Anpassungsfähigkeit von Pflanzenarten montaner Borstgrasrasen an den Klimawandel und an Landnutzungsveränderungen

Stipendiatin/Stipendiat: Nils Stanik

Borstgrasrasen sind artenreiche Kulturlandschaftsökosysteme mit starker Bindung an montane Regionen, die in den vergangenen Jahrzehnten stark durch veränderte Landnutzungspraktiken oder die Nutzungsaufgabe auf Grenzertragsstandorten beeinträchtigt wurden. Trotz des strengen Lebensraum- und Artenschutzes auf nationaler und europäischer Ebene – u. a. durch die Festlegung als ein prioritär zu schützender Lebensraumtyp (FFH-LRT: »Artenreiche montane Borstgrasrasen«; Code: 6230*) – weisen Borstgrasrasen und ihre charakteristischen Pflanzenarten gebietsübergreifend einen schlechten Erhaltungszustand auf. Verstärkter Handlungsbedarf seitens des Naturschutzes besteht vor allem hinsichtlich der zukünftig zu erwartenden Beeinträchtigungen durch den Klimawandel. Dies gilt auch für das Untersuchungsgebiet – die montanen Lagen der Rhön –, in dem bisher zwar noch großflächig entsprechende Lebensraum- und Zielartenvorkommen existieren, wo aber keine Ausweichmöglichkeiten in höhere Lagen bestehen.

Im Promotionsvorhaben sollen wissenschaftliche Erkenntnisse für die Erhaltung gefährdeter Pflanzenarten artenreicher montaner Borstgrasrasen am Beispiel der beiden nationalen Verantwortungsarten Arnica montana (Bergwohlverleih) und Hieracium lactucella (Geöhrtes Habichtskraut) unter Klimawandel- und Nutzungseinflüssen gewonnen und daraus Beiträge für deren adäquaten Schutz unter naturschutzfachlichen Gesichtspunkten abgeleitet werden. Zielsetzung ist es, Reaktionen und Anpassungspotenziale dieser naturschutzfachlich wertvollen Pflanzenarten aufgrund ihrer phänotypischen Plastizität zu bestimmen, die sich aus sensitiv reagierenden Funktionsmerkmalen (plant functional traits) ableiten lassen. Mit den Merkmalen sind adaptive Funktionen im Sinne einer Anpassung an neue Umwelten und Klimabedingungen verbunden, die damit ggf. überlebensentscheidende Funktionen übernehmen können. Sich daraus ergebende Fragestellungen sind u. a., (i) wie und in welchem Umfang reagieren phänotypische Funktionsmerkmale der Zielarten auf veränderte Klima- und Wuchsbedingungen – (ii) welche fitness-relevanten Vor- oder Nachteile bringen diese Anpassungen mit sich – und (iii) kann das naturschutzfachliche Pflegemanagement dahingehend angepasst werden, dass diese Arten trotz der zu erwartenden Klimaveränderungen in Borstgrasrasen der Mittelgebirge überleben.

Das Untersuchungsgebiet bildet das zentral in Deutschland gelegene UNESCO Biosphärenreservat Rhön, das sich nicht nur durch ein national, sondern auch durch ein europäisch bedeutsames Borstgrasrasenvorkommen (einschließlich der untersuchten Zielarten) auszeichnet und als Mittelgebirgsregion im subatlantischen-subkontinentalen Übergangsraum ausgehend von regionalisierten Modellierungen stark durch Klimawandelerscheinungen betroffen sein wird.

Die Bearbeitung des Themas erfolgt in einem Bausteinkonzept: Im Baustein I wird zur Erforschung ausgewählter Klimawandeleffekte (Simulation von unterschiedlich reduzierten Frühjahrs- und Sommerniederschlägen) in Verbindung mit einer veränderten Nutzung (frühe und späte Mahdzeitpunkte) ein Feldexperiment unter den in situ-Bedingungen der Zielarten durchgeführt und deren Reaktionen und Anpassungsfähigkeiten anhand von ausgewählten funktional plant traits untersucht. Im Baustein II wird zur Validierung der Ergebnisse des Feldexperiments eine vergleichende Geländeuntersuchung an Populationen der beiden Zielarten entlang eines (erweiterten) Höhen- und Nutzungsgradienten in der Rhön vorgenommen. Der Baustein III führt die gewonnenen Ergebnisse und Erkenntnisse zusammen und bewertet diese zielführend für den Naturschutz, um daraus im Kern dieses Bausteins management-relevante Handlungsempfehlungen ableiten zu können und ggf. mit einem angepassten Naturschutzmanagement für die gefährdeten Zielarten und die Borstgrasrasen selbst reagieren zu können.

Förderzeitraum:
01.01.2017 - 31.12.2019

Institut:
Universität Kassel
FG Landschafts- und Vegetationsökologie

Betreuer:
Prof. Dr. Gert Rosenthal

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URL: http://www.uni-kassel.de/fb06/fachgebiete/landschaftsarchitektur-und-planung/landschafts-und-vegetationsoekologie/profil.html

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