Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
In der Rh\u00f6n f\u00fchrt die invasive Stauden-Lupine (Lupinus polyphyllus Lindl.) zu dauerhaften Ver\u00e4nderungen von \u00d6kosystemprozessen und -funktionen (z. B. Stickstoffeintrag und Ver\u00e4nderung der Vegetationsstruktur). Auf den invadierten Wiesen sind eine Verschiebung der Pflanzenarten hin zu hochw\u00fcchsigen, ruderalen Artengruppen sowie ein R\u00fcckgang der Artenzahl festzustellen. In diesem Projekt wird ein Konzept zur dauerhaften Restituierung und Erhaltung des artenreichen Gr\u00fcnlands entwickelt und erprobt. In zwei Explorationsvorhaben von 2015-2016 wurden bereits das Ausma\u00df der aktuellen Verbreitung von L. polyphyllus quantifiziert, die Potentiale zur Restituierung der artenreichen Bergwiesen f\u00fcr die Erhaltung der Artenvielfalt abgesch\u00e4tzt sowie eine m\u00f6gliche energetische Nutzung des Aufwuchses analysiert. In der jetzt abgeschlossenen, ersten Hauptphase wurde die Bergwiesen-Restituierung durch die Aktivierung der Samenbank und die \u00dcbertragung diasporenhaltigen Mahdguts erprobt (AP 1), die Ausbreitungsprozesse von L. polyphyllus auf Landschaftsebene analysiert (AP 2), die Effekte eines f\u00fcr die Reduktion von L. polyphyllus geeigneten Schnittregimes auf die bioenergetische Verwendung des j\u00e4hrlichen Gr\u00fcnschnitts von Bergwiesen untersucht (AP 3) und die Erfassung der Dynamik von L. polyphyllus durch Methoden der Ferner-kundung erprobt (AP 4).<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Untersuchungsgebiet liegt im Naturraum der Hohen Rh\u00f6n.
\nAP 1: M\u00f6gliche Spenderfl\u00e4chen f\u00fcr die Mahdgut\u00fcbertragung wurden identifiziert. In einem Feldexperiment wurde die Bergwiesen-Restituierung durch die Aktivierung der Samenbank und die \u00dcbertragung diasporenhaltigen Mahdguts erprobt.
\nAP 2: F\u00fcr die Untersuchungen zur Ausbreitungsbiologie von L. polyphyllus wurden unterschiedliche Vektoren und Ausbreitungswege (Ballochorie, Hemerochorie, Zoochorie, Hydrochorie) analysiert.
\nAP 3: Die Auswirkungen des Schnittzeitpunktes und des L. polyphyllus-Anteils wurde unter Ber\u00fccksichtigung der Gr\u00fcndlandvegetationstypen auf die Parameter der energetischen Verwertbarkeit untersucht.
\nAP 4: Die Untersuchungsfl\u00e4chen wurden mit Hilfe eines 3D-Laser, eines Feldspektrometers sowie drohnenbasierter RGB-, Thermal- und Hyperspektralsensoren fernerkundlich vermessen.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
AP1 \u0096 Bergwiesen-Restituierung durch Mahdgut\u00fcbertragung und Aktivierung der Samenbank
\nGeeignete Spender- und Empf\u00e4ngerfl\u00e4chen f\u00fcr die Bergwiesen-Restituierung wurden identifiziert. Dadurch konnte der Versuch zur Aktivierung der Samenbank und Mahdgut\u00fcbertragung wie geplant durchgef\u00fchrt werden. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass die Vegetationstypen trotz der starken Eingriffe erhalten blieben. Weiterhin zeigt sich eine gro\u00dfe Variabilit\u00e4t hinsichtlich der Deckung von L. polyphyllus auf den Untersuchungsfl\u00e4chen. Dies weist darauf hin, dass neben den angewandten Behandlungen der Fl\u00e4chen die Witterung einen gro\u00dfen Einfluss auf die L. polyphyllus-Deckung hat.
\nAP2 \u0096 Ausbreitungsprozesse von L. polyphyllus auf Landschaftsebene:
\nDas Selbstausbreitungspotential (Ballochorie) von L. polyphyllus ist sehr hoch, die Samen werden im Freiland drei Meter weit geschleudert, die Samensch\u00fcttung erfolgt \u00fcber mehrere Monate. Bei der Ausbreitung \u00fcber Schafkot (Zoochorie) konnten nur wenige Individuenzahlen nachgewiesen werden. Bei der Beprobung der M\u00e4hwerke (Hemerochorie) wurden im ersten Untersuchungsjahr nur wenige Individuen nachgewiesen. Bei einer erneuten Beprobung im Jahr 2019 wurden bei sp\u00e4teren Mahdterminen allerdings deutlich mehr L. polyphyllus-Samen nachgewiesen, das Ausbreitungspotential ist also stark von der Ph\u00e4nologie zum Zeitpunkt der Mahd abh\u00e4ngig. Bei der Ausbreitung \u00fcber Gew\u00e4sser (Hydrochorie) konnte nur eine m\u00e4\u00dfige Schwimmf\u00e4higkeit von L. polyphyllus-Samen nachgewiesen werden, auch im Freiland wurden nur wenige Samen nachgewiesen.
\nAP3 \u0096 Effekte des Schnittregimes auf die bioenergetische Verwendung des Bergwiesen-Gr\u00fcnschnitts
\nDer Schnittzeitpunkt hatte keinen ma\u00dfgeblichen Effekt auf den Heizwert der Biomassen, welcher im Mittel zwischen 15.5 (Goldhaferwiese) und 17.8 MJ KG-1 TM (Borstgrasrasen, BGR) lag. Einen Effekt des L. polyphyllus-Vorkommens auf den Heizwert gab es nur f\u00fcr die Biomassen aus BGR. Durch Aufbereitung der lupinendurchsetzten Biomassen mittels IFBB-Verfahren konnte deren Heizwerte signifikant erh\u00f6ht werden. Die Verg\u00e4rung der Biomasse in Batchversuchen erbrachte eine Methanausbeute der Silage von 190 bis 230 IN kg-1 oTS. Hierbei hatte werden der Schnittzeitpunkt noch das Vorkommen von L. polyphyllus einen signifikant negativen Effekt. Eine anaerobe Verg\u00e4rung des Presssaftes (IFBB) erbrachte eine Methanausbeute zwischen 260 bis 330 IN kg-1 oTS. Ein Dauerversuch konnte zus\u00e4tzlich zeigen, dass der spezifische Biogasertrag des lupinendurchsetzten Materials h\u00f6he war als des Reinbestandes von BGR.
\nAP4 \u0096 Erfassung der Dynamik von L. polyphyllus durch Methoden der Fernerkundung
\nF\u00fcr die Auswertung der Fernerkundungsdaten wurde einerseits auf Daten der Explorationsphase zur\u00fcckgegriffen, als auch auf neu erhobene Daten aus dem Jahr 2017 und 2018. Mit Hilfe multivariater statistischer Methoden und diverser aus dem 3D Laser- sowie hyperspektralen Drohnendaten abgeleiteten Informationen, konnte ein sehr guter Zusammenhang mit destruktiv gemessenen Biomassewerten (Frisch und Trocken) indiziert werden. Die bisherigen Ergebnisse liefern eine Grundlage f\u00fcr die Erstellung eines Prognosemodells sowie f\u00fcr einen Potentiellen Monitoringansatz der Lupine (AP5 im folgenden Projekt).<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
In der ersten Hauptphase wurde eine gemeinsam gestaltete Website f\u00fcr das Projekt auf den Plattformen der Universit\u00e4ten JLU Gie\u00dfen und Kassel eingerichtet. Insgesamt wurden neun Bachelor- und vier Masterarbeiten betreut. Drei internationale und zwei deutschsprachige Ver\u00f6ffentlichungen wurden publiziert. Sechs weitere Artikel sind eingereicht oder in Bearbeitung. Zwei Workshops wurden 2019 organisiert: im Mai “Fernerkundung im Naturschutz – Kontrolle invasiver Arten und Erhalt der Biodiversit\u00e4t” und im Juni “Management invasiver Pflanzenarten in Bergwiesen-\u00d6kosystemen”.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die erste Hauptphase des Projekts zur Erhaltung und Restituierung der Artenvielfalt in den Bergwiesen das Biosph\u00e4renreservats Rh\u00f6n ist planm\u00e4\u00dfig und erfolgreich verlaufen.
\nAP 1: Bergwiesen-Restituierung durch Mahdgut\u00fcbertragung und Aktivierung der Samenbank ist m\u00f6glich, allerdings ist zu beachten, dass die Witterung starken Einfluss auf den Ansiedlungsverlauf hat.
\nAP 2: Das Potential zur Selbstausbreitung der Lupine ist hoch, eine sp\u00e4te Mahd tr\u00e4gt stark zur Ausbreitung bei. Die Ausbreitung \u00fcber Schafkot findet im Gel\u00e4nde zwar statt, ist aber deutlich seltener, die Ausbreitung \u00fcber Gew\u00e4sser spielt keine \u00fcbergeordnete Rolle.
\nAP 3: Mittels IFBB wird die Qualit\u00e4t der fl\u00fcssigen und festen Bestandteile erh\u00f6ht sowie weist das Verfahren \u00fcber alle Gr\u00fcnlandstandorte hinweg eine h\u00f6here Umwelt- und Prim\u00e4renergieeinsparungen auf. Damit stellt das IFFBB eine bessere Option im Vergleich zur bisher alleinigen anaeroben Verg\u00e4rung dar.
\nAP 4: Die Nutzung von 3D Laser- sowie Hyperspektralinformationen erm\u00f6glicht die Berechnung sehr guter Ertragsmodelle. Diese k\u00f6nnen weiterf\u00fchrend in ein zuk\u00fcnftiges Prognosemodell einflie\u00dfen und zu potenziellem Lupine-Monitorin eingesetzt werden.
\nDie Voraussetzungen f\u00fcr die Durchf\u00fchrung von AP 5 (Synthese der Daten) und AP 6 (Akteursnetzwerk-Bildung) wurden geschaffen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens In der Rh\u00f6n f\u00fchrt die invasive Stauden-Lupine (Lupinus polyphyllus Lindl.) zu dauerhaften Ver\u00e4nderungen von \u00d6kosystemprozessen und -funktionen (z. B. Stickstoffeintrag und Ver\u00e4nderung der Vegetationsstruktur). Auf den invadierten Wiesen sind eine Verschiebung der Pflanzenarten hin zu hochw\u00fcchsigen, ruderalen Artengruppen sowie ein R\u00fcckgang der Artenzahl festzustellen. In diesem Projekt wird ein Konzept […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[62,2425,2422,50],"class_list":["post-21390","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-hessen","tag-kulturgueter","tag-landnutzung","tag-naturschutz"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"33637\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"Sonstige Publikationen - IFZ News Winter 2017","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"","dbu_projektdatenbank_bsumme":"459.000,00","dbu_projektdatenbank_firma":"Justus-Liebig-Universit\u00e4t Gie\u00dfen (JLU)\nInstitut f\u00fcr Landschafts\u00f6kologie und\nRessourcenmanagement","dbu_projektdatenbank_strasse":"Heinrich-Buff-Ring 26 - 32","dbu_projektdatenbank_plz_str":"35392","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Gie\u00dfen","dbu_projektdatenbank_p_von":"2017-04-01 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2019-08-31 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"2 Jahre und 5 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"06419937160","dbu_projektdatenbank_inet":"","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Hessen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"154","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"DBU-Abschlussbericht-AZ-33637_01-Hauptbericht.pdf","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21390","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"version-history":[{"count":2,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21390\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":43497,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21390\/revisions\/43497"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21390"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21390"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21390"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}