Naturschutzgerechte und nachhaltige Grünlandbewirtschaftung in Sachsen-Anhalt zur Förderung der Lebensraumtypen 6210 (*), 6440 und 6510 sowie der Verantwortungsart Dactylorhiza majalis

  • Projektziele

    Projektziele

    Die Ergebnisse des Vorhabens tragen zu einer fundierten wissenschaftlichen Grundlage für die Bewirtschaftung der Lebensraumtypen (LRT) 6210(*) (Kalk-Trockenrasen), 6440 (Brenndolden-Auenwiesen) und 6510 (Magere Flachland-Mähwiesen) sowie von Feucht- und Nasswiesen bei. Die gewonnenen Erkenntnisse und herausgestellten Empfehlungen können bei Maßnahmenableitungen für Verordnungen, Managementpläne oder Pflege- und Entwicklungspläne herangezogen werden. Des Weiteren kann bei der Weiterentwicklung von Förderrichtlinien darauf zurückgegriffen werden. Weiterhin nehmen die praktischen Maßnahmen des Projektes direkt positiven Einfluss auf die Verantwortungsart Dactylorhiza majalis (Breitblättriges Knabenkraut).

     

    Folgende Arbeitsschwerpunkte sind Bestandteil des aktuellen Projekts:

    • Untersuchung des Einflusses von Managementfaktoren auf den Erhaltungszustand von Grünlandgesellschaften auf zwei Beispielflächen der LRT 6510 (submontane Frischwiese im Südharz) und 6440 (Auengrünland der Elbaue bei Dessau)
    • Revitalisierung von Feucht- und Nasswiesen mit aktuellen oder historischen Vorkommen der Verantwortungsart Dactylorhiza majalis (Breitblättriges Knabenkraut)
    • Einfluss von Managementfaktoren auf die Bestandsentwicklung und Wiederansiedlung von Dactylorhiza majalis (Breitblättriges Knabenkraut)
    • Aktualisierung und Erweiterung (LRT 6210) des Grünlandleitfadens, Öffentlichkeitsarbeit und Wissenstransfer
  • Bewirtschaftungsversuch Hayn (Submontane Frischwiese – LRT 6510)

    Bewirtschaftungsversuch Hayn (Submontane Frischwiese – LRT 6510)

    Flächencharakteristik                                                 

    Höhe: ca. 440 m NN                         pH-Wert: 5,28 (± 0,18)
    Jahresniederschlag: 600 mm           Phosphor: 4,63 (± 1,08) (mg/100 g Boden)
    Jahrestemperatur: 6,5 ˚C                 Kalium: 15,72 (± 3,94) (mg/100 g Boden)

     

    Im Jahr 2017 wurde in der Versuchsstation Hayn der Landesanstalt für Landwirtschaft und Gartenbau der LRT 6510 (Magere Flachland-Mähwiese) in submontaner und mesotropher Ausprägung auf flachgründigem Standort angesät. Die Saatmischung setzte sich aus 12 Gräsern, 27 Kräutern und 5 Leguminosen zusammen. Die Saatstärke der Zielarten betrug 1,9 g/m².  Zusätzlich wurde als Ammensaat eine Mischung aus Buchweizen (Fagopyrum esculentum), Leindotter (Camelina microcarpa) und Kresse (Lepidium sativum) mit einer Saatstärke von 2 g/m² zugesät. Dadurch konnte eine schnelle Bedeckung des Bodens erreicht und verbesserte Keimbedingungen für die Zielarten geschaffen werden. Die Samen stammen ausschließlich aus regionaler Vermehrung. 

    Nach der Vorbereitung eines feinen Saatbetts durch Pflügen, Eggen und Planieren wurde die mit Maisschrot gemischte Samenmischung oberflächig aufgestreut (nicht eingearbeitet!) und angewalzt. Die Einsaat erfolgte erst sehr spät Ende Juni und damit nicht zum optimalen Zeitpunkt. Folgende mehrwöchige Regenfälle und die Schutzfunktion der Ammensaat führten jedoch zum erfolgreichen Auflaufen. Im Rahmen der Entwicklungspflege wurde der Bestand 8 Wochen nach der Einsaat in einer Höhe von ca. 15-20 cm geschröpft und nach 12 Wochen gemäht (Schnitthöhe ca. 10 cm). Im Folgejahr präsentierte sich die Versuchsfläche mit einer geschlossenen Vegetationsdecke sowie einem reichen Blühaspekt.

    Juvenile Individuen von Achillea millefolium, Centaurea jacea, Leucanthemum vulgare und Knautia arvensis sechs Wochen nach der Einsaat (08.08.2017, Fotos: S. Dullau)

    Blühaspekt im Jahr nach der Ansaat mit Leucanthemum vulgare, Knautia arvensis, Trifolium pratense und Scorzoneroides autumnalis (30.05.2018, Foto: S. Dullau).

    Der Bewirtschaftungsversuch untersucht seit 2018 in einem vollrandomisierten Versuchsdesign praxisrelevante Kombinationen der Mahd und Düngung auf einem produktiven Grünlandstandort mit Nutzungsinteresse (unter Berücksichtigung der Grünlandprämie, naturschutzfachlicher Förderung durch Agrarumweltprogramme und praxisüblicher Nutzung). Bei unterschiedlich hohen Düngergaben (N, P, K) werden folgende Nutzungsvarianten erprobt:

    • Einschürige Mahd
    • Zweischürige Mahd
    • Dreischürige Mahd
    • Mulchen im Sommer (Juli)
    • Mulchen im Herbst (Oktober)
    • Zweimaliges Mulchen

    Zusammensetzung der Saatmischung zur Etablierung einer Frischwiese (submontane Ausprägung des LRT 6510) in Hayn

  • Bewirtschaftungsversuch Dessau (Brenndolden-Auenwiesen – LRT 6440)

    Bewirtschaftungsversuch Dessau (Brenndolden-Auenwiesen – LRT 6440)

    Flächencharakteristik                                                 

    Höhe: ca. 59 m NN                            pH-Wert: 4,85 (± 0,15)
    Jahresniederschlag: 584 mm            Phosphor: 0,93 (± 0,33) (mg/100 g Boden)
    Jahrestemperatur: 9 ˚C                     Kalium: 11,27 (± 2,05) (mg/100 g Boden)

    Die Fischerhüttenwiesen bei Dessau befinden sich östlich von Waldersee und nördlich der Bundesstraße nach Vockerode. Sie werden in weiten Teilen vom Löbbener See, einem Altwasser, umgeben. Sie liegen im Biosphärenreservat „Mittelelbe“ und dem FFH-Gebiet „Dessau-Wörlitzer Elbauen“. Es handelt sich um ein großflächig wechselfeuchtes Grünland (ca. 67 ha) mit stetem Vorkommen von charakteristischen Wechselfeuchtwiesenarten (z. B. Selinum dubium, Galium boreale, Sanguisorba officinalis). Zumindest im nördlichen Bereich ist es dem Lebensraumtyp 6440 zuzuordnen. Es verfügt über einen hohen Artenreichtum sowie einen hohen Anteil lebensraumtypkennzeichnender sowie -charakteristischer Arten. Pflanzensoziologisch ist die Fläche dem Sanguisorbo officinalis-Silaetum silai Klapp 1951 (Silgen-Rasenschmielen-Wiese) zuzuordnen. Der Bereich befindet sich in der rezenten Aue, wird aber nur selten überflutet.

    In dem Bewirtschaftungsversuch werden seit 2010 die Auswirkungen verschiedener Managementfaktoren des Grünlandes auf Artenzusammensetzung, Vegetationsstruktur, Erhaltungszustand, Ertrag, Futterwert und bodenchemischer Eigenschaften analysiert und bewertet.

    Bei unterschiedlichen Düngevarianten (N, P, K) werden folgende Nutzungsvarianten erprobt:
    •    Zweischürige Mahd mit kurzer Nutzungspause
    •    Zweischürige Mahd mit langer Nutzungspause
    •    Dreischürige Mahd zur Silagereife
    •    Dreischürige Mahd mit 1. Schnitt zur Weidereife

  • Dactylorhiza majalis (Breitblättriges Knabenkraut) im Biosphärenreservat Karstlandschaft Südharz

    Dactylorhiza majalis (Breitblättriges Knabenkraut) im Biosphärenreservat Karstlandschaft Südharz

    • Situation im Biosphärenreservat Karstlandschaft Südharz

      Situation im Biosphärenreservat Karstlandschaft Südharz

      Durch den Arbeitskreis heimische Orchideen Sachsen-Anhalt e. V. (AHO) wurden für den Bereich des Biosphärenreservats Karstlandschaft Südharz Daten zu 109 Fundpunkte mit aktuellen oder historischen Vorkommen der Verantwortungsart Dacytlorhiza majalis übergeben. Davon konnten im  Frühjahr und Frühsommer 2017 81 Flächen begangen werden.

       

       

      Auf 43 der insgesamt 81 kartieren Wiesen (53 %) konnte Dactylorhiza majalis bestätigt werden. Fast ein Drittel der Flächen weist nur noch sehr kleine Vorkommen mit maximal 50 Individuen auf. Nur vier Wiesen weisen Orchideen-Bestände mit mehr als 500 Individuen auf.

    • Vegetationsstrukturtypen und vergesellschaftete Pflanzenarten

      Vegetationsstrukturtypen und vergesellschaftete Pflanzenarten

       

       

       

       

      Die Wiese mit rezenten Vorkommen lassen sich hinsichtlich ihrer Artenzusammensetzung und Vegetationsstruktur in sechs verschiedene Typen einteilen:

      Feucht- und Nasswiesen
      (1) mit höheren Deckungen von Carex panicea (> 10 %)
      (2) mit höheren Deckungen von Carex nigra (> 20 %)
      (3) mit hohen Deckungen von Scirpus sylvaticus (> 30 %)
      (4) mit klassischen Feuchtwiesenarten (indifferente Mischgruppe)
      (5) durch Filipendula ulmaria dominiert
      (6) durch Petasites hybridus dominiert

      Innerhalb der Vegetationsstrukturtypen mit Dactylorhiza majalis vergesellschaftete Pflanzenarten (Stetigkeitsklasse III = 40-60 %, IV = 61-80 %) (n = 49)

      Innerhalb der Vegetationsstrukturtypen mit Dactylorhiza majalis vergesellschaftete Pflanzenarten (Stetigkeitsklasse III = 40-60 %, IV = 61-80 %) (n = 49)

       

       

       

       

       

       

       

       

       

    • Zustand und Nutzung der Wiesen

      Zustand und Nutzung der Wiesen

      Mit 58 % befand sich der überwiegende Teil der Flächen in einem mäßigen bis schlechten Pflegezustand. Kennzeichnend waren hier das vermehrte Auftreten von Arten der Hochstaudenfluren oder die Dominanz von Großseggen bzw. der Waldsimse und dichtere und höhere Streuauflagen. Gehölze spielten eine eher untergeordnete Rolle. Nur auf wenigen Flächen konnte das Aufkommen von Schwarz-Erlen oder der Himbeere beobachtet werden.

      Erwartungsgemäß wiesen die gemähten Flächen einen vornehmlich sehr guten Pflegezustand auf, aufgelassene Flächen dagegen einen nur mäßigen bis schlechten.

  • Dactylorhiza majalis – Bewirtschaftungsversuch "Struthwiese"

    Dactylorhiza majalis – Bewirtschaftungsversuch "Struthwiese"

    Flächencharakteristik                                                 

    Höhe: ca. 422 m NN                              pH-Wert: 4,67 (± 0,12)
    Jahresniederschlag: 500-700 mm1        Phosphor: 1,27 (± 0,21) (mg/100 g Boden)
    Jahrestemperatur: 7-7,8 ˚C1                  Kalium: 7,86 (± 1,16) (mg/100 g Boden)

    Seit 2017 wird im östlichen Teil des Biosphärenreservats Karstlandschaft Südharz nahe Wettelrode die Auswirkung fünf unterschiedlicher Bewirtschaftungsvarianten auf die Orchideenart Dactylorhiza majalis (Breitblättriges Knabenkraut) erprobt. Der vollrandomisierte Parzellenversuch umfasst folgende Bewirtschaftungsvarianten unterschiedlicher Art, Intensität und Zeitpunkte:

    • Einjähriger Nutzungsverzicht
    • Mulchen
    • Einschürig – Frühmahd (vor der Blüte)
    • Einschürig – Sommermahd (in der Samenreife)
    • Zweischürig – Frühmahd/Spätmahd

     

    1 Angaben für Südliches Harzvorland (LE 4.6) in Reichhoff, L.; Patzak, U.; Lamottke, M.; Reichhoff, K. & G. Warthemann (2001): Die Landschaftsgliederung Sachsen-Anhalts. Ein Beitrag zur Fortschreibung des Landschaftsprogrammes des Landes Sachsen-Anhalt. – Auftraggeber: Ministerium für Raumordnung, Landwirtschaft und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt & Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt. – Magdeburg/ Halle: 331 S.

    Blühaspekt auf der Struthwiese (links: 16.05.2016, Foto: S. Dullau; rechts: 26.05.2016, Foto: N. Adert)

    Neben der Auswirkung der Bewirtschaftung auf ein bestehendes Vorkommen wird außerdem die spontane Wiederbesiedlung offener Bodenstellen untersucht. Dafür wurde zum Zeitpunkt der Samenreife von Dactylorhiza majalis innerhalb der Parzellen der Bewirtschaftungsvarianten auf 1 m² der Oberboden und Bewuchs vollständig entfernt (geplaggt). Abzuwarten bleibt, ob sich die Orchidee im Bereich des geschaffenen Offenbodens etabliert. Die Bildung von Protokormen konnte bereits nachgewiesen werden.

    Plaggen der 1 m² großen Versuchsparzellen im August 2017. Die Wiederbesiedlung setzte bereits nach wenigen Tagen aus den im Boden verbliebenen Rhizomen oder der Diasporenbank ein (Fotos: S. Dullau)

    Die Erfolgskontrolle erfolgt seit 2017 jährlich im Mai/Juni über die Anfertigung von Vegetationsaufnahmen. Weiterhin werden die Dactylorhiza majalis-Individuen gezählt und populationsbiologische Merkmale erfasst (Wuchshöhe, Anzahl Blätter, maximale Blattlänge, Länge des Blütenstandes, Anzahl Einzelblüten, Anzahl Samenstände).

    In Kooperation mit dem Jugendwaldheim (JWH) Wildenstall wurde im April 2018 ein Wiesengraben wiederhergestellt.

    Wiederherstellung der Wiesengräben auf der Struthwiese mit dem JWH Wildenstall (24.04.2018, Fotos: N. Adert). Dadurch wird die zu starke Versumpfung der Fläche verhindert und die notwendige Wasserzügigkeit des Orchideen-Wuchsortes erhalten.

  • Dactylorhiza majalis – Versuch zur aktiven Wiederansiedlung "Rote Wiese"

    Dactylorhiza majalis – Versuch zur aktiven Wiederansiedlung "Rote Wiese"

    Flächencharakteristik                                                 

    Höhe: ca. 379 m NN                                  pH-Wert: 4,69 (± 0,46)
    Jahresniederschlag: 500-700 mm1            Phosphor: 0,72 (± 0,7) (mg/100 g Boden)
    Jahrestemperatur: 7-7,9 ˚C1                      Kalium: 10,18 (± 4,48) (mg/100 g Boden)

    Auf einer zweiten Versuchsfläche im östlichen Teil des Biosphärenreservats (Rote Wiese) wurde 2017 ein Versuch zur aktiven Wiederansiedlung von Dactylorhiza majalis angelegt. Hier soll überprüft werden, unter welchen Bedingungen sich D. majalis durch Einsaat erfolgreich etablieren lässt. Die Versuchsfläche unterliegt dabei der bisher praktizierten Flächenbewirtschaftung (1 x jährliche Mahd im Juli mit Beräumung des Mahdgutes). Da auf der Fläche eine Population vorhanden ist, ist grundsätzlich davon auszugehen, dass sich der Standort für die Art eignet.

    Der Wiederansiedlungsversuch umfasst sechs verschiedene Varianten, darunter zwei unterschiedliche Intensitäten der Schaffung von Offenboden:

    • Plaggen flach
    • Plaggen tief
    • Plaggen flach + Einsaat
    • Plaggen tief + Einsaat
    • Ohne Plaggen + Einsaat
    • Kontrolle

     

    Darüber hinaus wird untersucht, ob die ausgebrachten Dactylorhiza-Samen auf den unterschiedlich stark gestörten Parzellen überhaupt zur Keimung kommen. Die Untersuchungen sind angelehnt an die von Rasmussen & Whigham (1993)2 beschriebene Methode. Dafür wurden ca. 700 Samen in ein Säckchen aus Planktonnetz gelegt. Dieses wurde in einen Diarahmen eingespannt. Pro Variante und Wiederholung wurden zehn Diarahmen eingesetzt. Bei jeder Ziehung wurden zwei Diarahmen entfernt und mikroskopisch betrachtet.

    1 Angaben für Südliches Harzvorland (LE 4.6) in Reichhoff, L.; Patzak, U.; Lamottke, M.; Reichhoff, K. & G. Warthemann (2001): Die Landschaftsgliederung Sachsen-Anhalts. Ein Beitrag zur Fortschreibung des Landschaftsprogrammes des Landes Sachsen-Anhalt. – Auftraggeber: Ministerium für Raumordnung, Landwirtschaft und Umwelt des Landes Sachsen-Anhalt & Landesamt für Umweltschutz Sachsen-Anhalt. – Magdeburg/ Halle: 331 S.

    2 Rasmussen, H.N. & D.F. Whigham (1993): Seed ecology of dust seeds in situ: A new study technique and its application in terrestrial orchids. American Journal of Botany 80 (12): 1374-1378.

    Zehn Diarahmen mit eingespanntem Planktonnetz und ca. 700 Samen sind pro Wiederholung in den Boden gesteckt wurden. Zu unterschiedlichen Terminen wurden jeweils zwei Diarahmen gezogen und mikroskopisch nach Protokormen abgesucht.

    Auf den Varianten ohne Oberbodenstörung (nicht geplaggt) konnten bereits wenige Wochen nach der Ausbringung die ersten Protokorme gezählt werden.  Erst im Laufe der folgenden Vegetationsperiode konnten in den geplaggten Varianten Protokorme festgestellt werden.

    Die Erfolgskontrolle erfolgt seit 2018 jährlich im Mai/Juni über Vegetationsaufnahmen. Außerdem werden die Dactylorhiza majalis-Individuen gezählt und populationsbiologische Merkmale erfasst (Wuchshöhe, Anzahl Blätter, maximale Blattlänge, Länge des Blütenstandes, Anzahl Einzelblüten, Anzahl Samenstände).

  • Dactylorhiza majalis – Wiederansiedlung und Populationsstärkung

    Dactylorhiza majalis – Wiederansiedlung und Populationsstärkung

    Maßnahmen zur Wiederansiedlung und Populationsstärkung von Dactylorhiza majalis im Biosphärenreservat Karstlandschaft Südharz

    Im Herbst 2018 wurden auf zehn Wiesen mit erloschenen oder individuenschwachen Vorkommen jeweils fünf 1 x 1 m große Einsaatplots angelegt. Dabei wurde zur Schaffung konkurrenzarmer Bedingungen der Oberboden lediglich gewendet und anschließend jeweils 10.000 Samen eingesät. In Vorbereitung der Einsaat wurden Wiesenteilbereiche wiederinstandgesetzt (z.B. tiefe motormanuelle Mahd mit anschließender Beräumung, Instandsetzung eines Wiesengrabens). Begleitend werden hier ebenfalls Untersuchungen zur Keimung durchgeführt. Im Anschluss wurden die Einsaatplots durch das Auflegen von Drahtgittern vor Wildschweinen gesichert.

    Neu angelegter Einsaatplot mit gewendeten Oberboden (links) (28.08.2018, Foto: S. Dullau) und Sicherung der Einsaatplots vor Wild mit einem Drahtnetz (rechts) (22.11.2018, Foto: N. Adert)

  • Dactylorhiza majalis – Keimuntersuchungen

    Dactylorhiza majalis – Keimuntersuchungen

    Im Rahmen artenschutzfachlicher Fragestellungen zur Verantwortungsart Dactylorhiza majalis im Biosphärenreservat „Karstlandschaft Südharz“ in Sachsen-Anhalt fanden Untersuchungen zur Keimrate als Vitalitätsparameter der Art statt. Dafür wurden Samenproben verschiedener Vorkommen unter Laborbedingungen oberflächensterilisiert und ohne Mykorrhiza (asymbiotisch) auf ein, im Rahmen eines Vorversuches getestetes, Nährmedium gegeben. Nach 42 Tagen erfolgte das Auszählen der gekeimten und nicht gekeimten Samen unter einem Binokular und die Ermittlung der Keimrate.

  • Dactylorhiza majalis – Vitalitätsuntersuchungen

    Dactylorhiza majalis – Vitalitätsuntersuchungen

    Im Jahr 2018 wurden in 20 unterschiedlich großen Populationen des Biosphärenreservates für jeweils 20 zufällig ausgewählte Dactylorhiza majalis-Individuen die folgenden Vitalitätsparameter analysiert:  Wuchshöhe, Länge der Infloreszenz, Anzahl der Blüten und Blätter, max. Blattfläche und Anzahl gefüllter Samenkapseln. Diese wurden anschließend auf Zusammenhänge zur Populationsgröße untersucht. Außerdem wurden für die Auswertung mögliche Einflussfaktoren mit einbezogen.
    Aufgrund der geringen Stichprobenzahl wurden die Populationen für die Auswertung in zwei Klassen eingeteilt: Populationen mit ≤ 100 Individuen bzw. > 100 Individuen. Es wurden bei Populationen mit > 100 Individuen hochsignifikant längere Infloreszenzen festgestellt als bei Populationen mit ≤ 100 Individuen. Dagegen waren bei kleinen Populationen die Anzahl gefüllter Samenkapseln und auch das Verhältnis von Blüte zu gefüllter Samenkapsel schwach signifikant höher. Es konnte kein direkter Zusammenhang zwischen Populationsgröße und Vitalität der Pflanzen nachgewiesen werden.

    Weiterhin wurde geprüft, ob sich die beiden Populationsgrößenklassen hinsichtlich biotischer Strukturparameter unterscheiden. Für kleine Populationen mit ≤ 100 Individuen ergaben sich ungünstigere Wuchsbedingungen. Es wurde eine signifikant höhere Vegetation sowie eine höhere Dicke und Deckung der Streu detektiert.

     

    Verteilung der Mittelwerte der biotischen Standortparameter innerhalb der zwei Größenklassen (aus: KLINGMANN 2019)1

    1 Klingmann, L. (2019): Vitalität von Dactylorhiza majalis (RCHB.) P.F. HUNT ET SUMMERH. in unterschiedlich großen Populationen des Südharzes. Masterarbeit. Hochschule Anhalt, Bernburg. 60 S. –Unveröffentlicht.