In der Spur des Menschen: biologische Invasionen in aller Welt - ein didaktisches Konzept zur gleichnamigen Ausstellung des Botanischen Gartens der Universität Potsdam

Inhalt

1. Einleitung
1.1. Die Entstehung des Projekts
1.2. Intentionen der vorliegenden Arbeit

2. Neophyten als Kulturfolger
2.1. Definitionen
2.2. Neophyten in Deutschland

3. Ausstellungs- und Museumspädagogik im Wandel - geschichtliche Hintergründe und aktueller Bildungsauftrag
3.1. Museumspädagogik im Botanischen Garten?
3.2. Geschichtliche Entwicklungen der Museumspädagogik
3.3. Grundlagen der Museumspädagogik
3.3.1. Begriffsbestimmung
3.3.2. Museumspädagogik und Schule
3.3.3. Ziele und Methoden der Museumspädagogik

4. Konzepte zur interaktiven Führung durch die Ausstellung mit einführendem Textteil zur jeweiligen Station
4.1. Curriculare Einordnung
4.2. Die Ausstellungsrallye
4.2.1. Station Kokospalme – Ein Archäophyt
4.2.2. Station Wasserhyazinthe – Ein Neophyt auf dem Wasser
4.2.3. Station Schmuckschildkröte – Ein Neozoon gefährdet heimische Schildkröten
4.2.4. Station Stadtbrache – Neophyten in der Stadt
4.2.5. Station Springkraut – Ein Neophyt mit spezieller Verbreitungstechnik
4.2.6. Station Herkulesstaude – Ein giftiger Neophyt
4.2.7. Station Rosskastanie – dem Neophyt folgt das Neozoon
4.2.8. Station Scheinakazie – Ein Neophyt, der sich „seinen Boden selbst bereitet“
4.2.9. Station Goldrute – Ein Neophyt auf dem Land
4.3. Schüler führen Schüler
4.4. Projektarbeit

5. Material
5.1. Material für die 4-stündige Rallye (Klassen 5 und 6)
5.2. Material für die 5-stündige Rallye (Klasse 7 bis 9)

6. Abschließende Betrachtung

7. Literatur

1. Einleitung

1.1. Die Entstehung des Projekts

Eine Ausstellung zum Thema „Invasive Pflanzen“ – mit dieser Idee trat Herr Michael Burkart, Kustos des Botanischen Gartens Potsdam im Herbst 2002 an Fachkollegen und interessierte Studierende heran. Ausgangspunkt war die aktuelle Thematik invasiver neophytischer Pflanzen, die in Fachkreisen nach weitsichtigen und umfassenden Lösungen drängt, um diese auf nationaler wie internationaler Ebene umsetzen zu können. Die Konzeption der Ausstellung war dabei zunächst völlig offen und wurde zum großen Teil während der Vorbereitungstreffen erarbeitet. Grundsätzliche Ziele dabei waren, die Invasionsproblematik einem breiten Publikum möglichst eindrucksvoll vor Augen zu führen. Dabei sollte darauf geachtet werden, keine emotionale Diskussion über „fremde“ Pflanzen zu unterstützen, sondern vielmehr aufklärend zu wirken. Zu diesem Zweck wurden besonders prägnante Beispiele ausgewählt, die einerseits die Probleme in Deutschland durch eingewanderte Pflanzen darstellen sollten, andererseits aber auch solche, die bei uns heimisch, in anderen Gebieten der Erde zu ernsten Bedrohungen der dort einheimischen Flora (und Fauna) werden.

Im Laufe der konzeptionellen Arbeit entstand eine Zusammenarbeit mit dem Naturkundemuseum Potsdam, das die Neophytenausstellung des Botanischen Gartens um die Darstellung der Neozoen-Problematik bereichern würde. Der Titel der Ausstellung wurde dann so gewählt, dass er beide Teilbereiche, Neophyten wie Neozoen, abdecken würde. Außerdem wurden weltweit Kontakte zur Beschaffung der fraglichen Pflanzen geknüpft, um möglichst viele Originale in der Ausstellung präsentieren zu können.

Bei der Ausstellung invasiver Pflanzen besteht jedoch auf Grund der darzustellenden Problematik eine besondere Sorgfaltspflicht, schließlich sollte nicht riskiert werden, den Botanischen Garten seinerseits von diesen Pflanzen überschwemmen zu lassen und sich die damit verbundenen Schwierigkeiten quasi „nach Hause“ zu holen. Aus diesem Grund wurde zu jeder Zeit eng mit den zuständigen Gärtnern zusammengearbeitet, die dann auch das letzte Wort in der Pflanzenauswahl bzw. in der Darstellungsmöglichkeit hatten.

Im Rahmen der Präsentationsmöglichkeiten wurde die Frage aufgeworfen, wie die Ausstellung für Kinder interessant und aufschlussreich gestaltete werden könnte. Da die meisten angeschnittenen Themenbereiche zumindest ein grundlegendes ökologisches Verständnis voraussetzen, sollten möglichst viele interaktive Elemente eingebaut werden, um den Kindern über eigenes Handeln Zusammenhänge transparenter zu machen und gleichzeitig kognitives Wissen zu vertiefen.

1.2. Intentionen der vorliegenden Arbeit

Es bot sich an, diese handlungsorientierten Elemente im Rahmen einer gesonderten Arbeit zu gestalten, um auf der Grundlage der verschiedenen Stationen der Ausstellung den materiellen Hintergrund zur späteren praktischen Arbeit mit Kindern, insbesondere mit Schulklassen, zu liefern.

Im Gegensatz zur Ausstellung liegt ein deutlicher Schwerpunkt der vorliegenden Arbeit auf den in Deutschland eingewanderten Arten. Natürlich soll dies nicht dem Zweck dienen, bei den Kindern die Basis für einen emotionale „Einwanderer-Angst“ zu legen und es ist der Autorin durchaus bewusst, dass dies eine reale Gefahr darstellt. Nichtsdestotrotz sollen die Kinder während des Ausstellungsbesuchs Material erhalten, mit dem sie an vorhandenes Wissen anknüpfen können. Dieses Material soll außerdem mit den Zielen des naturwissenschaftlichen Unterrichts in der Sekundarstufe I korrelieren, so dass ein Ausstellungsbesuch auch immer wieder Anknüpfungspunkt im Unterricht sein kann. Vor allem in den Klassen 5 und 6 steht die Kenntnis der heimischen Natur im Vordergrund, aber auch in den Klassen 7-9 ist im Bereich der Artenkenntnis überwiegend die heimische Flora und Fauna zu betrachten.

Die vorliegende Arbeit gliedert sich in drei große Teilbereiche:

Zunächst soll der theoretische Hintergrund der Neophytenproblematik allgemein und abgrenzend dargestellt werden. Anschließend wird eine Zusammenfassung der wichtigsten Entwicklungen der Museumspädagogik aufzeigen, welche historischen Hintergründe zu dem heutigen Verständnis von Ausstellungs- und Museumspädagogik geführt hat, die es sich zur Aufgabe macht, spezielles Material für Kinder zu entwickeln. Im dritten Teil der Arbeit werden die Vorschläge zur didaktischen Umsetzung zunächst curricular eingeordnet. Anschließend erfolgt ein Vorschlag für eine Ausstellungsralley für die Sekundarstufe I unterteilt in einen 4-stündigen Teil für die Klassen 5 - 6 und einen 5-stündigen Teil für die Klassen 7-9 mit Hintergrundinformationen zur jeweiligen Station sowie der konkreten didaktischen Umsetzung. Ein zweiter Vorschlag soll eine Möglichkeit eröffnen, den Schülern Raum zu mehr Eigentätigkeit und Eigenverantwortung zu geben. Schließlich sollen beide Konzepte vereint als Grundlage für ein mehrtätiges Projekt mit entsprechenden Hinweisen auf die theoretischen Grundlagen der Projektarbeit dienen.

Neozoen und Neomyceten, die in den Bereich des Naturkundemuseums fallen, werden sowohl bei der theoretischen Betrachtung wie auch bei der didaktischen Bearbeitung nur im Einzelfall dargestellt, da sie den Rahmen der Arbeit sprengen würden und außerdem bereits vom Naturkundemuseum didaktisch bearbeitet werden.

2. Neophyten als Kulturfolger

2.1. Definitionen

Als Neophyten bezeichnet man im Allgemeinen die nach dem Jahr 1500 (Entdeckung Amerikas 1492) durch anthropogenen Einfluss eingewanderten, gebietsfremden (allochthonen) Pflanzenarten^[1]. Der Begriff bildet den Gegensatz zu indigenen (einheimischen) Pflanzen, wie auch zu Archäophyten, die schon in prähistorischer Zeit mit Hilfe des Menschen eingewandert sind und zu denen beispielsweise viele Ackerunkräuter gehören^[2].

Bezieht man den Begriff weiter gefasst auch auf Pilze (Neomyceten) und Tiere (Neozoen), so kann man die Gesamtheit der in die indigene Natur eingewanderten Organismen als Neobiota bezeichnen. Dazu sind auch gezüchtete und gentechnisch veränderte Organismen, sowie spontan entstandene Hybridisierungen zu zählen^[3].

Doch was macht nun einwandernde Pflanzenarten zu biologischen Invasoren?

Dazu ist zunächst zu sagen, dass nach der letzten Eiszeit eine Einwanderung neuer Arten durch Wiederbesiedelung der eisfreien Flächen stattfand, jedoch ist „spätestens seit der neolithischen Revolution [wird] dieser Prozess durch Menschen beeinflusst“^[4] Dies ist ein wesentliches Merkmal dessen, was wir heute unter ‚Biologischer Invasion’ verstehen, nämlich „die durch Menschen vermittelte Ausbreitung von Organismen in einem Gebiet, das sie zuvor nicht auf natürlichem Wege erreicht haben“^[5]. Die Überwindung natürlicher, geographischer Ausbreitungsbarrieren geschieht dabei nicht nur durch absichtlichen oder unabsichtlichen Transport durch den Menschen, sondern auch das Erreichen natürlicher Transportwege mit Hilfe des Menschen, wie z. B. Fließgewässer, die dann zur weiteren Verbreitung der Art beitragen. Etwa 90% dieser eingewanderten Pflanzenarten sind nicht in der Lage, sich auf Dauer an ihrem neuen Standort zu etablieren und können daher nur dann zum Problem werden, wenn der Zustrom an Diasporen nicht abreißt. Den übrigen 10% gelingt es, sich dauerhaft anzusiedeln und sich selbständig zu reproduzieren. Von diesen integrieren sich wiederum die meisten in die bestehenden Pflanzengesellschaften, ohne Schaden anzurichten. Sie besetzen eine freie ökologische Nische oder konkurrieren derart mit der angestammten Flora, dass insgesamt eine Bereicherung der Artenvielfalt zu verzeichnen ist (siehe Station „Stadtbrache“).

Der Zustrom nichteinheimischer Arten nach Mitteleuropa war in den verschiedenen Epochen unterschiedlich stark, ein Höhepunkt wird dabei im 19. Jh. angenommen^[6], durch absichtliche Einfuhr als Zierpflanzen und Austausch zwischen den Botanischen Gärten, aber auch absichtlich oder unabsichtlich im Zuge der Zunahme weltweiter Handelsbeziehungen und des Verkehrs. Ein nicht unerheblicher Teil der mittlerweile problematischen Arten wurde dabei als Nutzpflanzen eingeführt und gezielt ausgebracht, beispielsweise als Futterpflanzen, Bienenweide oder Böschungsbegrünung. Anschließend erfolgte bei diesen Pflanzen eine Auswilderung durch Wasser, Tier oder Mensch, insbesondere durch Eingriffe in natürliche Standorte (z. B. Flussbegradigungen), Veränderung der abiotischen Faktoren (z. B. Grundwasserabsenkung) und Transport von Erdmaterial. Häufig kommen mehrere Faktoren gleichzeitig zum Tragen.

Neben der anthropogenen Komponente ist die Neophytenproblematik durch ein zweites Merkmal charakterisiert: Die massenhafte Ausbreitung einer Art durch hohe Samenproduktion und/oder starke Wurzel- bzw. Rhizomsysteme, rasches Höhenwachstum bzw. Schattentoleranz der Keimpflanzen und das Fehlen natürlicher Feinde (Fraßfeinde und Parasiten, Schadinsekten, Krankheitserreger und Konkurrenzpflanzen)^[7]. Häufig weisen die invasiven Arten auch eine große allgemeine ökologische Amplitude auf und konkurrieren daher erfolgreich mit der einheimischen Flora um Wasser, Nährstoffe und Licht.

Eine dritte Komponente ist die genetische Anpassung: möglicherweise sind einige Arten deshalb in der Lage, sich an ihrem neuen Standort so massiv zu etablieren, weil sie zufällig eine besonders günstige genetische Variation erfahren haben.

„Weltweit werden biologische Invasionen zu den wesentlichen Gefährdungsfaktoren der biologischen Vielfalt gezählt.“^[8] Sie verursachen hohe Kosten durch „Beeinträchtigungen von Landnutzungen“^[9], Fischerei und Wasserkraftnutzungen. Außerdem verändern „biologische Invasionen [verändern] die genetische Struktur von Populationen ebenso wie Verbreitungsmuster von Arten im lokalen, regionalen, kontinentalen und globalen Maßstab. Ihre Folgen sind daher ökologisch und in höchstem Maße auch evolutionär und biogeographisch relevant“^[10]. Die ökologischen Wirkungsebenen reichen vom Individuum bis zum Ökosystem.

Angesichts dieser weit reichenden Problematik verpflichteten sich 1992 „die Unterzeichnerstaaten im Übereinkommen über die biologische Vielfalt“ in Artikel h „soweit wie möglich und sofern angebracht, ... die Einbringung nichteinheimischer Arten, welche Ökosysteme, Lebensräume oder Arten gefährden, [zu] verhindern, diese Arten [zu] kontrollieren oder diese Arten [zu] beseitigen“^[11]. Dazu sind eine vorausschauende Vermeidung der Ersteinführung oder Ausbringung bereits problematischer Arten und ein fundiertes Problemmanagement bei bereits vorhandenen Arten notwendig.

Zur Identifizierung betroffener Arten muss eine generelle Einordnung und Bewertung von Invasionen in Flora und Fauna im Allgemeinen und im Einzelfall stattfinden. Grundlage zur Einordnung können nur zuvor gewonnene, detaillierte Sachinformationen zu den vielfältigen Auswirkungen der Invasion, aber auch der Bekämpfungsmaßnahmen sein. Es ist also eine differenzierte Betrachtung, eine naturwissenschaftliche Erforschung von Ursache-Wirkungsbeziehungen nötig. Selbst bei gut untersuchten Arten fehlen oft gesicherte Daten, vor allem langfristig. Bei vielen Arten besteht eine„erhebliche Diskrepanz zwischen der Annahme und dem Nachweis invasionsbedingter Folgen“^[12].

Diese Punkte werden heute in der Praxis kaum berücksichtigt, es erfolgen oft Einzelfallentscheidungen auf Grund ökonomischer Interessen ohne detaillierte Sachkenntnis, die teilweise fatale Folgen haben.

2.2. Neophyten in Deutschland

Auch hierzulande muss in der Diskussion deutlich zwischen Neophyten allgemein und invasiven Arten im Besonderen unterschieden werden. So tragen nichtinvasive Neophyten teilweise erheblich zur Erweiterung der Flora bei.

Gegenwärtig sind von 3062 Sippen in Deutschland 77,6% einheimisch, 22,4% nichteinheimisch, davon 9% Archäophyten und 13,4% Neophyten, 1,5% ausgestorbene Sippen^[13]. Damit übersteigt die Anzahl der Neopyhten bei Weitem die Anzahl der ausgestorbenen Pflanzenarten. Nicht berücksichtigt in dieser Zusammenstellung ist die große Anzahl der Ephemerophyten (bisher nicht etablierte Neophyten). Von den 687 in Deutschland etablierten Sippen werden zurzeit ca. 50 Arten gezielt bekämpft, das sind weniger als 8% der insgesamt eingebürgerten Neophyten^[14]. Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass 92% der etablierten Arten unproblematisch sind.

Wenige neophytische Arten stehen sogar auf der Roten Liste und sind damit auch Gegenstand von Naturschutzbemühungen, z. B. Tulipa sylvestris (Wilde Tulpe) und Gentiana purpurea (Purpur-Enzian)^[15].

Einigen Neophyten ist in den letzten Jahrzehnten eine rasante Ausbreitung gelungen, insbesondere an Bahnlinien, Wegrändern und Fließgewässern, in brach gefallenen Äckern, Weinbergen und Wiesen. Auch wenn die Anzahl der problematischen Pflanzenarten verglichen mit der Zahl der unproblematischen relativ gering ist, kann nicht geleugnet werden, dass diese wenigen doch erhebliche Veränderungen in den regionalen Pflanzengesellschaften hervorrufen können. Dies bestätigen 72% der befragten Fachleute in Niedersachsen aus Natur- und Küstenschutz, Forst- und Wasserwirtschaft und öffentliche Grünanlagen Probleme mit Neophyten^[16].

In Zukunft ist noch mit einem erhöhten Zustrom zu rechnen durch die „zeitliche Verzögerung der Ausbreitung von bereits im Gebiet vorhandenen Taxa“, durch die „Besiedelung neuer Teilgebiete von Deutschland als Ergebnis natürlicher und anthropogener Ausbreitungsprozesse“, „die Ersteinführung neuer Arten durch neuartige Ausbreitungsvektoren“, und die moderne „Art[en] der Pflanzenvermehrung und –verwendung“^[17].

Besonders leicht gelingt den invasiven Arten das Eindringen in von Menschen gestörte Biotope, die offene Bodenstellen aufweisen, z. B. brachliegende Äcker, aufgegebene Industriestandorte, Uferbebauung und forstwirtschaftlich genutzte Flächen. Hier entstehen neophytische ‚Monokulturen’, die sich anschließend in die umliegende Flora ausbreiten. Die angestammten Pflanzenarten werden von ihren Wuchsorten zurückgedrängt, das Nahrungsangebot an Blühpflanzen für spezialisierte Insekten wie Wildbienen und Rüsselkäferarten (auch Rote Liste Arten) schwindet, da der in Jahrtausenden entwickelte Anpassungsprozess nicht so schnell neu vollzogen werden kann, wie die Verdrängung voran schreitet. Außerdem werden auch negative Auswirkungen auf Nistplätze von Vögeln und die Siedlungsdichte von Kleinsäugern beobachtet.^[18]

Ein Großteil der Neophyten haben „einen Verbreitungsschwerpunkt in den Hochstaudensäumen der Wasserläufe“^[19]. Dort finden sie günstige ökologische Bedingungen vor und das Verbreitungsmedium Wasser trägt seinen nicht unerheblichen Teil zur Verschärfung der Problematik bei.

Die Ufervegetation zeigt entlang weiter Strecken Veränderungen durch Eingriffe des Menschen. Während natürliche Gewässer von Gehölzen gesäumt sind, die sich je nach der Nähe zur Wasserkante in Bereiche der Weichholzauen (mit Schmalblattweide, Schwarzerle, Grauerle) und Hartholzauen unterteilen lassen, sind diese durch Flussbegradigungen, Grundwasserabsenkungen, Rodung und Umfunktionierung zu Äckern und Weiden heute stark dezimiert bzw. vollständig vernichtet^[20]. An die Stelle der Gehölze sind Staudenfluren getreten, die im Bereich der oligotrophen Gewässer z. B. von Lythrium salicaria (Gemeiner Blutweiderich), Lysimachia vulgaris (Gemeiner Gilbweiderich), Filipendula ulmaria (Echtes Mädesüß)^[21] gebildet werden. An eutrophierten Gewässern hat wiederum eine Artverschiebung in Richtung von Urtica dioica (Große Brennnessel), Convolvulus sepium (Echte Zaunwinde), Galium aparine (Kletten-Labkraut), Aegopodium podagraria (Giersch), Petasites hybridus (gemeine Pestwurz) u. a.^[22] stattgefunden. In den letzten Jahrzehnten ist eine neuerliche Artverschiebung festzustellen: eine Ausbreitung der Neophyten in Staudensäumen^[23]. Nach Hartmann et al. waren die Voraussetzungen für die Neophytenausbreitung die „Vernichtung der ursprünglichen Ufer- und Auenvegetation“^[24] und die damit verbundenen Freiflächen, Bestandslücken, Änderungen der Boden- und Lichtverhältnisse und Grundwasserabsenkungen“. Im Gegensatz dazu sind nach Meinung Wolfangels (NABU) jedoch nicht nur durch anthropogenen Einfluss veränderte Standorte durch Neophytenausbreitung bedroht. Immerhin begünstigen auch natürliche Vorgänge die Ansiedlung und Ausbreitung der Neophyten, z. B. „natürliche Neulandbildung durch Bodenanrisse oder frisch abgelagerte Lockersedimente sowie die Transportleistung des fließenden Wassers für Samen und Pflanzenstücke“^[25], so dass auch naturnahe Standorte gefährdet sind.

[...]

^[1] Schubert/Wagner: Botanisches Wörterbuch. UTB Wissenschaft, Stuttgart: Ulmer, 2000, S.

^[2] Ebd. S. 101

^[3] Kowarik: Biologische Invasionen in Deutschland: Zur Rolle nichteinheimischer Pflanzen, TU Berlin, Institut für Ökologie,

http://www.tu-berlin.de/~oekosys/pdf­­­_dateien/110%20Kowarik%202002%20NEOBIOTA%201,%20S.5-24.pdf S. 7

^[4] a.a.O. Kowarik S. 8

^[5] a.a.O. Kowarik S. 8

^[6] vgl. a.a.O. Kowarik, S.8

^[7] vgl. Wolfangel, Martin: Indisches Springkraut, Japanischer Staudenknöterich und das massenhafte Auftreten anderer Neophyten – eine Gefahr für heimische Pflanzengesellschaften in Deutschland und anderen europäischen Ländern. http://members.tripod.de/martin_wolfangel/ , S. 1

^[8] a.a.O. Kowarik: Biologische Invasionen in Deutschland, S. 6

^[9] a.a.O. Kowarik: Biologische Invasionen in Deutschland, S. 6

^[10] Kowarik: Biologische Invasionen in Deutschland, S. 12

^[11] a.a.O. Kowarik nach BMU 1992

^[12] a.a.O. Kowarik: Biologische Invasionen in Deutschland, S. 12

^[13] vgl. a.a.O. Kowarik S. 9 ff

^[14] vgl. a.a.O. Kowarik, S. 9 ff

^[15] vgl. Hartmann, Schuldes, Kübler, Konold: Neophyten. Biologie, Verbreitung und Kontrolle ausgewählter Arten. Landsberg: ecomed, 1994, S. 1

^[16] vgl. Schepker, Kowarik: Bekämpfung von Neophyten in Niedersachsen: Ursachen, Umfang, Erfolg. http://www.tu-berlin.de/~oekosys/pdf_dateien/112%20Schepker%20&%20Kowarik,%20NEOBIOTA%201%20343-354.pdf

S. 343

^[17] a.a.O. Kowarik: Biologische Invasionen in Deutschland, S. 9

^[18] vgl. a.a.O. Hartmann u. a., S. 9

^[19] a.a.O. Hartmann u. a., S. 9

^[20] vgl. a.a.O. Hartmann u. a. S. 9

^[21] vgl. a.a.O. Hartmann u. a., S. 9

^[22] vgl. a.a.O. Hartmann u. a., S. 9

^[23] vgl. a.a.O. Hartmann u. a. , S. 9

^[24] a.a.O. Hartmann u. a. S. 9

^[25] a.a.O. Hartmann u. a. S. 9