Entwurf eines Monitoring zur Ausbreitung von Neophyten in Brandenburg

Vorwort

Im Rahmen einer Studienarbeit im Fach „Umweltmonitoring und Indikatoren“ des Masterstudienganges „Regionalentwicklung und Naturschutz“ war es Aufgabe, ein Monitoringkonzept für die im Bundesland Brandenburg bekannten und ggf. einwandernden Neophytenarten zu entwerfen. Die Frage, warum sich zukünftige Regionalentwickler mit dem Thema beschäftigen sollten, lässt sich aus der Literatur und den Ergebnissen der Arbeit ableiten. Neophyten verändern, bereichern und beeinträchtigen regionale Bezüge. Dies durch ein Monitoringkonzept zu überwachen, kann auch Aufgabe von Regionalentwicklern sein, zumal von solchen, die sich ein naturschutzfachliches Hintergrundwissen erworben haben. Im günstigsten Fall kann ein Regionalentwickler sogar Personengruppen motivieren, Teile oder das Monitoringkonzept an sich durchzuführen. Auch im Maßnahmenbereich können solche Fachkräfte einiges bewirken. Den Quellen der unerwünschten Ausbreitung von Neophyten, bspw. Pflanzungen in Kleingartenanlagen, Ausbringung bestimmter Vogelfuttersorten, kann durch regionenspezifische Beteiligungen und

Maßnahmeentwicklungen ggf. besser entgegengewirkt werden, als es eine Behörde und offizielle Wege es tun können.

Aber bevor es soweit ist, müssen erst einmal die Grundlagen gelegt werden. Und hierbei hat uns überrascht, dass trotz der intensiven Diskussion des Themas (siehe Einleitung), kein Monitoringkonzept im deutschen Raum existiert, was die Länderebene abdeckt. Abgesehen von einer langfristigen Beobachtung gebietsfremder Arten im Raum Braunschweig, sowie im nördlichen Harzvorland ist uns auch auf regionaler Ebene hierzu nichts bekannt geworden. So ist die vorliegende Arbeit „Neuland“.

Was bei der Erarbeitung hätte auch „Neuland“ seien können, war die Zusammenstellung von Artenlisten der Neophyten, die nach Brandenburg schon eingewandert sind und solcher, die im Zuge der nächsten Jahre hier einwandern könnten (siehe Kapitel Methodik 3). Dies ist durch die Veröffentlichung der Liste und der Roten Liste der Gefäßpflanzen Brandenburgs von Dezember 2006 hinfällig geworden. Die vorliegende Arbeit hat dadurch einen Teil ihrer Aktualität eingebüßt, sie ist aber unserer Meinung nach immer noch „Neuland“ genug, um Anregungen für weitergehende Arbeiten zu geben.

Danksagung

Bedanken möchten wir uns bei Frau Prof. Dr. V. Luthardt (Fachhochschule Eberswalde), die das Thema gestellt hat und in den Konsultationsterminen wertvolle Anregungen und Literaturhinweise gab. Des Weiteren bei Herrn Dr. U. Starfinger (TU Berlin, Institut für Ökologie), für das informative Darstellen des gegenwärtigen Standes der Forschung zu Neophyten.

Glossar

(nach FLORAWEB 2006/ BROCKHAUS, 2004 )

Agochorie = Ausbreitung durch unbeabsichtigten Transport

Agriophyten = (Wildpflanzen) gebietsfremde Arten, die in naturnaher Vegetation etabliert sind (Wasserpest, Douglasie)

Aptomiken - produzieren genetisch identische Nachkommen (Klone) Archäophyten = gebietsfremde Pflanzenarten, die vor 1492 (z.B. im Zuge des Ackerbaus) eingebracht wurden (Esskastanie)

Autochorie = Mechanismen, der Pflanzen zur Selbstausbreitung einheimisch/indigen = Pflanzenarten, die von Natur aus in Deutschland vorkommen bzw. seit der letzten Eiszeit ohne Mitwirkung des Menschen eingewandert sind etablierte/eingebürgerte Neophyten = Neophytenarten, die über mehrere Generationen und mindestens 25 Jahre in Deutschland wachsen und sich ohne Zutun des Menschen vermehren

Ethelochorie = Ausbreitung durch Saatgut

gebietsfremd/nicht einheimisch = Pflanzenarten, die von Natur aus nicht in DTL vorkommen, sondern durch Einfluss des Menschen (beabsichtigt/ unbeabsichtigt) eingebracht wurden

Globalisierung = Unter Globalisierung versteht man den Prozess der zunehmenden internationalen Verflechtung in allen Bereichen (Wirtschaft, Politik, Umwelt ...). Diese Intensivierung der globalen Beziehungen geschieht auf der Ebene von Staaten, Institutionen, Gesellschaften, Individuen ...). Als wesentliche Ursachen der Globalisierung gelten der technische Fortschritt, insbesondere in den Kommunikations- und Transporttechniken, sowie die politischen Entscheidungen zur Liberalisierung des Welthandels... Hemerochorie = durch den Menschen Hydrochorie = Ausbreitung durch Wasser

Invasive Arten = Neophytenarten, die unerwünschte Auswirkungen auf andere Arten, Lebensgemeinschaften oder Biotope haben & auch oft ökonomische Probleme verursachen Neobiota = Überbegriff für die nichteinheimischen Tier-, Pflanzen- und Pilzarten

Neophyten = gebietsfremde Pflanzenarten, mit verstärktem Güteraustausch seit der Entdeckung Amerikas 1492 eingebracht worden Speirochorie = Ausbreitung als Saatgutbegleiter

unbeständige Neophyten = Neophytenarten, die gelegentlich zerstreut auftreten, aber nicht etabliert sind Zoochorie = Ausbreitung durch Tiere

  Regionalentwicklung Naturschutz  

  Monitoringkonzept zur Ausbreitung von Neophyten in Brandenburg  

  Inhaltsverzeichnis  

  Vorwort  2

  Danksagung  3

  Glossar  3

1  Allgemeiner Teil  6

1.1  Einleitung  6

1.2  Allgemeines zum Monitoring und zu Neophyten  8

1.2.1  Definitionsgeschichte  8

1.2.2  Klassifizierungen  8

1.2.3  Status der Einbürgerung von Neophyten in Deutschland  10

1.2.4  Invasive gebietsfremde Arten  10

1.2.5  Ökologie und Verbreitungsstrategien von Neophyten  11

1.2.6  Neophyten und Klimawandel  13

1.2.7  Neophyten und zunehmender globaler Austausch  15

1.2.8  Monitoring  16

1.2.9  IT- Einsatz im Monitoring  17

2  Konzept Zielformulierung  20

2.1  Wann sind Neophyten naturschutzrelevant?  20

2.1.1  Ist das Verhalten von Neophyten sicher vorhersagbar?  21

2.1.2  Ist ein naturschutzfachliches Monitoring von Neophyten sinnvoll?  23

2.1.3  Zielformulierung  24

3  Methodik  25

3.1  Bestandsanalyse  25

3.2  Potentialanalyse  27

3.2.1  Fehlerbetrachtung der Potentialanalyse  28

3.3  Biotopbezogene Erfassung aus naturschutzfachlicher Sicht  30

3.4  Biotopbezogene Erfassung aus gesundheitlicher Sicht  34

3.4.1  Allergieauslösende Neophyten  34

3.4.2  Giftige Neophyten  35

3.4.3  Betroffene Biotoptypen in Siedlungsbereichen  35

4  Schlussfolgerungen/Tendenzen/Ausblick  36

5  Allgemeinverständliche Zusammenfassung  39

6  Quellen und Literaturverzeichnis  41

Anhang 43   

Anhang 1  Artenliste Neophyten  44

  rot geschützter Biotop nach § 32 BrbNatSchG  53

Anhang 2  gesundheitsgefährdende Neophytenarten  54

Anhang 3  potentielle Neophytenarten Brandenburg  56

Anhang 4  Artcharakteristiken der invasiven Neophyten  59

  5  

  M Bickel, S. Christian, J Jarosch, B Kreinsen, J. Uhlig  

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1. Allgemeiner Teil

1.1 Einleitung

Die Aufmerksamkeit gegenüber gebietsfremden Pflanzenarten / Neophyten hat in den letzten Jahren stark zugenommen. Zwar bürgert der Mensch seit dem 15. Jahrhundert bewusst oder unbewusst Neophyten in großem Maßstab in die Kulturlandschaft Europas ein, im Zuge der Globalisierung und Klimaerwärmung wird aber deutlich, dass die einheimische Flora durch Zuzug der gebietsfremden Arten im verstärkten Maß verändert und teilweise beeinträchtigt wird. Als solche Beeinträchtigungen werden volkswirtschaftliche und

gesundheitsbeeinträchtigende Schäden gemeldet (STARFINGER MDL. 2007). REINHARDT ET AL. (2003) ¹ hat für Deutschland anhand von ausgewählten Neophytenarten versucht diese zu berechnen. Für die USA würden derartige Kosten nach Angaben des US-Kongresses von 1993 auf 3,6 bis 5,4 Milliarden Dollar pro Jahr geschätzt (DEUTSCHER BUNDESTAG 2000) ² . REINHARDT ET AL. (2003) kommt für den deutschen Raum zu dem Schluss, dass nicht alle untersuchten Neophytenarten ökonomische Schäden verursachen. STARFINGER (mdl. 2007) untermauert dies und gibt dabei auch zu bedenken, dass die Neophytenproblematik weltweit in unterschiedlich starken Ausprägungen gegenwärtig ist. Dabei ist Mitteleuropa (derzeit) nicht so massiv betroffen, wie bspw. ozeanische Inseln und andere isolierte und konkurrenzschwache Floren, wie Australien. Von den meisten Neophyten, die sich bei uns ansiedeln konnten, gehen keine Gefahren für unsere Natur oder Gesundheit aus und sie haben auch keine negativen wirtschaftlichen Auswirkungen (FLORAWEB, 2006) ³ . Allerdings haben „Neophyten (auch in Deutschland, Anm. d. A.) grundsätzlich das Potenzial, hohe wirtschaftliche Schäden zu verursachen“: DEUTSCHER BUNDESTAG (2000). Die ökologischen Schäden sind im Fokus zahlreicher Wissenschaftsstudien. So rufen nach PARKER ET AL. (1999, IN HEGER 2004 ⁴ ) gebietsfremde Arten aus ökologischer Sicht auf mehreren Ebenen Veränderungen hervor. Diese werden häufig aus naturschutzfachlicher Perspektive negativ bewertet. Es kann bspw. zu direkten Auswirkungen auf Individuen heimischer Arten kommen, so dass deren Vitalität beeinträchtigt wird (z.B. Allelopathie, CALLAWAY & ASCHEHOUT 2000, IN HEGER 2004 ⁵ ). Durch Hybridisierung können heimische Arten beeinflusst oder sogar zum Aussterben gebracht werden (HEGER 2004 ⁶ ). Invasionen können Auswirkungen auf die Populationsdynamik heimischer Arten haben, im Extremfall

¹ Reinhardt, F., Herle, M., Bastiansen, F., Streit, B. (2003): Ökonomische Folgen der Ausbreitung von Neobiota, Berlin

² http://www.bundestag.de/aktuell/hib/2000/0031709.html

³ http://www.floraweb.de/neoflora/auswirkung.html

4 Heger, T. (2004): Zur Vorhersagbarkeit biologischer Invasionen. Entwicklung und Anwendung eines Modells zur Analyse der Invasion gebietsfremder Pflanzen, Schriftenreihe Neobiota, Band 4, Berlin

5 Heger, T. (2004): Zur Vorhersagbarkeit biologischer Invasionen. Entwicklung und Anwendung eines Modells zur Analyse der Invasion gebietsfremder Pflanzen, Schriftenreihe Neobiota, Band 4, Berlin

6 Ebenda

6 M.Bickel, S. Christian, J.Jarosch, B.Kreinsen, J. Uhlig

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kann dies deren Aussterben zur Folge haben (KOWARIK 1992, IN HEGER 2004 ⁷ ). Zudem können Effekte auf der Ebene der Gemeinschaften auftreten, die bspw. zu einer Verminderung des Artenreichtums führen und schließlich kann der Einfluss gebietsfremder Arten Ökosystemprozesse verändern (MACK & D`ANTONIO 1998, IN HEGER 2004 ⁸ ). STARFINGER (mdl. 2007) weist darauf hin, dass die gebietsfremden Arten die Co-Evolution in den Einwanderungsgebieten nicht durchlaufen haben und sie daher immer einem Anfangsverdacht unterliegen, Probleme zu bereiten. Sie können dann ökologisch problematisch werden, wenn sie schützenswerte Biotope gefährden (sog. Invasive Arten, vgl. Glossar). BÖHMER ET AL. (2001) ⁹ sieht insgesamt, dass gebietsfremde Arten auch in Deutschland ein wichtiger Faktor für den Rückgang der biologischen Vielfalt sein können.

Daher nehmen im Bereich der Wissenschaft, des Naturschutzes, aber auch auf der rechtlichen Ebene weltweit die Bemühungen zu, den von invasiven gebietsfremden Arten verursachten Entwicklungen angemessen zu begegnen. Unter der Beachtung der internationalen rechtlichen Übereinkünften, wie dem Übereinkommen über die Biologische Vielfalt (CBD) ¹⁰ , der Europäischen Artenschutzverordnung, der Flora-Fauna-Habitat-Richtlinie, wird der Umgang mit Neophyten in Deutschland durch das

Bundesnaturschutzgesetz grundsätzlich geregelt. Der Artikel § 41 (2) schreibt vor, dass: „Die Länder ... geeignete Maßnahmen (treffen), um die Gefahren einer Verfälschung der Tier- und Pflanzenwelt der Mitgliedstaaten durch Ansiedlung und Ausbreitung von Tieren und Pflanzen gebietsfremder Arten abzuwehren“ ¹¹ . Dies soll auf der Basis von „Genehmigungen des Ansiedelns gebietsfremder Arten“ erfolgen, also Sachverhalten, die durch bewusstes Handeln ausgelöst werden. Neben dieser bewussten Ausbreitung läuft parallel die unbewusste / gesetzlich nicht steuerbare Ausbreitung ab. Die Ausbreitung von Neophyten geschieht nicht unsichtbar, aber doch oftmals unbeobachtet, bzw. nur sporadisch untersucht und dann häufig nur ortsbegrenzt. Ein koordiniertes, wissenschaftlich abgeleitetes Monitoringsystem für Neophyten ist nach Stand des Wissens, trotz frühzeitiger Forderung u.a. des NABU (2000) ¹² , in keinem regionalen Bezug wie der Länderebene Deutschlands

7 Ebenda

8 Ebenda

9 Böhmer, H. J., Heger, T. & Trepl, L. (2001): Fallstudien zu gebietsfremden Arten in Deutschland/Case Studies on Alien Species in Germany. Robinia pseudoacacia, Reynoutria japonica, Senecio inaequidens, Dreissena polymorpha, Ondatra zibethicus, Mustela vison. UBA-Texte 13/01, Berlin

10 Die CBD schreibt erstmals Vorsorge, Kontrolle und Bekämpfung invasiver Arten als Ziel und Aufgabe des Naturschutzes völkerrechtlich. Dazu wurden auf der 6. Vertragsstaatenkonferenz 2002 auf Grundlage des Vorsorgeprinzips die „Guiding Principles on Invasive Alien Species“ (ein umfangreicher Maßnahmenkatalog als Muster für nationale Umsetzungsstrategien) verabschiedet.

11 Bundesgesetzblatt Jahrgang 2002 Teil I Nr. 22, ausgegeben zu Bonn am 3. April 2002

12 Mayr C., Kiefer A. (Red.): Was macht der Halsbandsittich in der Thujahecke? Zur Problematik von Neophyten und Neozoen und ihrer Bedeutung für den Erhalt der biologischen Vielfalt. Tagungsband, Braunschweig - http://www.nabu.de/ratgeber/neobiota_branschweig.pdf

7 M.Bickel, S. Christian, J.Jarosch, B.Kreinsen, J. Uhlig

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vorhanden. In diesem Zusammenhang möchte die vorliegende Arbeit eine Grundlage im Bundesland Brandenburg entwerfen.

1.2 Allgemeines zum Monitoring und zu Neophyten

1.2.1 Definitionsgeschichte

Die Geschichte der Definitionsentwicklung des Begriffs „Neophyt“ zeigt, dass unterschiedliche Perspektiven zu unterschiedlichen Zeiten zum Thema bestanden. Neophyt in seiner buchstäblichen Bedeutung entspringt dem griechischen Stammwort „neóphytos“ und bedeutet „neu gepflanzt“. In der Botanik wurde der Begriff „Neophyt“ bereits im Jahr 1903/04 durch den Schweizer Botaniker Rikli eingeführt. Unter der Bezeichnung wurden unbeabsichtigt eingeschleppte, nichteinheimische Arten verstanden, die „sich bereits ganz mit unserer einheimischen Pflanzenwelt verassimiliert“ haben. Um das Jahr 1919 gab Thellung die Beschränkung auf „unbeabsichtigt eingeführte Arten“ auf. Schroeder interpretierte den Neophytenbegriff Anfang der 70-er Jahre ausschließlich zeitlich und verstand unter diesem Arten, deren durch den Menschen ermöglichte Einwanderung erst in „historischer“ Zeit erfolgte. Zeitliche Trennlinie ist das Jahr 1492, in dem Kolumbus Amerika entdeckte. Diese zeitliche Begrenzung ist zwar willkürlich, aber aus pragmatischen Gründen durchaus sinnvoll. Ab 1500 erfolgte nicht nur ein zunehmend rascher Austausch von Pflanzenarten über die bisherigen Ausbreitungsschranken hinweg, sondern es entwickelte sich [in der Renaissance] auch erst das Interesse für die Pflanzenwelt und ihre Verschiedenheit ¹³ . Neben den Ausbreitungswegen und den entsprechenden

Zeitabgrenzungen geht das botanische Wörterbuch (SCHUBERT & WAGNER 2000) bei der Definition von Neophyten auch auf den Einwanderungserfolg ein: „Neophyten sind Einwanderer, die an natürlichen Standorten inmitten der einheimischen Pflanzenwelt sich anzusiedeln und einzubürgern vermögen“. Bei der Literaturdurchsicht ist tendenziell aufgefallen, dass in neuerer Zeit der Begriff „gebietsfremde Art“ den „Neophyten“-Begriff zu ersetzen scheint (BRANDES 2000, BFN, 2005).

1.2.2 Klassifizierungen

Gebietsfremde Pflanzenarten werden in der Pflanzengeografie nach verschiedenen Kriterien eingeteilt, am häufigsten sind Klassifizierungen nach Einwanderungszeit, Einführungsweise oder Einbürgerungsgrad. In der Abbildung 1 sind die verschiedenen Phasen, bzw.

¹³ Brandes D. (2000): Neophyten in Deutschland – Ihre standörtliche Einnischung und die Bedrohung der indigenen Flora. In: Mayr C., Kiefer A. (Red.): Was macht der Halsbandsittich in der Thujahecke? Zur Problematik von Neophyten und Neozoen und ihrer Bedeutung für den Erhalt der biologischen Vielfalt. Tagungsband

8 M.Bickel, S. Christian, J.Jarosch, B.Kreinsen, J. Uhlig

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Begrifflichkeiten dargestellt. Die pflanzlichen Neubürger werden mit denen der Fauna unter dem Begriff „Neobiota“ zusammengefasst.

Gebietsfremde Pflanzen, die bereits zu früheren Zeiten zu uns kamen (z.B. mit dem Beginn des Ackerbaus in der Jungsteinzeit oder durch den Handel der Römer), werden als Archäophyten („Alt-Pflanzen“) bezeichnet. Gebietsfremden Arten, also Archäo- und Neophyten, sind von den einheimischen Arten (Indigene) abzugrenzen, die in unserem Gebiet seit dem Ende der letzten Eiszeit vorhanden sind, es aus eigener Kraft besiedelt haben oder hier entstanden sind. Die Frage, wann und auf welche Weise eine Art zu uns gekommen ist, kann zumeist durch in Mooren, Grabbeilagen etc. erhaltene Reste, Pollenanalysen oder durch historische Quellen beantwortet werden. Wenn sich gebietsfremde Arten bei uns selbständig - d.h. ohne Einfluss des Menschenüber mehrere Generationen erhalten, gelten sie als etabliert. Etablierte gebietsfremde Arten, die natürliche oder naturnahe Lebensräume besiedeln und sich deshalb auch ohne menschlichen Einfluss bei uns halten würden, werden als Agriophyten bezeichnet. Bezüglich des Einbürgerungsgrades wird unterschieden, ob die betreffende Pflanzenart einen festen Platz in der Vegetation gefunden hat oder nicht.

Abb. 1: Klassifizierung der Pflanzenwelt nach Einführungszeit, Einführungsweise und

Einbürgerungsgrad

14 BfN (2005): Gebietsfremde Arten, Positionspapier des Bundesamtes für Naturschutz, BfN-Skripten 128

9 M.Bickel, S. Christian, J.Jarosch, B.Kreinsen, J. Uhlig

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1.2.3 Status der Einbürgerung von Neophyten in Deutschland

Nach LOHMEYER & SUKOPP (1992 IN BRANDES 2000) ¹⁵ wurden mindestens 12.000 Gefäßpflanzenarten nach Mitteleuropa eingebracht, von denen sich aber nur wenige Prozent einbürgern konnten. Für die Flora von Deutschland werden von WIßKIRCHEN & HAEUPLER (1998 IN BRANDES 2000) ¹⁶ 3.026 bzw. 3.062 Taxa angegeben. Diese Zahlen beinhalten auch die Eingebürgerten, jedoch keine Hybriden und keine Apomikten. Davon sind ca. 400 eingebürgerte Neophyten, was einem Prozentsatz von ca. 13% des Sippeninventars ausmacht. 1.000 Arten gelten als unbeständig. Weniger als 2% der nach Mitteleuropa eingeführten bzw. eingeschleppten Pflanzenarten konnten sich als Agriophyten (vgl. LOHMEYER & SUKOPP (1992 IN BRANDES 2000) ¹⁷ in der natürlichen Vegetation einbürgern.

1.2.4 Invasive gebietsfremde Arten

In der Literatur wurden bisher zahlreiche verschiedene Meinungen dazu vertreten, ab welchem Einbürgerungsgrad eine Art als invasiv zu bezeichnen ist. Streit gibt es bei der Frage, ob es genügt wenn sich eine Art in einem Gebiet ausbreitet, oder ob zwingend ein negativer Einfluss vorliegen muss (HEGER 2004).

Aus Sicht der Autoren ist ein Monitoringkonzept nur dann sinnvoll und zu finanzieren, wenn negative Auswirkungen durch invasive Arten zu erwarten sind. Ein bloßes Einwandern von nicht einheimischen Arten in ein Gebiet kann für Biologen interessant sein und zum Forschungsgegenstand werden, für die Allgemeinheit wäre hier aber kein Monitoringkonzept zu implizieren. In dieser Arbeit soll daher der Definition des Übereinkommens über die Biologische Vielfalt gefolgt werden, die festlegt, dass eine invasive gebietsfremde Art eine Art ist, "... die außerhalb ihres natürlichen, vergangenen oder gegenwärtigen Verbreitungsgebietes eingeführt wurde, und deren Einführung und/oder Ausbreitung die biologische Vielfalt gefährdet" (BBA 2003) ¹⁸ . Häufig wird dieser Begriff jedoch etwas breiter interpretiert und auch nicht heimische Ackerunkräuter oder andere gebietsfremde Organismen, die Kulturpflanzen schädigen können, unter dieser Bezeichnung geführt. Der Schwerpunkt liegt jedoch auf dem Schaden, der der biologischen Vielfalt zugefügt wird (BBA 2003) ¹⁹ .

Mit biologischer Invasion wird im Allgemeinen die Einwanderung und Ausbreitung von Arten außerhalb ihrer natürlichen Verbreitungsgebiete bezeichnet. Die Besonderheit einer biologischen Invasion liegt in der ökologischen Fremdheit der invadierenden Art (HEGER

¹⁵ Brandes D. (2000): ebenda

¹⁶ Brandes D. (2000): ebenda

¹⁷ Brandes D. (2000): ebenda

¹⁸ BBA (2003): http://www.bba.bund.de/cln_045/nn_988758/DE/Aktuelles/aktschadorg/invasiveraten/invasive_ node.html_nnn=true#doc885596bodyText1

¹⁹ BBA (2003): ebenda

10 M.Bickel, S. Christian, J.Jarosch, B.Kreinsen, J. Uhlig

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2004) ²⁰ . Dies ist nur damit zu begründen, dass sie „eine evolutionär relevante Zeitspanne außerhalb dieses Gebiets verbreitet war“ (ebenda). Zwischen Einführung einer gebietsfremden Art und Beginn der spontanen Ausbreitung (der Invasion) liegt ein relativ langer Zeitverzug, der u. a. von der Lebensform abhängig ist. Er ist in der Regel für krautige Arten am kürzesten. Nach KOWARIK (1995 IN BRANDES 2005) ²¹ konnte in Brandenburg „Timelag“ Verhalten von 131 Jahren für Sträucher und 170 Jahren für Bäume festgestellt werden. Nach einer explosionsartigen Ausbreitung zu Beginn folgt häufig ein Einpendeln auf niedrigerem Niveau (EBENDA).

Die Auswirkungen invasiver Arten sind in der Einleitung beschrieben worden. Von den 400 in Deutschland oder Teilgebieten eingebürgerten Neophyten haben derzeit ca. 30 Arten (BFN 2005) ²² , bzw. 50 Arten (FLORAWEB 2006) ²³ negative Auswirkungen auf die heimische Natur, den Menschen bzw. auf seine Aktivitäten und werden daher als invasiv bezeichnet (BFN, 2005) ²⁴ . Neben den derzeit bekannten invasiven Arten können auch neue auftauchen. Man kann es einer Art nicht ohne weiteres ansehen, ob sie invasives Potenzial hat (BUNDESFORSCHUNGSANSTALTEN 2002) ²⁵ . Daher muss vor dem Hintergrund einer verantwortungsvollen Nutzung betroffener Ökosysteme, beruhend auf den Grundsätzen von Nachhaltigkeit und Umweltvorsorge, die Einbringung und das Management gebietsfremder Arten sorgfältig bewertet werden (BUNDESFORSCHUNGSANSTALTEN 2002) ²⁶ .

1.2.5 Ökologie und Verbreitungsstrategien von Neophyten

An ihren Standort stellen Neophyten häufig keine besonderen Ansprüche, so dass das Zusammenspielen von Umweltbedingungen mit biologischen Besonderheiten der Neophyten ausschlaggebend ist für den Verbreitungserfolg. Instabile Ökosysteme mit dynamischen Eigenschaften sind prädestiniert für eine erfolgreiche Verbreitung. Der Fahrtwind entlang von Straßen und Bahndämmen oder die Wasserströmung von Fließgewässern sorgen dafür, dass flugfähige und schwimmfähige Samen bzw. durch die Strömung abgerissene Sprossteile über weite Strecken transportiert werden.

Für die Hauptverbreitungsursachen sorgt jedoch der Mensch: Durch Bautätigkeit entstehen offene Flächen; durch die unfreiwillige Verwendung von kontaminiertem Erd- und

²⁰ Heger, T. (2004): Zur Vorhersagbarkeit biologischer Invasionen. Entwicklung und Anwendung eines Modells zur Analyse der Invasion gebietsfremder Pflanzen, Schriftenreihe Neobiota, Band 4, Berlin

²¹ Brandes, D. (2005): Neophyten und Biodiversität Abhandlungen der BWG 54, 05/2005

²² BfN (2005): Gebietsfremde Arten, Positionspapier des Bundesamtes für Naturschutz, BfN-Skripten 128

²³ http://www.floraweb.de/neoflora/neoflora_druckversion.pdf

²⁴ BfN (2005): ebenda

²⁵ Bundesforschungsanstalten (2002): Invasive gebietsfremde Arten: Eine Gefahr für die biologische Vielfalt" ForschungsReports 2/2002.

²⁶ Bundesforschungsanstalten (2002): Invasive gebietsfremde Arten: Eine Gefahr für die biologische Vielfalt" ForschungsReports 2/2002.

11 M.Bickel, S. Christian, J.Jarosch, B.Kreinsen, J. Uhlig

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Kiesmaterial können Neophyten an neue Standorte verbracht werden; Nutzungsänderungen in der Landwirtschaft haben Destabilisierungen in der Zusammensetzung der Pflanzengesellschaften zur Folge, so dass in den Bestandslücken Neophyten Fuß fassen können; nicht selten werden Gartenabfälle in der freien Landschaft „entsorgt“, ein Weg, auf dem schon vielen Neophyten der „Sprung über den Gartenzaun“ gelungen ist. Standorte, an denen Problemneophyten großflächig Fuß fassen konnten, werden durch die Neophyten selbst destabilisiert, so dass wiederum ein bevorzugter Besiedelungsstandort entsteht, bzw. erhalten bleibt.

Neben der natürlichen Verbreitung der Pflanzen (z.B. Zoochorie, Hydrochorie) wird heute die Verbreitung durch Hemerochorie als wichtigste Ausbreitungsform angesehen, mit denen Pflanzen sich vollkommen neue Lebensräume erobern. Dies beinhaltet bspw. die Ausbreitung durch Saatgut (Ethelochorie), die Ausbreitung als Saatgutbegleiter (Speirochorie) und die Ausbreitung durch unbeabsichtigten Transport (Agochorie). Der Fahrtwind entlang von Straßen und Bahndämmen oder die Wasserströmung von Fließgewässern sorgen dafür, dass flugfähige und schwimmfähige Samen bzw. durch die Strömung abgerissene Sprossteile über weite Strecken transportiert werden.

Die Verbreitungsgebiete von Arten sind das Ergebnis dynamischer Prozesse und damit ständigen Veränderungen unterworfen (z.B. die Wiedereinwanderung von Arten aus südlichen Refugien nach dem Ende der letzten Eiszeit in Europa). Arealveränderungen, also auch die Ausbreitung von Arten in bisher von ihnen nicht besiedelte Gebiete, sind daher oftmals natürliche Prozesse.

Dem steht die anthropogene Ausbreitung gegenüber, bei der eine Art ihre Arealgrenze nicht „Stück für Stück“ weiter nach außen verschiebt, sondern sich in oftmals weit von ihrem natürlichen Areal entfernten Gebieten ansiedelt. Waren- und Personenaustausch durch Verkehr und Handel überwinden dabei die natürlichen Ausbreitungsschranken und ermöglichen eine transkontinentale Ausbreitung in Regionen, die die Art auf natürlichem Wege nicht erreicht hätte.

Die Hälfte der bei uns etablierten Neophyten wurde dabei beabsichtigt eingeführt; die meisten davon als Zierpflanzen (insgesamt ca. 30% aller Neophyten), der Rest als land- und forstwirtschaftliche Nutzpflanzen (20% der Neophyten). Die andere Hälfte der Neophyten wurde im Zuge von Verkehr, Personen- und Warenaustausch unbeabsichtigt eingeschleppt.

Von den insgesamt wohl 12.000 durch den Menschen nach Deutschland gebrachten Gefäßpflanzenarten kommen ca. 1.000 unbeständig vor (unbeständige Neophyten). Ungefähr 400 Arten trafen hier auf ihnen zusagende biotische und abiotische Standortbedingungen und konnten sich etablieren (etablierte Neophyten). Ca. 50 haben

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invasiven Charakter, weil ihre Ansprüche mit den Standortbedingungen besonders gut übereinstimmen, sie eine bisher dort unbesetzte „Lücke“ besetzen oder ihre Fraßfeinde (Schädlinge) fehlen. Ähnliche Größenordnungsverhältnisse wurden auch in anderen Teilen der Welt festgestellt, woraus die sogenannte „Zehner-Regel“ abgeleitet wurde: 10 % der eingeführten oder eingeschleppten Arten halten sich unbeständige, 10 % davon etablieren sich dauerhaft in naturnahen Lebensräumen, wiederum ca. 10% dieser eingebürgerten Arten können unerwünschte Auswirkungen und damit invasiven Charakter haben. Von 1.000 eingeführten oder eingeschleppten Arten kommen demnach 100 unbeständig vor, 10 etablieren sich dauerhaft und nur eine (= 0,1%) wird invasiv. Dabei scheinen einige Arteigenschaften einen besonderen Konkurrenzvorteil darzustellen. Dazu gehören beispielsweise eine hohe Samenproduktion, eine starke Wuchskraft oder Toleranz gegenüber Störungen bzw. Bevorzugung von Nährstoffreichtum. Auch eine gewisse Plastizität des Genoms ermöglicht offensichtlich eine schnellere Anpassung an die neue Umwelt und begünstigt damit die Invasivität von Arten.

Folglich spielen auch die Standorteigenschaften wie z.B. der Nährstoffhaushalt oder die Störungsintensität der neu besiedelten Lebensräume eine entscheidende Rolle für den Ansiedlungserfolg. So sind in Mitteleuropa stärker gestörte und nährstoffreiche Standorte wie Äcker und Straßenränder reicher an Neophyten als z.B. Wälder und Moore. Anders verhält es sich allerdings in lange isolierten Ökosystemen wie auf Inseln, wo sich die Arten „ungestört von außen“ über einen sehr langen Zeitraum entwickelt haben. Diese besonders stark aufeinander eingespielten Artengemeinschaften können durch neue Arten sehr leicht in ihrem Gleichgewicht gestört werden, so dass z.B. in Hawaii die Biomasse der Neophyten bereits die der heimischen Arten übersteigt und schon 10% der heimischen Pflanzenarten durch Neophyten verdrängt wurden und damit ausgestorben sind. Jedoch ist es nicht sicher vorhersagbar, ob sich Arten in einem neuen Gebiet etablieren oder dort gar invasiv werden können, selbst wenn Ansprüche und Eigenschaften der Art bekannt sein sollten. Zudem etablieren sich Neophyten oft zuerst nur lokal und breiten sich über lange Zeit nicht nennenswert aus (sog. lag-Phase), können dann aber nach Jahren mehr oder weniger unvermittelt und rasant ihr Areal erweitern (z.B. das Schmalblättrige Greiskraut, Senecio inaequidens). Damit kommt der frühzeitigen und dauerhaften Beobachtung von Neophyten eine entscheidende Rolle zu.

Auch die Auswirkungen von Invasionen sind artspezifisch und können in den meisten Fällen nicht präzise im Voraus abgeschätzt werden.

1.2.6 Neophyten und Klimawandel

Wie in der Einleitung formuliert, sind die Klimaveränderung und der zunehmende globale Austausch/Handel stark wirkende Faktoren der Ausbreitung von Neophyten. LEUSCHNER &

13 M.Bickel, S. Christian, J.Jarosch, B.Kreinsen, J. Uhlig

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SCHIPKA (2004) ²⁷ kommen in ihrer Vorstudie “Klimawandel und Naturschutz in Deutschland“ zu dem Schluss, dass durch den sich abzeichnenden Klimawandel 5 - 30 % der schutzwürdigen Arten Deutschlands aussterben werden. Sie führen aus: „Basierend auf dem bereits vorliegenden autökologischen und populationsökologischen Wissen über das Verhalten von mitteleuropäischen Pflanzenarten gegenüber Temperaturerhöhung, Zunahme der Sommertrockenheit und CO 2 -Erhöhung lässt sich vor dem Hintergrund der wahrscheinlichsten Prognosen zu Temperaturerhöhung und sommerlicher

Niederschlagsabnahme mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit schlussfolgern, dass ein bedeutender Anteil der heimischen Flora und Fauna einschließlich der heute für den Naturschutz besonders bedeutsamen Arten starke Veränderungen in Häufigkeit und Verbreitungsareal in Deutschland erfahren wird. Diese Veränderungen können je nach physiologischem Konstitutionstyp sowohl Abnahme und regionales Aussterben oder Zunahme bzw. Neueinwanderung bedeuten“ (LEUSCHNER & SCHIPKA 2004) ²⁸ .

Nach Auswertung von umfangreicher Literatur zum Thema „Arealverschiebung von Pflanzen durch den Klimawandel“ kommen die beiden Autoren zu dem folgenden Befund: „Für Deutschland und Mitteleuropa wird durch zahlreiche Beobachtungen von

Arealveränderungen bei Pflanzen und Tieren im 20. Jahrhundert, vor allem in den letzten 20-30 Jahren, über alle taxonomischen Gruppen hinweg ein Trend deutlich: Pflanzenarten mit höheren Temperaturansprüchen, mithin in der Regel submediterrane, mediterrane, atlantische, aber auch subtropische und sogar tropische Arten wandern als Neophyten ein oder breiten ihr Areal nach Norden und Osten aus. In den Mittel- und Hochgebirgsregionen entspricht dem eine beobachtete Verschiebung der Vegetationsgürtel und typischen Lebensgemeinschaften um ca. 50 - 100 Höhenmeter nach oben. Dem gegenüber steht ein allgemeiner Rückgang (abnehmende Abundanz und Arealverkleinerung) oder sogar ein Verschwinden von kältezeigenden und kontinentalen Arten. Dies sind vor allem Arten mit borealem oder arktisch-alpischem Verbreitungsgebiet“ (LEUSCHNER & SCHIPKA 2004) ²⁹ . Für Nordwest-Deutschland stellte KESEL (2000) ³⁰ auf Grundlage der Temperatur-Zeigerwerte nach Ellenberg ein einfaches floristisch-klimatisches Wanderungsmodell auf. In seiner Entwicklungsprognose für diesen Raum nennt er neben zurückgehenden kühlezeigenden Arten des arktischalpinen Bereichs als geeignete Indikatoren der Klimaerwärmung auch Arten aus dem submediterranen bis tropischen Florenbereich, deren Artenzahl und Abundanz bereits jetzt erkennbar zunimmt.

²⁷ Leuschner Ch, Schipka F (2004) Vorstudie Klimawandel und Naturschutz in Deutschland. BfN Skripten 115

²⁸ Leuschner Ch, Schipka F (2004) ebenda

²⁹ Leuschner Ch, Schipka F (2004) ebenda

³⁰ Kesel, R. (2000): Auswirkungen der Klimaerwärmung auf Flora und Vegetation in Nordwestdeutschland. NNABerichte 13

14 M.Bickel, S. Christian, J.Jarosch, B.Kreinsen, J. Uhlig

Regionalentwicklung & Naturschutz

Monitoringkonzept zur Ausbreitung von Neophyten in Brandenburg

Aus der hier vorgestellten Literatur lässt sich für die vorliegende Arbeit klar schlussfolgern, dass die Klimaerwärmung einen deutlichen Einfluss auf die Einwanderung von gebietsfremden Arten hat. Solch thematische Literatur ist aber bisher noch sehr selten. Dadurch entsteht der Eindruck, dass die Neophytenproblematik noch immer nicht in diesem Kontext verankert ist. In Zukunft kann man hierzu aber mehrere Forschungsarbeiten erwarten, u.a. auch durch die FH Eberswalde (Schutzgebiete Deutschlands im Klimawandel – Risiken und Handlungsoptionen) ³¹ . Für das „Monitoringkonzept zur Ausbreitung von Neophyten in Brandenburg“ bleibt u.a. zu prüfen, ob sich bspw. ein solches Modell wie von KESEL (2000) ³² für die Vorhersage von Arealverschiebungen im Nordostdeutschen Raum eignet. Die Möglichkeiten der Nutzung von Modellierungen und der Vorhersagbarkeit von Arealverschiebungen sollten durch zukünftige Arbeiten ausgelotet werden.

1.2.7 Neophyten und zunehmender globaler Austausch

Der zweite wichtige Punkt für die Zunahme von Neophyten in Deutschland wird im verstärkten globalen Austausch gesehen. Durch die Ausweitung und Liberalisierung der internationalen Verkehrs- und Warenströme hat nicht nur der weltweite Handel mit Pflanzen-und Pflanzenprodukten zugenommen, sondern auch das Risiko, Organismen zu verschleppen, die ohne menschliches Zutun wohl niemals über ihr natürliches Verbreitungsgebiet hinausgekommen wären (BBA 2003) ³³ .

Die geografische Isolation von Organismen ist ein Schlüsselfaktor für die Entwicklung der Artenvielfalt auf unserer Erde. Die Ausbreitung und Besiedlung neuer Gebiete war immer nur begrenzt möglich, da es geographisch unüberwindbare Barrieren gab. Zum Beispiel verhindern die Ozeane den interkontinentalen Artenaustausch. Durch räumliche Trennung und unterschiedliche ökologische Bedingungen konnte sich in den vergangenen Jahrmillionen eine bis zum heutigen Tage noch nicht vollständig erfasste Diversität von Tieren, Pflanzen und Mikroorganismen entwickeln. Diese biologische Vielfalt ist ein essentielles Schutzgut (ebenda).

Aber nicht nur Verkehrsanlagen, wie Häfen, sind mögliche Anlandungsorte für gebietsfremde Arten. BRANDES (2005) ³⁴ der den Raum Braunschweig seit 35 Jahren floristisch untersucht gibt an, dass bis vor kurzem besonders neophytenreiche Habitate Häfen und Bahnanlagen, sowie Flussufer waren, aber:„Inzwischen sind Gartenbau und Gartenhandel längst zum

³¹ Projektlaufzeit 2006 bis 2009, u.a. beteiligt: Prof. Dr. P. Ibisch & S. Kreft (FHE)

³² Kesel, R. (2000): Auswirkungen der Klimaerwärmung auf Flora und Vegetation in Nordwestdeutschland. NNABerichte 13

³³ http://www.bba.bund.de/cln_045/nn_988758/DE/Aktuelles/aktschadorg/invasiveraten/invasive__node.html__n nn=true#doc885596bodyText1

³⁴ Brandes, D. (2005): Neophyten und Biodiversität Abhandlungen der BWG 54, 05/2005

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Monitoringkonzept zur Ausbreitung von Neophyten in Brandenburg

wichtigsten Vektor geworden, wie der hohe Anteil verwilderter gebietsfremder Arten in den eingemeindeten Dörfern Braunschweigs zeigt“.

Für Deutschland konnte bei 916 nicht einheimischen Pflanzenarten die Einwanderungsweise bestimmt werden (VGL. KÜHN U. KLOTZ 2002, IN TRAN 2006 ) ³⁵ . Von den nicht einheimischen Pflanzenarten sind ca. 27 % als Saatgut-, Transport- oder sonstige Begleiter eingeschleppt worden. Etwa 13 % sind spontane Arten, die durch die Ackerkultur des Menschen gefördert wurden. Spontane Arten ohne Förderung durch den Ackerbau betragen 4 %. Absichtlich wurden ca. 21 % als Nutzpflanzen und ca. 28 % als Zierpflanzen in Deutschland eingeführt. Es wurden also fast die Hälfte aller nicht einheimischen Pflanzenarten in Deutschland absichtlich eingeführt. Bei den restlichen 7 % ist die Art der Einwanderung unbekannt.

1.2.8 Monitoring

Der Begriff Monitoring ist zurückzuführen auf das englische Verb „to monitor“, was im Deutschen mit überwachen; kontrollieren gleichgesetzt werden kann. Ein Monitoring beinhaltet alle Arten der Erfassung von Zuständen, der Beobachtung (z.B. von Lebensgemeinschaften bestimmter Biotoptypen oder von Landschaften und deren Nutzung), Überwachung oder Steuerung eines Vorgangs oder Prozesses mittels technischer Hilfsmittel oder anderer Beobachtungssysteme. Die Erfassung erfolgt anhand ausgewählter Indikatoren und Parameter als Messgrößen zur Bestimmung dieser. Der beobachtete Zustand wird in seiner Entwicklung unter einer bestimmten Leitfrage bzw. Zielstellung bewertet, z.B. bezüglich der Veränderung der Artenzusammensetzung unter bestimmten Einflüssen wie z.B. der Wirkung der menschlichen Nutzung und ihres Wandels (LUTHARDT 1999).

Die Beobachtungen können in mehrfacher Weise stattfinden: Feldarbeit, Messungen und auch die Analyse von Fernerkundungsdaten ergeben Daten, welche nach ihrer Auswertung Ergebnisse liefern, mit denen z.B. Entwicklungstendenzen und Veränderungen des beobachteten Objektes eingeschätzt werden können.

Anhand bestimmter Parameter entsprechend der Fragestellung können so Veränderungen wahrgenommen und zukünftige Entwicklungstendenzen abgeschätzt werden.

Monitoringsysteme dienen somit der Bereitstellung von Informationen und wissenschaftlichargumentativen Grundlagen für Maßnahmenregelungen und -durchführung. Vor dem Hintergrund, dass natürliche und anthropogene Veränderungen kontinuierlich und über lange Zeiträume ablaufen, ist gerade ein Monitoring von Pflanzen (Neophyten) von Bedeutung, da Veränderungen oft erst durch den Vergleich von Datenreihen erkennbar und eindeutig interpretierbar werden.

³⁵ Tran B. K. (2006): Modellierung biologischer Invasionen mit Reaktions-Diffusionsgleichungen. Beiträge des Instituts für Umweltsystemforschung der Universität Osnabrück, Nr. 35

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