Strukturen in der Agrarlandschaft und ihre Übertragbarkeit auf Kurzumtriebsplantagen


Bachelorarbeit, 2008
79 Seiten, Note: 1,3

Leseprobe

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung
1.1 Begriffserklärung
1.2 Beschreibung der Kurzumtriebsplantagen
1.3 Verwendung der schnellwachsenden Bäume
1.4 Kurzumtriebsplantagen im Vergleich mit anderen nachwachsenden Rohstoffen
1.5 Rechtliche Rahmenbedingungen
1.6 Zur Bachelorarbeit

2 Methodik
2.1.1 Gegenstand der Literaturrecherche
2.1.2 Methoden der Literaturrecherche
2.1.3 Literaturbeschaffung
2.1.4 Literaturauswertung
2.2 Visualisierung von Ergebnissen

3 Strukturen der Agrarlandschaft und deren Bedeutung
3.1 Saumbiotope
3.1.1 Hecken
3.1.2 Lineare und kleinflächige Wiesenbiotope
3.1.3 Waldränder
3.2 Punktbiotope
3.2.1 Gebüsche, Feldholzinseln
3.2.2 Einzelbäume
3.2.3 Alt- und Totholz
3.2.4 Steine, Steinhaufen, Reisighaufen, Mauern, Wurzelteller
3.2.5 Offene Bodenstellen, unbefestigte Wege und Abbruchkanten
3.2.6 Kleingewässer und Pfützen
3.2.6 Holzpfähle
3.3 Die Bedeutung der Strukturen
3.3.1 Habitatfunktion
3.3.2 Operationsbasis
3.3.3 Kleinklima
3.3.4 Filterwirkung
3.3.5 Raumwiderstand
3.3.6 Ökotoneffekt
3.3.7 Nahrungsfunktion
3.3.8 Biotopverbund: Korridore und Trittsteinbiotope
3.3.9 Biodiversität, Erhalt der Artenvielfalt
3.3.10 Natürliche Schädlingskontrolle
3.3.11 Landschaftsbild und Kulturgeschichte
3.4 Übersicht der Strukturen und ihrer Bedeutung

4 Empfehlungen zur Anlage und Bewirtschaftung von KUPs
4.1 Standortwahl
4.2 Gestaltung der Plantage (Größe, Form, Rückegassen, Pflanzverband) 27 4.3 Baumarten
4.4 Erhalt von Saum- und Kleinstrukturen
4.5 Neuanlage von Saum- und Kleinstrukturen
4.6 Bewirtschaftung (Agrochemikalien, Ernte, Umtriebszeiten, Standzeit)
4.7 Weitere Möglichkeiten die Nachhaltigkeit zu fördern

5 Fazit
5.1 Realisierbarkeit der in Kapitel 4 vorgeschlagenen Maßnahmen
5.2 Konflikte
5.3 Forschungsbedarf

6 Ausblick

7 Zusammenfassung

8 Danksagung

9 Literaturverzeichnis

Anhang

Auf Kurzumtriebsplantagen vorkommende Tierarten

Säuger

Arthropoden

Bodenfauna

Avifauna

Amphibien

Tabellenverzeichnis

Tabelle 1: Nutzung und Standorteigenschaften beeinflussen die Ausbildung verschiedener Pflanzengesellschaften (nach KAULE 1991),

Tabelle 2: Bedeutung verschiedener Kleinbiotope der Agrarlandschaft für den Naturschutz (eigene Darstellung),

Abbildungsverzeichnis

Abb. 1: Wirtschaftswege und verschiedenen Baumarten als strukturelle Bereicherung auf Plantagen (eigene Darstellung),

Abb. 2: Pappeln und Weiden unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Formen und Strukturen (eigene Darstellung),

Abb. 3: Außenrandgestaltung einer KUP mit Hecke, Steinhaufen und Krautsaum (eigene Darstellung),

Abb. 4: Anordnung der unterschiedlichen Alterstadien der Anpflanzungen auf einer KUP (eigene Darstellung),

1 Einleitung

Aufgrund der jahrelangen, landwirtschaftlichen Überproduktion innerhalb der EU wurden Extensivierungsprogramme und Flächenstillegungen gefördert (KROTH 1988). Diese Entwicklung dürfte nun ein Ende gefunden haben. Seit die Primär-Energiepreise gestiegen sind (SACHVERSTÄNDIGENRAT ZUR BEGUTACHTUNG DER GESAMTWIRT-SCHAFTLICHEN ENTWICKLUNG 2007), die Erschließung der Erdölvorräte aufwändiger geworden ist, der weltweite Energiebedarf weiter wächst und man sich darüber bewusst ist, dass eine Umstellung auf regenerative Energieträger früher oder später unausweichlich sein wird, besteht wieder ein Interesse an Holz zur Energiegewinnung (KROTH 1988). Durch den Anbau von nachwachsenden Rohstoffen (NawaRos), zu denen auch schnellwüchsige Baumarten gehören, erhofft man sich zukünftige Energieprobleme zu lösen. Drastische Energieeinsparungen, eine effizientere Nutzung und weitere erneuerbarerer Energiequellen wie Windkraft und Sonnenenergie werden jedoch unumgänglich bleiben.

Mitteleuropa besteht zu über der Hälfte aus landwirtschaftlichen Flächen (REICHHOLF 1989) und da verwundert es nicht, dass agrarstrukturelle Maßnahmen innerhalb kürzester Zeit den Charakter der Landschaft verändern können und enorme Auswirkungen auf den Naturhaushalt haben. Intensivierung, große, monotone Schläge und eine einheitliche Bewirtschaftung gefährden die Ökosysteme und führen zu einem Artenrückgang (MÜHLENBERG & SLOWIK 1997). Daher stellt sich die Frage, wie Kurzumtriebs-plantagen (KUPs) aus naturschutzfachlicher Sicht gestaltet und bewirtschaftet werden sollten, um Beeinträchtigungen auf ein Minimum zu reduzieren und welche Maßnahmen getroffen werden können, um die Artenvielfalt zu erhöhen.

1.1 Begriffserklärung

Viele neu entstandene Begriffe mit der Vorsilbe „Bio“ wie z.B. Biosprit, Biodiesel, Bio-energie u.a. täuschen eine Natürlichkeit und Naturverträglichkeit vor, die nicht gegeben sein muss. Daher werde ich im Folgenden die Vorsilbe „Bio“ durch den besser zutreffenden Begriff „Agrar“ ersetzten, wie es auch von GRAIN (2007) vorgeschlagen wird.

Unter „Energieholz aus Kurzumtriebsplantagen“ wird der Anbau von schnellwachsenden Baumarten auf landwirtschaftlichen Nutzflächen zur energetischen Verwertung verstanden. Der Begriff „Schnellwachsende Baumarten“ meint Gehölze mit einer raschen Jugendent-wicklung und einem hohen jährlichen Zuwachs in den ersten Jahren nach der Pflanzung. Dazu zählen Baumarten wie Weide, Pappel, Erle, Birke und Robinie. Diese Arten besitzen außerdem die Fähigkeit zum Stockausschlag. Das bedeutet, dass sie in der Lage sind, sich nach der Ernte aus dem verbleibenden Stock zu regenerieren. Die Zeit einer Aufwuchs- und Ernteperiode stellt einen Umtrieb dar (VETTER et al. 2006). Die Umtriebszeit auf KUPs ist im Gegensatz zur forstlichen Bewirtschaftungsform stark verkürzt. KROTH (1988) unterteilt die Umtriebszeiten in die sog. Mini-Rotation mit Produktionszeiten unter fünf Jahren, die Midi-Rotation mit fünf - sechs Jahren und die sog. Schnellwuchsplantage mit Umtriebszeiten von zehn bis 20 Jahren.

1.2 Beschreibung der Kurzumtriebsplantagen

KUPs werden bei uns meistens auf landwirtschaftlichen Stilllegungsflächen angelegt. Dazu wird gewöhnlich im Herbst der Boden gepflügt und oft findet auch eine Behandlung mit einem Totalherbizid statt. Im darauffolgenden Frühjahr wird die Kultur begründet, indem ca. 10.000 - 20.000 Stecklinge (bei Robinie bewurzelte Pflanzen) pro ha in Reihen gesetzt werden. Eventuell müssen mechanische Maßnahmen getroffen werden, um Beikräuter zu bekämpfen (ATB 2004, KNUR & MURACH 2008). Bei der Ernte werden die ganzen Bäume über dem Boden abgesägt. Nach der Beerntung der Plantage treiben die Gehölze mittels Stockausschlag wieder aus. Erst nach ca. 20-25 Jahren findet eine vollständige Entfernung der Wurzelstöcke statt. Eine Düngung ist in den ersten zehn Jahren nicht notwendig, da die meisten landwirtschaftlichen Böden genügend Nährstoffe aufweisen und der Nährstoffentzug gering ist (LAMERSDORF et al. 2008). Insgesamt sind KUPs als extensive, landwirtschaftliche Bewirtschaftungsform anzusehen, da Dünger und Pestizide nur in geringerem Umfang eingesetzt werden und auch die Bodenbearbeitung weniger intensiv ist, als bei einer konventioneller Ackernutzung (LIESEBACH & MULSOW 1995).

Die Struktur der KUPs wird durch den jeweiligen Nutzungsrhythmus bestimmt (BUCKLEY 1992). Während des Wachstums werden in relativ kurzer Zeit verschiedene Stadien durch-laufen. Wenn die Stecklinge gesetzt werden, berühren sie sich nicht und haben wenig Einfluss auf den Standort. Auf den Boden gelangt viel Licht, die Krautschicht dominiert und Blattstreu, sofern vorhanden, wird schneller abgebaut (BUCKLEY 1992). Bis zum dritten Jahr der Umtriebsphase wird die Krautvegetation durch das Wachstum der Gehölze und die daraus resultierende Beschattung zurück gedrängt. In der darauf folgenden Dickungsphase schließt sich das Blätterdach. Auf den Boden gelangt nun weniger Licht und die Bodenflora ändert sich, meist nimmt sie ab und es stellt sich eine relativ schattenverträgliche Krautve-getation ein (BUCKLEY 1992). Am Boden akkumuliert Streu, Feuchtigkeits- und Temperaturschwankungen innerhalb des Bestandes sind ausgeglichener und die Wind-geschwindigkeit ist niedriger. KUPs werden in der Regel in dieser Phase, oder auch schon früher geerntet, wodurch weder eine Klimaxgesellschaft noch eine Alterungsphase des Bestandes erreicht wird, sondern junge Stadien in schneller Abfolge aufeinander folgen. Totholz und Altholz kommen in der Regel nicht darin vor (BUCKLEY 1992). Im Vergleich zu einem Wald, der viele Schichten wie Oberschicht, Mittelschicht, Strauchschicht, obere und niedere Krautschicht, Kryptogamenschicht: Moosen, Flechten, Pilze und die Streu-schicht (JOGER et al. 1989) aufweist, ist die Struktur von KUPs eher monoton, bedingt durch einheitliches Baumalter und wenige Arten.

Eine Ähnlichkeit mit der traditionellen Nutzungsform der Niederwaldbewirtschaftung, die durch den englischen Begriff „coppice“ (Niederwald) nahegelegt wird, besteht aus öko-logischer Sicht jedoch nicht, da sich Strukturen und Artenzusammensetzung stark unterscheiden. JEDICKE (1995b) ordnet KUPs aufgrund ihrer kurzen Nutzungsintervalle und der häufigen Verwendung von fremdländischen Baumarten als sehr naturferne Lebens-räume ein.

1.3 Verwendung der schnellwachsenden Bäume

Die Biomasse der KUP kann bei längeren Umtriebszeiten von acht bis 15 Jahren einer höherwertigen Verwendung, wie z.B. der Papierindustrie zugeführt werden. Meist jedoch werden KUPs angelegt, um Energie zu gewinnen. Dafür reichen Umtriebszeiten von zwei – drei Jahren bereits aus (HOFMANN 1998). Bis das Holz der KUP als Energiequelle genutzt werden kann, sind viele Produktionsschritte, angefangen bei der Bodenbearbeitung über Ernte, Transport, Lagerung und Weiterverarbeitung notwendig. Energie kann dann auf verschiedenen Wegen aus dem Holz gewonnen werden. Ein Weg ist die Verbrennung der festen Biomasse in Form von Hackschnitzeln, wodurch Wärme- und Strom (mittels Kraft-Wärme-Koppelung, KWK) erzeugt werden kann. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Ethanol aus Lignocellulose zu gewinnen. In Deutschland ist bis heute allerdings keines der denkbaren Verfahren zu Marktkonditionen rentabel und diese Energielinie befindet sich noch im Entwicklungsstadium (WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT BEIM BMELV 2007, UMWELTINSTITUT MÜNCHEN e.V. 2007). Eine weitere Verwertungsart ist die Herstel-lung sog. BtL-Kraftstoffes. Unter BtL (Biomass to Liquid) versteht man ein Verfahren zur Herstellung von Flüssigkraftstoffen aus Cellulose oder Lignin. Hierbei wird mittels Vergasung ein Synthesegas erzeugt, woraus anschließend Treibstoff synthetisiert wird. Angesichts der Größe der dafür notwendigen Anlagen, sowie der immensen technischen und logistischen Herausforderungen ist es jedoch fraglich, ob eine solche Anlage in Deutschland überhaupt rentabel zu betreiben wäre. (WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT BEIM BMELV 2007, UMWELTINSTITUT MÜNCHEN e.V. 2007). Im Gegensatz zu den Bereichen Wärme und Strom gibt es bei Kraftstoffen bisher keine anderen erneuerbaren Energiequellen, um Erdöl zu ersetzen (BMELV 2008).

1.4 Kurzumtriebsplantagen im Vergleich mit anderen nachwachsenden Rohstoffen

Die Nachfrage nach NawaRos ist in den letzten Jahren gestiegen. Sie stellen eine zusätzliche Energiequelle zu fossilen Energieträgern dar, verringern die Abhängigkeit von Rohstoff-importen, können den ländlichen Raum stärken und sollen weitgehend CO2-neutral sein (BMELV 2008). CO2 neutral bedeutet, dass bei ihrer Nutzung nur soviel Kohlendioxid freigesetzt wird, wie durch die Pflanze gebunden wurde (ATB 2004). Tatsächlich hängt die CO2 Bilanz jedoch von der Bewirtschaftungsform und zurückgelegten Transportwegen ab. Es gibt einige Punkte, die für die Verwendung von Holz zur Energiennutzung sprechen, auf die im Folgenden kurz eingegangen wird.

Schnellwachsende Baumarten, sogenannte Kurzumtriebsgehölze, zeichnen sich durch eine hohe Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit aus (ATB 2004). Bei der Erzeugung von Wärme ist die Hackschnitzelheizung auf der Basis von KUPs günstiger zu beurteilen als die Getreideheizung (WISSENSCHAFTLICHER BEIRAT BEIM BMELV 2007). Die bei der Verbrennung entstehenden Emissionen an Pflanzennährstoffen wie Stickstoff, Kalium, Schwefel und Chlor, sind bei Pappel und Weide deutlich geringer als bei Knaulgras, Getreide oder Hanf. Das Gleiche gilt auch für das klimawirksame Lachgas, welches beim Anbau aus dem Boden entweicht (ATB 2004). Kurze, weitestgehend geschlossene Stoffkreisläufe durch Anbau (CO2-Festlegung), Verbrennung (CO2-Freisetzung) und Ascheverwertung (Nährstoffrückführung) sind ein weiterer Vorteil (VETTER et al. 2006).

KUPs sind im Vergleich zu konventionellen, landwirtschaftlichen Flächen gekennzeichnet durch eine höhere Artenvielfalt in der Begleitvegetation. Auf Versuchsflächen in Süd-deutschland wurden bis zu zehn mal mehr Arten als auf den angrenzenden Äckern gefunden (BURGER et al. 2005). Die Nutzung beeinflusst Wasser- und Stoffhaushalt. Verglichen mit intensiv bewirtschafteten landwirtschaftlichen Flächen wird die Nitratauswaschung geringer, (ATB 2004, BURGER et al. 2005). Auch die Bodeneigenschaften verändern sich. Meist kommt es zu einer Anreicherung von organischem Kohlenstoff im Oberboden und zu einem größeren Anteil an Mittelporen und einem besseren Wasserretentionsvermögen, sowie einem weiteren C/N Verhältnis. Dies ist auf die Anreicherung mit organischem Material wie Blattstreu und Wurzelmasse und der geringen Bodenbearbeitung zurückzu-führen (ATB 2004). Die tiefere und längere Humusbildung und Durchwurzelung des Bodens, sowie Streubildung fördern Bodenorganismen und tragen zur C-Speicherung bei (DOYLE et al. 2007). Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass KUP gegenüber anderen Energiepflanzenarten verschiedene Vorzüge aufweisen. (SCHOLZ et al. 2006).

1.5 Rechtliche Rahmenbedingungen

Im März 2007 einigte sich der Europäische Rat verbindlich darauf, den Anteil erneuerbarer Energien bis zum Jahr 2020 auf 20% des Primärenergieverbrauches zu erhöhen (EU-Rat 2007). Mit der 2003 erfolgten Reform der GAP (gemeinsamen Agrarpolitik) wurde eine besondere Förderung der Erzeugung von Energiepflanzen eingeführt. Es besteht die Möglichkeit, auf obligatorisch stillgelegten Flächen Non-food-Pflanzen anzubauen (vgl. EU-Agrarreform Ausg. 2006). Die Reform fördert den Anbau von Energiepflanzen auf landwirtschaftlichen Flächen (KOMMISSION DER EUROPÄISCHEN GEMEIN-SCHAFTEN 2005). KUPs sind im Rahmen des Energiepflanzenanbaus beihilfefähig. Die Energiepflanzenprämie in Höhe von 45 €/ha kann jedoch nur für nicht stillgelegte Flächen in Anspruch genommen werden.

Unterschiedlich diskutiert wird die Frage, ob Agrarholzflächen nach forstlichem oder landwirtschaftlichem Recht behandelt werden sollten. Nach BURGER (2007) werden KUPs laut EG-Verordnung Nr. 795/2004 wie eine Dauerkultur behandelt, die Umtriebszeit kann bis zu 20 Jahren betragen und sie gelten weiterhin als landwirtschaftliche Flächen. HOFMANN (1998) ergänzt, dass dadurch die für Forst bestehenden Sondervorschriften, wie die Genehmigungspflicht für Erstaufforstung und Rodung, sowie das Verbot von Klärschlammausbringung und Kahlschlag für KUPs nicht gelten. KNUR & MURACH (2008) erwähnen, dass aufgrund des Gesetzes zur Gleichstellung stillgelegter und landwirt-schaftlich genutzter Flächen (GzG 2006, Art. 62a) diese auch beim Anbau von Agrarholz weiterhin landwirtschaftliche Fläche bleiben (KNUR & MURACH 2008). GÜNTHER-DIENG et al. (2007 zitiert in KNUR & MURACH 2008) hingegen meint, die Frage, ob Agrarholzflächen nach forstlichem oder landwirtschaftlichem Recht behandelt werden, sei in Deutschland nicht eindeutig geklärt, denn entsprechend des Bundeswaldgesetzes (§ 2 Abs. 1) ist jede mit Forstpflanzen bestockte Fläche dem Waldrecht zuzuordnen, jedoch stehen KUPs aufgrund ihrer Nutzungs- und Bewirtschaftungsform im Gegensatz zu den Leitbildern der Waldgesetze. Ebenfalls unterschiedlich diskutiert wird die Frage der Anwendung des Forstvermehrungsgutgesetzes (FoVG). Dieses gilt nur für forstliche Zwecke bestimmtes Pflanzgut (FoVG §1 Abs. 3) und nur für aufgelistete Baumarten. Die Weide wird dort nicht genannt, Pappel und Robinie hingegen schon (KNUR & MURACH 2008). Das bedeutet, dass nur zugelassenes Material verwendet werden darf. Für alle drei Baumarten gelten jedoch sortenschutzrechtliche Bestimmungen (VETTER et al. 2006). Die Bundesregierung strebt eine rechtliche Klarstellung durch entsprechende Änderungen im BWaldG an (KNUR & MURACH 2008). Mit einer entsprechenden Gesetzesvorlage ist nach Aussagen des BMELV für 2008 zu rechnen (KNUR & MURACH 2008).

Der Umbruch von Dauergrünland zur ackerbaulichen Nutzung ist in Deutschland nur genehmigungsfrei möglich, solange der Dauergrünlandanteil sich nicht um mehr als fünf % (gegenüber 2003) regional verringert. Naturschutzrechtlich ist der Umbruch von Dauergrün-land umstritten und in einigen Bundesländern eingeschränkt. In Brandenburg ist gemäß BbgNatSchG auf erosionsgefährdeten Hängen, in Überschwemmungsgebieten, auf Standorten mit hohem Grundwasserstand sowie auf Moorstandorten ein Grünlandumbruch unzulässig. Zudem gilt der gesetzliche Biotopschutz, dem verschiedene Ausbildungen des Grünlands unterliegen wie z. B. Nasswiesen, Feuchtwiesen oder Trockenrasen (KNUR & MURACH 2008).

1.6 Zur Bachelorarbeit

Um Aspekte des Natur- und Umweltschutzes beim Anbau von Energieholz in der Landwirt-schaft zu erfassen, wurde das Projekt NOVALIS ins Leben gerufen. Es wird von der Deutschen Bundessstiftung Umwelt gefördert und beinhaltet die Teilprojekte Boden-ökologie, Waldbau, Ökonomie, Landschaftsökologie und Biodiversität (LAMERSDORF et al. 2008). Zu letzterem versucht diese Arbeit einen Beitrag zu leisten.

Das Thema „Strukturen in der Agrarlandschaft und ihre Übertragbarkeit auf Kurzumtriebs-plantagen“ wurde vom Fach Tierökologie des Fachbereiches Landschaftsnutzung und Naturschutz der FH – Eberswalde vergeben. Ziel dieser Arbeit ist es, wichtige Struktur-elemente der Agrarlandschaften aufzuzeigen, die gewonnen Erkenntnisse auf KUPs zu übertragen und Vorschläge und mögliche Maßnahmen zur Gestaltung von KUPs abzuleiten. Das Ziel der Maßnahmen soll es sein, folgende von FLADE et al. (2003) genannten Rahmenziele des Naturschutzes zu fördern: biotische Vielfalt, Nachhaltigkeit, Einmaligkeit und Selbstregulationsfähigkeit. Nachhaltigkeit und Selbstregulationsfähigkeit betreffen die Nutzbarkeit der Landschaft und sind daher von direktem Interesse für den Menschen. Einmaligkeit bezieht sich auf das Landschaftsbild und den Erholungswert der Landschaft. Die biotische Vielfalt, welche sich indirekt auf das Wohl des Menschen auswirkt, wurde besonders intensiv behandelt. Zusätzlich wurden Illustrationen angefertigt, um die Verständlichkeit des Geschriebenen zu erhöhen.

2 Methodik

Um die in der Einleitung beschriebenen Ziele der Bachelorarbeit zu erreichen, wurde in erster Linie Literatur ausgewertet. Des weiteren fand eine Begehungen der Flächen bei Cahnsdorf und Thammenhain statt, um einen allgemeinen Eindruck der Plantagen zu erhalten. Bei dieser Gelegenheit wurden auch Fotos aufgenommen, welche später als Hilfe bei der Visualisierung einzelner Vorschläge dienten.

2.1.1 Gegenstand der Literaturrecherche

Die Literaturrecherche erfolgte inhaltlich in verschiedene Richtungen. Zum einen wurde Literatur zu dem Thema Strukturen und Landschaftselemente untersucht, um mehr über deren ökologische Bedeutung herauszufinden, und zum anderen wurde nach Literatur speziell zur Thematik der Kurzumtriebsplantagen recherchiert. Letzteres war notwendig, um aus der Anlage, Gestaltung und Bewirtschaftung der KUPs Rückschlüsse zu deren öko-logischen Auswirkungen ziehen zu können. Da die Neuanlage einer KUP hinsichtlich Auswirkungen auf Landschaft und Naturhaushalt den Neuaufforstungen ähnelt (DOYLE et al. 2007), wurde auch Literatur zu diesem Thema miteinbezogen.

2.1.2 Methoden der Literaturrecherche

Für die Literaturrecherche wurde in online- Datenbanken, online- Bibliothekskatalogen sowie in Datenbanken auf den Rechnern der Staatsbibliothek Berlin und der Fachhochschul-bibliothek Eberswalde sowie im Internet mithilfe der Suchmaschine von google gesucht.

Die verwendeten Online Bibliothekskataloge waren:

Staatsbibliothek Berlin, STABIKAT; http://stabikat.de/

Fachhochschulbibliothek Eberswalde, OPAC; http://www.fh-eberswalde.de

Verbund Öffentlicher Bibliotheken Berlins (VÖBB), https://www.voebb.de/

Kooperativer Bibliotheksverbund Berlin-Brandenburg (KOBV). http://www.kobv.de/

Verwendete Online-Datenbanken waren:

Blackwell Synergy: http://www.blackwell-synergy.com/

EZB Regensburg: http://www.Bibliothek.uni-regensburg.de

Science Direct: www.sciencedirect.com

Zeitschriftendatenbank, ZDB der Staatsbibliothek Berlin

Um aktuelle Zeitschriftenartikel aufzufinden, wurden außerdem an den Rechnern der Staatsbibliothek Berlin folgende Datenbanken aus den Bereichen Biologie, sowie Land- und Forstwirtschaft durchsucht:

Biological Abstracts,

Zoological Record,

CAB Abstracts

Web of Science.

Es wurde unter anderem nach folgenden Schlüsselwörtern gesucht: short rotation coppice, plantation design, Kurzumtriebsplantage, Energieholz, Energiewald, Habitatstrukturen, Feldstrukturen, Waldstrukturen, Raumwiderstand, Mikrohabitate, Raine, Randstreifen, Brachland, Strukturelemente, Holzplantage, Saumbiotop, Agrotop, Agrarökologie, Hecken

Weitere Quellen waren die Empfehlungen und Handreichungen von Herrn Prof. Schulz, dem ersten Betreuer dieser Arbeit, sowie die Literaturverzeichnisse der bereits gefundenen Literatur.

2.1.3 Literaturbeschaffung

Der Großteil der verwendeten Bücher stammt aus den Beständen der Fachhochschul-bibliothek Eberswalde und der Staatsbibliothek Berlin. War eine Mitnahme der Werke nicht möglich, so wurden relevante Seiten vor Ort kopiert. Artikel, die von den Rechnern der oben genannten Bibliotheken zugänglich waren, wurden dort auf USB-Stick gespeichert. Artikel, die nicht frei zugänglich oder nicht verfügbar waren, wurden per Fernleihe bestellt. Einige Bücher, Artikel, Dissertationen, Diplom- und Bachelorarbeiten wurden von Herrn Prof. Schulz zur Verfügung gestellt.

2.1.4 Literaturauswertung

Das Internet diente in Ausnahmefällen als Hilfestellung zur schnellen Begriffserklärung bei Verständnisfragen (Wikipedia). Zum Übersetzen mir unbekannter, englischer Wörter ins Deutsche wurde das online-Wörterbuch auf www.leo.org verwendet.

2.2 Visualisierung von Ergebnissen

Um einige Vorschläge zur Gestaltung von Plantagen besser zu veranschaulichen, wurden Illustrationen angefertigt. Dazu wurden Kurzumtriebsplantagen besichtigt und Fotos von diesen und dort wachsenden Pflanzen aufgenommen. Weitere Fotos wurden digital von Herrn Prof. Schulz zur Verfügung gestellt. Mithilfe dieser wurden die Illustrationen am Computer, mit der Anwendung Macromedia Freehand 10 erstellt. Illustrationen aus vorhandener Literatur dienten teils als Anregung.

3 Strukturen der Agrarlandschaft und deren Bedeutung

Ein Strukturreichtum in der Agrarlandschaft ist wichtig, da er einen großen Einfluss auf den Tierartenreichtum hat. Je größer das Angebot an verschiedenen Klein- und Mikrolebens-räumen, desto mehr Tierarten sind vertreten und desto höher sind deren Bestandesdichten (RÖSER 1989). Hohe Individuendichten sind nach KRETSCHMER (1995) jedoch meist nur bei euryöken Arten (Allerweltsarten) anzutreffen. In einer strukturreichen Landschaft sind außerdem viele verschiedene Gilden, also Arten mit gleicher Ressourcennutzung, vertreten. Beispiele dafür können folgende Vogelgilden sein: Baumbrüter, Bodenbrüter, Heckenbrüter, Höhlenbewohner und Insektenfresser (RINGLER 1997). Kleinstrukturen sind in unserer Kulturlandschaft selten geworden, weil das Nutzungsinteresse erloschen ist (KAULE 1991).

Im Folgenden wird auf einige Landschaftselemente, bzw. Habitate eingegangen, die auch für KUPs eine Rolle spielen könnten. Anschließend wird deren Bedeutung für den Natur-haushalt kurz erläutert. Man unterscheidet Saubiotope von kleinflächigen und punktuellen Kleinbiotopen (RÖSER 1989). Unter flächigen und punktuellen Kleinbiotopen werden kleinflächige Lebensräume und punktuelle Lebensstätten wie Einzelbäume oder Gehölz-inseln verstanden. Als Saumbiotope bezeichnet man in der Ökologie lineare Strukturele-mente wie Hecken, Raine und Böschungen. Zwischen beiden bestehen jedoch Übergänge, zum Beispiel dann, wenn sich ein Gehölzsaum verbreitert (RÖSER 1989).

3.1 Saumbiotope

Die Entwicklung der Saumbiotope ist historisch mit der landwirtschaftlichen Nutzung verbunden. Anfang des 19. Jahrhunderts wurden viele Hecken gerodet um die nutzbare Fläche zu vergrößern (FREIER & KÜHNE 2001). Heute ist eine Bewussteinswandel eingetreten und Saumbiotope werden wieder gezielt angelegt, da sie eine große Struktur-vielfalt besitzen und zu den artenreichsten Biotopen zählen. Die Artenzusammensetzung von Saumstrukturen wird jedoch auch von den Arten der angrenzenden Flächen bestimmt, da diese von dort aus einwandern. FREIER & KÜHNE (2001) halten die Auswirkungen großflächiger Migrationprozesse für wichtiger als das Reservepotential der Saumbiotope.

3.1.1 Hecken

Hecken sind linear ausgeprägte Strauchformationen in freier Feldflur mit vorgelagerten Säumen. Sie besitzen aufgrund ihrer linearen Struktur ein Maximum an Austauschbe-ziehungen zu ihrem Umland, was ihren überproportionalen Bestand an Tieren erklärt (MÜLLER 2005). Sie ermöglichen vielen Tier- und Pflanzenarten ein Überleben in der Agrarlandschaft (RÖSER 1989). Abhängig von deren Exposition, weisen Hecken verschiedene Habitat- und Mikroklimazonen auf. Sie sind reich strukturiert, haben vorgelagerte Säume und einen strauchförmigen Mantel. Ältere Hecken haben oft eine Baumschicht. Wenn man sie mit natürlichen Landschaftselementen vergleicht, ähneln sie am meisten den natürlichen Waldrändern, man kann Hecken auch als in die freie Landschaft gerückte, doppelte Waldränder verstehen. Dadurch, dass sie auf engstem Raum verschie-dene Strukturen und Kleinklimate aufweisen, bieten sie auch stenöken und wenig mobilen Arten die Möglichkeit auszuweichen. Ein Ausweichen ist zum Beispiel notwendig, um sich vor Beutegreifern in Sicherheit zu bringen, bei Störungen durch den Menschen, oder bei widrigen Witterungsverhältnissen. Flugschwache Insekten können im Windschatten von Hecken ihren Tätigkeiten nachgehen, ohne verfrachtet zu werden. Im kühl-schattigen Kern-bereich von Hecken ist die Feuchtigkeit so hoch, dass sogar Amphibien und Arten des Feuchtgrünlandes vorkommen. Der sonnenseitige Heckenrad weist generell jedoch artenreichere Pflanzengesellschaften und eine höhere Tierartendichte auf (RINGLER 1997). An Heckenverzweigungen und dort wo Hecken auf andere Strukturen treffen, sind die meisten Tierarten anzutreffen. Auch Hecken mit überschirmenden, älteren Einzelbäumen und verschieden alten Gehölzen sind artenreicher als solche ohne Einzelbäume (RÖSER 1989 und KRETSCHMER 1995). Aufgrund vieler verschiedener Pflanzenarten, bieten Hecken über einen langen Zeitraum des Jahres Blütenbesuchern Nahrung. Einige Weiden-arten blühen bereits im März/April, April/Mai blühen Schlehen, Juni/Juli folgen Rose, Eberesche und Holunder und im August Brombeerarten (RÖSER 1989). Ebenso von großer Bedeutung sind Hecken für die Avifauna, da die Mehrzahl der Vögel in Gehölzen brütet und dort Nahrung sucht. Die Struktur der Hecken beeinflusst die Artenzahl und Bestandesdichte. Doppelhecken, wie z.B. zu beiden Seiten eines Weges, weisen mehr Vogelarten auf als schmale Einzelhecken.

3.1.2 Lineare und kleinflächige Wiesenbiotope

Unter dem Begriff Wiesenbiotope werden hier folgende Landschaftselemente zusammen-gefasst: Hochstauden, Säume, Feldrain, Wegrain, Stufenrain, Grasrain, Grassaum und Randstreifen, bzw. herbizidfreier Ackerrandstreifen. Es konnte in der Literatur keine Unterscheidung der Begriffe Saum und Rain gefunden werden, weshalb diese hier synonym verwendet werden. Alle genannten Biotope sind weitestgehend gehölzfrei und weisen Gras-, Stauden- oder Krautgesellschaften auf und sind meist anthropogener Herkunft (WEGNER 1998). Sie sind wichtig für das Überleben von vielen bedrohten Tier- und Pflanzenarten und für die Artenvielfalt allgemein (KAULE 1991). Der Grünlandanteil der Landschaft ging aufgrund der intensiven landwirtschaftlichen Nutzung zurück. Meist wurden Wiesen nur dort erhalten, wo eine ackerbauliche Nutzung nicht möglich war, wie auf Flächen mit einer Hangneigung von elf Prozent oder mehr, besonders trockene oder feuchte Standorte, sowie Flächen in Berglage (KAULE 1991). Ebenso wurde die ehemals vielfältige Grünland-nutzung durch Dränage und Düngung vereinheitlicht und Standortunterschiede nivelliert. Viele Arten sind durch Nutzungsaufgabe bedroht (KROTH 1988), denn diese anthropogen geschaffenen Ökosysteme wurden durch die Nutzung (Mahd, Beweidung etc.) im Gleich-gewicht gehalten (WEGNER 1998). Für das Vorkommen von Tierarten sind Strukturen der Vegetation entscheidend: die Höhe der Pflanzen, ob Blätter horizontal oder vertikal ausge-richtet sind und ob Pflanzen Büschel bilden oder gleichmäßig verteilt sind. Diese Eigen-schaften bestimmen auch das Kleinklima (JOGER et al. 1989). Als Schichten sind die Bodenoberfläche, Streuschicht, Krautschicht sowie Blütenschicht zu nennen (BLAB 1993). KÜHNE et al. (2004) haben für Arthropoden nachgewiesen, dass das floristische Inventar und die Breite von Säumen die Vielfalt, Dichte und Zusammensetzung der Populationen bestimmen. POEHLING (2001) belegte hinsichtlich der Spinnen- und Laufkäferarten, dass Saumbiotope mit früher hoher Vegetationsdeckung und einem geringen Störungsgrad zu mehr Arten im Saum und den angrenzenden Bereichen führen.

Unter einem Feldrain versteht man einen schmalen Streifen zwischen zwei Ackerparzellen, welche unbebaut bleiben. Sie werden jedoch extensiv gemäht, manchmal auch überpflügt, weshalb sie keine dauerhaften Landschaftselemente darstellen. Oft sind sie durch die angrenzende Nutzung stark eutrophiert und artenarm. Meist sind sie 1-2 Meter breit. Es überwiegen Gras- und Krautfluren (MÜLLER 2005). Feld- und Staudenraine gehören zu den Lebensräumen, welche seid 1955 am stärksten abgenommen haben. Sie können sehr vielseitige Lebensgemeinschaften aufweisen und bieten in ihrer Gesamtheit über 1000 Gefäßpflanzenarten einen Lebensraum (KAULE 1991). Welche Pflanzengesellschaften dort vorkommen, wird durch Standorteigenschaften und Nutzung beeinflusst (KAULE 1991).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Tabelle 1: Nutzung und Standorteigenschaften beeinflussen die Ausbildung verschiedener Pflanzengesellschaften (nach KAULE 1991)

Wegraine sind ebenso schmale Streifen zwischen einem Weg und der angrenzenden Fläche. Sie sind oft weniger eutrophiert als Feldraine und artenreicher (RÖSER 1989). An Wegrän-dern wurden mehr als 1000 Tierarten nachgewiesen. Alleine vom Rainfarn leben 60 Tier-arten, und von denen wiederum 85 Parasiten. Mit dem Verlust von Wegrändern gehen daher auch viele Pflanzen- und Tierarten verloren (PRETSCHER 1993).

Herbizidfreie Ackerrandstreifen sind drei bis acht Meter breite Streifen innerhalb der Ackerfläche, auf dem keine Herbizide, Insektizide und teilweise kein Dünger angewendet wird (KÜHNE & FREIER 2001). Daher können sich hier Ackerwildkräuter erhalten, bzw. deren ruhendes Samenpotential wieder entwickeln. Ackerwildkräuter sind durch Herbizid-einsatz, Saatgutreinigung, Bodenbearbeitung, die Aufgabe von Sonderkulturen wie dem Flachs und intensive Mineraldüngung stark zurückgegangen. Zu diesen Arten gehören z.B. Rittersporn, Venuskamm, Haftdolde, einjähriger Ziest und großer Frauenspiegel (RÖSER 1989). Auf herbizidfreien Ackerrandstreifen bilden sich Saumgesellschaften aus, die etwa die doppelte Artenzahl als herbizidbehandelte Ackerränder aufweisen und auch die Deckungsgrade, also Pflanzen pro m² , sind mehr als doppelt so hoch. In einigen Regionen konnten durch das Anlegen von herbizidfreien Ackerrandstreifen als verschollen oder ausgestorben geltende Arten wieder gefunden werden. Außerdem wurden dort auch höhere Nützlingsdichten festgestellt und zehn-60% höhere Arten- und Individuenzahlen räu-berischer Käfer und Spinnen festgestellt (WELLING et al., 1994, zitiert in KÜHNE & FREIER 2001).

Flur- und Grenzgräben sind nach MÜLLER (2005) keine Landschaftselemente, da sich hier aufgrund der geringen Ausdehnung kein höherer Pflanzenbewuchs etablieren kann.

RÖSER (1989) zählt diese Elemente sehr wohl zu den Saumbiotopen. Sie erhöhen die Kleinstrukturvielfalt und wenn sie wassergefüllt sind, können sie Tieren als Tränke und Amphibien als Laichgewässer und Teilhabitat dienen. Gräben werden von der Nutzung des Umlandes beeinflusst. Düngung, Grabentiefe und Häufigkeit der Räumung bestimmen welche Arten dort vorkommen können. Bei starkem Herbizideinsatz und Nährstoffeintrag kommen meist wenige dominante Arten vor, wie zu Beginn Schilf, welcher dann aber meist durch Brennnesseln abgelöst wird (KAULE 1991).

Waldränder

Man unterscheidet Waldinnenränder, welche sich an Waldwegen und Forststraßen bilden von den Waldaußenrändern. Diese bilden den Übergang vom Wald zum Offenland und auf diese wird hier näher eingegangen, denn sie sind eine wichtige Kontaktzone, bzw. ein wichtiges Ökoton und sehr artenreich. In der Kulturlandschaft fehlen jedoch meist diese Übergänge und der Wechsel vom Wald zum Offenland verläuft abrupt (HONDONG et al.1993). Sie unterscheiden sich von Hecken hinsichtlich Kleinklima und Artenzusammen-setzung und die Biozönosen der Waldrändern sind meist langlebiger als die der Hecken, da Waldränder nicht so oft genutzt werden (RÖSER 1989).

Waldränder lassen sich in den vorgelagerten, krautigen Waldsaum und den gehölzreichen Waldmantel untergliedern (COCH 1995). Der Waldmantel ist eine Pufferzone zwischen Offenland- und Waldlinnenklima und sollte eine Streuschicht, ein Gewirr lebender und abgestorbener Holztriebe und eine dichte, schmale Blattzone haben. Der ideale Saum sollte licht sein, sich aus vielen Formen innerhalb der Krautschicht zusammensetzen, vertikal und horizontal abwechslungsreich strukturiert sein und Kleinstrukturen wie offene Bodenstellen, Altgrashorste, hohle Hochstaudenstengel, alte Blütenstände und verschiedenartige Blatt-spreiten aufweisen (COCH 1995). Er kommt durch die Schattenspende und Horizonter-höhung des Waldes in einen geringeren Strahlungsgenuss als Säume in der freien Feldflur oder die Kronenschicht des Waldes. Auch Windgeschehen und Niederschlagsumme werden durch den angrenzenden Wald beeinflusst und es bestehen große Unterscheide zwischen der Artenzusammensetzung eines nordexponierten und der eines südexponierten Waldsaums (COCH 1995). Luftfeuchte Bereiche können sich in Waldmänteln öfter ausbilden als in Hecken, da letztere oft vom Wind durchblasen werden und auch ist aufgrund der geringeren Windbewegungen die thermische Begünstigung durch eine südexponiert Lage bei Wald-mänteln größer. Tiere des Waldmantels sind meist Biotopkomplexbewohner, denen auch Trauf und Kronenschicht als Teillebensräume dienen, Strukturen die bei Hecken meistens fehlen. Daher werden Waldmäntel vor allem von Waldbewohnern und weniger von Arten des Offenlandes bewohnt (COCH 1995). Südexponierte Waldränder, eventuell mit Hangneigung, sind besonders wertvoll, ebenso wie die relativ seltenen windexponierten Waldränder (COCH 1995).

3.2 Punktbiotope

3.2.1 Gebüsche, Feldholzinseln

Gebüsche und Feldholzinseln sind kleinflächige Strauchformationen und unterliegen meist keiner Nutzung (MÜLLER 2005). Wie Hecken gehören sie zu den Feldgehölzen und sind relativ junge Kulturbiotope (RINGLER 1997). Evolutionstheoretisch konnten sie daher keine eigenen Arten entwickeln, bilden aber spezifische Zoonösen aus (RINGLER 1997). Charakteristisch sind Arten, die den Ökoton Offenland-Gehölz bewohnen und vor der menschlichen Einfußnahme bereits in lichten Wäldern, auf Lichtungen oder in ähnlichen Grenzstrukturen vorkamen (RINGLER 1997). Da sie viel mit den Hecken gemein haben, wird hier nicht näher auf sie eingegangen.

3.2.2 Einzelbäume

Die Baumschicht bietet anderen Vögeln Brutplätze als die Sträucher der Hecken. Sie dienen ebenso als Operationsbasis, z.B. nutzen Greifvögel diese gerne als Ansitzwarte und Schmetterlinge profitieren bei großkronigen Bäumen von lokalen Aufwindzonen, die sich dort bilden, weil sie dort ohne Anstrengung auf Partnersuche gehen können (RINGLER 1997). Desweiteren befinden sich in älteren Bäumen oftmals Baumhöhlen welche Vögeln oder Kleinsäugern als Wohnstätte dienen. Ein einzelner Baum kann bereits Ringeltauben oder Elstern als Brutstätte, dem Rebhuhn als Deckung und der Grauammer, Schafstelze oder Wiesenpieper als Singwarte dienen (BLAB 1993).

3.2.3 Alt- und Totholz ist Lebensraum für spezialisierte Arten wie Höhlenbrüter und Nahrung für xylobionte Käferarten. Spechte legen hier vorzugsweise Baumhöhlen an, die auch von zahlreichen anderen Tieren wie höhlenbrütenden Vögeln, Fledermäusen und Kleinsäugern genutzt werden. Einige Waldarthropodenarten überwintern im Holzmulm, z.B. von verrottenden Stubben. (RINGLER 1997). Viele dieser Arten sind gefährdet, wie z.B. Eremit Osmoderma eremita, Mulmbock Ergates faber, Sägebock Prionus coriarius und Hirschkäfer Lucanus cervus (WEGNER 1998). Nach BARTH (1987) sind rund 1000 Käferarten auf Totholz spezialisiert, es bietet aber auch ökologische Nischen für Algen, Pilze Flechten und Moose. Pilze sind wichtig für die Ernährung der Bäume und Abbau-prozesse. Viele von den rund 50 auf Totholz vorkommenden Arten sind gefährdet (BARTH 1987). Desweiteren gibt es einige baumbewohnende Schnecken, welche nur hier vorkom-men (BARTH 1987). In natürlichen Wäldern stellt Alt- und Totholz eine der wichtigsten Ressourcen für Tier- und Pilzarten dar. Wird es beseitigt, fehlen dadurch ca. 20% der Tierarten. Totholz benötigt für seine Entstehung jedoch Zeit und einige Arten haben sehr spezialisierte Ansprüche was Zerfallstadium, Standort und Exposition, Art oder Größe des Holzes betrifft. Einige dieser Spezialisten sind wenig mobil, was eine Neubesiedelung anderer Standorte erschwert (BUCKLEY 1992).

3.2.4 Steine, Steinhaufen, Reisighaufen und Wurzelteller

Steine und andere kleine Elemente vergrößern die mikroklimatische und strukturelle Vielfalt und bieten spezialisierten Kleintieren einen Lebensraum (RINGLER 1997). Steine bieten Asseln, Schnecken und Käfern Schutz vor Witterung, Feinden oder Störungen und dienen einigen als Überwinterungsplatz. Größere Hohlräumen in Steinhaufen können auch von Reptilien wie Schlangen und Eidechsen genutzt werden (RINGLER 1997). Besonders bei südexponierter Lage vor Flurgehölzen sind sie für thermophile Insektenarten Teillebens-raum (KRETSCHMER 1995). Auch Reisighaufen bieten Schutz und dienen als Sitzplatz.

3.2.5 Offene Bodenstellen, unbefestigte Wege und Abbruchkanten

Da Wege immer öfter versiegelt werden, sind diese und andere offenen Bodenstellen als Teilhabitate für einige Tierarten nicht zu unterschätzen (BLAB 1993). Sie haben einen fehlenden oder sehr spärlichen Pflanzenbewuchs und sind meist dynamische Kleinbiotope, die immer wieder durch Wind oder Wasser verändert werden. Da sich diese Flächen im Frühjahr stärker als das Umland erwärmen, suchen auch Reptilien und Insekten, wie Tagfalter und Zauneidechsen, diese auf um Wärme zu tanken (REICHHOLF 1989). Feldlerchen, Rebhühner und Fasane wurden oft beim gefiederpflegenden Sandbaden beobachtet und finden hier auch die für ihre Verdauung wichtigen Magensteinchen und Schmetterlinge können hier Mineralstoffe aufnehmen. Typische Insektenarten sind z.B. Sandlaufkäfer der Gattung Cicindela, die Sandschrecke Sphingonotus caerulans, der Rostgelbe Schnellläufer Harpalus flavescens, bodenbrütende Sandbienen Andrena sp. und Halictus sp. und Sandwespen Ammophila sp. (KRETSCHMER 1995, BLAB 1993, REICHHOLF 1989). Ameisen legen hier ihre Nester an und dienen Wendehals und Grünspecht als Nahrung (REICHHOLF 1989). An steilen Wänden von Hohlwegen und Abbruchkanten finden viele Hautflügler Brutmöglichkeiten und viele Spezialisten einen Lebensraum (BLAB 1993).

3.2.6 Kleingewässer und Pfützen

Kleingewässer bieten einer Vielzahl weiterer Tierarten Lebensraum. In trockenen Regionen entwickeln sich selbst in den Pfützen tiefer Fahrspuren Kaulquappen verschiedener Lurch-arten (KRETSCHMER 1995) und den Schlamm der Pfützen nutzen Schwalben zum Nestbau (REICHHOLF 1989).

3.2.7 Holzpfähle

In unbehandelten Holzpfählen brüten Hautflüglerarten wie Wildbienen, vor allem wenn Gehölze zur Nahrungssuche in der Nähe vorkommen (BLAB 1993). Feldwespen und Hornissen Vespa crabro nutzen das Holz für den Bau ihrer Waben, Fliegen wärmen sich an den Wänden und Kauz, Ammern, Braun- und Schwarzkehlchen nutzen die Pfähle als Sitz- Singwarten (REICHHOLF 1989).

3.3 Die Bedeutung der Strukturen

Als Begleiterscheinung der intensiven Landwirtschaft treten ökologische Probleme auf (MÜLLER 2005). Je intensiver die Nutzung und je einheitlicher die landwirtschaftlichen Flächen, desto stärker kommt es zur Bodenerosion, Verinselung, Ausräumung und Monotonie. Daher werden extensiv genutzte Landschaftselemente als Ausgleichsflächen, Rückzugsräume für Arten und Puffer immer wichtiger (MÜLLER 2005).

Im Folgenden wird kurz auf die wichtigsten Eigenschaften der Kleinbiotope und –strukturen eingegangen. Die ökologischen Funktionen von Hecken wurde besonders intensiv behan-delt, vieles ist aber auch auf andere Punkt- und Saumbiotope übertragbar. (siehe Tabelle 2).

3.3.1 Habitatfunktion

Um Arten zu erhalten, muss man deren Lebensräume sichern. Der größte Teil der Land-schaftselemente in der Kulturlandschaft ist jedoch ohne institutionellen Schutz (MÜLLER 2005). Die dort vorkommenden Arten sind durch Agrochemikalien und durch die mechanische Bodenbearbeitung gefährdet. Zusätzlich fördert die einheitliche Bearbeitung in der Regel Ubiquisten. Den extensiv genutzten Landschaftsteilen kommt daher eine besondere Bedeutung zu, weil sie die Struktur- und Habitatvielfalt, und damit letztendlich die Artenvielfalt erhöhen. Sie dienen Tieren als Habitat oder zumindest als Teilhabitat (MÜLLER 2005). Säume, Einzelbäume und Gehölze ersetzen heute vielen Tierarten die fast verschwundenen Wald-Offenland-Ökotone und Waldinnensäume, aber auch Restbestände selten gewordener Ackerwildkräuter und Gräser finden sich auf diesen Reliktstandorten (RINGLER 1997).

Viele Tierarten sind hochspezialisiert. Die Wiesenfauna als Beispiel, unterteilt sich in Arten, welche auf dem Boden, solchen die im Boden und anderen, die an den Pflanzenteilen selber leben. Innerhalb letzterer Gruppe gibt es Arten, die in Blüten oder an den Stängeln der Pflanzen vorkommen (JOGER et al.1989). Die Spezialisierung der Arten zeigt sich auch an deren morphologischen Eigenschaften. Ein Beispiel dafür ist die Länge der Hinterzehe bei Rohrsängerarten, welche länger ist, wenn die Art vertikale Strukturen wie Schilf bewohnt (MÜHLENBERG & SLOWIK 1997). Damit eine Art ein bestimmtes Habitat bewohnen kann, muss dieses bestimmte Qualitäten aufweisen (MÜHLENBERG & SLOWIK 1997). Wichtig sind der Räuberdruck und die darin vorkommende Mikrohabitate, deren Form und Flächengröße. Es muss eine Mindestflächengröße gegeben sein, um eine stabile Population einer Art gewährleisten zu können (BLAB 1993). Für Habitatkomplexbewohner, also Arten bei denen z.B. Nahrungs-, Schlaf-, Überwinterungs- oder Paarungshabitat räumlich getrennt sind, spielt auch die Vernetzung dieser Teillebensräume, der Isolationsgrad und die Lebens-feindlichkeit der Umgebung, wie z.B. der Raumwiderstand bei Wanderungen, eine Rolle (BLAB 1993). Die Habitatqualität der Landschaftselemente ist demnach auch von der Mobilität, dem Aktions- und Migrationsradius der einzelnen Arten abhängig (WEGNER 1998).

3.3.2 Operationsbasis

Strukturen dienen den Tieren zur Deckung, als Schutz vor Witterungseinflüssen, als Refugium, Impfbiotop, Überwinterungsplatz, Paarungs- Nist- und Brutstätte, sowie als Aussichts- Späh- und Singwarte und als Leitsystem. Im Folgenden werden einige Beispiele genannt.

Gehölze bieten im Boden, unter Steinen, sowie in und an Pflanzenteilen und in Laub- und Streuschicht Unterschlupf. Igel und grabende Säugetiere nutzen Gehölze als Winterquartier und Vögel, Klein- und Großsäuger zur Deckung in der Agrarlandschaft und teils als Brut-platz. Fledermäuse benutzen Hecken als Leitlinien für ihre Beuteflüge, aber auch andere Kleinsäuger, Schnecken, Spinnen, flugfähige Wirbellose und Vögel nutzen diese zur Orien-tierung (BLAB 1993, MÜHLENBERG & SLOWIK 1997). Als Aussichtswarte dienen sie Vögeln und einigen Säugern wie Mauswiesel, Hermelin, Marder und Fuchs. Feldhasen und Rebhühner nutzen Raine als Ratsplatz. In Krautsäumen nisten Boden- und Staudenbrüter. Den Windschatten von Hecken nutzen flugschwache Insekten zur Partnerfindung und Paarung. Ebenso dienen Gehölze und Wiesenbiotope als Refugium bei Störungen wie Ernte und Insektizidausbringung oder bei Witterungsänderungen. Allerdings sind dieser Funktion bei territorialen Tieren, wie z.B. Kleinsäugern, auch Grenzen gesetzt. Ist bereits eine Sättigungsdichte erreicht, müssen die überzähligen Tiere weiterwandern, was nur sehr mobilen Tieren überhaupt gelingt. Das territoriale Verhalten erhöht jedoch die Überlebens-möglichkeiten der Gesamtpopulation, indem ihr ein Dichtestress oder eine erhöhte Prädation dadurch erspart wird. Nach einer solchen Nutzungskatastrophe dienen diese Strukturen jedoch als Impfbiotope für die Wiederbesiedelung der Nutzfläche (RINGLER 1997).

3.3.3 Kleinklima

Entscheidend für die klimatischen Auswirkungen des Landschaftselementes ist dessen Exposition, welche die Belichtungs-, Wind- und Feuchteverhältnisse beeinflusst (RÖSER 1989). Bäume und Sträucher fangen einen Großteil des Niederschlages auf, von denen dieser dann verdunstet. Eine in Ost-West-Richtung verlaufende Hecke wirft mehr Schatten als eine in Nord-Süd-Richtung ausgerichtete. Dabei ist die Breite der Schattenzone im Frühjahr 1,3 mal so groß wie die Höhe des Landschaftselementes und im Sommer bei Sonnenhochstand dann nur noch 0,5 mal so groß. Die Windstärke hängt unter anderem von der Rauhigkeit des Geländes ab und wird daher von Landschaftselementen wie Hecken beeinflusst. Diese können Luft stauen und den Wind abbremsen, umlenken oder verwirbeln. Im Windschatten eines Landschaftselementes kommt es zu einer höheren Niederschlags-menge und zu einer deutlich verringerten Verdunstung (RÖSER 1989, GEIGER 1961). Die verminderte Evaporation bewirkt eine länger andauernde und höhere Tauspende, eine höhere Bodenfeuchte, Luftfeuchte und Temperatur, sowie eine höhere Frostgefahr und eine geringere Belüftung (MÜLLER 2005). Im Windschatten dauert es auch meistens länger bis Schnee abtaut und dieser verhindert ein tiefes Durchfrieren des Bodens. Außerdem werden im Windschatten vom Wind verfrachtete Tiere, wie kleine Spinnen und Blattläuse, abgesetzt (RINGLER 1997). Aber auch der Kohlendioxidhaushalt wird vom Vorhandensein oder Fehlen von Wind beeinflusst. Im Windschatten wird atmosphärisches CO2 nicht so schnell nachgeliefert und das CO2, welches sich nachts durch die Bodenatmung in der bodennahen Luftschicht sammelt, wird nicht so schnell abtransportiert (RÖSER 1989).

Aber nicht nur Hecken, sondern auch alle anderen Landschaftselemente beeinflussen das Kleinklima. Auf Brachland z.B. bildet sich mehr Kaltluft als auf Acker und in immergrünen Nadelwäldern ist es im Winter wärmer und im Sommer kühler, als im Offenland (SCHOLL & ZUNDEL 1993). Wiesen bremsen die Windgeschwindigkeit und in ihnen herrscht eine höhere Luftfeuchtigkeit (in Bodennähe mehr, als in 10 cm Höhe), es treten meist große Temperaturschwankungen auf und das Licht das dort einfällt weist einen höheren Infrarot-anteil auf (JOGER et al. 1989). Natürlich hängen die standortklimatischen Auswirkungen auch vom Großklima ab, jedoch erhöhen Saum- und Punktbiotope die kleinklimatische Vielfalt, beeinflussen u.a. auch die Larvenentwicklung von Langfühlerheuschrecken (MÜHLENBERG & SLOWIK 1997) und wirken sich auf die Artenvielfalt aus (RINGLER 1997).

3.3.4 Filterwirkung

Einzelne, sowie das Mosaik aus vielen Landschaftselementen erfüllen auch abiotische Funktionen im Landschaftshaushalt. Dazu gehören Erosionsschutz, sowie das Filtern und Festlegen von Staub und gasförmigen Schadstoffen (MÜLLER 2005). Landschaftselemente bremsen Stoffflüsse und schonen dadurch die Ressourcen (RINGLER 1997).

3.3.5 Raumwiderstand

Die Raumstruktur setzt sich bewegenden Tieren einen Widerstand entgegen. Dadurch wird diesen ein energetischer Mehraufwand abgefordert und ihren Bewegungen werden Grenzen gesetzt. Dieser Widerstand der Umwelt wird als Raumwiderstand bezeichnet (KUSCHKA 2004). Die Rauhigkeit und Reibung des Untergrundes beim Fortbewegen und Umwege, die ein Tier zurücklegen muss, um ein Hindernis zu umgehen, werden darunter aufgefasst. Der Raumwiderstand wirkt sich auf die Artenzusammensetzung aus. Für Spinnen wurde nachge-wiesen, dass von einem geringen Raumwiderstand, hervorgerufen durch eine spärliche Vegetation, vor allem die größere Arten profitieren (KUSCHKA 2004).

3.3.6 Ökotoneffekt

Eine sehr wichtige ökologische Bedeutung die den Saum- und Kleinstrukturen in der Landschaft zukommt, ist er sogenannte Edge-, oder Ökotoneffekt. Man hat festgestellt, dass im Allgemeinen in Biozonösen die Artenzahl und Abundanz im Vergleich zur Flächengröße zunimmt, je kleiner der Biotop ist. Kleine Biotope wie Saum- und Punktbiotope sind also allgemein artenreicher als großflächige, homogene Lebensräume. Das kommt daher, da relativ längere Grenzbereiche oder Übergangszonen, sog. Ökotone entstehen, als es bei großflächigen Biotopen der Fall ist. Zusätzlich kommen dort wo zwei Lebensraumtypen aufeinandertreffen, Arten beider Ökosysteme sowie zusätzliche Arten vor, die speziell auf diese Grenzlinie spezialisiert sind (RÖSER 1989). Die höhere Artenvielfalt und Abundanz in diesen Randbereichen wird als Ökotoneffekt bezeichnet. Auch darin liegt der hohe biologische Wert von Landschaftselementen begründet (MÜLLER 2005, RÖSER 1989). Waldränder aber auch Hecken sind Beispiele für Ökotone. Die Wirbellosenfauna der Hecken setzt sich aus Waldarten, Feldarten, indifferenten und zusätzlichen Arten zusammen (RÖSER 1989). Die Anteile der Wald- bzw. Offenlandarten variieren jedoch mit dem Heckentyp und der Heckenbreite. Bei einer weiteren Erhöhung der Fläche nimmt die relative Artenzahl pro Fläche ab und Waldarten werden begünstigt (KRETSCHMER 1995). Die Erhöhung der Strukturvielfalt (bereits durch relativ wenige Kleinstrukturen) und die Vergrößerung der Fläche von Saum- und Kleinbiotopen (bis zu einem gewissen Grad) führen daher zu einem starken Anstieg der Artenvielfalt (KRETSCHMER 1995). Die Größe des Ökotons variiert mit der betrachteten Art. Bei Spinnen macht sich der Effekt ca. 30 m von der Grenzlinie entfernt noch bemerkbar (RIECKEN 2000).

3.3.7 Nahrungsfunktion

Gehölze sind für Spezialisten und Generalisten vielfältige und zuverlässige Nahrungs-quellen, indem sie fast das ganze Jahr über eine Vielzahl pflanzlicher Nahrung anbieten (RÖSER 1989). Dazu gehören Samen, Früchte, Nüsse, Blatt-, Knospen-, Bast-, Holz-nahrung, Pflanzensäfte, Pollen, Nektar und Bestandsabfall wie Falllaub und morsches Holz (RÖSER 1989, JOGER et al. 1989). Gehölze produzieren mehr Blattmasse pro Flächen-einheit als Wälder, da hier günstigere Konkurrenz- und Lichtverhältnisse herrschen. Die Nahrungsproduktion verläuft in drei Hauptschüben. Durch die hohe pflanzliche Primär-produktion im Frühjahr kommt es zu einem starken Blattkonsum durch phytophage Insekten und andere Primärkonsumenten. Im Juni-Juli folgt darauf eine starke Zunahme der Folge-konsumenten (Insektenfresser). Diese transformieren die Energie auf höhere trophische Ebenen und erschließen sie dadurch einem vielfältigen Nahrungsnetz. Auch die angren-zenden Flächen werden in die Nahrungsbeziehungen eingebunden, indem mobile Arten diese besuchen oder dorthin abwandern. Somit tragen Gehölze zur Belebung der Umgegend bei. Zum dritten Schub kommt es im Herbst, wenn Früchte produziert werden. Die Streu-schicht ernährt eine Saprophagengemeinschaft, welche wichtige Umwandlungsprozesse beim Aufschluss heruntergefallener Biomasse bewerkstelligt und Stockausschläge sind als Nahrung beliebt, da sie oft besonders reich an Nährstoffen und arm an Bitterstoffen und Lignin sind (RINGLER 1997). Aber nicht nur Gehölze, sondern auch Wiesenbiotope wie herbizidfreie Ackerränder dienen Tieren als Nahrung (RÖSER 1989). Wiesenpflanzen blühen zu verschiedenen Zeiten und verleihen dem Ökosystem eine spezielle Rhythmik (JOGER et al. 1989).

3.3.8 Biotopverbund: Korridore und Trittsteinbiotope

Große Landwirtschaftsflächen, Wirtschaftswege und andere unüberwindliche Hindernisse führen zur Isolation von Teilpopulationen (MÜHLENBERG & SLOWIK 1997, BUTTERWECK 1998). Ein genetischer Austausch mit anderen Populationen ist für die genetische Vielfalt innerhalb einer Art wichtig. Ist diese nicht gegeben, so ist das Überleben der Populationen gefährdet (RÖSER 1989, MÜLLER 2005). Dies verursacht eine qualita-tive Verschiebung des Artenspektrums und der Dominanzstrukturen und begünstigt meist euryöke, ausbreitungstüchtige Arten, während eng eingenischte und wenig mobile Arten benachteiligt werden (BLAB 1993). Wandernde Arten und solche, die aufgrund unterschiedlicher Aktivitäten auf einen Wechsel des Lebensraums angewiesen sind, benötigen daher Flächen die miteinander in Verbindung stehen, also Verbundelemente und Trittsteinbiotope (MÜHLENBERG & SLOWIK 1997). Verbundelemente sind meist lineare Strukturen, bzw. Korridore wie Hecken und Säume, und kleinflächige Biotope wie Gehölze oder Lichtungen dienen als Trittsteinbiotope. Ziel dieser Verbindungsstrukturen ist, die Wanderungen zwischen Habitatinseln zu steigern und eine schnellere Wiederbesiedelung von solchen nach einem Aussterbeereignis zu fördern (BUTTERWECK 1998). Entschei-dend für die Funktion als Verbindungsstruktur ist, ob diese ein Voll- oder nur Teillebens-raum für eine Art darstellt. Als Vollhabitat steigert sie die Wanderungen und dient der Wiederbesiedelung. Als Teilhabitat dient sie nicht der Wiederbesiedelung und es bleibt zu klären, ob sie Wanderungen erhöht. Für Waldlaufkäfer wurde festgestellt, dass dies nur der Fall ist, wenn die Verbindungsstruktur direkt an den Lebensraum der Art grenzt und nicht durch einen Weg etc. durchtrennt wird. Eine Wanderungssteigerung für stenöke Arten konnte jedoch nicht bewiesen werden (BUTTERWECK 1998).

Wichtig ist, dass diese Elemente in der Landschaft zahlenmäßig häufig und gut verteilt sind, da viele Arten nur sehr kleine Aktionsräume haben (MÜLLER 2005). Die maximal zulässige Distanz zu gleichartigen Biotopen variiert mit der Artengruppe (BLAB 1993). Für flugaktive Arten wie Vogelarten, Fledermäuse und flugfähige Wirbellose wie Kleinlibellen und Käfer, reichen Trittsteinbiotope in einer Entfernung von 400-800 Meter aus (RÖSER 1989). Diese Arten nutzen Hecken nicht nur zur Orientierung, sondern auch für Zwischen-landungen bei der Erschließung von weiter entfernten Habitaten. Heuschrecken fliegen ca. zwei km weit, nicht flugfähige Käfer wandern nur ca. 300 m, viele aquatische Wirbellose und Amphibien benötigen relativ kleine Gewässer in Entfernungen von ein bis drei km. Kleinsäuger können maximal 400-800 m überwinden (BLAB 1993), Waldpflanzen 600 m (MÜHLENBERG & SLOWIK 1997). Die Etablierung der Bodenflora kann nach MÜHLENBERG & SLOWIK (1997) Jahrhunderte dauern. Es wurde auch festgestellt, dass sich einige Waldpflanzenarten nur äußerst langsam in Hecken ausbreiten. Das mag an geringer Neubesiedelungsfähigkeit, Diasporenproduktion und Regenerationsfähigkeit liegen. Bei Pflanzenarten, die sich mit Hilfe von Ameisen ausbreiten, ist außerdem entscheidend, ob letztere dort vorkommen (RINGLER 1997). Waldarten sind meist schlechte Besiedeler, da sie an große, zusammenhängende und stabile Lebensräume angepasst sind und die Notwendigkeit zur Besiedelung neuer Habitate evolutionstheoretisch gering war (MÜHLENBERG & SLOWIK 1997). Waldlaufkäfer z.B. haben deshalb oft ihre Flugfähigkeit zurückentwickelt (BUTTERWECK 1998).

Als typische Verbundstrukturen für Waldarten gelten Feldgehölze und Hecken. Für ausgesprochene Offenlandarten unter den Wirbellosen können diese aber auch als Barriere wirken, sofern sie keinen Saum aufweisen. Ein heckenbegleitender Saum hingegen leitet diese (RINGLER 1997). Eine Wanderung über Gehölze ist auch dann spezialisierten Arten eventuell nicht möglich, wenn das Gehölz von Allerweltsarten „besetzt“ gehalten ist, die eine „Wanderung“ verhindern (RINGLER 1997). Ob die Verbundstrukturen genutzt werden, ist oft schwer nachweisbar. Möglich wäre dies durch Wiederfang markierter Tiere oder anhand von Blut- und Gewebeanalysen (MÜHLENBERG & SLOWIK 1997).

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Ende der Leseprobe aus 79 Seiten

Details

Titel
Strukturen in der Agrarlandschaft und ihre Übertragbarkeit auf Kurzumtriebsplantagen
Hochschule
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde (FH)
Note
1,3
Autor
Jahr
2008
Seiten
79
Katalognummer
V166445
ISBN (eBook)
9783640825417
ISBN (Buch)
9783640825677
Dateigröße
1736 KB
Sprache
Deutsch
Anmerkungen
Schlagworte
Kurzumtriebplantage, KUP, Kurzumtriebsplantage, Short rotation coppice, Agrarstrukturen, nachwachsende Rohstoffe, Zoodiversität, Biodiversität, Artenvielfalt, Agrarlanschaft, Agrodiversität, Pappelplantage, Agrarlandschaft
Arbeit zitieren
Claudia Mannherz (Autor), 2008, Strukturen in der Agrarlandschaft und ihre Übertragbarkeit auf Kurzumtriebsplantagen, München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/166445

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