• Band 1 (2001) • S.101-108

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ISSN 1618-1735

Abschatzung der zur ErhaJtung einer lokaltypischen Ackerflora benotigten FIache am Beispiel der Gemarkung Erda (Lahn-Dill­Bergland, Hessen)

RAIN ER W ALDHARDT & ANNETTE OTTE

Abstract:

Calculation of the area needed to conserve arable weed species in the rural district Erda (Lahn-DiII Highlands, Hesse) - The frequency of arable weed species essentially depends on the intensity of cultivation. The area needed to conserve such species is much larger in case of intensive cultivation. As shown by probability calculus, the available space in the rural district Erda (Lahn-Dill­Highlands, Hesse) is occasionally insufficient and intensive cultivation results in species loss. On the other hand, low input practices facilitate species richness, even if there are only a few cultivated fields.

Zusammenfassung

Auf intensiv genutzten AckerschHigen der Gemarkung Erda (Lahn-DiII-Kreis, Hessen) kommen zahlreiche Ackerwildkrautarten mit erheblich geringeren Stetigkeiten vor als bei extensivem bzw. sehr extensivem Ackerbau. Hieraus folgt ein bei intensiver Nutzung erheblich groBerer Fllichenbedarf, urn diesen Arten einen Lebensraum zu bieten. Dieser Flachenbedarf ist - wie tiber Wahrscheinlichkeitsberechnungen abgeschlitzt wurde - mitunter groBer als die im Bezugsraum zur Verftigung stehende Flache, so dass bei allein intensivem Ackerbau mit einem Artenverlust zu rechnen ist. Andererseits kann durch sehr extensive Nutzung auf erheblich geringerer F1liche eine vielfliltige und standortgemliBe Ackerflora gewlihrleistet werden.

1. Einleitung

Der floristische y-Artenreichtum (Gesamtartenreichtum nach WHITTAKER 1972) wird in Kulturlandschaften wesentlich durch das Spektrum der Nutzungsformen, -intensitliten, -muster und die Dynamik der Landnutzung gepragt. Einerseits sind zahlreiche Arten in ihrem Lebenszyklus an die nutzungsspezifische anthropogene Standort-Dynamik (anthro­pogene SWrungen) angepasst bzw. allein in den dadurch bedingten Phytocoenosen konkurrenzflihig (SUKOPP 1972, SUKOPP & SCHOLZ 1997, WALDHARDTet al. 2001). Andererseits werden bei intensiver Nutzung - soweit diese die Entwicklung von Wildpflanzen tiberhaupt ermoglicht (KORNECK et at. 1998) - einige wenige 'Dominanzarten' zuungunsten der meisten tibrigen Arten relativ gefCirdert.

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Mit zunehmender Nutzungsintensitat besteht somit ein steigender Flachenbedarf, urn sicherzustellen, dass auch die Ubrigen Arten zumindest vereinzelt zur Entwicklung kommen konnen. Am Beispiel dreier Intensitatsstufen ackerbaulicher Landnutzung in der Gemarkung Erda (Lahn-Dill-Kreis, Hessen) werden Berechnungen vorgestellt, die unter mehreren vereinfachenden Annahmen eine Abschatzung des Flachenbedarfs zur Erhaltung einer lokaltypischen Ackertlora ermoglichen sollen.

2. Untersuchungsgebiet und Kennzeichnung der ackerbaulichen Nutzung

Die Gemarkung Erda (Gesamttlache 1154 ha) ist in der naturraumlichen Untereinheit Niederweidbacher Becken der Ostabdachung des Rheinischen Schiefergebirges gelegen (KLAUSING 1988). In einer Hohenlage zwischen 270 und 390 m U. NN Uberwiegen periglaziare Lagen Uber Tonschiefer und Grauwacke, die als Lockergesteine das Uberwiegende Substrat der Bodenbildung darstellen (SCHOTfE & FELlx-HENNINGSEN 1999).

Die Landwirtschaftstlache der Gemarkung Erda umfasst ca. 550 ha. An zumeist maBig geneigten Hangen (Hangneigungen bis ca. 10°) mit basenarmen Regosolen und Braunerden sind Acker- und GrUnlandnutzung kleinraumig verzahnt. GrUnland herrscht auf ausgesprochen wechselfeuchten Pseudogleyen vor. Hangzugwasser fUhrt dort zu einer vergleichsweise guten Basenversorgung der BOden. Die Gleye der schmalen Auenbander werden fast ausschlieBlich als DauergrUnland bewirtschaftet. Bei jahrlichen Niederschlagssummen von ca. 750 mm und mittleren Jahrestemperaturen von 7,5 °C sind die Bedingungen fUr ackerbauliche Nutzung insbesondere aufgrund der kleinraumig wechselnden edaphischen Gegebenheiten sowie sehr geringer SchlaggroBen kaum mehr gewinnbringend. Anbaualtemativen (z. B. Anbau von Olptlanzen) werden in laufenden Untersuchungen erprobt (MULLER et al. 1999).

Gleichwohl werden noch heute etwa 25 % der Gemarkungstlache zumeist mit Gerste, Raps und Roggen bestellt. Der Anteil des Ackerlands hat sich damit, wie eine Luftbild­auswertung der Arbeitsgruppe ergab, im Vergleich zu 1950 kaum geandert (W ALDHARDT et al. 2000). Im Jahr 1998 war das Ackerland in 441 Ackerschlage mit einer mittleren SchlaggroBe von 0,7 ha (Minimum: 880 m2; Maximum 69.700 m2) unterteilt. Neben einer Vielzahl von Nebenerwerbs-Landwirten, die meist nur einige Schlage bewirtschaften, nutzen zwei Haupterwerbs-Betriebe jeweils etwa 100 ha Ackerland. Die Intensitat der ackerbaulichen Nutzung, die sich u. a. in den Bestandesdichten der Kulturen und im Grad der "Verun­krautung" niederschlagt, ist in den Nebenerwerbs-Betrieben im allgemeinen als extensiv zu bezeichnen (vgl. NOWAK \988). Ein Haupterwerbs-Betriebe wirtschaftet deutIich intensiver, der zweite dagegen sehr extensiv. Dies kommt auch im Mitteleinsatz und in den Fruchtfolgen der Betriebe zum Ausdruck. So werden die intensiv genutzten Acker mit jahrlich etwa 160 bis 220 kg N/ha mineralisch gedUngt, wahrend im sehr extensiv wirtschaftenden Betrieb die Fruchtfolgen zur N-DUngung urn Leguminosen (Lupine, Erbse) und liickig mit Klee begrUnte einjahrige Brachen erweitert sind (vgl. W ALDHARDT et al. in prep.).

Abschatzung der zur Erhaltung einer lokaltypischen Ackertlora benotigten Flache ... 103

3. Methoden

Es erfolgte eine Berechnung der Anzahl ackerbaulich genutzter Schllige, die in den unterschiedenen Intensitlitsstufen gegeben sein muss, urn bei rliumlich zufaIliger Lage der Schllige sicherzustellen, dass auch Arten mit geringer Stetigkeit mit mindestens einem Vorkommen nachgewiesen werden konnen. Hierzu wurden die Stetigkeiten (Vorkommen in Prozent der floristisch vollstlindig kartierten Fllichen; die Anzahl der kartierten Fllichen n ist in Tab. 1 angegeben) der Ackerwildkrautarten in den intensiv, extensiv bzw. sehr extensiv genutzten Ackerschlligen ermittelt. Diese wurden in Wahrscheinlichkeitsberechnungen herangezogen.

Die Auswertungen erfolgten getrennt fUr zwei Standorttypen. Es wurden Teilrliume mit (i) Regosolen und Braunerden und mit (ii) Pseudogleyen ausgewiesen, deren floristisches Inventar si ch deutlich unterscheidet. Die standortIiche Gliederung der Gemarkung sowie das f10ristische Inventar der Tei Irliume werden von W ALDHARDT et al. (1999) und W ALDHARDT et al. (2000) ausftihrlich beschrieben.

Es wurde vereinfachend davon ausgegangen, dass die Ackerwildkrautarten innerhalb der Teilrliume zuflillig verteilt und die Wahrscheinlichkeit ihrer Vorkommen unabhlingig von den SchlaggroBen sind. Wird eine Binominalverteilung (WEBER 1986) zugrunde gelegt, gilt:

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mit n = Anzahl der Ackerschllige; S = Stetigkeit einer Art (%) und p = 95 %ige Wahrscheinlichkeit.

Als Ackerwildkrautarten wurden solche Arten des Ackerlands berucksichtigt, die nach HUPPE & HOFMEISTER (1990) als pflanzensoziologische Kennarten der Unterklasse Violenea arvensis Htippe & Hofm. 1990 (AckerwildkrautgeseIlschaften) bzw. der Ordnungen, Verblinde und Assoziationen der Unterklasse angesehen werden. Insbesondere diese Arten sind zu ihrer Entwicklung auf die fUr ackerbauliche Nutzung typische Standort­Dynamik angewiesen und kommen im Dauergrunland und auf langjlihrigen Ackerbrachen der Gemarkung alien falls vereinzelt vor (W ALDHARDT et a!. 2000). Die Nomenklatur richtet sich nach WISSKIRCHEN & HAEUPLER (1998).

4. Ergebnisse

Insgesamt wurden auf 66 Ackerschlligen 51 Ackerwildkrautarten notiert. Die Gesamt­artenzahlen sind bei intensiver Nutzung am niedrigsten (Tab. 1). Die meisten der Arten entwickeIten sich bei sehr extensiver Nutzung und erreichen auch dort die hochsten Stetigkeiten. In extensiv genutzten Schlligen sind die Stetigkeiten der Arten oftmals etwas, in intensiv genutzten erheblich niedriger.

Unabhlingig von den Standorttypen und Nutzungsintensitliten ist Fallopia convolvulus (Gemeiner Windenknoterich) die hliufigste Ackerwildkrautart. Auch die ebenfalls hliufige Matricaria recutita (Echte Kamille) - als standortgemliBe Ackerwildkrautgesellschaften der Winterungen sind in Erda das Aphano-Matricarietum chamomillae R. Tx. 37 (Echte Kamillen-Gesellschaft) sperguletosum und thlaspietosum anzusehen (vg!. WALDHARDT et a!. 2000) - erreicht unabhlingig von den Nutzungsintensitliten hohe Stetigkeiten. Weitere Kennarten der Violenea arvensis wie Tripleurospermum perforatum (Geruchlose Kamille)

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oder Capsella bursa-pastoris (Gemeines Hirtentaschel) sind auf den intensiv genutzten Ackern deutlich seltener. Dies gilt auch fUr die Arten der Sperguletalia arvensis Hilppe & Hofm. 1990 (Sporgel-Gesellschaften) und fUr Arten der Papaveretalia rhoeadis Hiippe & Hofm. 1990 (Klatschmohn-Gesellschaften). Erstere kommen in Erda fast ausschlieBlich auf Regosolen und Braunerden vor, letztere sind auf den basenreicheren Pseudogleyen haufiger.

Tab. 1 Stetigkeiten von Ackerwildkrautarten im Ackerland der Gemarkung Erda (Lahn-DiII-Kreis, Hessen) - Vergleich zweier Standorttypen und dreier Nutzungsintensitaten.

Standorttyp Regosole u. Pseudogleye Braunerden

Nutzungsintensitiit - +- + - +- + Soz.

n der kartierten Parzellen 13 13 12 10 8 10

Gesamtzahl der Ackerarten 47 34 35 41 37 28

Fallopia convolvulus 95 100 lOO 100 100 80 Ukl

Matricaria recutita 75 70 75 100 90 90 Al

Tripleurosp. per/oratum 95 100 75 100 100 70 Ukl

Viola arvensis 95 100 60 100 100 70 Ukl

Myosotis arvensis 80 70 25 70 90 40 Ukl

Capsella bursa-pastoris 75 45 10 80 50 20 Ukl

Scleranthus annuus 40 45 01

Papaver argemone 25 15 A2

Spergula arvensis 25 10 10 01

Veronica triphyllos 10 A2

Thlaspi arvense 40 30 10 100 75 40 02

Fumaria officinalis 45 25 25 70 65 10 VI

Euphorbia helioscopia 45 15 30 70 65 10 VI

Veronica persica 20 30 10 60 65 20 02

Sinapis arvensis 35 15 15 60 50 10 02

Papaver rhoeas 15 20 40 02

Datengrundlage: Floristische Kartierung ganzer AckerschHige in den Jahren 1997 - 2000. NutzungsintensiUit: - sehr extensiv; +- extensiv; + intensiv (vg\. Kap. 3). Soz.: Pflanzensozio\. Kennart nach HOPPE & HOFMEISTER (1990) - UKL: Violenea arvensis; 01: Sperguletalia arvensis; 02: Papaveretalia rhoeadis; VI: Fumario-Euphorbion; AI: Aphano-Matricarietum chamomillae; A2: Papaveretum argemones.

Stetigkeiten in Prozent (auf-/abgerundet in 5 % Schritten).

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106 Rainer Waldhardt & Annette Oue

Auf der Grundlage der erhobenen Stetigkeiten ergibt sich bei sehr extensiver Nutzung am Standorttyp Regosole und Braunerden ein Fllichenbedarf von etwa 10 Ackerschlagen, urn 30 der fUr diesen Standorttyp etwa 50 standortgemaBen Ackerwildkrautarten (vg\. W ALDHARDT et a\. in prep.) mit mindestens einem Vorkommen in der Gemarkung Erda mit 95 %iger Wahrscheinlichkeit nachweisen zu konnen (Abb. 1). Entsprechend sind am Stand­orttyp Pseudogleye etwa 12 sehr extensiv genutzte Ackerschlage erforderlich, urn 60 % der dort etwa 40 standortgemaBen Ackerwildkrautarten mindestens ein Vorkommen zu ermoglichen. Dieser Flachenbedarf ist bei extensiver und intensiver Nutzung erheblich groBer. So sind bei intensiver Nutzung auf Regosolen und Braunerden etwa 35, auf Pseudogleyen 24 Schllige erforderlich. Auf der Grundlage der Stetigkeiten der erhobenen Arten deutet si ch ein exponentiell steigender F1achenbedarf an, damit sich auch die librigen standortgemaBen Ackerarten mit geringeren Stetigkeiten mit gleicher Wahrscheinlichkeit in der Gemarkung entwickeln konnen: auf intensiv ackerbaulich genutzten Regosolen und Braunerden waren hierzu etwa 250 Ackerschlage erforderlich. Auf Pseudogleyen errechnet sich entsprechend ein Flachenbedarf von etwa 120 Ackerschlagen. Da in der Gemarkung derzeit jedoch nur 58 Schlage dieses Standorttyps ackerbaulich genutzt werden, ware bei allein intensiver Nutzung dieser mit einem Verlust von etwa flinf Ackerwildkrautarten zu rechnen.

Beim Vergleich des Flachenbedarfs flillt auf, dass sich am Standorttyp Pseudogleye extensive und sehr extensive Nutzung deutlich weniger voneinander unterscheiden als am Standorttyp Regosole und Braunerden. Flir den Standorttyp Pseudogleye errechnet si ch sogar ein bei extensiver im Vergleich zu sehr extensiver Nutzung etwas geringerer Fllichenbedarf. Demnach wirkt sich in der Gemarkung Erda ein sehr extensiver Ackerbau insbesondere auf Regosolen und Braunerden sehr positiv auf den floristischen Arten­reichtum aus bzw. es besteht dort die Moglichkeit, einem GroBteil der standortgemaBen Ackerwildkrautarten auf vergleichsweise geringer Gesamtflache einen geeigneten Lebens­raum zu bieten.

5. Diskussion

Die Bedeutung extensiver ackerbaulicher Nutzung flir die floristische Artenvielfalt wurde bereits in einer Vielzahl von Untersuchungen aufgezeigt; eine Entwicklung artenreicher und standortgemaBer Ackerwildbestande wird seit etwa 20 Jahren in extensiv genutzten Ackerreservaten und auf Schlagen sog. Ackerrandstreifenprogramme gefOrdert (fUr zahlreiche Literaturhinweise vg\. W ALDHARDT 1994). Auf zumeist gezielt ausgewahlten Flachen werden dort gefiihrdete Arten geschlitzt bzw. gefOrdert. Wahrend bei gezielter Flachenauswahl bereits wenige derart bewirtschaftete Ackerschlage ausreichen, urn den meisten der flir die jeweiligen Standortgegebenheiten typischen Arten einen Lebensraum zu bieten, besteht bei zuflilliger F1achenauswahl ein groBerer F1achenbedarf.

In landschaftsbezogenen Untersuchungen wurde dieser F1achenbedarf bislang nicht auf der Grundlage von Berechnungen abgeschatzt. Dies mag mit der nicht unerheblichen Unsicherheit zu begrlinden sein, mit der auch die hier vorgestellte Abschatzung des Flachenbedarfs behaftet ist. Einerseits gilt es, die den Berechnungen zugrunde liegenden vereinfachenden Annahmen (z. B. zufiillige Verteilung der Arten innerhalb der Standort­typen) zu prtifen. Auch entsprechen die ermittelten Stetigkeiten der Arten bei den gege-

Abschatzung der zur Erhaltung einer lokaltypischen Ackerflora ben6tigten Flache ... 107

benen StichprobengroBen nicht unbedingt denen, die auf der Gesamtzahl der Ackerschlage gegeben sind. Vielmehr wird die Genauigkeit der Stetigkeitsangaben mit abnehmenden Stetigkeiten der Arten rasch geringer (vg!. W ALDHARDT et a!. in prep). Die hieraus resul­tierenden Ungenauigkeiten lassen sich jedoch grundsatzlich durch eine ggf. feinere standortliche Differenzierung der Datenerhebung sowie groBere Stichproben verringern. Unsicher bleiben die Berechnungen aber auch dann, da nicht unbedingt davon auszugehen ist, dass das Vorkommen auf allein einer Ackerflache einer Gemarkung ausreicht, damit sich eine Ackerwildkrautart dort langfristig halten kann. In diesem Zusammenhang besteht erheblicher Forschungsbedarf an populationsbiologischen Unlersuchungen, aus denen sich eine entsprechende Mindestzahl erforderlicher Populalionen ableiten lieBe.

4. Danksagung

Wir danken der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) fUr die finanzielle UnterstUtzung im Rahmen des SFB 299 "Landnutzungskonzepte fUr periphere Regionen". FUr die Hilfe bei der Datenerhebung sei Frau Katja Fuhr-BoBdorf und Frau Jutta Schmidt gedankt.

S. Literatur

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Manuskriptannahme: 12.01.2001

Anschrift des korrespondierenden Verfassers:

Dr. Rainer Waldhardt Professur fUr Landschaftsokologie und Landschaftsplanung lustus-Liebig-Universitat GieBen (FB 09) Heinrich-Buff-Ring 26-32 35392 GieBen e-Mail: Rainer.Waldhardt@agrar.uni-giessen.de