Frühes Eingreifen und gute Planung erhöhen Renaturierungserfolg

Invasive Pflanzen sind ein häufiges Problem bei der Renaturierung zerstörter Ökosysteme. (Foto: M. Wohlwend)

Indem der Nährstoffgehalt im Boden verändert und die Samen zeitversetzt eingebracht werden, kann das Vorkommen heimischer Pflanzen erhöht werden. (Foto: M. Wohlwend)

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Berücksichtigung der Etablierungsstrategien invasiver Arten und entsprechende Gegenmaßnamen sind entscheidend für den Erfolg von Renaturierungsmaßnahmen.

Bericht von Michael Wohlwend, Doktorand Spatial Interaction Ecology am iDiv und der MLU, und Erstautor einer neuen Publikation in Restoration Ecology:

Auf der ganzen Welt wird die Renaturierung, also die Wiederherstellung zerstörter natürlicher Ökosysteme, immer bedeutender. In unserer Studie zur Renaturierung der Nordamerikanischen Prärie beschäftigen wir uns mit dem dabei häufig auftretenden Problem invasiver Pflanzen, also nicht-heimische Pflanzen, welche ökologischen Schaden verursachen und heimische Arten verdrängen. Wir konnten zeigen, dass für eine erfolgreiche Renaturierung immer auch die ökologischen Etablierungsstrategien von invasiven Arten berücksichtigt werden müssen. Diese beeinflussen die Pflanzengesellschaft nicht allein durch ihre Anwesenheit, sondern auch durch sekundäre Effekte wie Veränderungen der Bodenbedingungen oder Störung etablierter symbiontischer Prozesse.

Bei den dafür vorgesehenen Flächen handelt es sich häufig um ehemalige landwirtschaftliche Flächen. Auf diesen siedeln sich aufgrund der nutzungsbedingten Störungen häufig selbständig krautige Gewächse an sobald die Nutzung aussetzt, die sogenannte Ruderalvegetation. Diese ist für den Artenschutzes und für Ökosystemdienstleistungen oft weniger wertvoll. Sie setzt sich heute meist zum Teil aus nicht heimischen Arten zusammen. Versuche, die natürliche Vegetation wiederherzustellen scheitern oft, weil die aggressiveren nicht heimischen Arten („invasiv“) dies durch erhöhten Konkurrenzfähigkeit in dem gestörten System verhindern.

In einer groß angelegten mehrjährigen Studie haben wir versucht, die Etablierung einer besonders aggressiven Art (Lespedeza cuneata, „Chinesischer Buschklee“) sowie von sekundären exotischen Arten in einer experimentellen Renaturierung der besonders bedrohten amerikanischen Prärie-Ökosysteme zu verhindern. Dabei wurden drei Vorgehensweisen verfolgt. Zum einen wurde der Boden gedüngt, da exotische Stickstofffixierer wie Lespedeza cuneata so einen Vorteil auf dem degradierten Gelände verlieren. Es konnten keine negativen Einflüsse auf die gesäte heimische Vegetation und auch keine Zunahme von sekundären nicht-heimischer Pflanzenarten beobachtet werden.

Die zweite Methode wird bei Renaturierungsvorhaben bereits angewendet: Dabei werden die tendenziell konkurrenzschwächeren Kräuter vor den kompetitiveren Gräsern gesät. Dies ermöglicht zwar, wie sich in unserer Studie zeigt, den heimischen Kräutern eine höhere Etablierungsrate, aber eröffnet der invasiven Art auf Grund des Mangels an starken Konkurrenten auch Möglichkeiten, sich stärker zu etablieren, weshalb gleichzeitiges Sähen zu bevorzugen ist.

Die letzte Methode um die invasive Art zu unterdrücken – und zugleich die erfolgreichste –, war die chemische und mechanische, gründliche Entfernung der invasiven Art über einen Zeitraum von 3 Jahren, gefolgt von einer Phase ohne jegliche Bekämpfung. Selbst bei zeitversetzter Betrachtung der Ergebnisse konnte gezeigt werden, dass die Art überproportional profitiert, wenn sie zu einem frühen Zeitpunkt in die Pflanzengesellschaft eindringen kann, und einheimische Arten nachhaltig unterdrückt, weshalb ein frühes Management so effektiv ist. Ein unerwarteter positiver Effekt dieser Strategie war die Abnahme der sekundären exotischen Arten, was auf eine grundlegende Veränderung des Systems durch die Etablierung der invasiven Pflanze hindeutet.

Unsere Studie zeigt, dass ein Erfolg in der Renaturierung auf unterschiedliche Art und Weise erreicht werden kann, wenn die ökologischen Etablierungsstrategien von invasiven Arten im Management berücksichtigt werden. Wir konnten darstellen, dass invasive Arten die Pflanzengesellschaft nicht allein durch ihre erhöhte Anwesenheit, sondern auch durch sekundäre Effekte beeinflussen, so dass einheimische Arten sich nicht etablieren können. Sie zeigt aber auch, dass die Bedürfnisse von einheimischen Pflanzen variieren, sodass ggf. individuelle Maßnahmen für Arten mit besonderem Schutzstatus ergriffen werden müssen, wenn sie ein Teil der späteren Pflanzengesellschaft sein sollen.

Michael Wohlwend

Originalpublikation
(iDiv-Wissenschaftler fett)

Michael R. Wohlwend, Michele R. Schutzenhofer, Tiffany M. Knight (2019), Long-term experiment manipulating community assembly results in favorable restoration outcomes for invaded prairies. Restoration Ecology Vol. 21, No. 6, pp.1307-1316. DOI: 10.1111/rec.13006