliche Biodiversität zurückgewinnen. Wenn wir diesen Prozess besser verstehen, können wir auch besser einschätzen, wie wir ihn mit Renaturierungsmaßnahmen unterstützen und beschleunigen können“, sagt Erstautorin Dr. Emma Ladouceur von iDiv, UL und MLU, die zudem als Gastwissenschaftlerin am UFZ forscht.
Nach 80 Jahren immer noch geringerer Artenreichtum
Die Forschenden fanden heraus, dass sich die stillgelegten Felder selbst nach 80 Jahren noch nicht erholt hatten. Im Vergleich zu den unberührten Flächen lag die Zahl der Arten im Durchschnitt bei 65 %. Zudem erholte sich mit der Zeit zwar die Zusammensetzung der Pflanzenarten, aber eben nicht vollständig. Kurz nach der Stilllegung siedelten auf den alten Feldern vor allem Unkrautpflanzen und andere, wenig störungsanfällige Arten an. Nach und nach kamen auch solche Pflanzen wieder vor, die typischerweise auf den unberührten Flächen zu finden waren; ihre Zahl erhöhte sich mit der Zeit. Allerdings gab es auch 63 einheimische Arten, die ausschließlich im unberührten Grasland zu finden waren und sich nicht wieder auf den Renaturierungsflächen ansiedelten. Dort kamen hingegen deutlich mehr fremde Arten wie Gräser und Unkräuter vor, die typisch für ehemalige Nutzflächen sind.
In ihrer Studie konzentrierten sich die Forschenden darauf, wie sich ehemals landwirtschaftlich genutzte Felder ohne aktive Renaturierungsmaßnahmen erholen. Mithilfe ihrer Erkenntnisse könnten entsprechende Maßnahmen ausgearbeitet werden, die diesen Prozess noch besser unterstützen. „Indem wir uns genau anschauen, wie sich die Artenzusammensetzung in verschiedenen Größenordnungen erholt, bekommen wir ein besseres Verständnis davon, welche Arten im Fokus von Renaturierungen stehen könnten und wie wir den Ökosystemen helfen können, sich zu erholen“, erklärt Prof. Dr. Stan Harpole, Leiter der Forschungsgruppe Physiologische Diversität am UFZ, bei iDiv und der MLU. „Das könnte zum Beispiel durch Aussäen oder Pflanzen von Arten geschehen, von denen wir wissen, dass sie sich auf den alten Feldern nicht von allein ansiedeln, und durch das Management exotischer Arten, um den Wettbewerb mit den einheimischen Pflanzen zu reduzieren“, fügt Dr. Emma Ladouceur hinzu.
Sachkundige Beratung für politische Entscheidungen
„Für unsere Studie haben wir wertvolle seltene und über einen langen Zeitraum gesammelte Daten genutzt, um wichtige räumlich abhängige Muster abzuleiten. Daraus können wir wiederum praktische Schlussfolgerungen ziehen, die auch für die Politik relevant sind. Unsere Ergebnisse können zum Beispiel helfen, die Ziele für Renaturierungen besser einzuordnen, wie sie bei internationalen Plattformen wie kürzlich auf der Biodiversitätskonferenz der UN (COP15) diskutiert werden“, sagt Letztautor Prof. Dr. Jonathan Chase, Leiter der Forschungsgruppe Biodiversitätssynthese bei iDiv und der MLU.
Die Studie wurde u. a. gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG; FZT-118).
Kati Kietzmann
Originalpublikation
(iDiv-Forschende und -Alumni fett)
Ladouceur, Emma; Forest, Isbell; Clark, Adam; Harpole, W. Stanley; Reich, Peter; Tilman, David; Chase, Jonathan (2023); The recovery of plant community composition following passive restoration across spatial scales. Journal of Ecology, DOI: 10.1111/1365-2745.14063
Ansprechpartner:
Dr. Emma Ladouceur
Postdoktorandin in den Forschungsgruppen Physiologische Diversität und Biodiversitätssynthese
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ
Alexander von Humboldt-Stiftung
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Universität Leipzig
Tel.: +49 341 9733255
E-Mail: emma.ladouceur@idiv.de
Prof. Dr. Jonathan Chase(spricht nur Englisch)
Leiter der Forschungsgruppe Biodiversitätssynthese
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg
Tel.: +49 341 9733120
E-Mail: jonathan.chase@idiv.de
Web: www.idiv.de/de/profile/35.html
Dr. Volker Hahn
Abteilung Medien und Kommunikation
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Tel.: +49 341 97 33154
E-Mail: volker.hahn@idiv.de
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