Populationsdynamik von Calluna vulgaris: Auswirkungen von Management und Klimaänderungen
Offenland-Lebensräume auf den Nationalen Naturerbeflächen (NNE-Flächen) sind v.a. ein Ergebnis der militärischen Nutzung, die u.a. zur Entwicklung von großflächigen Heidelandschaften führte. Auf 16 NNE-Flächen der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) ist der Erhalt von Heiden ein wichtiges Schutz- und Entwicklungsziel.
Ein nachhaltiges und effizientes Management zur Erhaltung von Heiden erfordert ein umfassendes Wissen über die Auswirkungen der angewandten Managementmaßnahmen auf die Populationsdynamik der lebensraumprägenden Pflanzenart Calluna vulgaris (L.) Hull. Insbesondere muss hier den Rahmenbedingungen der ehemaligen militärischen Nutzung entsprochen werden (u.a. Munitionsbelastungen), so dass auch unter ökonomischen Gesichtspunkten nur eine geringe Anzahl an Maßnahmen Anwendung finden kann. Andererseits weisen die meisten dieser Gebiete durch geringe historische und aktuelle Nährstoffeinträge ein hohes Entwicklungspotenzial auf. In Bezug auf eine wirtschaftliche Nachhaltigkeit ist gegenwärtig eine großflächig eingesetzte, ganzjährig extensive Beweidung mit Megaherbivoren (vorzugsweise Rinder- und Pferde-Robustrassen) von besonderem Interesse. Untersuchungen über die Auswirkungen dieser Ganzjahresbeweidung auf die Dynamik, insbesondere die generative und vegetative Verjüngung, von Calluna vulgaris liegen jedoch nur in geringer Zahl für atlantisch geprägte Heidegebiete vor. Studien für Heiden im (sub-) kontinentalen Raum, in dem ein Großteil der Heidegebiete der NNE-Flächen liegt, sowie die Wirksamkeit von Maßnahmenkombinationen (z.B. Beweidung und eine einmalige Mahd zur Zurückführung von Pflegedefiziten) auf die Verjüngung von Calluna vulgaris sind nicht bekannt. Ebenso existieren für diese sommertrockenen Regionen bisher keine systematischen Untersuchungen zur Populationsbiologie (Samenproduktion, Aufbau einer Diasporenbank, Keimfähigkeit, -verhalten, Überlebensraten) von Calluna vulgaris unter Freilandbedingungen. Dieses Wissensdefizit ist insbesondere vor dem Hintergrund der prognostizierten Klimaänderungen (u.a. Zunahme von Extremereignissen) von Bedeutung: Einige Autoren vermuten einen Zusammenhang zwischen Bodenfeuchte bzw. eingeschränkter Wasserverfügbarkeit und dem Absterben von Calluna-Keimlingen und -Jungpflanzen in den zukünftig häufiger auftretenden früh- und sommerlichen Trockenperioden. Aufgrund dessen liegt der Fokus der Dissertationsarbeit auf systematischen Beobachtungen und experimentellen Ansätzen zur Populationsbiologie und -dynamik der Modellart Calluna vulgaris. Am Beispiel der Oranienbaumer Heide soll dabei auf die Entwicklungsprozesse und Dynamik von Calluna vulgaris nach Aufgabe der militärischen Nutzung sowie auf die unter ökonomischen und standortspezifischen Aspekten umsetzbaren Managementmaßnahmen zum Erhalt der Heidelebensräume eingegangen werden. Eine besondere Berücksichtigung bei den Arbeiten finden die Auswirkungen der prognostizierten Klimaänderungen auf die Art. Die Untersuchungen finden in 4 Vegetationseinheiten statt: (i) Calluna-Dominanzbestände, (ii) Mosaike aus Heide und Basenreiche Sandrasen, (iii) Basenreiche Sandrasen, (iv) Calamagrostis-Dominanzbestände. Die beiden zuletzt genannten Vegetationseinheiten werden in die Untersuchungen integriert, um die in großflächigen Weidelandschaften gewünschten dynamischen Prozesse zu analysieren. Es wird vermutet, dass die durch die Weidetiere hervorgerufenen Bodenstörungen, die patches-Bildung und der saisonal und räumlich variierenden Fraßdruck zu räumlich-zeitlichen Differenzierungsprozessen führen, die den generellen Zielstellungen auf den NNE-Flächen im Offenland entsprechen. Die vegetative und generative Verjüngung, die Samenproduktion und Diasporenbank werden auf beweideten und unbeweideten Flächen unter Verwendung bzw. Simulation von Managementmaßnahmen sowie deren Kombination im Freiland bestimmt: (i) Kontrolle (keine Mahd od. Einsaat), (ii) einmalige Calluna-Mahd, (iii) Einsaat von Calluna vulgaris. Zusätzlich wird in allen Behandlungsvarianten auf jeweils der Hälfte der Fläche eine „temporär erhöhte Störungsfrequenz“ getestet. Das Keimungs- und Etablierungsverhalten von Calluna vulgaris wird mittels einer Simulation der in den kommenden Jahren prognostizierten verringerten Frühjahrs- und Sommerniederschläge im Gewächshaus für die Dauer von 2 Jahren analysiert.
Die Ergebnisse werden einen wesentlichen Beitrag für die Managementplanung leisten, ggf. Entscheidungen bzgl. zukunftsfähiger Naturschutzstrategien unterstützen und auf Gebiete mit ähnlichen Rahmenbedingungen (deutschland- und europaweit) übertragbar sein.