Ursachen und Auswirkungen der Ausbreitung von Lupinus polyphyllus Lindl. im Bergwiesenökosystem der Rhön und Maßnahmen zu seiner Regulierung

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2003

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http://dx.doi.org/10.22029/jlupub-16709

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Das Naturschutzgebiet `Lange Rhön` (2666 ha) liegt im Grenzraum der Bundesländer Bayern, Hessen und Thüringen. Seit einigen Jahrzehnten überwächst dort die Stauden-Lupine (Lupinus polyphyllus) artenreiche Storchschnabel-Goldhaferwiesen und Borstgrasrasen und impliziert dadurch Habitatsveränderungen für die zentralen Leitarten der Rhön (Wiesenbrüter: Birkhuhn und Wachtelkönig). Die Erhaltung repräsentativer Ausschnitte dieser Kulturlandschaft wird damit gefährdet. In der vorliegenden Arbeit wurden die Ursachen für den Etablierungserfolg und der damit verbundenen starken Ausbreitung von Lupinus polyphyllus in den Hochlagen der Rhön untersucht. Die Folgen für das Artenspektrum geschützter Biotoptypen im Biosphärenreservat Rhön wurden aufgezeigt und die Möglichkeiten eines zukünftigen Managements von Lupinus-Beständen anhand von Pflegeversuchen ermittelt und dargestellt. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen: 1. Der ursprünglich im Nordwesten Amerikas beheimatete Neophyt Lupinus polyphyllus wurde 1942 zur Standortsverbesserung in Fichtenaufforstungen der `Langen Rhön` eingesät. Diese mit Absicht erfolgte antrophogene Fernausbreitung von Lupinus polyphyllus war Voraussetzung für seine weitere Ausbreitung. 2. Die flächige Ausbreitung des Neophyten konnte erst durch Nutzungsveränderung in den letzten Jahrzehnten erfolgen. Durch die Veränderungen der Rahmenbedingungen in der Landwirtschaft (Verbrachung, späte Mahd, Minimalpflege) wurden die Eigenschaften des Neophyten Lupinus polyphyllus zur Einnischung in das Bergwiesenökosystem der Hochrhön gefördert. Der Vertragsnaturschutz hält eine Flächennutzung nur monitär über Prämien aufrecht, wodurch die Ausbreitungsmechanismen und -strategien von Lupinus polyphyllus z. T. unterstützt werden. 3. Die Amplitude der Pflanzengesellschaften, in denen sich Lupinus polyphyllus einnischt, reicht von artenreichen Borstgrasrasen über Goldhaferwiesen bis hin zu Feuchtwiesen und Kleinseggenrasen, wobei der Schwerpunkt ihrer Verbreitung in den frischen Standorten der Goldhaferwiesen liegt. 4. Die Ausbreitung von Lupinus polyphyllus findet vorwiegend über den generativen Weg statt. 120 2094 Samen je adulter Pflanze werden jährlich im Radius von 6 m ausgeschleudert. Die Diasporen sind mit hohen Stickstoff- und Alkaloidgehalten ausgestattet und erreichen bei allen Temperaturstufen hohe Keimungsfähigkeitsraten. Allerdings sind die Samen zur Keimung auf offene, konkurrenzarme Bodenstellen (safe-sites) angewiesen, die durch Auflösung der Grasnarbe durch späte Pflege, durch mechanische Beschädigung der Grasnarbe bei Pflegearbeiten oder durch Tiere entstehen. Die vegetative Ausbreitung über Polykormonbildung kann bis 0,2 m im Jahr betragen. 5. Sobald Lupinus polyphyllus in die Bergwiesenökosysteme Borstgrasrasen und Goldhaferwiesen eindringt, überwächst sie diese ab dem zweiten Lebensjahr (Schichtenumbau in Bergwiesen). Hierdurch wird die ursprüngliche Vegetation beschattet (u. a. Leitarten der Naturschutzpraxis), Licht liebende Arten werden verdrängt und die dichte Gras- und Krautschicht löst sich im Laufe der Zeit auf. Diasporen bekommen ideale Keimbedingungen. 6. Zusätzlich reichert Lupinus polyphyllus seine Bestände mittels N2-fixierender Bradyrhizobien mit Stickstoff an und das tief in den basaltischen Untergrund hineinwachsende Wurzelsystem nimmt Nährstoffe aus dem Untergrund auf, transportiert sie in die oberirdische und oberflächennahe Phytomasse und reichert somit an Pflanzennährstoffen arme Ah-Horizonte an (Nährstoffpumpe). Durch die Nährstoffanreicherung verschiebt sich das Arteninventar zugunsten Nährstoffe liebender Gräser und Kräuter. In Lupinus-Beständen sind die Nährstoffkonzentrationen von Stickstoff, Kalzium und Magnesium deutlich höher als in benachbarten Goldhaferwiesen. Ende Juni bis Mitte August sind die höchsten Nährstoffgehalte in der oberirdischen Biomasse gebunden, wobei die Stickstoffkonzentration in der Wurzel von Lupinus polyphyllus bereits ab Mitte Juni wieder ansteigt. Die Biomasseproduktion ist in Lupinus-Dominanzbeständen um ein Drittel höher ist als in benachbarten Beständen ohne Lupinus polyphyllus. 7. Lupinus polyphyllus kann sowohl durch den Einsatz von Maschinen als auch durch Schafe reguliert werden. Entscheidend für den Erfolg sind der Zeitpunkt (vor Ausreifung der Samen) und die Wiederholung der Maßnahmen. Jede Pflege muss über 3 5 Jahre hinweg mindestens zweimal jährlich durchgeführt werden.

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