pdf (4MB) - Land Tirol
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0<br />
Populationsgröße, Wiederansiedelung und<br />
Konkurrenzverhalten von<br />
Pulsatilla oenipontana DALLA TORRE & SARNTHEIN<br />
DIPLOMARBEIT<br />
Institut für Botanik<br />
Leopold-Franzens-Universität Innsbruck<br />
Eingereicht bei:<br />
A.Univ.-Prof.<br />
Dr. Brigitta Erschbamer<br />
Eingereicht von:<br />
Romed Josef Unterasinger<br />
April 2002
1<br />
Inhaltsverzeichnis<br />
1 Einleitung 4<br />
2 Trockenrasen in Mitteleuropa 7<br />
2.1 Entstehung mitteleuropäischer Wiesen und Weiden 7<br />
2.2 Pflanzensoziologische Charakterisierung der Trockenrasen 7<br />
2.3 Bewirtschaftungsformen in Halbtrockenrasen 11<br />
2.3.1 Weiden 11<br />
2.3.2 Mahd 12<br />
2.4 Bedeutung und Gefährdungsgrad der Halbtrockenrasen 12<br />
3 Untersuchungsgebiete 16<br />
3.1 Geographische Lage der Wuchsorte 16<br />
3.2 Geologie 17<br />
3.3 Geomorphologie 20<br />
3.4 Klima 21<br />
3.5 Boden 27<br />
3.6 Potentielle und aktuelle Vegetation 28<br />
3.7 Untersuchungsgebiete im Detail 33<br />
3.7.1 Arzl 33<br />
3.7.1.1 Arzl / Naturschutzgebiet 33<br />
3.7.1.2 Arzl / Kapelle 35
2<br />
3.7.2 Rum 36<br />
3.7.2.1 Rum / Rechts 37<br />
3.7.2.2 Rum / Mitte 38<br />
3.7.2.3 Rum / Links 39<br />
3.7.2.4 Rum / Wald 39<br />
3.7.3 Thaur 40<br />
3.7.3.1 Thaur / Romediuskirche 41<br />
3.7.3.2 Thaur / Wald 41<br />
4 Methodik 42<br />
4.1 Auspflanzung im Naturschutzgebiet Arzl 42<br />
4.2 Populationsgröße 44<br />
4.2.1 Anzahl der Individuen aller Wuchsorte 44<br />
4.2.2 Individuen pro Fläche (Arealgröße) 44<br />
4.2.3 Triebe pro Individuum 44<br />
4.2.4 Blätter pro Trieb 45<br />
4.2.5 Blühtriebe und Blüten pro Individuum 45<br />
4.2.6 Früchte pro Blühtrieb 45<br />
4.2.7 Weitere Untersuchungen 46<br />
4.3 Dichteexperiment 47
3<br />
5 Ergebnisse 53<br />
5.1 Auspflanzung im Naturschutzgebiet Arzl 53<br />
5.2 Populationsgröße 55<br />
5.2.1 Anzahl der Individuen aller Wuchsorte 55<br />
5.2.2 Individuen pro Fläche (Arealgröße) 56<br />
5.2.3 Triebe pro Pflanze 57<br />
5.2.4 Blätter pro Trieb 59<br />
5.2.5 Blühtriebe und Blüten pro Individuum 60<br />
5.2.6 Früchte pro Blühtrieb 62<br />
5.3 Dichteexperiment 63<br />
5.3.1 1PU – 1BP 65<br />
5.3.2 1PU – 1PU5BP – 1PU10BP 66<br />
5.3.3 1BP – 5BP – 10BP 68<br />
5.5.4 5BP – 5BP1PU; 10BP – 10BP1PU 69<br />
5.3.5 1PU5BP – 1PU,5BP; 1PU10BP – 1PU,10BP 69<br />
6 Diskussion 70<br />
7 Zusammenfassung 86<br />
8 Abstract 89<br />
9 Literaturverzeichnis 89
4<br />
1 Einleitung<br />
Die Innsbrucker Küchenschelle, Pulsatilla oenipontana DT. et SARNTH., war bis um<br />
1900 im Großraum Innsbruck, vor allem nördlich davon, weit verbreitet (DALLA<br />
TORRE & SARNTHEIN 1909, GAMS 1967). Vereinzelte Vorkommen wurden auch<br />
südlich des Inns auf den „Mittelgebirgsterrassen“ von Aldrans, Lans und Ampass<br />
beschrieben (GAMS 1967) . Heute kommt sie nur mehr in kleinen Restbeständen an<br />
den süd- bis südostexponierten Hängen am Fuße des Karwendelgebirges zwischen<br />
640 und 750 m Meereshöhe in Innsbruck (Arzl) und östlich davon (zwischen Arzl und<br />
Rum bzw. in Thaur) vor und gehört somit zu den vom Aussterben bedrohten Arten<br />
(HOLZNER et al. 1986, NIKLFELD 1986). Die Flächen, in denen Pulsatilla<br />
oenipontana vorkommt, sind potentielles Waldgebiet und wurden im Laufe der<br />
Jahrhunderte vom Menschen durch extensive Bewirtschaftung in Halbtrockenrasen<br />
umgewandelt. Verbauung, Intensivierung der <strong>Land</strong>wirtschaft oder das Brachfallen<br />
dieser Flächen bewirkt eine enorme Gefährdung dieser Pflanze und der<br />
Gesellschaften, in denen sie vorkommt, da ohne eine entsprechende Pflege<br />
unweigerlich die Sukzessionsreihe zu einem Laubmischwald führen würde. Pulsatilla<br />
oenipontana stand bereits seit längerer Zeit im Mittelpunkt wissenschaftlicher<br />
Untersuchungen, nachdem 1990 im Rahmen einer Lehrveranstaltung<br />
(ERSCHBAMER et al. unveröff.) die kritische Situation der Pulsatilla - Populationen<br />
aufgezeigt wurde.<br />
Im Rahmen eines dreijährigen Forschungsprojektes (GANAHL unveröff.) wurden<br />
Wachstumsdynamik und Vergesellschaftung der Innsbrucker Küchenschelle in<br />
Flächen mit unterschiedlicher Bewirtschaftung von 1994 bis 1996 untersucht. Ziel der<br />
Untersuchung war es, aufgrund einer genauen Kenntnis der Populationsdynamik<br />
geeignete Erhaltungsmaßnahmen für die Art bzw. für ihre Standorte zu definieren.<br />
Eine weitere Arbeit beschäftigte sich mit den Wachstumsraten ausgewählter Arten<br />
dieser Halbtrockenrasen (SCHERER 1998). Außerdem wurde die Diasporenbank<br />
dieser Flächen untersucht (ERSCHBAMER & SCHERER 1999). Die Resultate<br />
zeigten, dass einerseits Pulsatilla oenipontana die geringste Wachstumsrate aller<br />
untersuchten Pflanzen aufwies, andererseits keine Diasporenbank selbst in<br />
Beständen mit Pulsatilla oenipontana zu finden war. WINKLER et al. (1999) erstellten<br />
ein Modell, anhand dessen die Aussterbewahrscheinlichkeit der Innsbrucker<br />
Küchenschelle berechnet wurde. In der jüngsten Arbeit über Pulsatilla oenipontana
5<br />
untersuchte KNOLL (2000) blütenphänologische Parameter, um einen Vergleich mit<br />
Pulsatilla vulgaris anzustellen, die KRATOCHWIL (1988) am Kaiserstuhl studierte.<br />
Ziel der vorliegenden Arbeit war es:<br />
• Eine Inventarisierung der Restbestände von Pulsatilla oenipontana<br />
vorzunehmen, also die Gesamtpopulation anhand von Individuenzahl und<br />
Anzahl der Infloreszenzen pro Fläche zu erfassen, die Arealgrößen<br />
festzustellen und davon ausgehend den Gefährdungsgrad der Innsbrucker<br />
Küchenschelle abzuschätzen.<br />
• Die Populationsentwicklung von Pulsatilla oenipontana anhand ausgewählter<br />
Dauerflächen im Anschluss an die Arbeit von GANAHL (1994-1996, unveröff.)<br />
weiterzuverfolgen. Ein Teil der von GANAHL 1994 angelegten Dauerflächen<br />
konnten allerdings aufgrund intensiver Bewirtschaftung (Düngung mit Gülle)<br />
nicht mehr weiterverfolgt werden, da die Populationen erloschen waren. Da<br />
Dauerflächen für längerfristige Beobachtungen von Populationen nach<br />
BAKKER et al. (1996) allerdings von größter Wichtigkeit sind, wurden 1998<br />
neue Dauerflächen eingerichtet, um einen repräsentativen Einblick in die<br />
Entwicklung der Gesamtpopulation zu gewinnen. In diesen Dauerflächen<br />
könnte auch der Lebenszyklus sowie phänologische und morphologische<br />
Erscheinungen der Art durchgeführt werden.<br />
Da im gesamten Untersuchungsgebiet keine Keimlinge und Jungpflanzen zu finden<br />
waren, eine natürliche Verjüngung der Populationen also nicht stattzufinden schien,<br />
wurde untersucht, ob eine Auspflanzung erfolgreich durchgeführt werden könnte.<br />
Das Pflanzen von Jungexemplaren sollte die besonders störungsempfindliche<br />
Phase der Keimung im Gelände überspringen und einen Startvorteil gegenüber<br />
schneller wachsenden Arten, verschaffen. Die Ergebnisse dieser Auspflanzung<br />
sollten Auskunft über den Erfolg solcher Maßnahmen und methodische Vorschläge<br />
für künftige Pflanzungen erbringen.<br />
Beobachtungen im Gelände zeigten vor allem in ungemähten Flächen eine starke<br />
Vergrasung mit Brachypodium pinnatum. Brachypodium pinnatum ist ein<br />
mesomorphes Gras, das nach WAGNER (1972, in: ELLENBERG 1996) seine<br />
Nährstoffe unterirdisch speichert. Dadurch fördert beispielsweise das Brennen von<br />
Magerrasen Brachypodium pinnatum gegenüber anderen Arten (WILMANNS 1998),<br />
die ihre Überdauerungsorgane oberirdisch haben (z.B. Bromus erectus). Daher wird<br />
es auch nur im Jugendstadium von Schafen verbissen ELLENBERG (1996). In den
6<br />
von GANAHL ausgewiesenen Untersuchungsflächen spielt Brachypodium pinnatum<br />
entweder eine untergeordnete Rolle oder wird so dominant, dass es an manchen<br />
Stellen den alleinigen Aspekt bildet. Grund dafür ist die schlecht verwitternde,<br />
oberirdische Nekromasse des Vorjahrs (OBERDORFER 1994), die den gesamten<br />
treppig aufgebauten Hang zu bedecken vermag. Ein Austreiben der übrigen<br />
Trockenrasenarten und natürlich auch von Pulsatilla oenipontana scheint hier<br />
unmöglich zu sein. Im vitalen Zustand zählt Brachypodium pinnatum zu den<br />
Mittelgräsern, bleibt also in seiner Wuchshöhe deutlich hinter Bromus erectus zurück.<br />
BOBBINK & WILLEMS (1987) zeigten, dass Brachypodium pinnatum im<br />
Kalkmagerrasen über 80% der oberirdischen Biomasse erreichen kann und die<br />
Artenzahl in solchen Beständen um 50% zurückgeht. Langsam wachsende Arten<br />
werden damit völlig verdrängt. Diese Tatsachen stellten die Grundlage für ein<br />
Konkurrenzexperiment zwischen Brachypodium pinnatum und Pulsatilla oenipontana<br />
dar.<br />
• Wie verhält sich Pulsatilla oenipontana ohne Konkurrenz?<br />
• Wie reagiert sie auf Zusammenpflanzen mit Brachypodium pinnatum?<br />
• Wie wirken sich unterschiedliche Dichten von Brachypodium pinnatum auf<br />
Pulsatilla oenipontana aus?<br />
• Wie groß ist die intraspezifische Konkurrenz von Brachypodium pinnatum?
7<br />
2 Trockenrasen und Halbtrockenrasen in Mitteleuropa<br />
2.1 Die Entstehung der mitteleuropäischen Wiesen und Weiden<br />
Echte Trockenrasen (sog. Primärrasen) sind von Natur aus auf Standorte<br />
beschränkt, die für das Wachstum von Gehölzen, also Wald- und<br />
Gebüschformationen, zu trocken sind (WILMANNS 1998). Ihre Ausbildung kann nicht<br />
auf das Makroklima zurückgeführt werden, sondern auf das Meso- und Mikroklima.<br />
Es handelt sich hier um Standorte auf Felsbändern, Felsköpfen und flachgründigen<br />
Böden. Wälder bedeckten Mitteleuropa zu Beginn des Neolithikums. Erst als Folge<br />
der Bewirtschaftung durch den siedelnden Menschen sind waldfreie Standorte enorm<br />
ausgeweitet und offen gehalten worden (Sekundärrasen, Halbtrockenrasen)<br />
(PFADENHAUER 1993). Viele der heutigen Trocken- und Halbtrockenrasen haben<br />
sich vor allem durch Rodung von Wäldern und anschließender extensiver<br />
Weidenutzung oder Mahd herausgebildet ELLENBERG (1996). Die ersten Rodungen<br />
der Wälder schafften nur Ackerflächen. Als extensive Weide diente der Wald, der<br />
durch Verbiss und Holzeinschlag zum Niederwald wurde. Aus solchen Forstwiesen<br />
entstanden dann nach der erkannten Anwendungsmöglichkeit von Sicheln, die zuerst<br />
für die Getreideernte entwickelt worden waren, allmählich Wirtschaftswiesen.<br />
Wahrscheinlich ist, dass die erste „Grasernte“ in Forstwiesen im bloßen Entfernen<br />
einiger Arten für die Winterfutterbeschaffung bestand (KREEB 1983). Sichel und<br />
Sense, die dies systematisch und flächenhaft erreichen ließen, sind somit die direkte<br />
Ursache der Entstehung von Wiesen (WILMANNS 1998).<br />
2.2 Pflanzensoziologische Charakterisierung der Trockenrasen<br />
Als Halbtrockenrasen bzw. Kalkmagerrasen (Mesobromion) werden grundwasserund<br />
überschwemmungsfreie Trockenstandorte auf basisch verwitterndem Substrat<br />
bezeichnet, die als Wiese oder Weide genutzt werden. Im landwirtschaftlichen Sinn<br />
wird mager als „weniger als 35 dt/ha erntbare Trockenmasse produzierend“<br />
verstanden (WILMANNS 1998). Eine Nährstoffarmut ist für die Halbtrockenrasen<br />
kennzeichnend, da ihnen viele Jahre lang durch Beweidung oder Heumahd<br />
Nährstoffe entzogen wurden, die nicht durch Düngung ersetzt wurden (ELLENBERG
8<br />
1996). BRAUN-BLANQUET (1964) charakterisiert den Halbtrockenrasen, im<br />
Gegensatz zum Volltrockenrasen, als eine Pflanzengesellschaft, deren Standort sich<br />
durch größere Tiefgründigkeit und stärkere Bodenfeuchtigkeit auszeichnet.<br />
Unterschiede zeigen sich ebenfalls in dem Wärmebedürfnis und der Trockenheitsresistenz<br />
des jeweiligen charakteristischen Pflanzengefüges. In Folge der<br />
extremen Standortsbedingungen weisen echte Trockenrasen eine offene, lückige Vegetationsdecke<br />
und einen bemerkenswerten Moos- und Flechtenreichtum auf.<br />
Halbtrockenrasen hingegen bilden wiesenähnliche dichte Bestände und werden von<br />
zahlreichen verhältnismäßig breitblättrigen, eher mesomorphen Pflanzen besiedelt.<br />
Pflanzensoziologisch gehören Trockenrasen zu der Klasse Festuco–Brometea. Das<br />
sind primäre und sekundäre Trockenrasen sowie Felssteppen der Ordnungen<br />
Festucetalia valesiacae und Brometalia erecti. Als Charakterarten (Auswahl) der<br />
Klasse können genannt werden: Allium carinatum, Asperula cynanchica,<br />
Brachypodium pinnatum, Campanula glomerata, Carex humilis, Centaurea jacea,<br />
Centaurea scabiosa, Euphorbia cyparissias, Festuca rupicola, Salvia pratensis,<br />
Stachys recta, Trifolium montanum.<br />
• Die Ordnung Festucetalia valesiacae charakterisiert kontinentale<br />
Trockenrasen und osteuropäische Steppen mit höchstens 500 mm<br />
Jahresniederschlag. Charakterarten (Auswahl) sind: Adonis vernalis,<br />
Anthericum liliago, Artemisia campestris, Botriochloa ischaemum, Festuca<br />
rupicola, Festuca valesiaca, Stipa capillata. Folgende Verbände wurden für<br />
Mitteleuropa beschrieben:<br />
o Festucion valesiacae (MUCINA et al. 1993, WILMANNS 1998,<br />
ELLENBERG 1996, OBERDORFER 1978, BRAUN-BLANQUET 1964):<br />
kontinentale Trockenrasen.<br />
o Stipo-Poion xerophilae (MUCINA et al. 1993, WILMANNS 1998,<br />
ELLENBERG 1996, OBERDORFER 1978, BRAUN-BLANQUET 1964):<br />
Trockenrasen der inneralpinen Täler in den Ostalpen.<br />
o Bromo pannonici - Festucion pallentis (MUCINA et al. 1993,<br />
WILMANNS 1998, ELLENBERG 1996, OBERDORFER 1978, BRAUN-<br />
BLANQUET 1964): Circumpannonische thermophile Felsfluren.
9<br />
• Die Ordnung Brometalia erecti setzt sich vor allem aus submediterranen<br />
Elementen zusammen, deren Ursprung in südeuropäischen Gebirgen liegen,<br />
ebenso kommen subatlantische Elemente vor. Charakterarten (Auswahl) sind:<br />
Bromus erectus, Campanula glomerata, Carex montana, Carlina acaulis,<br />
Gentiana cruciata, Gentianella germanica, Orchis mascula, Prunella<br />
grandiflora, Ranunculus bulbosus, Rhinanthus minor, Scorzonera humilis,<br />
Trifolium montanum.<br />
o Das Bromion erecti (MUCINA et al. 1993) entspricht dem Xerobromion<br />
(WILMANNS 1998, ELLENBERG 1996, OBERDORFER 1978, BRAUN-<br />
BLANQUET 1964). Dies sind subatlantisch-submediterrane Trespen -<br />
Halbtrockenrasen.<br />
o Das Cirsio - Brachypodion pinnati (MUCINA et al. 1993) entspricht dem<br />
Mesobromion erecti (WILMANNS 1998, ELLENBERG 1996,<br />
OBERDORFER 1978, BRAUN-BLANQUET 1964). Es handelt sich<br />
dabei um Bromus erectus- und Orchidaceen -reiche Mähwiesen, die<br />
häufig als Mager- oder Kalkmagerrasen bezeichnet werden. Als<br />
Charakterarten (Auswahl) sind zu nennen: Brachypodium rupestre,<br />
Gentianella germanica, Medicago lupulina, Onobrychis viciifolia,<br />
Ranunculus bulbosus.<br />
Die floristische Zusammensetzung der Magerrasen wird maßgeblich von der Art der<br />
Bewirtschaftung beeinflusst, so dass entweder schnittverträgliche,<br />
beweidungsempfindliche Arten (z. B. Bromus erectus) oder viele verbissfeste<br />
(bewehrte, schlechtschmeckende oder giftige) Arten und Weidezeiger (z.B.<br />
Juniperus communis) dominieren (KREEB 1983). Sämtliche Magerrasen-<br />
Gesellschaften werden durch „Hungerkünstler“ charakterisiert. Diese Arten zeichnen<br />
sich durch einen geringen Stickstoff- und einen hohen Lichtbedarf aus. Leichte<br />
Beschattung vermag diese Arten bereits zu verdrängen (ELLENBERG 1996).<br />
Auch Pulsatilla oenipontana selbst dürfte nacheiszeitlich vermutlich durch<br />
Hybridisierung der von Deutschland bis Südschweden, Schweiz und Frankreich<br />
verbreiteten Pulsatilla vulgaris mit der osteuropäisch verbreiteten Pulsatilla grandis<br />
im Grenzgebiet dieser beiden tetraploiden Arten im Inntal entstanden sein (AICHELE<br />
& SCHWEGLER 1957). Beide Arten gehören nach ZIMMERMANN (1963) der
10<br />
Untergattung „Pulsatilla“ an. Die Unterscheidung dieser beiden Arten ist schwierig.<br />
ADLER et al. (1994) trennen zuerst die Artengruppe P. halleri agg. mit der in der<br />
Steiermark endemischen P. styriaca durch den einfachen Verzweigungsgrad der<br />
Fiedern der Laubblätter ab. Im Gegensatz dazu hat die Artengruppe P. vulgaris agg.<br />
mit P. vulgaris und P. grandis nach ADLER et al. (1994) zwei-, selten dreifach<br />
gefiederte Laubblätter. Die Differenzierung der beiden Arten P. vulgaris und P.<br />
grandis erfolgt nach dem Zeitpunkt des Erscheinens der Laubblätter: Entweder<br />
gleichzeitig (bei P. vulgaris) bzw. gegen Ende der Blütezeit (bei P. grandis). Als<br />
zweites Unterscheidungsmerkmal wird angeführt, ob die Blüten bei trüb-kaltem<br />
Wetter nickend (bei P. vulgaris) oder aufrecht (bei P. grandis) sind (ADLER et al.<br />
(1994). Nach SCHMEIL & FITSCHEN (1988) gibt es nur P. vulgaris als Art mit den<br />
Unterarten P. vulgaris ssp. vulgaris und P. vulgaris ssp. grandis. SINN (1997)<br />
bezweifelt in seiner Bearbeitung der Gattung Pulsatilla für die Kritische Flora von<br />
Österreich die Möglichkeit einer dichotomen Schlüsselkonstruktion, da sich die<br />
Merkmale der drei Arten P. styriaca, P. grandis und P. vulgaris überlappen. Hierzu<br />
wurden Grundblattlänge, -stiellänge, -spreitenlänge, Blattspreitenbreite, -<br />
fiederungsgrad, Anzahl der Fiederpaare, -zipfelzahl, Hochblattlänge, -zipfelzahl,<br />
Perigonblattlänge, -breite, -farbe, Blütenstiel und Behaarung untersucht. Ist eine<br />
Aufschlüsselung dieser Arten in ihrer Reinform schon schwierig, scheint eine<br />
Systematik der Übergangsformen nahezu unmöglich zu sein, da diese Arten fertile<br />
Bastarde mit intermediären Merkmalskombinationen hervorbringen können. Diese<br />
Problematik spiegelt sich in der Literatur wider (ZIMMERMANN 1965, SCHMEIL &<br />
FITSCHEN (1988), ADLER et al. 1994, SINN 1997). Als einigermaßen gesichert<br />
kann die Stellung von Pulsatilla oenipontana im P. vulgaris – P. grandis<br />
Übergangsfeld gelten. Aus blütenphänologischer Sicht kann Pulsatilla oenipontana<br />
als Kleinart von Pulsatilla vulgaris betrachtet werden (KNOLL 2000). ADLER et al.<br />
(1994) lassen den taxonomischen Stand dieser Lokalsippe offen. SINN (1997)<br />
betrachtet Pulsatilla oenipontana durch die geographische Isolation als<br />
eigenständige Lokalsippe auf vorläufig ungeklärter taxonomischer Stufe.
11<br />
2.3 Bewirtschaftungsformen der Halbtrockenrasen<br />
2.3.1 Weiden<br />
Bei den Weiden unterscheidet man Stand- und Umtriebsweide. Erstere folgte der<br />
ursprünglichen Allmende, die einer Feldgemeinschaft, d.h. einem gemeinsamen<br />
Besitz der Dorfgemeinschaft, entsprach, auf der die Tiere frei beweglich waren.<br />
Diese fraßen selektiv die besten Futterkräuter, eine Verunkrautung und<br />
Verbissschäden im umliegenden Kulturland waren die Folge. Durch die Einführung<br />
der eingezäunten Weideflächen konnten diese Nachteile gebannt werden. In diesen<br />
Standweiden verbleiben die Tiere während der ganzen Vegetationsperiode. Da im<br />
Frühjahr, wenn Gräser und Kräuter stark hochwachsen, eine Auswahlmöglichkeit für<br />
wohlschmeckende Arten wegen des Überangebots besteht, sind nicht weidegerechte<br />
Fremdarten immer noch vorhanden. Auch Geilstellen, die durch Überdüngung auf<br />
Kotflächen entstehen, markieren eine ungleiche Entwicklung des Bestandes (KREEB<br />
1983). Erst die Einführung der Umtriebsweide, wo die einzelnen Parzellen nur kurze<br />
Zeit begangen werden, hebt die vorgenannten Nachteile auf. Sie ist arbeitsintensiver,<br />
vor allem wenn die nachwachsenden Schonbereiche noch von Zeit zu Zeit gemäht<br />
werden. In diesem Fall spricht man von einer Mähumtriebsweide (ELLENBERG<br />
1996). Die freie Hut- oder Triftweide (z.B. heute noch in Gebirgsweiden auf<br />
hochgelegenen Almen gegeben) bedeutet eine Unterbeweidung einer naturnahen<br />
Gras-Kraut-Vegetation. Dabei entwickeln sich Disteln und niedrige Sträucher, also<br />
Arten, die vom Vieh nicht gefressen werden. Bei der Standweide ist im Frühjahr eine<br />
Unterbeweidung gegeben, wie oben ausgeführt, später im Jahr hingegen eine<br />
Überbeweidung: die nutzbaren Pflanzen werden zu stark dezimiert. Unter- und<br />
Überbeweidung während eines Jahres heben sich natürlich nicht auf. Die<br />
gleichmäßigste Nutzung, ohne Über- oder Unterbeweidung, bietet eine richtig<br />
geführte Umtriebsweide, wobei die Rotation standort- und nutzungsgemäß<br />
durchgeführt werden muss (WILMANNS 1998). In vielen <strong>Land</strong>schaften gehörte die<br />
Wanderschäferei, im Alpenraum insbesondere die Ziegenbeweidung, zum<br />
alltäglichen Erscheinungsbild. Vor etwa 150-180 Jahren wurde in großen Teilen<br />
Süddeutschlands die Stallfütterung der Rinder eingeführt. Seit 70 -100 Jahren verlor<br />
auch die Schafhaltung zunehmend an Bedeutung (ELLENBERG 1996). Als Folge<br />
dieser Entwicklungen wurden die meisten Halbtrockenrasenflächen aufgegeben und<br />
anderen Nutzungsformen wie z.B. der Aufforstung und Heugewinnung zugeführt
12<br />
(PFADENHAUER 1993). Seit dem Strukturwandel in der <strong>Land</strong>wirtschaft gehören die<br />
nicht mehr in der einstmals üblichen Weise bewirtschafteten Flächen zur<br />
sogenannten „Sozialbrache“. Solange die Halbtrockenrasen durch die spezifischen<br />
Nutzungsformen bewirtschaftet wurden, waren die dort existierenden<br />
Pflanzengesellschaften verhältnismäßig stabil.<br />
2.3.2 Mahd<br />
Die Volltrockenrasen wurden früher nur einmal im Jahr, die Halbtrockenrasen<br />
zweimal gemäht. Dadurch wurden relativ hochwüchsige Arten gefördert, die<br />
allerdings genügend regenerationsfähig sein mussten. Die Art, die hier eine hohe<br />
Dominanz erreicht, ist Bromus erectus (ELLENBERG 1996). In früheren Zeiten<br />
wurden allerdings fast alle Rasen auf genügend tiefgründigen Böden von Zeit zu Zeit<br />
beackert.<br />
2.4 Bedeutung und Gefährdungsgrad der Halbtrockenrasen<br />
Trockene Magerstandorte zählen zu den artenreichsten Lebensgemeinschaften<br />
(Biozönosen) Mitteleuropas HOOPER & VITOUSEK 1997, SCHWARTZ et al. 2000.<br />
Dies ist auf die vielen Kleinstandorte in enger räumlicher Verzahnung zurückzuführen<br />
GRIME 1997. Sie bieten zahlreichen spezialisierten wärmeliebenden Pflanzen- und<br />
Tierarten, die sonst durch Konkurrenz leicht verdrängt werden können, einen<br />
Lebensraum . GIGON (1994 a) zählte in dem komplexen System eines<br />
Halbtrockenrasen 67 stete Pflanzenarten, 47 davon insektenbestäubt, 23 verdanken<br />
ihre Samenverbreitung den Tieren, 59 wuchsen in Symbiose mit Mycorhiza, 14<br />
davon mit Rhizobium. Der Nährstoffkreislauf kann als großmaßstäbliche positive<br />
Interaktion zwischen Produzenten und Destruenten betrachtet werden (KNOPS et al.<br />
1999, KNOPS et al 2001, HECTOR et al. 2001). Die Fähigkeit des<br />
Halbtrockenrasens, 40 Arten auf einem m² zu beherbergen, kann mit dem „keyholekey<br />
model“ erklärt werden (GIGON & LEUTERT 1996). Demnach können<br />
verschiedene Arten verschiedene Mikrohabitate in einem Ökosystem besiedeln<br />
(„biogenic microsite diversity“). Trockene und feuchtere Wetterperioden ermöglichen<br />
z.B. das Nebeneinanderleben von Pflanzen mit hoher und niederer Trockentoleranz<br />
(HECTOR et al. 1999). Xerobrometen sind deshalb nicht so artenreich, weil durch
13<br />
extreme Bedingungen weniger Mikrohabitate entstehen. In diesem Zusammenhang<br />
muss auch die hohe Fluktuation des Deckungsgrades und der Abundanz einzelner<br />
Arten gesehen werden (GIGON 1997). Solche exogenen Fluktuationen werden z.B.<br />
durch Trockenjahre aber auch durch Unregelmäßigkeiten im Mähzeitpunkt<br />
hervorgerufen. Dazu kommen endogene Faktoren, wie die Wirkungen von Pflanzen<br />
auf andere Arten. Deren Interferenzen verhindern, dass keine Art langfristig optimale<br />
Bedingungen vorfindet. Pflanzenphysiologisch gesehen leben diese Arten also im<br />
Dauerstress. Dadurch werden einzelne Arten nicht zu dominant. Den Magerrasen<br />
kommt somit als reichhaltiges Artenreservoir an geschützten und gefährdeten<br />
Pflanzen und Tieren ein sehr hoher biologischer und naturschützerischer Wert zu.<br />
Auch in landschaftsästhetischer Hinsicht nehmen sie einen hohen Stellenwert ein.<br />
Trockenrasen stellen zudem ökologische Stabilisierungs-, Puffer- und<br />
Ausgleichsflächen im intensiv bewirtschafteten Umland dar, insbesondere für den<br />
Boden- und Wasserhaushalt. Ihre kulturgeschichtlich bedeutsamen<br />
Bewirtschaftungsformen sind zudem ein wesentliches Element unserer traditionellen<br />
Kulturlandschaft.<br />
Da die Magerrasen jedoch Ersatzgesellschaften auf waldfähigen Standorten<br />
darstellen, werden sie ohne Erhaltungsmaßnahmen im Laufe der Zeit über<br />
verschiedene Sukzessionsstufen der Schlussgesellschaft Wald zustreben.<br />
Halbtrockenrasen werden heute als besonders gefährdete Ökosysteme eingestuft,<br />
deren Existenz vor allem durch Aufforstungen, Intensivierung der Grünlandnutzung,<br />
Flurbereinigung, Verbauung und Freizeitnutzung bedroht ist. Mit lediglich<br />
konservierendem Schutz einzelner Biotope kann diese Entwicklung nicht aufgehalten<br />
werden. Notwendig ist vielmehr eine räumliche Vernetzung von Flächen mit<br />
ähnlichen Artenspektren und eine dauerhafte Pflege. Das Mesobromion besiedelt die<br />
Stellen, die potentiell Wald tragen, die auch als Ackerland und in der kollinen Stufe<br />
als Weinberg genutzt werden könnten. Ersetzt man die schwache, ungeregelte oder<br />
fehlende Düngung des Mesobromion durch geregelte, kräftige Nährsalzzufuhr, so<br />
entstehen sogar Fettwiesen gleicher Trockenheitsstufe, die Ersatzgesellschaft ersten<br />
Grades wird zur Ersatzgesellschaft zweiten und dritten Grades. Entfallen die Mahd<br />
oder die extensive Beweidung, so setzt die Syndynamik ein. Zwei verschiedene<br />
Wege der Sukzession lassen sich in aufgelassenen Halbtrockenrasen beobachten:<br />
Eine Zunahme von Gehölzpflanzen, also eine Verbuschung und in weiterer Folge
14<br />
eine Wiederbewaldung der potentiellen Waldstandorte oder eine Versaumung, d.h.<br />
ein Vordringen von Saumarten aus der Klasse der Trifolio – Geranietea.<br />
Eine mögliche Sukzessionsreihe von einer Pioniervegetation auf Kalkgestein bis hin<br />
zum Buchenwald zeigt Abb. 1.<br />
Abb. 1: Sukzessionsschema auf einem südexponierter Hang im Naturraum Südliche<br />
Frankenalb auf Kalk- und Dolomitschutt, a - d = Serie ohne Einflussnahme des<br />
Menschen; d, e und d, g = Weide, Rodung und Mahd; e - k = Serie bei Verbrachung<br />
(aus: PFADENHAUER 1993).<br />
PFADENHAUER (1993) unterscheidet eine primäre progressive Sukzession<br />
(BORNKAMM et al. 1960), die hypothetisch wegen Klimaschwankungen und<br />
großräumigen Artenwanderungen während des Postglazials stattfand. Die Serien<br />
von a bis d (Abb. 1) sind nur unter heutigen Klima- und Florenbedingungen möglich.<br />
Die Dauer dieser Serien kann wegen der langsamen Bodenentwicklungsprozesse<br />
auf Kalk einige tausend Jahre betragen. Die progressive Sukzession geht von einer<br />
Pioniervegetation auf Kalkrohboden (a in Abb. 1) zu einem primären bzw.<br />
sekundären Seggen - (Orchideen-) Buchenwald (d, k in Abb. 1). Menschliche<br />
Tätigkeit (Mahd, Beweidung, Rodung) bedeutet eine Sukzessionsumkehr
15<br />
(BORNKAMM et al. 1960). Diverse Magerrasen bzw. Ackerwildkrautgemeinschaften<br />
gehen je nach Bewirtschaftungsform ineinander über. Die Erosion durch<br />
Übernutzung (Serie e -> f in Abb. 1) führt zum Entstehen von nicht mehr<br />
baumfähigen Trockenrasen, deren Rückentwicklung (sekundäre progressive<br />
Sukzession) äußerst langsam vonstatten geht. Unter bestimmten Umständen ist<br />
diese Degradation sogar irreversibel, z.B. wenn wegen Steillage neu gebildetes<br />
Bodenmaterial ständig abgeschwemmt wird. Letztendlich sei die sekundäre<br />
progressive Sukzession erwähnt. Nach Aufgabe der Nutzung der baumfähigen<br />
Halbtrockenrasen, Äcker und Wacholderheiden beginnt eine Rückentwicklung zum<br />
(sekundären) Kalkbuchenwald mit länger persistenten (oft besonders artenreichen)<br />
Zwischenstadien (Abb. 1).
16<br />
3 Untersuchungsgebiete<br />
3.1 Geographische Lage der Wuchsorte von Pulsatilla oenipontana<br />
Die Untersuchungsgebiete befinden sich nördlich von Innsbruck (11°23’ / 47°15’) in<br />
Innsbruck/Arzl, zwischen Arzl und Rum (Gemeindegebiet Innsbruck) und in Thaur an<br />
fluvioglazialen Schotterrücken bzw. Hangterrassen am Südabhang des<br />
Karwendelgebirges. Die Hänge befinden sich auf einer Meereshöhe zwischen 640m<br />
(Naturschutzgebiet Arzl) und 740m (Thaur) Meereshöhe. Die Exposition der<br />
Wuchsorte der Innsbrucker Küchenschelle liegt zwischen WSW und OSO mit einem<br />
deutlichen Schwerpunkt auf SSO. Die Flächen sind 20-45° geneigt, wobei das Mittel<br />
bei 26-30° liegt. Abb. 2 soll einen groben Überblick über die letzen Wuchsorte der<br />
Innsbrucker Küchenschelle bieten, wobei A für die Flächen in Innsbruck Arzl stehen,<br />
R für die Wuchsorte in Rum und T schließlich für Thaur.<br />
Abb. 2: Die geographische Lage der Wuchsorte der Innsbrucker Küchenschelle. A =<br />
Wuchsorte in Innsbruck / Arzl, R = Wuchsorte in Rum, T = Wuchsorte in Thaur.
17<br />
3.2 Geologie<br />
Die Nordkette als südlichster Grat des Karwendelgebirges gehört zu den Nördlichen<br />
Kalkalpen und diese wiederum zu den Ostalpen. In der mittleren und höheren Kreide<br />
schuf die erste große alpidische Gebirgsbildung die Grundzüge des heutigen<br />
tektonischen Baus der Ostalpen. Die 3000 – 5000 m mächtige Gesteinsfolge, die<br />
sich während dieser Zeitspanne in der alpinen Geosynklinale gesammelt hat, besteht<br />
vorzugsweise aus karbonatischen und tonigen Sedimenten. Die Nördlichen<br />
Kalkalpen tauchen zu Beginn des Tertiärs aus dem Meer auf, größere<br />
Überschiebungen beschränken sich auf Außenraum der Gebirge (BRINKMANN<br />
1991). Im Tertiär wiesen sie ein Mittelgebirgs-Relief auf, zu Beginn des Pleistozäns<br />
wölbten sie sich zu Hochgebirgen. Im Pliozän und Quartär ist das Meer im Gefolge<br />
der fortschreitenden Hebung des Gebirgskörpers völlig aus dem Umkreis der Alpen<br />
gewichen (SCHWEGLER et al. 1969).<br />
Im Nordkettenhang tritt der charakteristische Bau des Karwendelgebirges zutage<br />
(siehe Abb. 4). Im Quartär stellte die pleistozäne Vereisung der Alpen im Gegensatz<br />
zum nordeuropäischen Inlandeis eine Gebirgsvergletscherung dar. Die Talgletscher<br />
waren in den Alpen über Pässe und niedrige Rücken hinweg zu einem nahezu<br />
einheitlichen Eisstromnetz verschmolzen und schoben ihre Zungen weit ins Vorland.<br />
Nur die höchsten Gebirgskämme ragten über die Firnfläche auf. Die Alpen sind<br />
daher glazial geformt, die ältere, im Lauf des Tertiärs entstandene<br />
Oberflächengestalt wurde überprägt (RHODENBURG 1971). Abb. 3 zeigt die<br />
geologischen Verhältnisse nördlich von Innsbruck im Überblick.<br />
Abb. 3: Geologie von Innsbruck und Umgebung (aus: BRANDNER 1980).
18<br />
Der geologische Schnitt durch die Nordkette, dem südlichsten Teil des Karwendels,<br />
und zwar durch die Rumer Galerie (Abb. 4) in unmittelbarer Umgebung von<br />
Innsbruck, zeigt die einzelnen übereinanderliegenden Gesteinsserien.<br />
Abb. 4: Geologischer Schnitt durch die Rumer Galerie (aus: HEISSEL 1993):<br />
2…Höttinger Breccie, 3…Hauptdolomit, 4…Raibler Schichten, 5…Wettersteinkalk,<br />
6…Alpiner Muschelkalk, 7… Reichenhaller Schichten, 8…Bundsandstein.<br />
Unter den hier vorkommenden Formationen bildet der Wettersteinkalk den Hauptteil<br />
des Karwendels. Dieser ist ein heller, meist mausgrauer Kalk, stellenweise<br />
lichtrötlich, in tieferen Teilen meist undeutlich dickbankig. An tektonisch bewegten<br />
Zonen ist der Wettersteinkalk zum Teil schneeweiß (AMPFERER 1927). Im<br />
Zentralkarwendel erreicht er eine Mächtigkeit von 3000m. Muschelkalke sind<br />
dunkelgraue bis fast schwärzliche, bisweilen bituminöse, dünnplattige Kalke mit<br />
Schnecken, Muscheln und Crinoideen – Stielgliedern (KLEBELSBERG 1935). Der<br />
Hauptdolomit ist ein monomineralisches Sedimentgestein mit Dolomitspat als<br />
Hauptmineral, aus peltischem Dolomitsandstein entstanden, abgelagert in
19<br />
Küstennähe wärmerer Klimate (BRINKMANN 1991). Die steil nordfallende Grenze<br />
zwischen diesen Einheiten bildet der Bundsandstein, an der Vintlalm unterhalb der<br />
Rumerspitze als Anstehendes von Innsbruck aus als roter Fleck sichtbar. Er<br />
verwittert stark und bildet den Quellhorizont, dem die Almen folgen. Der<br />
Bundsandstein ist ein rötlicher, grünlicher, grauer, zum Teil gelblicher Sandstein mit<br />
meist reichlicher Hellglimmerfärbung, vereinzelt Karbonat führend und mit<br />
wechselndem, meist geringem Feldspatgehalt. Gelegentlich ist Kreuzschichtung zu<br />
erkennen. Die Höttinger Breccie stammt aus der jüngeren Geschichte des<br />
Karwendels. PASCHINGER (1950) datiert ihre Entstehung in das Mindel - Riss<br />
Interglazial. Die Pflanzengesellschaften der Höttinger Breccie und das Fehlen von<br />
Mindel – Riss Schutt in den Zentralalpen lässt auf ein feuchtes Klima, die großen<br />
Schuttanhäufungen und Kalkkrusten auf ein warmes Klima in dieser Zeit schließen.<br />
Die Hungerburg Breccie scheint durch wasserreiche Muren bei breiartiger<br />
Aufbereitung des Buntsandsteins gebildet worden zu sein. Daher stammt auch ihre<br />
rötliche Färbung. Nach ihrer Entstehung ging der Abtrag der Breccie recht langsam<br />
vor sich. Gründe dafür sind die geschützte Lage, die Beschaffenheit des Gesteins<br />
und die Wasserarmut. Die Raibler Schichten sind ein Gesteinskomplex, an dessen<br />
Zusammensetzung Sandsteine, Tonschiefer, Mergel, Kalke, Dolomite, Rauhwacken<br />
und Gipse beteiligt sind (KLEBELSBERG 1935). Die Reichenhaller Schichten<br />
bestehen aus einem gleichmäßigen, bis 500 m mächtigen Verband geschichteter<br />
Rauhwacken, Dolomite und Kalke.<br />
Im Bereich der Fläche Arzl / Kapelle ist anstehendes Gestein zu beobachten, der<br />
Rest der Wuchsorte ist fluvioglazial überformt. Das Muttergestein wird hier nur<br />
sekundär von Bedeutung sein.
20<br />
3.3 Geomorphologie<br />
Der Nordkette ist im Bereich von Innsbruck eine breite Terrasse in 850-900 m<br />
Meereshöhe vorgelagert, deren Felskern viel schwächer ausgebildet ist als in den<br />
entsprechenden „Mittelgebirgsterrassen“ auf der Südseite des Inntales<br />
(HEUBERGER 1975). Man weiß, dass große Gletscher, in den Zentralalpen<br />
geboren, während der Würmvereisung das gesamte Inntal auffüllten. Beweis dafür ist<br />
ein extensiver Eistransport über die Transfluenzsättel Seefeld und Fernpass. Zur<br />
selben Zeit erreichten die Gletscher aus dem Silltal und dem Zillertal das Haupttal,<br />
die Gletscher blockierten einander und bildeten dadurch eine hohe Eisschicht. Die<br />
hohe Eisschicht im Inntal wiederum nährte die Gletscher weiter und deshalb dauerte<br />
dieser hohe Gradient der Vereisung länger an als in den Tälern nördlich des Inns.<br />
Das hatte zur Folge, dass das Tal nicht mehr so intensiv ausgeräumt werden konnte<br />
wie oberhalb des Transfluenzsattels, sodass der Talboden zum Talausgang hin<br />
anstieg. Folglich bildete sich nach Abschmelzen des Gletschers ein See, der durch<br />
den hohen Abfluss beim Abschmelzen in einen reißenden Fluss mündete, sodass die<br />
Schwelle, die ihn aufgebaut hatte, bald tief durchfurcht wurde, bis der See trocken<br />
fiel. Meist ist diese Schlucht aber schmäler als der glaziale Talboden, sodass rechts<br />
und links Erosionsterrassen stehen bleiben (FRAEDRICH 1996). Um solche<br />
Erosionsterrassen handelt es sich im Falle der „Mittelgebirgsterrassen“ rund um<br />
Innsbruck, wobei einige (z.B. bei Rum) postglaziale Schwemmkegel darstellen, also<br />
überformt sind. Die Hungerburgterrasse ist zum größten Teil von mächtigen<br />
liegenden, tonigen und hangenden, kalkreichen Moränen der Würmvergletscherung<br />
bedeckt. Auch lnnschotter und Moränen des Spätglazials sowie Gehängeschutt,<br />
Schuttkegel und Talschotter des Postglazials sind am Aufbau der Terrassen beteiligt.<br />
Auf diesen Schuttkegeln befinden sich die ältesten Anzeichen der Anwesenheit von<br />
Menschen im Inntal (KLEBELSBERG 1935).
21<br />
3.4 Klima<br />
Um die Entstehung der Trockenrasen rund um Innsbruck verstehen zu können,<br />
scheint ein ausführlicher Blick auf das herrschende Klima nötig zu sein. Innsbruck<br />
gehört klimageographisch zum westlichen inneralpinen Bereich (HARFLINGER &<br />
KNEES 1999). Die 14h -Temperatur (gemittelt April-August), ein Maß für die<br />
Tageserwärmung, das mit der Assimilationsleistung enger als mit dem Tagesmittel<br />
korreliert, liegt um 0,9°C über dem Österreichdurchschnitt. Das heißt, dass sich die<br />
Flächen um Innsbruck im Tagesverlauf mehr erwärmen als vergleichbare Flächen in<br />
anderen klimageographischen Regionen in Österreich. Diese hohen<br />
Mittagstemperaturen lassen bei günstiger Exposition, also Richtung Süden, die<br />
Entstehung eines Trockenrasens zu. Die Standorte von Pulsatilla oenipontana sind<br />
durchwegs SW- bis SO-exponiert. Auch gibt es in dieser Region im Schnitt 10<br />
Vegetationstage (Tagesmittel über 5°C) mehr als im Österreichdurchschnitt. Die<br />
Wärmesumme ist um 227°C gegenüber dem Österreichdurchschnitt erhöht. Im<br />
folgenden werden vor allem Parameter herangezogen, die für eine Bewertung der<br />
Vegetation wichtig sind. In Tab. 1 werden die drei Wetterstationen Innsbruck<br />
Flugplatz, Innsbruck Universität und Thaur verglichen. Das Jahresmittel der<br />
Temperatur beträgt im Raum Innsbruck im Mittel um 8,5°C (Werte für die einzelnen<br />
Stationen siehe Tab. 1). Diese Temperatur bedeutet für die Österreichische<br />
Bodenschätzung die Einstufung in die Klimastufe a2 bzw. a3 (HARFLINGER &<br />
KNEES 1999). Diese Klimastufe ist definitionsgemäß Mischwäldern vorbehalten, im<br />
Kulturland treten alle Getreidearten sowie in niederschlagsreichen Regionen<br />
Körnermais und Zuckerrübe auf. Der Weinbau und Edelobstbau ist nahezu<br />
ausschließlich auf die Klimastufe a beschränkt. Auch befinden sich die besten<br />
Grünlandstandorte Österreichs in der Klimastufe a bei mittleren<br />
Jahresniederschlagsmengen von mehr als 1200 mm. Das bedeutet, dass sich die<br />
Untersuchungsflächen klimatisch gesehen auf höchst produktiven<br />
landwirtschaftlichen Flächen befinden.
22<br />
Innsbruck Flughafen Innsbruck Universität Thaur<br />
Seehöhe [m] 578 582 570<br />
Geographische Breite [°,’] 11°20’ 11°23’ 11°28’<br />
Geographische Länge [°,’] 47°15’ 47°15’ 47°17’<br />
Jahrestemperatur [°C] 8,6 8,4 8,3<br />
14 h - Temperatur [°C] 19,7 20<br />
Wintertemperatur (XII-II) [°C] -1,1° -1,2<br />
5°C - Tage(Vegetationstage) 238 244<br />
Jahreswärmesumme [°C] 3234 3120<br />
Jahresniederschlag [mm] 912 878 886<br />
Niederschlag VI-VIII [mm] 369 359 505<br />
Niederschlagstage VI-VIII [%] 58,8 59,3 57,0<br />
Niederschlagstage IV-VIII 69,9 70,4 64,8<br />
Kontinentalitätsindex 56,73(mäßig humid) 56,34<br />
Trockenindex 1,11 0,6 1,98<br />
Frosttage (IV-IX) 4,6 2,7 6,3<br />
Schneetage 70,1 73,2<br />
Klimastufe a2 a2 a2/a3<br />
Tab. 1: Klima in Innsbruck und Umgebung unter besonderer Berücksichtigung<br />
vegetationsbestimmender Parameter der Österreichischen Bodenschätzung, Daten<br />
ZAMG (1988) und HARFLINGER & KNEES (1999), z.T. leicht verändert.<br />
14h -Temperatur: gemittelt April-August, Wärmesumme: Addition aller 14h -<br />
Temperaturen, wenn Minimum nicht unter 5°C und Maximum nicht unter 15 °C,<br />
Niederschlag: Niederschlagshöhe in mm = Liter/m² gemessenes Wasseräquivalent,<br />
Kontinentalitätsindex = 0,16 x Temperatursumme /Jahresniederschlag, Trockenindex<br />
= 3 x Monatsmitteltemperatur / Monatssumme des Niederschlages, Klimastufe a2:<br />
Jahremitteltemperatur über 8°C, 14h -Temperatur über 19,1°C und Wärmesumme<br />
3200-3599°C, Klimastufe a3: Jahremitteltemperatur entweder über 8,0°C bei einer<br />
14h -Temperatur 19,0 -18,6°C oder Jahremitteltemperatur unter 8,0°C bei 14h -<br />
Temperatur 20,5 –19,1°C, beide bei einer Wärmesumme 3050-3199°C.<br />
Die thermische Bewertung der Klimastufen geht in die Grünlandschätzung direkt ein<br />
und bestimmt maßgeblich die Grünlandgrundzahl. Die Zuordnung der 5 Klimastufen<br />
(a, b, c, und e) mit den jeweiligen Subtypen (1 gut, 2 mittel, 3 schlecht) erfolgt nach<br />
klimatologischen Kriterien (HARFLINGER & KNEES 1999).<br />
Abb. 5 zeigt die gemittelte Jahrestemperatur seit 1921. Ein positiver y-Wert (0,0578)<br />
bedeutet einen Anstieg der Jahresmitteltemperatur bei einem Ausgangswert von<br />
8,3°C im Jahr 1921. Der Korrelationskoeffizient R², das Bestimmtheitsmaß, ist jene<br />
Größe, deren Varianz anteilsmäßig an der Gesamtvarianz beteiligt ist. Ein Wert von<br />
0,0368 bedeutet, dass 3,68 % der Varianz der Zielgröße „Jahre“ aus der linearen<br />
Regression erklärbar sind. Die dünne, durchgezogene Linie zeigt die
23<br />
Temperaturwerte der Einzeljahre, die dicke, durchgezogene Linie ist der auf fünf<br />
Jahre geglättete Verlauf. Die strichlierte Gerade schließlich zeigt den Trend des<br />
Temperaturverlaufs von 1921 bis 1991. Die Jahresmitteltemperatur ist seit 1921 also<br />
mehr oder weniger konstant geblieben. Die Erhöhung ist allerdings nicht<br />
signifikant.<br />
Abb. 5: Jahresmitteltemperatur Innsbruck seit 1921 in 1/10 °C (aus HARFLINGER &<br />
KNEES 1999). R ist der Korrelationskoeffizient, y die Steigung der<br />
Regressionsgeraden mit Anfangswert.<br />
Die Wärmesummenentwicklung der letzten 50 Jahre in Innsbruck ist in Abb. 6<br />
dargestellt. Ein positiver y-Wert (12,25) bedeutet einen Anstieg der Wärmesumme<br />
bei einem Ausgangswert von 2919,4°C im Jahr 1951. Ein Wert R² von 0,22 bedeutet,<br />
dass 22 % der Varianz der Zielgröße „Jahre“ aus der linearen Regression erklärbar<br />
sind. Die dünne, durchgezogene Linie zeigt die Wärmesumme der Einzeljahre, die<br />
dicke, durchgezogene Linie ist der auf fünf Jahre geglättete Verlauf. Die strichlierte<br />
Gerade schließlich zeigt den Trend des Wärmesummeverlaufs von 1951 bis 1991.<br />
Man sieht, dass sich die jährliche Wärmesumme im Bereich Innsbruck seit 1951<br />
deutlich erhöht hat.
24<br />
Abb. 6: Temperatur- oder Wärmesumme seit 1951 in Innsbruck (aus HARFLINGER<br />
& KNEES 1999). R² ist der Korrelationskoeffizient, y die Steigung der<br />
Regressionsgeraden mit Anfangswert.<br />
Die Schneedeckentage, also jene Tage an denen laut ZAMG der<br />
Schneeflächenanteil mit mindestens 1cm Höhe über 50% beträgt (Definition seit<br />
1986), sind im Österreichdurchschnitt auf 600m Meereshöhe 86, inneralpin 93, im<br />
Raum Innsbruck um 72. Diese Werte hängen zudem stark von der<br />
Strahlungsintensität ab, die an südexponierten, mehr oder weniger stark geneigten<br />
Hängen hoch ist (siehe Tab. 2), sodass die untersuchten Hänge oft schon im Februar<br />
ausapern (Abb. 7).<br />
Abb. 7: Thaur /<br />
Romediuskirche im<br />
Februar 1993.
25<br />
Ein wichtiger Parameter für die Vegetation ist die Anzahl der Frosttage von April bis<br />
September, also die Spät- und Frühfröste. Anfang der 50er Jahre gab es in<br />
Innsbruck noch 7,5 Frosttage im Jahr. Dieser Wert geht statistisch nachweisbar<br />
zurück (Abb. 8, y-Wert ist negativ) und liegt nun im Jahresmittel am Innsbrucker<br />
Flugplatz bei 4,6 Frosttagen, bei der Universität gar nur bei 2,7 Tage (Tab. 1). Der<br />
Korrelationskoeffizient R² mit einem Wert von 0,1547 bedeutet, dass 15,47 % der<br />
Varianz der Zielgröße „Jahre“ aus der linearen Regression erklärbar sind (Abb.<br />
8).<br />
Abb. 8: Zahl der Frosttage von April bis September seit 1951 in Innsbruck (aus<br />
HARFLINGER & KNEES 1999). R² ist der Korrelationskoeffizient, y die Steigung der<br />
Regressionsgeraden mit Anfangswert.<br />
Grund für das warme Klima im oberen und mittleren Inntal ist einerseits die<br />
Leewirkung der vorgelagerten Gebirgszüge (Arlberg, Lechtaler Alpen), denn<br />
absteigende Luftmassen tragen nicht nur zur Verringerung der Niederschläge,<br />
sondern auch zu Bewölkungsauflockerung und dadurch zu höherer<br />
Sonnenscheindauer bei. So ist hier eine Höhenverschiebung der Klimastufen
26<br />
gegenüber dem Osten zu beobachten. Oft angeführt wird auch die Föhnhäufigkeit im<br />
Raum Innsbruck. Diese spiegelt sich ja in den Werten der Jahresmitteltemperatur,<br />
der 14 h-Temperatur und der Anzahl der Tage mit Schneebedeckung wider.<br />
Günstige Strahlungsbedingungen sind besonders in Südhang- und Terrassenlagen<br />
zu verzeichnen, die über den bodennahen Inversionen oder Tallandschaften liegen.<br />
Nicht zu vernachlässigen ist zudem die erhöhte Strahlung, die geneigte Hänge<br />
gegenüber horizontalen Flächen genießen (Tab 2).<br />
Hangneigung Exposition S Exposition SW / SO<br />
10° 132 % 121 %<br />
20° 159 % 140 %<br />
30° 184 % 156 %<br />
Tab. 2: Prozentuale Abweichung der Strahlungsintensität nach Hangneigung und<br />
Exposition im Vergleich zur horizontalen Fläche (=100 %), nach HARFLINGER &<br />
KNEES (1999).
27<br />
3.5 Boden<br />
Im Zuge der Lehrveranstaltung „Angewandte Vegetationskunde“ (ERSCHBAMER et<br />
al. unveröff.) wurde 1990 ein Bodenprofil an einem Böschungsabbruch östlich von<br />
Arzl unterhalb der Pulsatilla oenipontana – Standorte beschrieben (Tab. 3). Alle drei<br />
Horizonte wurden der Bodenart Sand zugeordnet (Tab. 3).<br />
Horizont Mächtigkeit [cm] pH CaCO 3 Bodenart<br />
Ah 25 8,2 >5% lehmiger Sand<br />
Ah / Bv 20 7,97 >5% lehmiger Sand<br />
Bv 12 7,93 >5% lehmiger Sand<br />
Bv / C 27 7,92 >5% lehmiger Sand<br />
C 10 7,97 >5% lehmiger Sand<br />
2C - 8 >5% Sand<br />
Tab. 3: Bodenprofil, Mächtigkeit, pH-Wert, Karbonatgehalt und Bodenart an einem<br />
Böschungsabbruch östlich von Arzl.<br />
Die Aggregatsstabilität war über alle Horizonte gering, im Ah - Horizont herrschte<br />
Krümelstruktur vor, im Bv - Horizont ein Kohärentgefüge. Der Ah - Horizont war<br />
humushaltig, der Übergang Ah zu Bv bereits humusarm.<br />
Wasser- Luft- nutzbare Kationenaustausch- Basensättigung<br />
Horizont kapazität kapazität Wasserspeicherleistung kapazität [mval/100 g Boden] [% der KAK]<br />
Ah 30 [vol%] 32 [vol%] 22 [vol%] 17 (mittel) 100<br />
Bv 20 [vol%] 22 [vol%] 15 [vol%] 5 (gering) 100<br />
C und 2C 10 [vol%] 30 [vol%] 8 [vol%] 2 (sehr gering) 100<br />
Tab. 4: Bodenprofil, Chemismus und Wasserhaushalt an einem Böschungsabbruch<br />
östlich von Arzl.<br />
Die Profilfolge ist durch gleitende Übergänge der einzelnen Horizonte<br />
gekennzeichnet, eine Folge reger biologischer Durchmischung durch Regenwürmer<br />
und Ameisen. Der hohe pH-Wert im Ah - Horizont könnte auf landwirtschaftliche<br />
Kalkung hindeuten. Auffallend war auch der deutliche Unterschied zwischen 2C - und<br />
C - Horizont bezüglich Bodenart und Farbe. Bodenbildendes Ausgangsmaterial<br />
dürfte also nicht Geschiebemergel, sondern darüberliegender Flugsand sein,<br />
vermutlich sekundär durch fluviatile Anschwemmungen abgelagert. Die<br />
Bodenansprache erfolgte durch Frau Dr. NEUWINGER, die den Bodentyp als mittelbis<br />
tiefgründigen Mullbraunerde aus Löß über fluvioglazialem „Geschiebemergel“<br />
bezeichnete.
28<br />
3.6 Potentielle und aktuelle Vegetation<br />
Die potentielle natürliche Vegetation ist eine „rein gedanklich vorzustellende,<br />
gegenwärtigen (nicht zukünftigen) Standortsbedingungen entsprechende<br />
Klimaxgesellschaft“ (PFADENHAUER 1993). Unter „natürlich“ wird in diesem<br />
Zusammenhang verstanden, dass direkte menschliche Eingriffe (Mahd, Düngung,<br />
Pflügen, Tritt) auszuschließen sind. Zu berücksichtigen sind jedoch indirekte<br />
Einflüsse des Menschen, z.B. auf den Wasserhaushalt oder die Luftqualität<br />
(WILMANNS 1998). PITSCHMANN et al. (1970) beschrieben in der kollinen Stufe<br />
auf sauren Böden über vorwiegend silikatischen Gesteinen ein Quercetum roboris<br />
aus der Klasse Querco-Fagetea an, als parallele Gesellschaft dazu auf basisch bis<br />
schwach sauren Böden auf vorwiegend karbonatischen Gesteinen sprechen sie von<br />
einem Pinetum sylvestris caricetosum humilis aus der Klasse der Erico–Pinetea.<br />
Nach oben hin werden diese Gesellschaften von einem Fagion bzw. einem Pinetum<br />
sylvestris ericetosum (entspricht dem Erico-Pinetum sylvestris (MUCINA et al.1993))<br />
abgelöst. Darüber schließt sich dann der montane Fichtenwald an (Piceetum<br />
montanum).<br />
In günstigen Lagen auf den Mittelgebirgsterrassen gab es wohl Dauersiedlungen seit<br />
dem Neolithikum. Urnenfelder in Hötting und St. Nikolaus belegen die Anwesenheit<br />
des Menschen in dieser Zeit. Größerflächige Rodungen finden erst um 600 n. Chr.<br />
mit dem Einfall der Bajuwaren statt. Eine Ausdehnung der Rodungen erfolgte im 13.<br />
und 14. Jahrhundert, wurde aber durch die Pest eingebremst. Offensichtlichste Folge<br />
der menschlichen Beeinflussung ist das Offenhalten der baumfähigen Standorte für<br />
Äcker und Wiesen und damit das Zurückdrängen des Waldes. Das bedeutet<br />
andererseits, dass die Standorte der Innsbrucker Küchenschelle potentielles<br />
Waldgebiet sind, was den hohen Gefährdungsgrad dieser Flächen erklärt.<br />
Die Abb. 9 zeigt die aktuelle Vegetation in der Umgebung von Innsbruck.
29<br />
Abb. 9: Aktuelle Vegetation im Raum Innsbruck (aus: SCHIECHTL 1987)<br />
Pflanzensoziologisch spricht BRAUN-BLANQUET (1961) in der Umgebung von<br />
Innsbruck von einem Teucrio-Caricetum humilis und von einer Untereinheit mit<br />
Pulsatilla oenipontana, mit nach Süden weisenden Wärmezeigern. Er<br />
charakterisierte diese Untereinheit durch Arten der „Innsbrucker Föhnflora“ wie z.B.<br />
Atropis distans (=Puccinellia distans, ADLER et al. 1994), Carex liparocarpos,<br />
Ophrys aranifera (=Ophrys sphegodes, ADLER et al. 1994), Potentilla micrantha,<br />
Potentilla alba, Geranium rotundifolium, Veronica triphyllos, Galium rubrum,<br />
Hieracium racemosum. GANAHL & ERSCHBAMER (1998) führten
30<br />
vegetationskundliche Untersuchungen durch und charakterisierten die Bestände, in<br />
denen Pulsatilla oenipontana vorkommt als Onobrychido viciifoliae-Brometum<br />
(MUCINA et al.1993). Intensiv bewirtschaftete ehemalige bzw. potentielle Pulsatilla –<br />
Standorte ordneten sie dem Ranunculo bulbosi-Arrhenateretum zu. MERTZ (2000)<br />
benennt die Gesellschaft mit Pulsatilla in der Umgebung von Innsbruck als Pulsatillo–<br />
Caricetum humilis und stellt die Assoziation zum Xerobromion. Tab. 5 gibt einen<br />
Überblick über die Artenzusammensetzung der Wuchsorte Arzl, Rum und Thaur.<br />
Aufnahmeperson Scherer Unterasinger Ganahl Unterasinger Unterasinger Unterasinger<br />
Untersuchungsgebiet Arzl Arzl Rum Rum Rum Thaur<br />
Fläche<br />
Naturschutz Naturschutz<br />
gebiet gebiet<br />
Rechts Links Wald Romedius<br />
kirche<br />
ART<br />
Asperula cynanchica + + + + + +<br />
Briza media + + + + + +<br />
Bromus erectus + + + + + +<br />
Euphorbia cyparissias + + + + + +<br />
Pulsatilla oenipontana + + + + + +<br />
Brachypodium pinnatum + + + + +<br />
Carex caryophyllea + + + + +<br />
Carex humilis + + + + +<br />
Dianthus carthusianorum + + + + +<br />
Silene nutans + + + + +<br />
Teucrium montanum + + + + +<br />
Achillea millefolium + + + +<br />
Aster amellus + + + +<br />
Festuca rupicola + + + +<br />
Helianthemum ovatum + + + +<br />
Hieracium pilosella + + + +<br />
Onobrycis viciifolia + + + +<br />
Rhinanthus alectorolophus + + + +<br />
Salvia pratensis + + + +<br />
Teucrium chamaedrys + + + +<br />
Trifolium montanum + + + +<br />
Artemisia campestris + + +<br />
Centaurea scabiosa + + +<br />
Daucus carota + + +<br />
Galium verum + + +<br />
Hypericum perforatum + + +<br />
Lotus corniculatus + + +<br />
Luzula campestris + + +<br />
Orobanche gracilis + + +<br />
Polygala vulgaris + + +
31<br />
Prunella grandiflora + + +<br />
Seseli libanotis + + +<br />
Stachys recta + + +<br />
Trifolium pratense + + +<br />
Anthyllis vulneraria + +<br />
Betonia officinalis + +<br />
Calluna vulgaris + +<br />
Centaurea jacea + +<br />
Dactylis glomerata + +<br />
Erigeron annuus + +<br />
Hippocrepis comosa + +<br />
Juglans regia + +<br />
Knautia arvensis + +<br />
Medicago falcata + +<br />
Potentilla erecta + +<br />
Scabiosa columbaria + +<br />
Solidago canadensis + +<br />
Solidago gigantea + +<br />
Veronica chamaedrys + +<br />
Vincetoxicum hirundinaria + +<br />
Viola hirta + +<br />
Allium carinatum +<br />
Anthoxantum odoratum +<br />
Avenula pratensis +<br />
Brachypodium rupestre +<br />
Buphthalmum salicifolium +<br />
Colchicum autumnale +<br />
Koeleria pyramidata +<br />
Lathyrus pratensis +<br />
Peucedanum oreoselinum +<br />
Phleum phleoides +<br />
Plantago lanceolata +<br />
Poa trivialis +<br />
Polygala chamaebuxus +<br />
Potentilla pusilla +<br />
Prunella vulgaris +<br />
Securigera varia +<br />
Vicia sepium +<br />
Artenzahl 35 45 39 17 18 36<br />
Tab. 5: Artengarnitur der Wuchsorte von Pulsatilla oenipontana, Aufnahmen<br />
SCHERER 1995, 1996; Aufnahmen GANAHL 1995; eigene Aufnahmen 1999. Die<br />
Arten sind nach fallender Stetigkeit sortiert, bei gleicher Stetigkeit alphabetisch.
32<br />
Für den Standort Thaur gibt es eine detaillierte Biotoptypenkarte (Abb. 10), welche<br />
die unmittelbare Umgebung des Küchenschellenstandorts am Weg zur<br />
Romediuskirche charakterisiert. Gut ist die Verzahnung wirtschaftlich genutzter<br />
Flächen mit Waldbiotopen ersichtlich, was deren Artenvielfalt einerseits, den hohen<br />
Gefährdungsgrad andererseits erklärt. Der Standort selbst (in Abb. 10 mit Po<br />
bezeichnet) liegt in einem Halbtrockenrasen (Abb. 10), in unmittelbarer Nähe<br />
befinden sich Eichen und Buchen (Qr und Fs in Abb. 10), die ihrerseits wiederum mit<br />
Lärche und Kiefer und deren Unterwuchs (Abb. 10) vergesellschaftet sind. Entlang<br />
des Weges, der am Standort vorbei führt, ist eine Hecke aus der Klasse der<br />
Rhamno-Prunetea (Abb. 10) zu beobachten. In der Nähe befinden sich zudem<br />
gemähte Flächen mit Fettwiesencharakter.<br />
Laub- und Laubmischwald,<br />
Ap..Acer platanoides, Aps…Acer<br />
pseudoplatanus, Fe…Fraxinus<br />
excelsior, Fs…Fagus sylvatica,<br />
Pra…Prunus avium, Qr…Quercus<br />
robur, Ug…Ulmus glabra<br />
Nadelholzdominierter Wald,<br />
Ld…Larix decidua, Pa…Picea abies,<br />
Pn…Pinus nigra<br />
Hecke<br />
Halbtrockenrasen und trockene<br />
Magerrasen<br />
Vorkommen<br />
oenipontana<br />
Pulsatilla<br />
Abb. 10: Biotoptypenkarte des Gebietes unterhalb des „Romedius -Kirchels“ (aus:<br />
PLATZER 1994).
33<br />
3.7 Die Untersuchungsgebiete im Detail<br />
3.7.1 Arzl (S. 16, Abb. 11)<br />
In Innsbruck / Arzl befinden sich zwei Untersuchungsflächen der Innsbrucker<br />
Küchenschelle, das Naturschutzgebiet uns die Fläche Kapelle.<br />
Abb. 11: Übersicht über die Wuchsorte in Innsbruck/Arzl (A in Abb. 2),<br />
Po...Standorte von Pulsatilla oenipontana, rot umrandet das Naturschutzgebiet Arzl.<br />
3.7.1.1 Arzl / Naturschutzgebiet<br />
In Arzl befindet sich ein Naturschutzgebiet, das 1981 zum Schutze der Innsbrucker<br />
Küchenschelle ausgewiesen wurde. Es ist ein 3490 m 2 großer Halbtrockenrasen.<br />
Oberhalb dieses Naturschutzgebietes befinden sich landwirtschaftliche Nutzflächen<br />
in Form von Apfelbäumen und einer mehrschürigen Fettwiese, beide intensiv<br />
gedüngt. 1979 wurde auf Empfehlung von Univ. Prof. Bortenschlager ein einmaliges<br />
Abbrennen von Amts wegen verordnet, das 1980 durchgeführt wurde. Nach seiner
34<br />
Ausweisung als Naturschutzgebiet wurde die Mahd vom WWF übernommen. Da dies<br />
ungenügend oft praktiziert wurde und Verbuschungstendenzen zu beobachten<br />
waren, wurde in weiterer Folge zum Teil intensiv schafbeweidet (Frühjahr) bzw. seit<br />
1990 unregelmäßig gemäht. Seit 1996 erfolgt eine einschürige Mahd mit<br />
anschließender Entfernung des Mähguts. Der Mähzeitpunkt differierte stark von Jahr<br />
zu Jahr. Sich ausbreitende Hochstauden wie Solidago canadensis/gigantea und<br />
Erigeron annuus (HUBER-SANNWALD & PROCK 1989-1990) bildeten eines der<br />
größten Probleme bei der Pflege dieser Fläche. Im Juli 1999 wurden diese Arten im<br />
Gebiet und in unmittelbarer Nachbarschaft entfernt. Seit dem Frühjahr 2000 werden<br />
diese Hochstauden systematisch gejätet, um eine weitere Ausbreitung zu verhindern.<br />
Ein erster Auspflanzungsversuch mit 104 Pulsatilla – Individuen fand im November<br />
1994 statt (GANAHL unveröff.). Im Jahr 1998 wurden im Rahmen der vorliegenden<br />
Arbeit Dauerflächen eingerichtet, d.h. die noch vorhandenen Individuen wurden<br />
verortet und mit Stecketiketten markiert. Im Mai 1999 wurde die eigene Auspflanzung<br />
von 355 Individuen vorgenommen (Abb. 12). Die letzte Auspflanzung von 173<br />
Jungpflanzen fand am 13.11.2001 statt.<br />
Abb. 12:<br />
Naturschutzgebiet<br />
Arzl mit Blick nach<br />
W, im Vordergrund<br />
die Fläche, auf der<br />
die Auspflanzung im<br />
Jahre 1999<br />
stattfand.<br />
Im Naturschutzgebiet wurde eine besonders rege Tätigkeit der Wühlmäuse (Microtus<br />
arvalis) beobachtet, welche trotz der Anwesenheit eines Rüttelfalkens (Falco<br />
tinnunculus), der alle drei Jahre hindurch hier jagte, jedoch bereits länger schon<br />
ansässig zu sein scheint (GSTADER 1991), besonders intensiv ausfällt.
35<br />
3.7.1.2 Arzl / Kapelle<br />
Die in unmittelbarer Nachbarschaft zum Naturschutzgebiet in der Nähe der Kapelle<br />
gelegene Fläche in Privatbesitz weist die größte Population der "Innsbrucker<br />
Küchenschelle" auf. Hier fand eine einmalige Zählung der Population im Frühjahr<br />
1999 zur Blütezeit statt. Es wurden Arealgröße, Individuenzahl und Blühtriebe<br />
erhoben. Die Pflegemaßnahmen beschränken sich hier auf eine zweimalige Mahd<br />
mit Mähgutentfernung.<br />
Abb. 13: Fläche Arzl /<br />
Kapelle mit Blick<br />
Richtung NW, zur<br />
Blütezeit 1999.
36<br />
3.7.2 Rum (S. 16, Abb. 14)<br />
Abb. 14: Übersicht über die Wuchsorte zwischen Arzl und Rum auf den „Rumer<br />
Bicheln“ entlang des Canisiusweges. (R in Abb. NN), Po...Standorte von Pulsatilla<br />
oenipontana und die Bezeichnung der Fläche.<br />
Zwischen Arzl und Rum, auf den "Rumer Bichln", befinden sich weitere<br />
Restbestände der Innsbrucker Küchenschelle (Abb. 14). Es handelt sich um Kuppen<br />
mit zum Teil stark degenerierten Halbtrockenrasen. Die Hügel werden regelmäßig<br />
nur mehr am Fuß gemäht, dort erfolgt auch eine Düngung mit Mist und Gülle. An den<br />
ungemähten Stellen dominieren hochwachsende Gräser wie Brachypodium pinnatum<br />
und Bromus erectus. Im nächsten Sukzessionsschritt folgen Sträucher wie Frangula<br />
alnus, Corylus avellana und in weiterer Folge finden sich Baumkeimlinge bzw. -<br />
jungpflanzen von Betula pendula, aber auch Quercus robur und Juglans regia<br />
(HUBER-SANNWALD & PROCK 1989-1990) . Hier befanden sich die im Jahr 1994<br />
von GANAHL (unveröff.) eingerichteten Dauerflächen. Es waren dies Gebiete im<br />
Bereich der Flächen Rum / Rechts, Rum / Mitte, Rum / Wald und eine<br />
unbewirtschaftete Dauerfläche am ostseitigen Hang hinter der Fläche Rum / Rechts,<br />
die aber nicht mehr betreten werden kann und auf Grund dessen aufgelassen
37<br />
werden musste. Auf den „Rumer Bicheln“ wurden von GANAHL (unveröff.)<br />
vegetationskundliche Untersuchungen vorgenommen. Sie stellte ein Onobrychido<br />
viciifoliae – Brometum sowie eine Übergangsgesellschaft mit Magerkeits- und<br />
Frischezeigern fest (Tab. 5). Intensiv bewirtschaftete, ehemalige Pulsatilla -<br />
Standorte (z.B. Dauerfläche Rum / Mitte) ordnete sie dem Ranunculo bulbosi –<br />
Arrhenatheretum zu.<br />
2.9.2.1 Rum / Rechts<br />
Von GANAHL wurde hier 1994 eine Dauerfläche errichtet, die als einzige direkt<br />
weiterverfolgt werden konnte. Hier fanden Individuenzählungen, Blühtrieb-, Triebund<br />
Blattzählungen statt. Auf dieser Fläche fanden auch die blütenphänologischen<br />
Untersuchungen von KNOLL (2000) statt. Diese Untersuchungsfläche mit der<br />
Exposition SW ist zum Teil verbuscht und wird nicht gemäht. Direkt unterhalb der<br />
Fläche befindet sich eine Mähwiese, die mit Mist und Gülle gedüngt wird und damit<br />
Fettwiesencharakter aufweist (Abb. 15). Im Bereich der „Rumer Bicheln“ befindet sich<br />
hier die größte Pulsatilla oenipontana - Population. Im Jahr fand hier eine<br />
Entbuschungsaktion durch Schüler des Gymnasiums Volders statt. Seither entbuscht<br />
der Pächter selbst diese Fläche sporadisch, indem die Stämme in ca. 10cm Höhe<br />
abgeschnitten werden, was wiederum zu einer starken Verbuschung im gleichen<br />
oder darauffolgenden Jahr führt. Im Zuge der Untersuchungen wurden von mir zum<br />
Zeitpunkt des Austriebs möglichst bodennah alle Triebe abgeschnitten.<br />
Abb. 15: Fläche Rum /<br />
Rechts, Oberhalb von<br />
Fr. Knoll der Wuchsort<br />
von Pulsatilla<br />
oenipontana mit zum<br />
Teil stark verbuschten<br />
Stellen, unterhalb die<br />
mit Mist gedüngte<br />
Mähwiese, Frühjahr<br />
1999.
38<br />
2.9.2.2 Rum / Mitte<br />
Diese Fläche zeigt Richtung Süden und Südwesten. Am Hangfuß befand sich die<br />
von GANAHL im Jahr 1994 eingerichtete Dauerfläche. Diese wurde durch intensive<br />
Düngung mit Gülle im Jahr 1998 vollständig vernichtet. An die Stelle der<br />
Halbtrockenrasen traten im Verlauf von zwei Jahren Fettwiesenarten der<br />
benachbarten Mähwiese und die Pulsatilla – Individuen verschwanden.<br />
Unregelmäßig, ungefähr alle zwei Jahre wird die W- und S-Seite dieser Fläche<br />
gemäht (Abb. 16). Einige wenige Exemplare von Pulsatilla oenipontana konnten hier<br />
überleben. Die größten dieser Individuen wurden verortet und mit Stecketiketten<br />
markiert. Die Südseite ist zum Teil stark mit Calluna vulgaris und Erica carnea<br />
bewachsen. Südlich dieser Fläche befindet sich eine Maisacker (Abb. 16), direkt am<br />
Hangfuß wurde vom <strong>Land</strong>wirt mit der Anpflanzung von Obstbäumen experimentiert.<br />
Diese wurden nach zwei Jahren wieder entfernt.<br />
Abb. 16: Fläche Rum /<br />
Mitte vom Canisiusweg<br />
aus gesehen, im<br />
Vordergrund am<br />
Hangfuß ein Maisacker,<br />
die westexponierte<br />
Seite des Hügels ist<br />
unbewirtschaftet, die<br />
Süd- und Ostseite<br />
werden unregelmäßig<br />
gemäht und mit Gülle<br />
bis zur unteren Hälfte<br />
des Hanges gedüngt.
39<br />
2.9.2.3 Rum / Links<br />
Ein kleines Vorkommen von Pulsatilla oenipontana befindet sich auf dieser Fläche<br />
mit der Exposition nach SO. Die Fläche wird einmal jährlich gemäht und<br />
anschließend mit Rindern beweidet (Abb. 17). Dadurch wird der Bestand<br />
kurzgehalten, die Weidetiere richten aber in dem steilen Gelände schwere<br />
Trittschäden an. Die meisten Pulsatilla oenipontana – Exemplare befinden sich<br />
unmittelbar am Waldrand. Einzelne, größere Pulsatilla - Individuen wurden auch hier<br />
mit Schlossschrauben verortet und markiert.<br />
Abb. 17: Fläche Rum /<br />
Mitte im Vordergrund,<br />
Rum Links im<br />
Hintergrund. Die<br />
dunkelgrünen Flächen<br />
am Hangfuß stellen<br />
ehemalige Wuchsorte<br />
dar (Dauerfläche<br />
GANAHL). Heute finden<br />
sich dort keine<br />
Exemplare mehr;<br />
Frühjahr 1999.<br />
3.7.2.4 Rum / Wald<br />
Diese Fläche wird seit längerer Zeit nicht mehr genutzt. 1994 wurde eine Dauerfläche<br />
von GANAHL eingerichtet. Im Jahr 1998 wurde nur noch ein Individuum<br />
vorgefunden. Dieses wurde markiert. Seit 1998 wird diese Fläche zweimal jährlich<br />
mit der Sense gemäht. Individuen- und Triebanzahl wurden erhoben, eine<br />
Blütenzählung war nicht möglich. Ein großes Problem stellt hier die Beschattung<br />
durch benachbarte Birken (Betula pendula) und Kiefern (Pinus sylvestris) dar (Abb.<br />
18).
40<br />
Abb. 18: Fläche<br />
Rum / Wald im<br />
Frühsommer 1999.<br />
3.7.3 Thaur (S. 16, Abb. 19)<br />
In Thaur befinden sich zwei Wuchsorte der Innsbrucker Küchenschelle (Abb. 19),<br />
einer unmittelbar am Weg zur Romediuskirche, einer in einer Waldlichtung auf 750<br />
m Meereshöhe.<br />
Abb. 19:<br />
Übersicht über die<br />
Wuchsorte in<br />
Thaur. (T in Abb.<br />
2), Po...Standorte<br />
von Pulsatilla<br />
oenipontana und<br />
die Bezeichnung<br />
der Fläche.
41<br />
3.7.3.1 Thaur / Romediuskirche<br />
Die Pulsatilla oenipontana – Flächen in Thaur am Weg zum Romediuskirche<br />
werden einmal im Jahr gemäht und im Herbst mit Schafen nachbeweidet. Lange<br />
Jahre blieben diese Flächen annähernd konstant, in den letzten beiden Jahren<br />
kommt aber auch hier durch rückläufige Pflege die Vergrasung mehr und mehr zum<br />
Tragen (Abb. 20). Hier wurde 1998 eine Dauerfläche mit Verortung und Markierung<br />
ausgewählter Individuen eingerichtet.<br />
Abb. 20: Fläche<br />
Thaur /<br />
Romediuskirche<br />
Frühjahr 1999.<br />
3.7.3.2 Thaur / Wald<br />
Ein weiterer Wuchsort der Innsbrucker Küchenschelle befindet sich in einer<br />
Waldlichtung, die nicht gemäht aber extensiv mit Rindern beweidet wird. Die<br />
Individuen dieser Fläche wurden 1998 markiert und verortet. Individuenzahl, Anzahl<br />
der Blühtriebe, Anzahl der Triebe und Anzahl der Früchte pro Infloreszenz wurden<br />
jährlich erfasst.
42<br />
4 Methodik<br />
4.1 Auspflanzung im Naturschutzgebiet Arzl<br />
Die Früchte von Pulsatilla oenipontana (Abb. 21) wurden im Sommer 1998<br />
gesammelt, zur Keimung gebracht und in Multitöpfen (Durchmesser des<br />
Einzelbehälters: 4,5 cm, Höhe: 5,5 cm) im Botanischen Garten der Universität<br />
Innsbruck überwintert. Dazu wurden die Multitöpfe bis zum oberen Rand in Sand<br />
versenkt, um ein Durchfrieren der Wurzeln zu verhindern. Das Beet mit den<br />
Juvenilpflanzen war mit einem Maschendrahtgitter (5x5 cm) seitlich und einem<br />
Kunststoffnetz oben versehen worden, um ein Ausgraben durch Tiere zu verhindern.<br />
Im Mai 1999 wurden die Jungpflanzen im Naturschutzgebiet Arzl ausgepflanzt. Die<br />
Auspflanzung erfolgte in einem Raster im Abstand von jeweils 30 cm von einem<br />
Individuum zum nächsten. Die Pflanzstelle wurde einer der folgenden Kategorien<br />
zugewiesen:<br />
• hoher Bestand: von Hoch- bzw. Mittelgräsern dominiert, relativ niedriger<br />
Deckungsgrad, z.B. Standort mit Bromus erectus.<br />
• niederer Bestand: von Untergräsern dominiert, hoher Deckungsgrad, z.B.<br />
Standort mit Festuca rupicola, Carex humilis<br />
• Bestandeslücken: vegetationsfreie Stelle im Bestand, z.B. durch Wühlmäuse<br />
hervorgerufen.<br />
Jede Pflanze wurde mit einer Stecketikette markiert. Die Randindividuen wurden<br />
zusätzlich mit eloxierten Schlossschrauben verortet, um ein Auffinden mit einem<br />
Metalldetektor auch im dichtbewachsenen Zustand des Rasens zu ermöglichen. Zur<br />
Bewässerung der empfindlichen Jungpflanzen wurde eine Regentonne mit 300 l<br />
Fassungsvermögen ins Gebiet transportiert, die mittels Schlauch mit Wasser von der<br />
Volksschule Mühlau gefüllt wurde. Da unmittelbar nach Abschluss der Pflanzung eine<br />
Wetterperiode mit hohem Niederschlag einsetzte, konnte jedoch auf Bewässerung<br />
weitestgehend verzichtet werden. Die Anzahl der gesichert überlebenden<br />
Jungpflanzen von Pulsatilla oenipontana wurde 1999 mehrmals und im Frühjahr<br />
2000 noch einmal überprüft. Individuen, bei denen nicht eindeutig festgestellt werden<br />
konnte, ob sie tot oder vital waren, wurden vorläufig als tot eingestuft. Stellte sich bei<br />
einer späteren Zählung jedoch heraus, dass sie vital waren, wurden sie nachträglich
43<br />
als lebend klassifiziert. Der Prozentsatz der Überlebenden wurde getrennt nach den<br />
verschiedenen Mikrostandorten aufgeschlüsselt. Auch fand ein Vergleich von<br />
Randindividuen mit denen im Bestand statt, um einen eventuell vorhandenen<br />
Randeffekt ermitteln zu können.<br />
4.2 Populationsgröße<br />
Die Gesamtpopulation von Pulsatilla oenipontana wurde anhand folgender<br />
Parameter erhoben:<br />
• Anzahl der Individuen aller Wuchsorte<br />
• Individuen pro Fläche (Arealgröße)<br />
• Anzahl der Triebe und Blätter pro Individuum<br />
• Anzahl der Blüten- und Fruchtstände pro Trieb und pro Individuum<br />
• Anzahl der Früchte pro Blühtrieb<br />
Gesamtindividuenzahl, Arealgröße, Anzahl der Blüten- und Fruchtstände wurden<br />
1998 – 2000 im gesamten Verbreitungsgebiet erhoben. Trieb-, Blatt- und<br />
Fruchtzählung erfolgten stichprobenhaft. Ein Vergleich mit Daten von GANAHL (1994<br />
– 1996 unveröff.) und ERSCHBAMER et al. (1990 unveröff.) wurde hinsichtlich der<br />
Gesamtindividuenzahl durchgeführt. Die Parameter Triebanzahl, Fruchtstandsanzahl,<br />
Blätter pro Trieb und Pflanze wurden für die Fläche Rum / Rechts mit jenen von<br />
GANAHL (unveröff.) verglichen. Zu Beginn der Untersuchungen wurden Individuen<br />
mit verschiedenfarbigen Telefondrähten markiert. In den Populationen Arzl /<br />
Naturschutzgebiet, Rum / Wald und Thaur / Wald wurde jedes Individuum mit einer<br />
Stecketikette und zusätzlich mit einer Schlossschraube verortet. In den Populationen<br />
Rum / Links, Rum / Mitte, Rum / Rechts und Thaur / Romediuskirche wurden<br />
ausgewählte, große Individuen mit Etikette und Schlossschraube markiert. Die<br />
Individuen, die sich unterhalb der Fläche Rum / Rechts in landwirtschaftlich<br />
genutzten Flächen befinden, wurden nicht markiert. In der Fläche Rum / Rechts und<br />
in der Fläche Thaur / Romediuskirche wurden die restlichen, unmarkierten Individuen<br />
anhand eines orthogonalen Rasters beschrieben. Die Horizontale bzw. die Vertikale<br />
wurden wiederum durch markierte Individuen definiert. Somit können alle<br />
unmarkierten Individuen anhand dieses Rasters von den markierten Individuen
44<br />
ausgehend angesprochen werden (z.B. 30cm rechts und 40cm unten von einer<br />
markierten Pflanze aus).<br />
4.2.1 Anzahl der Individuen aller Wuchsorte<br />
Die Anzahl der Gesamtindividuen von Pulsatilla oenipontana, soweit voneinander<br />
abgrenzbar, wurde mengenmäßig 1998 im Hochsommer und Herbst, 1999 und 2000<br />
viermal jährlich zur Blütezeit, im Fruchtstand, im Hochsommer und im Herbst erfasst.<br />
Als eigenständiges Individuum wurde eine Pflanze definiert, deren Triebe sich mehr<br />
als 10 cm zum nächsten Trieb befanden.<br />
4.2.2 Individuen pro Fläche (Arealgröße)<br />
Die Arealmessung erfolgte im Jahr 1999. Die Arealgrößen wurden im geschlossenen<br />
Pulsatilla - Bestand durch ein die Population umgrenzendes Ellipsoid angenähert,<br />
deren Achsen sich durch die Strecke zwischen den jeweils äußersten Individuen<br />
dieses Bestandes ergaben. Solitären Individuen wurde ein Areal von einem Kreis mit<br />
50 cm Durchmesser zugewiesen, d.h. der Wert 1,27 steht für jene Populationen,<br />
deren Individuen solitär wachsen.<br />
4.2.3 Triebe pro Individuum<br />
Ein Trieb wurde als Gesamtheit der Laubblätter aus jeder Erneuerungsknospe<br />
definiert. GANAHL (unveröff.) teilte 1994 die Pulsatilla – Pflanzen in Größenklassen<br />
ein (Tab. 6).<br />
Größenklasse Anzahl der Triebe Größe 1994 1995 1996<br />
1 1 - 2 klein 62 56 38<br />
2 3 - 5 mittelgroß 168 159 143<br />
3 6 - 8 groß 153 139 134<br />
4 8 und mehr sehr groß 114 176 177<br />
Tab. 6: Anzahl der Individuen der verschiedenen Größenklassen in den Jahren<br />
1994, 1995, 1996 (aus GANAHL unveröff.).<br />
Diese Daten von GANAHL (unveröff.) beschränken sich auf die Dauerflächen auf den<br />
„Rumer Bicheln“. Da fast alle rezenten Individuen der Größenklasse 1 angehören,
45<br />
konnte diese Methodik nicht weitergeführt werden. Es musste auf die Rohdaten<br />
zurückgegriffen werden. 1998, 1999 und 2000 wurden Triebe aus den Populationen<br />
Rum / Rechts, Rum / Mitte, Rum / Links und Rum / Wald erfasst. Um auch andere<br />
Teilpopulationen abschätzen zu können, wurden im Jahr 1999 und 2000 die Flächen<br />
Arzl / Naturschutzgebiet, Thaur / Romediuskirche und Thaur / Wald in die Zählungen<br />
miteinbezogen. Ein Vergleich der Mittelwerte der Dauerflächen von GANAHL<br />
(unveröff.) mit den Mittelwerten aus den eigenen Daten der Flächen in Rum wurde<br />
durchgeführt.<br />
4.2.4 Blätter pro Trieb<br />
Ein Individuum mit einem Trieb aber vielen Blättern kann mehr Blattfläche aufweisen<br />
als ein Individuum mit mehreren einblättrigen Trieben. Darum erschien es notwendig,<br />
auch die Blattanzahl pro Trieb in die Zählungen miteinzubeziehen.<br />
4.2.5 Blühtriebe und Blüten pro Individuum<br />
Die Gesamtanzahl der Blühtriebe bzw. Knospen und der Fruchtstände wurden 1999<br />
und 2000 erhoben. Die Blühtriebe wurden 2-3 mal im Frühjahr gezählt, um früh- und<br />
spätblühende Pflanzen miterfassen zu können. Eine Ausnahme bildeten auch hier<br />
das Privatgrundstück Arzl / Kapelle, das nur einmal besucht wurde. Die Anzahl der<br />
Fruchtstände wurde dann mit der Anzahl der Blühtriebe verglichen, da durch<br />
Spätwintereinbrüche mit ihren erheblichen Nassschneemengen Blühtriebe<br />
umknickten. Mit den erhobenen Daten für die Individuenanzahl konnte der Wert<br />
„Blühtrieb pro Individuum“ rechnerisch erhoben werden. Für das Frühjahr 1999 kann<br />
im Bereich der Fläche Rum / Rechts auf die Daten der Diplomarbeit von KNOLL<br />
(2000) zurückgegriffen werden.<br />
4.2.6 Früchte pro Blühtrieb<br />
Die Anzahl der Früchte wurde im Jahr 1999 in den kleinen Populationen bei allen<br />
Individuen gezählt, bei großen Populationen wurde stichprobenartig vorgegangen.<br />
Ein Zählen der Früchte im Gelände gestaltete sich zum Teil schwierig, da reife<br />
Früchte sehr leicht abfallen. Dort, wo ausreichend viele blühende Individuen<br />
vorhanden waren, wurden reife Früchte für die weiteren Experimente gesammelt. Die<br />
Früchte wurden hier für jeden Blühtrieb gesondert in Papiersäcke abgefüllt und
46<br />
anschließend im Labor gezählt. Unreife Früchte wurden auf der Pflanze belassen,<br />
gezählt und später zu den reifen Früchten addiert. Für die Fläche Rum / Rechts<br />
wurden die Daten von KNOLL (2000) verwendet. Stichproben der Population Thaur /<br />
Romediuskirche und die Population Arzl / Naturschutzgebiet wurden ebenfalls<br />
gezogen.<br />
4.2.7 Weitere Untersuchungen zur Populationsdynamik im Gelände<br />
WILMANNS (1998) definiert eine Population als Gesamtheit der Individuen einer Art,<br />
die in einem Gebiet vorkommen, innerhalb der ein Genaustausch möglich ist. Bei<br />
einer Anzahl kleiner Teilpopulationen, von denen man annimmt, dass sie noch in<br />
Genaustausch stehen, kann von einer Metapopulation gesprochen werden<br />
WILMANNS (1998). Die Teilpopulationen von Pulsatilla oenipontana aber sind sehr<br />
disjunkt, sodass vermutlich unter diesen kein Genaustausch stattfinden kann (z.B.<br />
Arzl Thaur). Um einen genetischen Austausch weiterhin gewährleisten zu<br />
können, wurden folgende Maßnahmen ergriffen:<br />
• Auspflanzung von „teilpopulationsfremden“ Individuen, d.h. die Früchte der<br />
verpflanzten Exemplare stammen also aus einem anderen Gebiet. Dies war<br />
bei den Auspflanzungen im Naturschutzgebiet gewährleistet, da die Früchte<br />
aus den Flächen Rum / Rechts und Thaur / Romediuskirche stammten.<br />
• Übertragung des Pollen von einer Teilpopulation zur anderen über zwei Jahre<br />
hindurch. Die Blüten von Pulsatilla oenipontana sind proterogyn (AICHELE &<br />
SCHWEGLER 1957). Es wurden also Pollen von Individuen in<br />
fortgeschrittenem Blühstadium auf gerade aufgeblühte Individuen aufgebracht.<br />
Dies geschah jeweils zwischen Populationen in Rum, Arzl, Thaur und<br />
umgekehrt.<br />
Ein Versuch, die Artenzusammensetzung in der unmittelbaren Nähe von Pulsatilla<br />
oenipontana mit jenen Trockenrasenteilstücken zu vergleichen, in denen sie nicht<br />
mehr austreibt, blieb ohne signifikantes Ergebnis. Pulsatilla oenipontana scheint also<br />
nicht auf ein bestimmtes Artengefüge beschränkt, vielmehr entscheidet die Höhe und<br />
Dichte der umgebenden Vegetation, also der Konkurrenzdruck, über das Weiterleben<br />
dieser Pflanze.
47<br />
Pulsatilla oenipontana gehört zu einer Gruppe der Gattung Pulsatilla, deren<br />
oberirdische Teile weitgehend unverholzt sind (AICHELE & SCHWEGLER 1957). An<br />
den verholzten Teilen am Wurzelansatz sind keine Jahrringe erkennbar (KUEN<br />
mündl. Mitt.). Die ausdauernden Pflanzen verfügen über ein Horizontalrhizom,<br />
dessen Länge und Verzweigungsgrad variabel ist. Ein Experiment sollte nun zeigen,<br />
wie sich Pulsatilla oenipontana entlang des Horizontalrhizoms „fortbewegt“, d.h. ob<br />
sie im Lauf der Jahre an anderen Stellen dieses Rhizoms austreibt. Hierzu wurde der<br />
Abstand zwischen der Markierung (Schlossschraube) zu den einzelnen Trieben<br />
dieses Individuums in zwei aufeinanderfolgenden Jahren gemessen. Die<br />
Veränderung dieses Abstandes sollte dann Auskunft über das vegetative Wachstum<br />
dieser Pflanze geben. Da die Hänge, an denen die Innsbrucker Küchenschelle<br />
vorkommt, aber relativ stark geneigt und die oberste Bodenschichten eine vertikale<br />
Bewegung aufweisen, blieb dieser Versuch aufgrund der mangelnden Genauigkeit<br />
im Gelände ebenfalls ergebnislos.<br />
4.3 Dichteexperiment<br />
Die Samen von Brachypodium pinnatum wurden vom Institut für Samengenetik und<br />
Kulturpflanzenforschung Gatersleben, Sachsen Anhalt, im März 1999 zur Verfügung<br />
gestellt. Ungefähr 2000 Samen von Brachypodium pinnatum wurden entspelzt, auf<br />
dreilagigem Filterpapier in Petrischalen (Durchmesser: 9 cm, Höhe: 1,5 cm)<br />
gegeben, mit destilliertem Wasser feucht gehalten und in der Klimakammer zur<br />
Keimung gebracht. Die Behandlung in der Klimakammer mit 16 Stunden Beleuchtung<br />
zu 8 Stunden Dunkelheit bei 20°C / 15°C erwies sich im „Vorversuch“ 1999 als<br />
günstig. Im Jahre 2000 wiesen die Samen jedoch vermutlich auf Grund ihres Alters<br />
deutlich geringere Keimprozente auf, weshalb auch nicht alle geplanten<br />
Wiederholungen durchgeführt werden konnten. Die für das Experiment verwendeten<br />
Früchte von Pulsatilla oenipontana (Abb. 21) wurden 1999 in den<br />
Untersuchungsgebieten gesammelt, größtenteils stammten sie jedoch aus der<br />
Fläche Thaur / Romediuskirche. Die Früchte wurden mit dem Kopf nach unten, eine<br />
Methode die nach SCHERER (1998) am erfolgsversprechendsten ist, in mit<br />
Grunderde und Sand (2:1) gefüllte Multitöpfe (Durchmesser der Einzelbehälter: 4,5<br />
cm, Höhe: 5 cm) gesteckt und im Glashaus des Botanischen Gartens zur Keimung
48<br />
gebracht. Die Multitöpfe wurden nach erfolgter Keimung ins Freie in ein Sandbett<br />
befördert und überwinterten dort.<br />
Abb. 21: Früchte von Pulsatilla oenipontana.<br />
Im Botanischen Garten der Universität wurden offene PVC-Rohre mit 30 cm Länge<br />
und einem Durchmesser von 10 cm (Abb. 22) auf der Unterseite mit einem<br />
Kunststoffvlies und einem Maschengitter aus Metall versehen und in einem Beet<br />
versenkt. Sie wurden mit einer Mischung aus gedämpfter Grunderde aus dem<br />
Botanischen Garten und Sand im Verhältnis 2:1 gefüllt. Die Keimlinge von<br />
Brachypodium pinnatum wurden im Jahr 2000 direkt in die Kunststoffrohre<br />
umgepflanzt. Die Jungpflanzen von Pulsatilla oenipontana wurden im Frühjahr 2000<br />
in die Rohre umgepflanzt. Um die ober- und unterirdische Konkurrenz bei Pulsatilla<br />
oenipontana und Brachypodium pinnatum zu untersuchen, wurden 6 Serien angelegt<br />
(Abb. 22).<br />
• Pulsatilla oenipontana allein (1PU)<br />
• Pulsatilla oenipontana mit 5 Brachypodium pinnatum (1PU 5BP)<br />
• Pulsatilla oenipontana mit 10 Brachypodium pinnatum (1PU 10BP)<br />
• 1 Brachypodium pinnatum allein (1BP)<br />
• 5 Brachypodium pinnatum allein (5BP)<br />
• 10 Brachypodium pinnatum allein (10BP)
49<br />
Die jeweiligen Serien wurden durchnumeriert und anschließend zufallsverteilt, um<br />
stochastische Effekte minimieren zu können (Abb. 22). Um eine gegenseitige<br />
Beeinflussung der Versuchsreihen weitestgehend ausschließen zu können, wurde im<br />
Abstand von jeweils zwei Rohrdurchmessern (20cm) eine Reihe in horizontaler<br />
Ebene gepflanzt, die nächste im Abstand von einem Rohrdurchmesser (10cm)<br />
versetzt angelegt usw. (Abb. 22).<br />
Für die Auswertung der Ergebnisse wurden die Abkürzungen in Abb. 22 mit<br />
folgendem Zusatz verwendet: Wurde in Konkurrenz (Pulsatilla oenipontana mit<br />
Brachypodium pinnatum) der Wert für Pulsatilla oenipontana erhoben, steht der<br />
Name dieser Pflanze zuerst (z.B. 1PU 5BP), wurde Brachypodium pinnatum<br />
berechnet, wird z.B. mit 10BP 1PU abgekürzt. Das Beet war mit einem<br />
Maschendrahtgitter allseitig umzäunt, wurde regelmäßig gegossen und bis zur<br />
Etablierung der Brachypodium pinnatum - Keimlinge mit einer Kunststoffmatte, die<br />
einer Schilfrohrmatte glich, oberseits abgedeckt. Dies sollte ein Verdorren der<br />
empfindlichen Juvenilpflanzen verhindern.<br />
Abb. 22: Dichteexperiment im Botanischen Garten: links: Größe der verwendeten<br />
„Pflanzrohre“, rechts oben: Serien und deren Häufigkeit: 5BP…5 Brachypodium<br />
pinnatum, 10BP…10 B. pinnatum, 1PU 5BP…1 Pulsatilla oenipontana und 5 B.<br />
pinnatum, 1PU 10BP…1 P. oenipontana und 10 B. pinnatum, 1PU…1 P.<br />
oenipontana, 1BP…1 B. pinnatum; rechts unten Anordnung der „Pflanzrohre“ im<br />
Beet.
50<br />
Nach Anwachsen und gelegentlichem Nachsetzen der Jungpflanzen wurde diese<br />
entfernt und durch ein dünnes Kunststoffnetz ersetzt. Mehrmals jährlich wurde das<br />
Beet gejätet, um den Einfluss von Ruderalpflanzen weitestgehend hintanhalten zu<br />
können.<br />
Am 21.9.2000 wurden die Pflanzen geerntet und die Blattfläche mit Hilfe eines Delta-<br />
T Image Analysis-Gerätes (DELTA-T Devices Ltd. Burwell, Cambridge, England)<br />
bestimmt. Ober- und unterirdische Teile der beiden Arten wurden getrennt und<br />
ausgewaschen (Abb. 23). Alle Teile von Pulsatilla oenipontana und Brachypodium<br />
pinnatum wurden im Trockenschrank bei 80°C bis zur Gewichtskonstanz 48 h lang<br />
getrocknet. Nach der Abkühlung im Exsikkator wurde das Trockengewicht mit einer<br />
Feinwaage (Ablesegenauigkeit von 0,1 mg) bestimmt. Stängel, Blattstiel und<br />
Blattspreite wurden gesondert gewogen, um die oberirdischen Pflanzenteile in<br />
assimilierende und nicht assimilierende Teile teilen zu können. Falls vorhanden,<br />
kamen auch generative Pflanzenteile zur Auswertung (nur bei Pulsatilla<br />
oenipontana).<br />
Abb. 23: Gewaschenes Wurzelwerk von Brachypodium pinnatum links und Pulsatilla<br />
oenipontana rechts
51<br />
Folgende pflanzenrelevante Parameter wurden ermittelt (HENDRY & GRIME 1993):<br />
• Biomasse (biomass)<br />
Biomasse =<br />
[ g] Gesamttrockenmasse<br />
Die Biomasse ist der Wert an der Gesamttrockenmasse, der in einer<br />
Vegetationsperiode „erwirtschaftet“ wurde, das heißt die Assimilationsleistung<br />
eines Individuums im Laufe eines Jahres. Konkurrenzstarke Arten werden im<br />
Herbst einen höheren Biomassenertrag haben als konkurrenzschwache.<br />
• Wurzel / Spross Verhältnis R / S (root / shoot ratio)<br />
R =<br />
S<br />
[ g]<br />
[ g] asse<br />
unterirdischeTrockenmasse<br />
oberirdischeTrockenm<br />
Das Wurzel / Spross Verhältnis ist ein Maß für die Biomassenallokation, also<br />
wie viele Assimilate der Blätter in die<br />
Wurzel transportiert werden.<br />
Stresstolerante Pflanzen weisen einen hohen R/S Wert auf, d.h. sie<br />
investieren im Verhältnis viel in die unterirdische Biomasse.<br />
• Spezifische Blattfläche SLA (specific leaf area)<br />
[ dm²]<br />
SLA =<br />
[ g]<br />
Blattfläche<br />
TrockenmasseLB<br />
Der SLA ist ein Wert für das Verhältnis Blattfläche zur Trockenmasse der<br />
Laubblätter, das heißt er ist ein Parameter für die „Dicke“ eines Blattes. Ein<br />
Schattenblatt einer Pflanze weist dementsprechend einen höheren SLA auf<br />
als das Sonnenblatt derselben Pflanze.<br />
• Blattflächenindex LAR (leaf area ratio)<br />
LAR =<br />
[ dm²<br />
] Blattfläche<br />
[ g] Gesamttrockenmasse<br />
Der LAR ist ein ähnlicher Kennwert wie der SLA, die Blattfläche bezieht sich<br />
allerdings auf die Gesamttrockenmasse, integriert also auch die nicht<br />
assimilierenden oberirdischen und die unterirdischen Pflanzenteile.
52<br />
Schnellwachsende Arten haben einen hohen LAR, langsamwachsende Arten,<br />
die nicht jedes zur Verfügung stehende Assimilat in die Blattfläche investieren,<br />
weisen einen niedrigeren LAR auf.<br />
4.3.1 Statistik<br />
Die statistische Auswertung erfolgte mittels SPSS® 8.0 für Windows® sowie bei<br />
selbsteingegeben Formeln (z.B. für Weirtest) mit Excel® 2000. In der deskriptiven<br />
Statistik wurden arithmetischer sowie geometrischer Mittelwert, Varianzen, Median<br />
sowie Interquartilsbereiche ermittelt. Die Daten wurden auf Normalverteilung<br />
(Kolmogorov-Smirnov-Test) sowie graphisch mittels q-q Diagramm getestet (SPSS®<br />
8.0 für Windows®). Weiters wurde Schiefe und Kurtosis ermittelt. Aufgrund des<br />
geringen Stichprobenumfanges bei annähernder Normalverteilung und ähnlichen<br />
Varianzen wurden die Mittelwerte mittels Rangsummentest nach MANN und<br />
WHITHNEY verglichen. Zur Kontrolle der Ergebnisse kamen sowohl Mediantest als<br />
auch der Weirtest (KÖHLER et al. 1996) zur Anwendung, ein Test bei unabhängigen,<br />
kleinen Stichproben, die annähernd normalverteilt sind, aber ungleiche Varianzen<br />
aufweisen. Dieser Test ist auf ein Signifikanzniveau von p
53<br />
5 Ergebnisse<br />
5.1 Auspflanzung im Naturschutzgebiet Arzl<br />
Von den 355 ausgepflanzten Individuen waren im Juli 1999 78% gesichert vital, im<br />
Oktober 1999 ca. 69% und im März 2000 ca. 55% (Abb. 24).<br />
Auspflanzung 1999 (n=355)<br />
Ü<br />
b<br />
e<br />
r<br />
l<br />
e<br />
b<br />
e<br />
n<br />
d<br />
e<br />
i<br />
n<br />
P<br />
r<br />
o<br />
z<br />
e<br />
n<br />
t<br />
Mai 99 Juli 99 Oktober 99 März 00<br />
lebendig 100% 78,00% 69,60% 54,90%<br />
Abb. 24: Prozentueller Anteil der Überlebenden an den insgesamt ausgepflanzten<br />
Individuen.<br />
Wie in Abb. 25 zu sehen ist, überlebten im hohen Bestand ca. 53% der<br />
ausgepflanzten Individuen, im niederen Bestand ca. 63%. Der geringste Anteil an<br />
Überlebenden war mit 47% in den Bestandeslücken gegeben.<br />
Die überlebenden Individuen, die in Bestandeslücken verpflanzt wurden, waren<br />
durchwegs größer als die vitalen Exemplare der beiden anderen Mikrostandorte.<br />
Die mit Schlossschrauben markierten Pulsatilla – Pflanzen, also die Randindividuen,<br />
wiesen mit ca. 52% in etwa die gleiche Überlebensrate auf wie die unmarkierten<br />
Pflanzen im Bestand, bei denen ca. 56% bei der Zählung im März 2000 gesichert<br />
vital waren. Ein Randeffekt konnte also nicht beobachtet werden.
54<br />
Überleben März 2000<br />
Ü<br />
b<br />
e<br />
r<br />
l<br />
e<br />
b<br />
e<br />
n<br />
d<br />
e<br />
i<br />
n<br />
P<br />
r<br />
o<br />
z<br />
e<br />
n<br />
t<br />
hoher Bestand Bestandeslücken niederer Bestand<br />
TOT 75 42 43<br />
VITAL 84 38 73<br />
Abb. 25: Prozentueller Anteil der Überlebenden an den verschiedenen<br />
Mikrostandorten und absolute Anzahl der toten bzw. vitalen Individuen.
55<br />
5.2 Populationsgröße<br />
5.2.1 Anzahl der Individuen aller Wuchsorte<br />
Eine erste grobe Erfassung der gesamten Individuenzahl an allen Wuchsorten<br />
erfolgte im Jahr 1990 im Rahmen einer Übung am Institut für Botanik unter der<br />
Leitung von Frau Prof. Dr. Brigitta Erschbamer. Diese ergab eine Populationsgröße<br />
von ca. 1600 Exemplaren (ERSCHBAMER et al. unveröff.). GANAHL erfasste 1995<br />
im Rahmen des FWF Projektes P10044-Bio 1761 Individuen von Pulsatilla<br />
oenipontana (GANAHL unveröff.). Die Fläche Arzl / Kapelle fehlte allerdings in dieser<br />
Erhebung. Die eigene Zählung 1999 ergab nur noch eine Individuenzahl von 369. In<br />
dieser Zählung fehlte die Fläche Rum / Unbewirtschaftet (Tab. 7). Im Jahr 2000<br />
betrug die Individuenzahl 181, wobei Arzl / Kapelle und Rum / Unbewirtschaftet nicht<br />
aufgenommen wurden. In allen Gebieten wurde eine starke Abnahme der<br />
Populationsgröße festgestellt (Tab. 7).<br />
Fläche Zählung 1990 Zählung 1995 Zählung 1999 Zählung 2000<br />
Arzl / Naturschutzgebiet 12 73 16 (+355) 8 (+195)<br />
Arzl / Kapelle 316 - 88 -<br />
Summe Arzl 328 73 104 8<br />
Rum / Rechts 297 506 79 55<br />
Rum / Mitte 223 352 39 17<br />
Rum / Links 301 81 25 25<br />
Rum / Wald 8 62 3 3<br />
Rum / Unbewirtschaftet 293 393 - -<br />
Rum / Rest 41 102 0 0<br />
Summe Rum 1163 1496 146 100<br />
Thaur / Romediuskirche 37 169 115 59<br />
Thaur / Wald 72 23 4 14<br />
Summe Thaur 109 192 119 73<br />
Gesamtsumme 1600 1761 369 181<br />
Tab. 7: Gesamtanzahl der in den Jahren 1990, 1995, 1999 und 2000 erfassbaren<br />
Pulsatilla oenipontana – Individuen. Die Zahlen in Klammern stehen für die im<br />
Naturschutzgebiet ausgepflanzten Individuen.<br />
In der Fläche Arzl / Naturschutzgebiet ging die Anzahl der Pulsatilla - Individuen von<br />
73 Exemplaren im Jahr 1995 (GANAHL unveröff.) auf 16 im Jahr 1999 zurück. 2000<br />
schließlich waren noch 8 austreibende Individuen zu verzeichnen. In Rum wurden<br />
auf den Dauerflächen 1995 (GANAHL unveröff.) 1001 Individuen gezählt, 1999<br />
waren es noch 146 und bei der Zählung im Jahr 2000 waren noch 100 austreibende
56<br />
Individuen zu verzeichnen (Abb. 26). Das bedeutet einen Rückgang um den Faktor<br />
10. Die Fläche Rum / Wald, 1995 aus 62 Individuen bestehend, ging 1998 auf 3<br />
Exemplare zurück, war also so gut wie erloschen (Tab. 7, Abb. 26). Auch waren<br />
außerhalb der beschriebenen Populationsflächen 1995 noch 102 Individuen zu<br />
beobachten. In den Jahren 1998, 1999 und 2000 konnten diese nicht mehr gefunden<br />
werden (Tab. 7).<br />
Individuenanzahl in Rum<br />
1000<br />
1001<br />
800<br />
Anzahl<br />
600<br />
400<br />
200<br />
146<br />
100<br />
0<br />
1995 1999 2000<br />
Rum/Rechts 506 79 55<br />
Rum/Mitte 352 39 17<br />
Rum/Links 81 25 25<br />
Rum/Wald 62 3 3<br />
Summe 1001 146 100<br />
Abb. 26: Anzahl der Pulsatilla – Individuenzahl auf den Dauerflächen in Rum im Jahr<br />
1995 (GANAHL unveröff.) und nach den eigenen Zählungen in den Jahren 1999 und<br />
2000.<br />
In der Fläche Thaur / Romediuskirche war der Rückgang der Individuen mit 192 im<br />
Jahr 1995 (GANAHL unveröff.), 119 im Jahr 1999 und 73 im Jahr 2000 relativ<br />
gesehen am geringsten. Die Fläche Thaur / Wald wies als einzige einen Anstieg der<br />
austreibenden Individuen von 4 auf 14 in den Jahren 1999 und 2000 auf (Tab. 7).<br />
5.2.2 Individuen pro Fläche (Arealgröße)<br />
Das rezente Gesamtareal betrug 1999 517 m² (Tab. 8), wobei die weitaus größten<br />
Anteile der Fläche Arzl / Kapelle mit 275 m² und der Fläche Thaur / Romediuskirche
57<br />
mit 100 m² zufallen. Die kleinsten und damit die am stärksten gefährdeten Areale<br />
befinden sich Thaur / Wald (9,9 m²) und auf der Fläche Rum / Wald (2,36 m², Tab. 8).<br />
Areal Größe Individuen Pflanzen/m²<br />
Arzl Naturschutzgebiet 12,57 m² 16 1,27<br />
Arzl Kapelle 275,02 m² 88 0,32<br />
Rum Rechts 58,88 m² 79 1,34<br />
Rum Mitte 44,55 m² 39 0,88<br />
Rum Links 19,63 m² 25 1,27<br />
Rum Wald 2,36 m² 3 1,27<br />
Thaur Romediuskirche 100,43 m² 115 1,15<br />
Thaur Wald 9,91 m² 4 0,40<br />
Summe 523,35 m² 369<br />
Mittelwert 0,9875<br />
Tab. 8: Arealgrößen und Bestandesdichte der Populationen von Pulsatilla<br />
oenipontana.<br />
Die höchste Individuendichte pro Quadratmeter ergab sich für Rum / Rechts (1,34 in<br />
Tab. 8) und Thaur / Romediuskirche (1,15 in Tab. 8). Der niedere Wert für die Fläche<br />
Arzl / Kapelle (0,32 in Tab. 8), Rum / Mitte (0,88 in Tab. 8) und Thaur / Wald (0,4 in<br />
Tab. 8) ergibt sich durch die große Ausdehnung des geschlossenen Bestandes bei<br />
relativ geringer Dichte. Teilpopulationen mit dem Wert 1,27 Individuen / m² (Arzl /<br />
Naturschutzgebiet, Rum / Links und Rum / Wald) bestehen aus weit<br />
auseinanderliegenden (mind. 50cm) Einzelindividuen, deren Areal definitionsgemäß<br />
(4.2.2 Methodik) 0,79 m² betrug. Die Größe des Areals ergab sich hier aus der<br />
Multiplikation der Individuen mit diesem (0,79m²) Wert.<br />
5.2.3 Triebe pro Individuum<br />
Im Jahr 1998 wurden durchschnittlich 1,95 Triebe pro Individuum gezählt (Tab. 9,<br />
Abb. 27). 1999 waren es 2,35 und 2000 ging dieser Wert auf 2,07 zurück (Tab. 9). In<br />
diesen beiden Jahren wurden auch die Flächen Arzl / Naturschutzgebiet. Thaur /<br />
Romediuskirche und Thaur / Wald in die Zählung miteinbezogen (Tab. 9).<br />
Die meisten Triebe pro Individuum waren in der Fläche Thaur / Romediuskirche 1999<br />
(4,78, Tab. 9) und 2000 (3,3, Tab. 9) zu verzeichnen. Der Wert von fast durchgehend
58<br />
ein Trieb pro Individuum auf der Fläche Rum / Wald stellt den geringsten aller<br />
aufgenommenen Flächen dar (Tab. 9, Abb. 27).<br />
Summe der Triebe Anzahl Individuen Triebe / Individuum<br />
1998 1999 2000 1998 1999 2000 1998 1999 2000<br />
Rum Rechts 74 48 45 22 22 22 3,36 2,18 2,05<br />
Rum Mitte 18 18 13 12 8 8 1,50 2,25 1,63<br />
Rum Wald 3 6 8 3 6 6 1,00 1,00 1,33<br />
Arzl Naturschutzgebiet 30 15 16 8 1,88 1,88<br />
Thaur Romediuskirche 110 76 23 23 4,78 3,3<br />
Thaur Wald 12 31 6 14 2 2,2<br />
Summe 95 224 188 37 81 81<br />
Mittelwert 1,95 2,35 2,07<br />
Tab. 9: Summe der Triebe, Anzahl der aufgenommenen Individuen und Triebe pro<br />
Individuum in den Untersuchungsjahren 1998, 1999 und 2000.<br />
Auf den „Rumer Bicheln“ zählte GANAHL (unveröff.) im Jahre 1994 durchschnittlich<br />
3,83, 1995: 3,97 und 1996: 3,68 Triebe pro Individuum. Diese Werte lagen 1998 mit<br />
1,95 Trieben deutlich unter denen des Untersuchungszeitraumes 1994–1996<br />
(GANAHL unveröff.). Ein weiterer kontinuierlicher Rückgang in den darauffolgenden<br />
Jahren konnte beobachtet werden (1,81 bzw. 1,67, Abb. 27). Die Flächen Rum /<br />
Rechts und Rum / Wald folgen diesem Trend (Abb. 27). Die Fläche Rum / Mitte zeigt<br />
einen besonders hohen Rückgang von 4,68 (1996, Abb. 27) auf 1,50 (1998, Abb.<br />
27). Im darauffolgenden Jahr 1999 stieg der Wert hier auf 2,25 und sank 2000 wieder<br />
auf 1,63 Triebe pro Individuum (Tab. 9, Abb. 27).
59<br />
Triebe / Individuum in Rum<br />
6,00<br />
5,00<br />
Triebe<br />
4,00<br />
3,00<br />
2,00<br />
3,83 3,97<br />
3,68<br />
1,95 1,81 1,67<br />
1,00<br />
0,00<br />
1994 1995 1996 1998 1999 2000<br />
Rum Rechts 4,58 4,23 4,42 3,36 2,18 2,05<br />
Rum Mitte 4,68 5,52 4,68 1,50 2,25 1,63<br />
Rum Wald 2,24 2,16 1,95 1,00 1,00 1,33<br />
Rum Gesamt 3,83 3,97 3,68 1,95 1,81 1,67<br />
Abb. 27: Triebe pro Pflanze der Populationen auf den „Rumer Bicheln“ in den Jahren<br />
1994, 1995, 1996 (GANAHL unveröff.), sowie 1998,1999 und 2000 (eigene<br />
Zählungen).<br />
5.2.4 Blätter pro Trieb<br />
Im Mittel wurden im Jahr 1998 3,21 Blätter pro Trieb erhoben (Tab. 10), wobei in<br />
diesem Jahr nur die Flächen der „Rumer Bichel“ erhoben wurden. Im Jahr 1999 war<br />
der Gesamtdurchschnitt inklusive der Wuchsorte Thaur / Romediuskirche und Thaur /<br />
Wald 2,80 Blätter pro Trieb. Im Jahr 2000 sank dieser Wert auf 2,37 Blätter pro Trieb<br />
(Tab. 10).<br />
Anzahl Individuen Blätter / Trieb<br />
1998 1999 2000 1998 1999 2000<br />
Rum Rechts 22 22 22 4,65 3,39 1,87<br />
Rum Mitte 12 8 8 3,97 1,22 1,41<br />
Rum Wald 3 6 6 1,00 1,00 1,00<br />
Thaur Romediuskirche 23 23 4,27 3,72<br />
Thaur Wald 6 14 4,08 3,85<br />
Summe 37 65 73<br />
Mittelwert 3,21 2,80 2,37<br />
Tab. 10: Blätter pro Trieb und Anzahl der aufgenommenen Individuen der Zählungen<br />
der Jahre 1998, 1999 und 2000.<br />
Die durchschnittliche Blattanzahl pro Trieb auf den „Rumer Bicheln“ sank von 5,37,<br />
4,7, und 4,2 in den Jahren 1994, 1995 und 1996 (GANAHL unveröff.) auf 3,21 im<br />
Jahr 1998 und weiter auf 1,87 im Jahr 1999 (Abb. 28). 2000 waren 1,43 Blätter pro<br />
Trieb auf den „Rumer Bicheln“ zu verzeichnen (Abb. 28).
60<br />
Blätter / Trieb in Rum<br />
6<br />
5<br />
4<br />
5,37<br />
4,7<br />
4,2<br />
Blätter<br />
3<br />
2<br />
1<br />
3,21<br />
1,87<br />
1,43<br />
0<br />
1994 1995 1996 1998 1999 2000<br />
Rum Rechts 4,65 3,39 1,87<br />
Rum Mitte 3,97 1,22 1,41<br />
Rum Wald 1,00 1,00 1,00<br />
Mittelwert Rum 5,37 4,7 4,2 3,21 1,87 1,43<br />
Abb. 28: Anzahl der Blätter pro Trieb auf den „Rumer Bicheln“ in den Jahren 1994,<br />
1995, 1996 (GANAHL unveröff.) und 1998,1999 und 2000 (eigene Erhebungen).<br />
4.2.5 Blühtriebe und Blüten pro Individuum<br />
Im Jahr 1999 wurden insgesamt 674 Blühtriebe auf 332 blühenden Individuen<br />
erhoben, im Jahre 2000 waren dies 284 Blühtriebe auf 137 blühenden Individuen<br />
(Tab. 11). 2000 wurde allerdings die Fläche Arzl / Kapelle nicht in die Zählung<br />
miteinbezogen. Den stärksten relativen Rückgang an Blühtrieben erlebte die Fläche<br />
Rum / Rechts von 104 im Jahr 1999 auf 27 im Jahr 2000. Die größte absolute<br />
Einbuße war jedoch auf der Fläche Thaur / Romediuskirche mit minus 96<br />
Exemplaren zu verzeichnen. Hier ging die Zahl der Blühtriebe von 277 im Jahr 1999<br />
auf 181 im Jahr 2000 zurück. Die Fläche Thaur / Wald war die einzige, bei der ein<br />
Anstieg der Blühtriebe von 12 auf 18 in den Jahren 1999 und 2000 (Tab. 11)<br />
beobachtet werden konnte. Im Mittel hatte ein Individuum 1999 2,09 Blühtriebe bzw.<br />
Knospen. Im Jahr 2000 ging dieser Wert auf 1,75 Blühtriebe pro Individuum zurück<br />
(Tab. 11).
61<br />
Areal Blühtriebe pro Fläche Blühende Individuen Blüten pro Individuum<br />
1999 2000 1999 2000 1999 2000<br />
Arzl Naturschutzgebiet 37 18 16 8 2,31 2,25<br />
Arzl Kapelle 158 88 1,80<br />
Rum Rechts 104 27 57 25 1,82 1,08<br />
Rum Mitte 43 12 27 10 1,59 1,2<br />
Rum Links 43 28 25 25 1,72 1,12<br />
Thaur Romediuskirche 277 181 115 59 2,41 3,07<br />
Thaur Wald 12 18 4 10 3,00 1,8<br />
Summe 674 284 332 137<br />
Mittelwert 2,09 1,75<br />
Tab. 11: Blühtriebe, blühende Individuen und Blüten pro Individuum in den einzelnen<br />
Aufnahmeflächen in den Jahren 1998, 1999 und 2000.<br />
GANAHL (unveröff.) zählte 1994 auf den “Rumer Bicheln” 1,81, 1995 1,41 und im<br />
Jahr 1996 0,81 Blühtriebe / Individuum (Abb. 29). Dieser Wert lag 1999 mit<br />
durchschnittlich 1,71 deutlich höher, um im Jahr 2000 mit 1,13 (Abb.NN) wieder leicht<br />
zurückzugehen. Den stärksten Rückgang erlebte die Fläche Rum / Rechts von 2,08<br />
im Jahr 1995 auf 0,65 von im Jahr 1996 (GANAHL unveröff.). Die Fläche Rum / Wald<br />
wies in den Jahren 1994, 1995 und 1996 mit rund 0,5 Blühtrieben / Individuum einen<br />
konstant niedrigen Wert auf (GANAHL unveröff.). In den Jahren 1999 und 2000,<br />
sowie im Jahr 2001 (UNTERASINGER unveröff.) kam hier kein Exemplar von<br />
Pulsatilla oenipontana zur Blüte.
62<br />
Blühtriebe / Individuum in Rum<br />
3<br />
2,5<br />
Blühtriebe<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
1,81<br />
1,41<br />
0,81<br />
1,71<br />
1,13<br />
0,5<br />
0<br />
1994 1995 1996 1999 2000<br />
Rum Rechts 2,65 2,08 0,65 1,82 1,08<br />
Rum Mitte 2,25 1,7 1,29 1,59 1,2<br />
Rum Links 1,72 1,12<br />
Rum Wald 0,52 0,46 0,49<br />
Mittelwert Rum 1,81 1,41 0,81 1,71 1,13<br />
Abb. 29: Blühtriebe bzw. Knospen pro Individuen auf den Flächen der “Rumer<br />
Bichel” in den Jahren 1994, 1995 und 1996 (GANAHL unveröff.) sowie in den Jahren<br />
1999 und 2000 (eigene Zählungen).<br />
Alle Flächen mit Ausnahme Thaur / Romediuskirche weisen einen rückläufigen Trend<br />
bezüglich des Wertes Blühtrieb pro Individuum von 1999 auf 2000 auf (Tab. 11).<br />
5.2.6 Früchte pro Blühtrieb<br />
Die Anzahl an voll entwickelten Früchten pro Blühtrieb betrug 1999 im Durchschnitt<br />
78,3, im Jahr 2000 waren es 75,3 im Mittel. Im Jahr 2000 fanden die Erhebungen in<br />
den Flächen Rum / Rechts und in der Fläche Thaur / Romediuskirche statt.<br />
Zählungen von GANAHL (unveröff.) ergaben, dass 1996 durchschnittlich 90 Früchte<br />
ausgestreut wurden. (SCHERER 1998) zählte mit einer Bandbreite von 33 bis 87<br />
durchschnittlich 61,5 Früchte pro Pflanze. In der Fläche Rum / Rechts waren 1999<br />
laut KNOLL (2000) im Durchschnitt 88,2 Früchte pro Pflanze zu verzeichnen, 19,4<br />
davon allerdings infertil.
63<br />
5.3 Dichteexperiment<br />
In Tab. 12 werden die arithmetischen und geometrischen Mittelwerte, sowie<br />
Standardabweichung und Median dargestellt. Die Basis der Boxplopts ist ein<br />
Vergleich der Mediane. Für diese wurden nur die Werte herangezogen, wo sich<br />
Median, arithmetrischer und geometrischer Mittelwert annähernd decken (Tab 12).<br />
Serie Biomasse [g] Wurzel / Spross [ ]<br />
Arit.Mit. Stabw. Median Geo.Mit. Arit.Mit. Stabw. Median Geo.Mit.<br />
1PU 4,16 1,14 3,93 4,03 1,64 0,68 1,47 1,54<br />
1PU 5BP 2,17 1,27 2,59 1,83 1,19 0,97 0,81 0,88<br />
1PU 10BP 1,22 0,91 1,26 0,93 1,21 0,94 0,78 0,92<br />
1BP 3,52 0,92 3,32 3,41 0,78 0,72 0,52 0,59<br />
5BP 9,45 5,45 9,10 8,22 0,81 0,50 0,65 0,68<br />
10BP 7,98 4,24 8,22 7,11 0,79 0,26 0,80 0,76<br />
5BP 1PU 7,65 3,72 7,20 6,99 0,96 0,66 1,15 0,73<br />
10BP 1PU 3,74 1,71 3,11 3,44 0,93 0,59 0,75 0,78<br />
Serie SLA [cm² mg -1 ] LAR [cm² mg -1 ]<br />
Arit.Mit. Stabw. Median Geo.Mit. Arit.Mit. Stabw. Median Geo.Mit.<br />
1PU 10,91 2,84 10,62 10,64 32,50 8,45 29,10 31,57<br />
1PU 5BP 6,03 4,05 5,74 4,75 21,34 9,57 19,82 19,33<br />
1PU 10BP 5,38 3,83 4,68 4,19 19,68 13,99 22,56 14,28<br />
1BP 13,99 3,61 13,51 13,56 57,13 21,11 52,48 53,66<br />
5BP 16,34 4,38 14,63 15,92 63,39 24,76 54,59 59,67<br />
10BP 16,36 6,05 16,26 15,46 60,14 23,18 58,07 55,85<br />
5BP 1PU 18,09 8,53 13,57 16,86 61,97 22,37 61,03 58,55<br />
10BP 1PU 14,37 3,51 15,98 13,96 51,19 8,36 49,21 50,63<br />
Tab. 12: Überblick über die pflanzenrelevanten Parameter von Pulsatilla oenipontana<br />
und Brachypodium pinnatum, 1PU…1 P. oenipontana, 1PU 5BP…1 P. oenipontana<br />
und 5 B. pinnatum, 1PU 10BP…1 P. oenipontana und 10 B. pinnatum, 1BP…1 B.<br />
pinnatum, 5BP…5 B. pinnatum, 10BP…10 B. pinnatum, 5BP 1PU... 5 B. pinnatum<br />
und 1 P. oenipontana, 10BP 1PU... 10 B. pinnatum und 1 P. oenipontana,<br />
Arit.Mit...Arithmetischer Mittelwert, Stabw...Standardabweichung,<br />
Geo.Mit...Geometrischer Mittelwert, SLA...specific leaf area, LAR...leaf area ratio.<br />
Die statistischen Tests für die Ergebnisse der Tab. 12 zeigt die Tab. 13. Als<br />
signifikant (p
64<br />
Serie Biomasse [g] Wurzel / Spross [ ]<br />
U-Test Weir M-Test p
65<br />
5.3.1 1PU – 1BP<br />
Vergleicht man die Gesamtbiomasse in [g] der Serien 1PU und 1 BP, konnte kein<br />
signifikanter Unterschied dieser beiden Serien festgestellt werden (Abb. 30, Tab. 12,<br />
Tab. 13). Für Pulsatilla oenipontana betrug der arithmetisches Mittelwert 4,2<br />
(Standabw. 2,84); für Brachypodium pinnatum 3,5 (Standabw. 0,9 in Tab. 13).<br />
Biomasse [g]<br />
7<br />
6<br />
5<br />
4<br />
3<br />
Abb. 30: Boxplot der<br />
Biomasse in g für die Serien<br />
1PU (1 Pulsatilla<br />
oenipontana), 1BP (1<br />
Brachypodium pinnatum).<br />
2<br />
1<br />
N =<br />
8<br />
1PU<br />
7<br />
1BP<br />
Die Serie 1BP bildete jedoch mehr Laubblattfläche als die Serie 1BP (Abb. 31).<br />
Blattfläche [cm²]<br />
300<br />
200<br />
100<br />
Abb. 31: Boxplot der<br />
Blattfläche in cm² für die<br />
Serien 1PU (1 Pulsatilla<br />
oenipontana), 1BP (1<br />
Brachypodium<br />
pinnatum).<br />
0<br />
N =<br />
8<br />
1PU<br />
7<br />
1BP<br />
Damit einher geht die Feststellung, dass Brachypodium pinnatum ein niedrigeres<br />
Wurzel / Spross – Verhältnis aufwies (Mittelwert 0,5, Standabw. ) im Vergleich zu
66<br />
Pulsatilla oenipontana (Mittelwert 1,47, Standabw. ), es wurde also mehr<br />
unterirdische als oberirdische Biomasse produziert (Abb. 32). Die Unterschiede<br />
zwischen den Arten waren signifikant (p
67<br />
Abb. 33: Topf der Serie 1PU 5BP<br />
Auch der LAR war zwar bei der Serie 1 PU am größten, jedoch bei diesem<br />
Stichprobenumfang nicht statistisch relevant (Tab. 13). Nur die Serie 1 PU wies einen<br />
Wert von über 1 beim Wurzel / Spross - Verhältnis auf (Tab. 12). Das heißt, nur die<br />
Pflanzen dieser Serie produzierten mehr unter- wie oberirdische Biomasse. Die<br />
Werte der beiden Serien 1PU 5BP (0,97) und 1PU 10BP (0,94) (Tab. 12)<br />
unterscheiden sich statistisch nicht voneinander (Tab. 13).<br />
7<br />
6<br />
5<br />
Abb. 34: Boxplot der<br />
Biomasse in g für die Serien<br />
1PU (1 Pulsatilla<br />
Biomasse [g]<br />
4<br />
3<br />
2<br />
1<br />
oenipontana), 1PU5BP (1<br />
Pulsatilla oenipontana und<br />
5 Brachypodium pinnatum)<br />
und 1PU10BP (1 P.<br />
oenipontana und 10 B.<br />
0<br />
pinnatum).<br />
-1<br />
N =<br />
8<br />
5<br />
5<br />
1PU<br />
1PU5BP<br />
1PU10BP
68<br />
SLA [cm²] / [g]<br />
20<br />
10<br />
Abb. 35: Boxplot des SLA in<br />
cm²/g für die Serien 1PU (1<br />
Pulsatilla oenipontana),<br />
1PU5BP (1 Pulsatilla<br />
oenipontana und 5<br />
Brachypodium pinnatum) und<br />
1PU10BP (1 P. oenipontana<br />
und 10 B. pinnatum).<br />
0<br />
N =<br />
8<br />
1PU<br />
5<br />
1PU5BP<br />
5<br />
1PU10BP<br />
5.3.3 1BP – 5 BP – 10BP<br />
Die Serie 5BP produzierte mit 9,5g (Standabw. 4,5) etwa drei mal soviel Biomasse<br />
(Tab. 12, Abb. 36) wie die Serie 1BP (3,5, Standabw. 0,92). Der Wert der Serie 10BP<br />
liegt statistisch nicht relevant (8,0, Standabw. 4,24) unter dem der Serie 5BP (Tab.<br />
13, Abb. 36).<br />
30<br />
Biomasse [g]<br />
20<br />
10<br />
Abb. 36: Boxplot der<br />
Biomasse in g für die<br />
Serien 1BP (1<br />
Brachypodium<br />
pinnatum ), 5BP (5 B.<br />
pinnatum) und 10BP<br />
(10 B. pinnatum).<br />
0<br />
N =<br />
7<br />
1BP<br />
6<br />
5BP<br />
5<br />
10BP<br />
Mit zunehmender intraspezifischer Konkurrenz wurde das Wurzel / Spross –<br />
Verhältnis größer, d.h. es wurde mehr in unterirdische Biomasse investiert (Tab. 12).
69<br />
SLA und LAR der Serien 1BP, 5BP, 10BP wiesen keine statistisch relevanten<br />
Unterschiede auf (Tab. 13).<br />
5.3.4 5BP – 5BP1PU, 10BP – 10BP1PU<br />
Die Werte der Biomasse der Serien 5BP (9,5g) und 5BP1PU (7,7g) unterschieden<br />
sich nicht statistisch relevant voneinander. Der Wert 8,0 g der Serie 10BP lag jedoch<br />
signifikant (p
70<br />
6 Diskussion<br />
Die Gefährdung der Magerrasen (HOLZNER et al. 1986) und der in ihnen<br />
vorkommenden Pflanzenarten (NIKLFELD 1999), in diesem Fall Pulsatilla<br />
oenipontana (ERSCHBAMER et al. unveröff, GANAHL & ERSCHBAMER 1998,<br />
SCHERER 1998, WINKLER et al. 1999) stellt ein evidentes Problem nicht nur in der<br />
Umgebung von Innsbruck dar. In ganz Europa sind Magerrasen stark rückläufig<br />
(BEINLICH & KLEIN 1995, FISCHER & STÖCKLIN 1997, BERLIN et al. 2000,<br />
WILLEMS 2001) und es wird intensiv versucht, die Ursachen für den drastischen<br />
Rückgang dieser Gesellschaften zu erkunden und die daraus resultierenden<br />
Erkenntnisse für geeignete Schutzmaßnahmen zu nutzen .<br />
Die Population von Pulsatilla oenipontana ging seit der ersten Zählung 1990<br />
(ERSCHBAMER et al. unveröff.) von 1600 Exemplaren auf insgesamt gezählte 181<br />
austreibende Individuen im Jahr 2000 zurück. Selbst wenn man die eventuell<br />
vorhandenen methodischen Unterschiede berücksichtigt, muss doch von einem<br />
Rückgang um den Faktor 10 in den vergangenen 10 Jahren gesprochen werden.<br />
Populationsbiologisch wird dieser Rückgang mit einem λ – Wert kleiner als 1<br />
definiert. Dieser Wert wird anhand der Größe „Zuwachs“ (Immigration, Geburt) und<br />
„Schwund“ (Tod und Emigration) auf einer Zeitachse (N t =N t-1 +B-D+I-E) errechnet<br />
(SILVERTOWN & LOVETT DOUST 1993, LARCHER 1994). Die Areale der<br />
Teilpopulationen sind nur in zwei Flächen (Arzl / Kapelle und Thaur /<br />
Romediuskirche) mit über 100 m² groß genug, um ein Überleben in den nächsten<br />
Jahren überhaupt wahrscheinlich zu machen. WINKLER et al. (1999) modellierten<br />
anhand der von GANAHL (unveröff.) in den Jahren 1994 – 1996 erhobenen Daten<br />
mit Hilfe eines Matrixmodells (CASWELL 1989) die Populationsentwicklung und<br />
Aussterbewahrscheinlichkeit von Pulsatilla oenipontana. Sie kamen zum Schluss,<br />
dass große Individuen langfristig in zwei der erhobenen Flächen überlebensfähig<br />
wären. Für kleinere Individuen wurde die Extinktion in den nächsten 10 bis 20 Jahren<br />
errechnet. So pessimistisch diese Prognosen auch waren, so wurden sie doch durch<br />
die tatsächlichen Verhältnisse im Gebiet noch übertroffen. Die von GANAHL<br />
(unveröff.) angelegte Dauerfläche Rum / Mitte war völlig verschwunden und für die<br />
Fläche Rum / Wald ist ein ähnliches Schicksal zu erwarten, wenn die Mähtätigkeit in<br />
dieser Fläche nicht aufrechterhalten wird. Angaben für die Minimalgröße einer<br />
Population sind schwer zu treffen, zumal diese artspezifisch sein dürfte. BUZA et al.
71<br />
(2000) sprechen von mindestens 30 sexuell reproduzierenden Individuen von<br />
Swainsona recta (Fabaceae), MORGAN (1998) von 50 Exemplaren von Rutidosis<br />
leptorrhynchoides (Asteraceae). Die Flächen Rum / Rechts und Thaur /<br />
Romediuskirche weisen eine Populationsgröße von über 50 Individuen auf, alle<br />
anderen Flächen liegen zum Teil deutlich darunter. Die Individuendichte von<br />
Pulsatilla oenipontana auf einer Fläche dürfte für die Arterhaltung nicht die<br />
entscheidende Rolle spielen, da sie sich klonal über Rhizome vermehren kann<br />
(AICHELE & SCHWEGLER 1957). Die Individuendichte kann jedoch als ein Indikator<br />
für die vegetative Vitalität der jeweiligen Population betrachtet werden. Rum / Rechts<br />
und Thaur / Romediuskirche weisen mit 1,34 und 1,15 Pflanzen / m² auch hier den<br />
höchsten Wert auf. Der Wert von 1,27 für die Flächen Arzl / Naturschutzgebiet, Rum /<br />
Links und Rum / Mitte hingegen bedeutet, dass hier die Individuen von Pulsatilla<br />
oenipontana solitär stehen. Die Anzahl der Triebe pro Individuum war in allen drei<br />
Untersuchungsjahren mit einem Wert um 2 relativ konstant. Vergleicht man diesen<br />
Wert jedoch mit der von GANAHL (unveröff.) erhobenen Triebanzahl von ca. 4, liegt<br />
auch bei diesem Parameter ein deutlicher Rückgang vor. Betrachtet man die<br />
Entwicklung auf den Flächen Rum / Rechts, Rum / Mitte und Rum / Wald, ist ein<br />
kontinuierlicher Rückgang von 1,95 im Jahr 1998 auf 1,67 Triebe im Jahr 2000 zu<br />
beobachten. Halbiert hat sich auch die Anzahl der Blätter pro Trieb, wobei sich dieser<br />
Rückgang besonders drastisch äußert, wenn man nur die Flächen in Rum betrachtet.<br />
Im Jahr 2000 konnten nur mehr 1,43 Blätter pro Trieb beobachtet werden im<br />
Vergleich zu 5,37 im Jahr 1994. Auch hier scheinen die Flächen Rum / Rechts und<br />
Thaur / Romediuskirche die vitalsten Exemplare aufzuweisen. Am meisten Blätter pro<br />
Trieb wurden jedoch auf der Fläche Thaur / Wald erfasst. Dies kann als ein Zeichen<br />
für eine leichte Erholung dieser Population (diese Fläche war auch die einzige mit<br />
einer Zunahme der Individuen) gewertet werden, oder aber es handelt sich um<br />
natürliche Fluktuationen, die bei Populationen dieser Größe üblich sind (GIGON &<br />
LEUTERT 1996, FISCHER & STÖCKLIN 1997). Das verschlechterte vegetative<br />
Wachstum von Pulsatilla oenipontana bedingt zwangsläufig auch einen Rückgang<br />
der generativen Fitness, weil diese davon abhängig ist, wie viel Assimilate<br />
erwirtschaftet wurden und folglich für die Reproduktion verwendet werden können<br />
(LARCHER 1994). So ging die Anzahl der Blühtriebe pro Fläche von 1999 auf 2000<br />
ungefähr um die Hälfte zurück, die der blühenden Individuen um ein Drittel. Auch die<br />
Anzahl der Blühtriebe pro Individuum verringerte sich von 2,09 im Jahr 1999 auf 1,75
72<br />
im Jahr 2000. Als symptomatisch mag die Fläche Rum / Wald gelten, in der die<br />
Anzahl der Blüten pro Individuum in den Jahren 1994 bis 1996 mit 0,5 gleichbleibend<br />
niedrig war. Zu Beginn der vorliegenden Erhebungen kamen überhaupt keine<br />
blühenden Exemplare mehr vor. Schwerer zu interpretieren ist die Tatsache, dass in<br />
der Fläche Thaur / Romediuskirche die Anzahl der Blühtriebe pro Individuum von<br />
2,41 in Jahre 1999 auf 3,07 im Jahr 2000 anstieg. Bedenkt man jedoch, dass sich<br />
gleichzeitig die Zahl der blühenden Individuen pro Fläche von 115 auf 59 erniedrigte,<br />
blieb der generative Erfolg mit 181 Blühtrieben im Jahr 2000 deutlich hinter dem des<br />
Jahres 1999 mit 277 Blühtrieben pro Fläche zurück. Kleinere Exemplare kommen<br />
also gar nicht mehr zur Blüte, während die größeren Individuen ihr generatives<br />
Wachstum erhöhen.<br />
Die Anzahl der Früchte pro Blühtrieb ist mit 90 (GANAHL unveröff.), 61,5 (SCHERER<br />
1998), 68,2 (KNOLL 2000) und 78,3 bzw. 75,3 trotz der zum Teil sehr<br />
unterschiedlichen methodischen Ansätze ein vergleichsweise konstanter Wert.<br />
Erklärbar ist das dadurch, dass der generative Erfolg einer kleinen Population durch<br />
Umwelteinflüsse und genetische Mechanismen bestimmt wird, Fruchtreife und<br />
Keimprozent jedoch maternal bestimmt werden (OOSTERMEIJER et al. 1994,<br />
LUIJTEN et al. 2000). Dies erklärt auch den relativ hohen Prozentsatz an gekeimten<br />
Samen im ersten Jahr, den GANAHL (unveröff.) feststellte. Eigene Beobachtungen<br />
bestätigen dies.<br />
Zusammenfassend kann gesagt werden, dass sich die Populationen von Pulsatilla<br />
oenipontana in einem denkbar schlechten Zustand präsentieren. Es interessiert also<br />
die Frage, wie es dazu kam bzw. welches die geeigneten Gegenmaßnahmen sind.<br />
Dazu müssen einige grundlegende Überlegungen über die Mechanismen der<br />
Gefährdung von Magerrasen angestellt werden, um eine Interpretation der<br />
momentane Situation zu ermöglichen.<br />
Den größten Einfluss auf die Veränderung der Kalkmagerrasen dürfte wohl die<br />
veränderte landwirtschaftliche Nutzung haben (BAKKER 1983 b, GÜSEWELL et al.<br />
2000, SMITH et al. 2000, GANAHL unveröff.). Ein weiterer Faktor dürften die<br />
veränderten Umweltbedingungen sein, die einerseits Luft- und Bodenchemie<br />
betreffen (MOUNTFORD et al. 1993, WILSON et al. 1996 a, FISCHER et al. 1997,<br />
BOBBINK et al. 1998, LEADLEY et al. 1999, STOCKER et al. 1999, GÜSEWELL et<br />
al. 2000, KNOPS & TILMAN 2001, KÖHLER et al. 2001, REICH et al. 2001, TILMAN<br />
& LEHMAN 2001), andererseits die Auswirkungen der Temperaturerhöhung auf
73<br />
Magerrasen anbelangen (GRIME et al. 2000, BUCKLAND et al. 2001). Für viele<br />
Vegetationseinheiten kann die natürliche Sukzession helfen, die von Menschen<br />
beeinträchtigten Habitate wiederherzustellen (PRACH & PYSEK 2001). Für<br />
Magerrasen, die auf die menschliche Nutzung angewiesen sind, gilt das nicht<br />
(BEINLICH et al. 1995, POSCHLOD et al. 1995, DZWONKO & LOSTER 1998,<br />
DAVIS et al. 2000).<br />
Die augenscheinlichste Veränderung der Kalkmagerrasen ist die Vergrasung auf<br />
Kosten der Kräuter. Am konkurrenzstärksten auf nährstoffarmen Standorten scheint<br />
Brachypodium pinnatum zu sein (BOBBINK 1991, WILLEMS et al. 1993, STAMPFLI<br />
& ZEITER 1999, GRIME et al. 1996, SCHLÄPFER & FISCHER 1998, HURST &<br />
JOHN 1999, BUCKLAND et al 2001). Auf Standorten mit einer Stickstoffzufuhr von 5<br />
gm -2 Jahr -1 kann sich dieses langsamwachsende Gras selbst gegen<br />
konkurrenzkräftige Gramineen wie Arrhenatherum elatius und Dactylis glomerata<br />
behaupten (BOBBINK 1991). Es ist für Herbivore schlecht schmeckend (GRIME et<br />
al. 1996), wird nur im jungen Zustand von Schafen gefressen (ELLENBERG 1996)<br />
und bei Aufgabe oder Reduktion der landwirtschaftlichen Nutzung breitet es sich<br />
massiv aus (STAMPFLI & ZEITER 1999). Es pflanzt sich nur zu einem geringen<br />
Prozentsatz generativ fort. Der größte Anteil der Vermehrung ist vegetativer Art. Ein<br />
Brachypodium pinnatum – Klon kann eine Ausdehnung von bis zu 5,37m² aufweisen<br />
(SCHLÄPFER & FISCHER 1998). Wird Brachypodium pinnatum zu dominant, geht<br />
die Artenzahl stark zurück (BOBBINK 1991, HURST & JOHN 1999, STAMPFLI &<br />
ZEITER 1999, BUCKLAND et al 2001).<br />
Schon beim Vergleich einer Brachypodium pinnatum – Pflanze mit einem Individuum<br />
von Pulsatilla oenipontana zeigte sich, dass beide zwar in etwa die gleiche Biomasse<br />
in diesem Zeitraum produzierten, die Blattfläche von Brachypodium pinnatum aber<br />
ungefähr doppelt so hoch war. Auch der LAR war doppelt so groß wie bei Pulsatilla<br />
oenipontana. Diese Werte zeigen, dass Brachypodium pinnatum ein vergleichsweise<br />
schnellwachsendes, konkurrenzkräftiges Gras ist (GRIME 1977). Intraspezifische<br />
Konkurrenz scheint die Ausbreitung von Brachypodium pinnatum nicht hemmen zu<br />
können. Eine höhere Pflanzendichte in einem Topf hatte sogar eine signifikante<br />
Erhöhung der erwirtschafteten Gesamtbiomasse zur Folge. Die höchste Biomasse<br />
konnte in der Serie mit 5 Brachypodium pinnatum – Individuen (entspricht einer<br />
Dichte von 636,6 Individuen /m²) erzielt werden, wobei für Brachypodium pinnatum<br />
die interspezifische Konkurrenz durch Pulsatilla oenipontana keine Rolle zu spielen
74<br />
schien. Erst ab einem Besatz von 10 Individuen pro Topf (entspricht einer Dichte von<br />
1273,2 Individuen / m²) wirkte sich die intraspezifische Konkurrenz aus, die<br />
erwirtschaftete Biomasse ging zurück. Eine signifikante Reduktion der Biomasse trat<br />
allerdings erst mit einer zusätzlichen interspezifischen Konkurrenz durch Pulsatilla<br />
oenipontana auf. Der relative Gesamtertrag (RYT, relative yield total, SILVERTOWN<br />
& LOVETT DOUST 1992), also die Summe des Verhältnisses des Ertrags mit und<br />
ohne Konkurrenz der beiden Pflanzen, war bei einem Besatz von fünf Brachypodium<br />
pinnatum – Individuen pro Topf 1,32. Damit wurde in Mischkultur mehr Biomasse<br />
produziert, als dies das konkurrenzstarke Gras in Reinkultur vermag. Der größere<br />
Teil der Biomasse befand sich bei Brachypodium pinnatum zum Erntezeitpunkt<br />
oberirdisch. Die vegetative Ausbreitungsstrategie scheint so zu sein, dass zuerst<br />
möglichst viel in Blattfläche investiert wird, um den Ertrag aus der Photosynthese zu<br />
einem späteren Entwicklungszeitpunkt in unterirdische Anteile zu investieren<br />
(WILMANNS 1998). Zusammenfassend kann gesagt werden, dass es sich bei<br />
Brachypodium pinnatum in einem wenig oder gar nicht bewirtschafteten<br />
Kalkmagerrasen um die dominierende Pflanze handelt (STAMPFLI & ZEITER 1999),<br />
und sie nur durch ein mechanisches Entfernen kurzgehalten werden kann.<br />
Pulsatilla oenipontana reagierte im Experiment so, wie es von einer<br />
langsamwachsenden, konkurrenzschwachen, jedoch stresstoleranten Art (GRIME<br />
1977) zu erwarten war. Sie wurde von Brachypodium pinnatum massiv im Wachstum<br />
eingeschränkt, ähnlich wie an den natürlichen Standorten, z.B. auf den Rumer<br />
Bicheln. Die Biomasse verringerte sich bei der Konkurrenz durch fünf Brachypodium<br />
pinnatum – Individuen auf die Hälfte, bei starkem Konkurrenzdruck durch 10<br />
Brachypodium pinnatum – Individuen sogar auf weniger als ein Drittel. Ein weiteres<br />
Ergebnis dieses Experimentes war, dass Pulsatilla oenipontana ein relativ hohes<br />
Wurzel / Spross Verhältnis aufweist. Sie investiert also sofort in unterirdische<br />
Biomasse, ein typisches Verhalten für stresstolerante Arten (GRIME 1977), die aber<br />
relativ wenig oberirdischer Konkurrenz ausgesetzt sind. Es kamen nur Individuen in<br />
Reinkultur zur Blüte, ein Zeichen dafür, dass bei Pflanzen in Konkurrenz<br />
offensichtlich keine Ressourcen zur generativen Vermehrung der Pflanze zur<br />
Verfügung standen. GIGON (1994 b) beschreibt für typische Trockenrasenarten,<br />
dass diese bei ausgeschlossener Konkurrenz 5 -17 mal so viele Blätter wie mit<br />
Konkurrenz bilden, während dominante Arten ohne Konkurrenz nur 2 – 5 mal so viele<br />
Blätter wie mit Konkurrenz bilden. Ähnliche Größenordnungen gelten für die
75<br />
Blütenbildung. Dies veranlasste ihn zu dem Schluss, dass seltene Pflanzen sehr<br />
schlechte competitors im Sinne von GRIME (1977) sind. Die extrem langsamen<br />
Wachstumsraten von Pulsatilla oenipontana (SCHERER 1998) und die vorliegenden<br />
Ergebnisse unterstreichen diese Hypothese.<br />
Die Extinktionsmechanismen einer Pflanzenart in Kalkmagerrasen verlaufen<br />
diskontinuierlich und artspezifisch. Trotzdem sind gewisse Parallelen zu beobachten.<br />
Nachdem die bedrohte Art durch konkurrenzstarke Gräser (z.B. Brachypodium<br />
pinnatum) in ihrem Bestand zurückgedrängt wurde und wird, also an Abundanz und<br />
Deckung abnimmt, werden ihre Areale zunehmend disjunkt, bis schließlich nur noch<br />
weitentfernte Populationen vorkommen. Die Folgen dieser Entwicklung sind für<br />
seltene Kalkmagerrasen fatal, selbst in intakten Habitaten (FISCHER & STÖCKLIN<br />
1997). Am gefährdetsten sind Arten, die eine hohe Habitatsspezifität haben, die<br />
kleine Areale besiedeln und besonders Arten, deren Lebensform hohe<br />
Populationsfluktuationen erlauben (FISCHER & STÖCKLIN 1997).<br />
Je nach Bestäubungs- und Verbreitungsmechanismen der gefährdeten Arten wird<br />
irgendwann der Genfluss zwischen diesen Teilpopulationen zum Erliegen kommen<br />
(LUIJTEN et al. 2000). Einerseits vermindert sich die Attraktivität kleiner<br />
Populationen für Bestäuber (JENNERTSEN 1988, AGREN 1996, FISCHER &<br />
MATTHIES 1997). Individuen zur kreuzweisen Bestäubung fehlen (LUIJTEN et al.<br />
2000) und daraus resultiert eine verringerte Befruchtung der Blüten (MORGAN<br />
1998). Andererseits wird der Genfluss bei zoochor verbreiteten Früchten<br />
eingeschränkt (POSCHLOD & BONN 1998, POSCHLOD et al. 1998). Die<br />
Konsequenzen einer genetischen Verarmung kleiner, isolierter Populationen wurden<br />
vielfach untersucht (ELLSTRAND & ELAM 1993, OOSTERMEIJER et al. 1994,<br />
YOUNG et al. 1996, FISCHER & MATTHIES 1998 b, BUZA et al. 2000, FISCHER et<br />
al. 2000, LUIJTEN et al. 2000, LUTZ et al. 2000). Die Folgen sind Inzucht (RAMSEY<br />
& VAUGHTEN 1998), geringere Anzahl von polymorphen Loci und effektiven Allelen<br />
(LUIJTEN et al. 2000), bei selbstinkompatiblen Pflanzen eine geringere Samenzahl<br />
und damit eine genetische Verarmung (ELLSTRAND & ELAM 1993, YOUNG et al.<br />
1996, FISCHER & MATTHIES 1997, MORGAN 1998, BUZA et al. 2000, FISCHER et<br />
al. 2000, LUIJTEN et al. 2000) und eine Akkumulation von nachteiligen Mutationen<br />
(LANDE 1995, LYNCH et al. 1995). Als Folgen können auch der sogenannte Allee –<br />
Effekt (OOSTERMEIJER et al. 1994), die genetische Trift (ELLSTRAND & ELAM
76<br />
1993), die verminderte Möglichkeit, auf veränderte Umweltbedingungen zu reagieren<br />
(MENGES 1990, FISCHER et al. 2000) und eine höhere Anfälligkeit für Pathogene<br />
(SCHMID 1994) genannt werden.<br />
Bei Pulsatilla oenipontana handelt es sich um eine Pflanze, die sich sowohl sexuell<br />
(momentan allerdings nur künstlich, d.h. über Anzucht und Keimung im Topf) als<br />
auch klonal fortpflanzt (AICHELE & SCHWEGLER 1957). Dadurch wird sie<br />
vermutlich von den oben erwähnten negativen genetischen Effekten weniger stark<br />
beeinflusst werden (FISCHER et al. 2000) als kurzlebige (z.B. Annuelle) und rein<br />
sexuell reproduzierende Pflanzen (OOSTERMEIJER et al. 1994, LUIJTEN et al.<br />
2000). Weiters ist die Dauer der Isolation der Habitate für den Grad der genetischen<br />
Verarmung ausschlaggebend (OOSTERMEIJER et al 1994, LUTZ et al. 2000). Arzl,<br />
Rum und Thaur sind wohl zu weit voneinander entfernt, um einen Genfluss zu<br />
gewährleisten, die einzelnen Populationen von Pulsatilla oenipontana auf diesen<br />
Standorten sind aber erst seit wenigen Jahrzehnten isoliert. Pulsatilla oenipontana ist<br />
entomogam (insektenbestäubt). Die Hauptblütenbesucher sind aufgrund des frühen<br />
Blühzeitpunkt Andrena flavipes (Sandbiene) und Osima bicolor (Mauerbiene), beide<br />
aus der Gruppe der 24 apoiden Hymenopterenarten, die insgesamt als<br />
Blütenbesucher erfasst wurden (KNOLL 2000). Diese solitär lebenden Arten werden<br />
von großen Populationen eher angezogen werden als von kleinen isolierten<br />
Populationen (JENNERTSEN 1988, AGREN 1996). Bei einer Gesamtblühdauer von<br />
40 Tagen und einer Blütezeit der Einzelblüte von durchschnittlich 9 Tagen (KNOLL<br />
2000) sind die Pulsatilla oenipontana – Populationen auf eine effektive Bestäubung<br />
angewiesen. Selbstbestäubung wird durch Proterogynie vermindert (AICHELE &<br />
SCHWEGLER 1957). Einen geringen Fruchtansatz (20-40 Samen) zeigen aber auch<br />
Individuen, bei denen Fremdbestäubung verhindert wurde (KNOLL 2000). Die<br />
genetische Verarmung dürfte also bei isolierten Individuen rasch fortschreiten<br />
(STÖCKLIN et al. 1999).<br />
Der „genetischen Erosion“ (OUBURG & Van TEUREN 1995, BUZA et al. 2000) kann<br />
durch Pollentransfer (AGREN 1996, ELLSTRAND 1992) entgegengewirkt werden.<br />
LUIJTEN et al. (2000) empfehlen ein kreuzweises Bestäuben zwischen Individuen<br />
von verschiedenen isolierten Populationen. Je weiter Populationen voneinander<br />
entfernt sind, desto größer sind die genetischen Unterschiede zwischen den<br />
Individuen dieser Populationen und desto geringer ist der Fortpflanzungserfolg
77<br />
(„outbreeding depression“). Dies wurde beispielsweise bei Gentianella germanica<br />
(FISCHER & MATTHIES 1997) festgestellt. Zu bedenken ist außerdem, dass die<br />
Pollen von Pulsatilla oenipontana in den ersten 6,5 bis 8 Stunden nach der Öffnung<br />
des Staubblattes die höchsten „Keimraten“ aufweisen (KNOLL 2000). Eine<br />
Übertragung der Pollenkörner sollte in diesem Zeitraum stattfinden.<br />
Eine genaue Auskunft über die genetische Verarmung und die genetische Trift<br />
zwischen den Populationen könnten genetische Untersuchungen, wie sie SCHMIDT<br />
& JENSEN (2000) bei Pedicularis palustris durchführten, an den restlichen<br />
Populationen von Pulsatilla oenipontana geben. Genetische Untersuchungen wären<br />
außerdem erforderlich, um die systematische Stellung der Sippe abzuklären.<br />
Als dramatisch zeigte sich in der vorliegenden Arbeit vor allem der Rückgang der<br />
vegetativen Fitness der Pulsatilla oenipontana Populationen. Vegetative Fitness wird<br />
durch die Wachstumsbedingungen am jeweiligen Standort bestimmt (LAMONT et al.<br />
1993). Die Magerrasen, in denen Pulsatilla oenipontana vorkommt, zeichnen sich<br />
durch ein komplexes Zusammenspiel zwischen Stresstoleranz und Nährstoffarmut<br />
aus (GIGON & LEUTERT 1996).<br />
GANAHL (unveröff.) konnte zeigen, dass sich bei Pulsatilla oenipontana die<br />
Biomasse durch die Düngung mit Mist signifikant erhöhte. Die Pflanze reagierte also<br />
auf ein erhöhtes Nährstoffangebot durch erhöhtes Wachstum. Auf den Flächen im<br />
Freiland wurde aber beobachtet, dass ein Teil der Population in Fläche Rum / Mitte in<br />
unmittelbarer Nähe intensiv genutzter Mähwiesen durch Düngung mit Mist und<br />
Jauche zugrunde ging. Dies geschah in einem Zeitraum von zwei Jahren nach dem<br />
Ende der Untersuchungen von GANAHL (unveröff.).<br />
Erhaltung der Habitate und der Art Pulsatilla oenipontana:<br />
Zur Erhaltung der Habitate seltener Pflanzen in Kalkmagerrasen schlagen FISCHER<br />
& STÖCKLIN (1997) das Ersetzen von seneszenten Individuen durch juvenile<br />
Exemplare vor. Das wurde im vorliegenden Fall durch das Auspflanzen der 355<br />
Exemplare im Naturschutzgebiet Arzl verwirklicht. Ein Anteil von 54% überlebender<br />
Individuen nach einem Jahr ist ein vergleichsweise hoher Wert. Von 1000 Achänen,<br />
die GANAHL (unveröff.) im Mai 1995 im Naturschutzgebiet säte, kamen 27 bis zum<br />
Herbst zur Keimung, nur drei davon konnten im April 1996 noch gefunden werden.
78<br />
Vom Auspflanzungsversuch im Jahr 1995 (GANAHL unveröff.) waren 1996 noch<br />
42% der Individuen vorhanden und vital, 1997 nur mehr 28%. Zu Beginn der<br />
vorliegenden Arbeit wurde kein einziges Individuum mehr aufgefunden. ESSL<br />
(unveröff.) versuchte in Oberösterreich die Wiederbesiedlung einer Böschung durch<br />
Pulsatilla vulgaris. In anderen Studien (HELENURM 1998) variierte der<br />
Auspflanzungserfolg zwischen dem Tod aller Pflanzen, bevor sie zur Blüte kamen<br />
bzw. bevor reife Früchte ausgestreut werden konnten und einer Etablierung der<br />
Hälfte der Individuen. Ein Hauptproblem der Auspflanzung mit Pulsatilla oenipontana<br />
scheint darin zu liegen, dass zu junge bzw. zu kleine Individuen verwendet wurden.<br />
Als Zeichen dafür ist die Tatsache zu werten, dass nach einem Jahr zwar ein<br />
Großteil der Pflanzen vital gefunden wurden, diese aber an Größe nicht<br />
zugenommen hatten. Diese Jungpflanzen waren offenbar zu klein, um sich im<br />
dichten oder hohen Bestand etablieren zu können, ein Problem das auch<br />
LENNARTSON & OOSTERMEIJER (2000) für die Etablierung von Jungpflanzen von<br />
Gentianella campestris beschreiben. Eine Ausnahme bilden die Pulsatilla - Pflanzen,<br />
die in „Bestandeslücken“ gepflanzt wurden. Diese blühten zum Teil im<br />
darauffolgenden Jahr. Bestandeslücken weisen allerdings auch das höchste Risiko<br />
auf: in der ersten Zeit nach der Verpflanzung drohten die Pflanzen zu vertrocknen<br />
oder wurden ausgegraben. Ein Effekt der Zählungen war es, dass auf der Suche<br />
nach den überlebenden Individuen in unmittelbarerer Umgebung Biomasse<br />
ausgerupft wurde, was sich wiederum positiv auf die Versuchspflanzen ausgewirkt<br />
haben dürfte. Solche Effekte wurden auch von LENNARTSON & OOSTERMEIJER<br />
(2000) beschrieben. Als unverzichtbares Hilfsmittel für die Zählung erwies sich der<br />
strenge Raster, nach dem gepflanzt wurde. Die Jungpflanzen wären im dichten<br />
Rasen ohne diesen Raster schwer bis gar nicht zu finden gewesen. Zum Teil musste<br />
jeweils 30 cm vom Nachbarindividuum nachgemessen werden, um im<br />
eingeschränkten Gebiet von einigen cm² die Pflanze suchen zu können, die dann oft<br />
wider Erwarten vorhanden war, zwar klein aber vital.<br />
Die Individuen, die im Jahr 1998 nach dem ersten, fehlgeschlagenen<br />
Dichteexperiment im Oktober desselben Jahres in das Naturschutzgebiet verpflanzt<br />
wurden, überlebten zu 100% den darauffolgenden Winter, etwa die Hälfte dieser<br />
Exemplare blühte sogar. Der Grund für diese außerordentlich gute Etablierung liegt<br />
wohl darin, dass mit der Pflanze ein großer Teil der Wurzelmasse (die Töpfe waren<br />
vollkommen durchwurzelt) mitverpflanzt wurde. Der Nachteil dieser Methode ist der
79<br />
hohe Aufwand: Ein gefüllter Topf wog an die 5 kg, die Pflanzstelle musste 30 cm tief<br />
ausgestochen werden, was in dem stark verdichteten Boden oft gar nicht möglich ist.<br />
Der Aushub sowie die bei der Entnahme der Pflanzen verlorengehende Erde muss<br />
wieder abtransportiert werden. Momentan werden Einzeltöpfe von 10 x 10 cm zur<br />
Anzucht verwendet. Diese vereinen die Vorteile der vorangegangenen Versuche. Der<br />
Aufwand hält sich in Grenzen und die Wurzeln haben genug Raum. Ein Indiz für die<br />
Effektivität dieser Anzucht- und Auspflanzungsmethode ist das Blühen eines Teils<br />
der Pflanzen im darauffolgenden Frühjahr. Als ideal für eine erfolgreiche<br />
Auspflanzung stellte sich die Herbstpflanzung heraus. Die Vorteile dabei sind die<br />
geringe Gefahr des Austrocknens beim Anwachsen und der Startvorteil in der<br />
nächsten Vegetationsperiode. Die Gefahr, dass die Individuen im Herbst nicht mehr<br />
anwachsen können, scheint es bei dieser Art nicht zu geben.<br />
Die bisher beschriebenen Auspflanzungsversuche müssen als vorübergehende,<br />
kurzfristige Intervention verstanden werden, um ein unmittelbares Aussterben von<br />
Pulsatilla oenipontana verhindern zu helfen. Längerfristig müssen parallel dazu<br />
Maßnahmen gesetzt werden, die ein nachhaltiges Weiterbestehen der Art und der<br />
Magerrasen ermöglichen.<br />
Die beste Maßnahme zur Erhaltung von Magerrasen muss zwangsläufig die<br />
traditionelle Bewirtschaftung sein. Das heißt, die Flächen werden zweimal gemäht<br />
und anschließend nachbeweidet. Nachdem diese Art der Bewirtschaftung<br />
organisatorisch und auch wegen des hohen Grads an Fragmentierung der Flächen<br />
nicht beizubehalten ist, wurde europaweit viel Aufwand in die Forschung investiert<br />
(BAKKER et al. 1983 a, BERENDSE 1983, SILVERTOWN et al. 1993, BERENDSE<br />
et al.1994, BULLOCK et al. 1994 b, BEINLICH & KLEIN 1995, POSCHLOD et al.<br />
1995, DZWONKO & LOSTER 1998, SCHLÄPFER et al. 1998, BERLIN et al. 2000,<br />
GÜSEWELL et al. 2000, LENNARTSON & OOSTERMEIJER 2000, BULLOCK et al.<br />
2001, HEGLAND et al. 2001, SYMSTAD & TILMAN 2001, VERHAGEN et al. 2001,<br />
um eine praktikable Bewirtschaftungsform zu finden, die mit möglichst geringem<br />
Aufwand und geringen Kosten verbunden ist. Die Wiederherstellung von Magerrasen<br />
ist ebenfalls internationales Forschungsthema (SILVERTOWN et al. 1993,<br />
DZWONKO & LOSTER 1998, SYMSTAD & TILMAN 2001, VERHAGEN et al. 2001).
80<br />
Das Brennen der Rasen, früher zur Offenhaltung der Flächen propagiert<br />
(ZIMMERMANN 1976, ELLENBERG 1996), fördert Pflanzen wie Brachypodium<br />
pinnatum gegenüber typischen Magerrasenarten (ZIMMERMANN 1979) und richtet<br />
zudem mit Temperaturen von mehr als 800°C in 5cm über dem Boden relativ großen<br />
Schaden an (WILLMANNS 1998).<br />
Beweidung schafft offene Flächen für die Etablierung von Keimlingen (HARPER<br />
1977, MÜNZEL & SCHUMACHER 1991, WILSON et al. 1996 b, LENNARTSON &<br />
OOSTERMEIJER 2000), die lokale Artendiversität wird erhöht (BAKKER et al. 1983<br />
a, BULLOCK et al. 2001), v.a. durch die Reduktion der Gräser (BULLOCK 1994 a).<br />
Ein Problem stellt die fehlende Verjüngung aus Samen von Pulsatilla oenipontana<br />
dar. GANAHL (unveröff.) erfasste im gesamten Verbreitungsgebiet 4 Keimlinge, seit<br />
1998 konnten keine Keimlinge festgestellt werden. Auch KELLNER (1993)<br />
beobachtete, dass in unbewirtschafteten Flächen keine Keimlinge von Pulsatilla<br />
vernalis aufkamen. SCHUMACHER (1992) konnte durch die Wiederaufnahme der<br />
Beweidung eine Erholung der Pulsatilla vulgaris – Populationen beobachten. Auch<br />
HEGLAND et al. (2001) konnten zeigen, dass sich offene Stellen positiv auf die<br />
Etablierung z.B. von Salvia pratensis auswirken. Zu hoher Weidedruck hat allerdings<br />
den gegenteiligen Effekt, weil Jungpflanzen zertrampelt werden (WATKINSON &<br />
OMEROD 2001), eine Gefahr, die bei zu hohem Besatz von Schafen z.B. im<br />
Naturschutzgebiet bestehen würde. Weide entfernt weniger Nährstoffe als Mähen,<br />
die chemische Zusammensetzung des Bodens ist aber in etwa dieselbe (BAKKER<br />
1983 b). PETERMANN (unveröff.) empfiehlt eine extensive Wanderschäferei für<br />
große zusammenhängende Flächen. In Thaur / Romediuskirche wurde bis vor<br />
Kurzem gemäht und im Herbst mit Schafen nachbeweidet. In Rum werden die<br />
Flächen zwischen den Hügeln gedüngt, gemäht und z.T. mit Kühen beweidet. Hier<br />
wäre Beweidung der Flächen mit Schafen nach dem zweiten Schnitt der<br />
Ertragswiesen eine Möglichkeit.<br />
Für isolierte Klein- und Kleinstflächen bietet sich nur eine mechanische<br />
<strong>Land</strong>schaftspflege an. Unter mechanischer <strong>Land</strong>schaftspflege ist das Mähen der<br />
Flächen gemeint. Laut BEINLICH et al. (1995) verbuschen gemähte Wiesen weniger<br />
schnell als beweidete. Zwar gehen auch bei durchgehend gemähten Wiesen die<br />
konkurrenzschwachen Kräuter langfristig (25 Jahre) auf Kosten der Gramineen
81<br />
zurück (BERLIN et al. 2000) und eine Vereinheitlichung der Magerrasen aufgrund der<br />
durchgehenden Mahd aller Flächen könnte eintreten (BEINLICH & KLEIN 1995). Zu<br />
Beginn einer erneuten Bewirtschaftung eines degradierten Mesobrometums, in dem<br />
sich das Artengefüge durch Düngung verschoben hat, kann auch ein dreimaliger<br />
Schnitt notwendig sein, um der Eutrophierung adäquat begegnen zu können<br />
(GÜSEWELL et al. 2000). Von herausragender Wichtigkeit ist die Entfernung des<br />
Mähgutes. Nur so können genügend Nährstoffe entfernt werden (BAKKER 1983 b,<br />
HEGLAND et al. 2001), um gewährleisten zu können, dass die Magerrasen als<br />
solche erhalten bleiben (GÜSEWELL et al. 2000). Die Artenzahl geht drastisch<br />
zurück, wenn das Entfernen unterbleibt (BERENDSE et al. 1994). Der Mähzeitpunkt<br />
der zweiten Mahd sollte so spät im Jahr wie möglich erfolgen (LENNARTSSON &<br />
OOSTERMEIJER 2000, HEGLAND et al. 2001), um den Magerrasenarten, in<br />
unserem Fall Pulsatilla oenipontana, eine optimale Entfaltung im darauffolgendem<br />
Frühjahr zu ermöglichen.<br />
Die von LENNARTSSON & OOSTERMEIJER (2000) angestellten Parallelstudien<br />
ergaben, dass bei einem Mähen Mitte Juli und einer herbstlichen Nachweide ein<br />
Extinktionsrisiko in den nächsten 50 Jahren mathematisch nicht erfassbar war. Diese<br />
Form der Bewirtschaftung muss also weiterhin als die idealste gelten. Da die<br />
Pulsatilla oenipontana – Flächen stark fragmentiert sind, wird ein zweimaliges Mähen<br />
mit Mähgutentfernung die beste Bewirtschaftungsform darstellen. Auch hat sich diese<br />
Form in der Fläche Arzl / Kapelle bisher durchaus bewährt.<br />
Maßnahmen und deren Umsetzungsmöglichkeit:<br />
Aus den obengenannten Erkenntnissen kann ein Maßnahmenkatalog erstellt werden,<br />
der über Entbuschungsaktionen, Erstellung von Pflegeplänen, Pacht und Ankauf der<br />
Flächen, Ausweisung von Pufferzonen, Dokumentation, Information der Bevölkerung<br />
bis hin zu genetischen Untersuchungen der isolierten Populationen reicht. An dieser<br />
Stelle sei auf die Arbeiten von GANAHL & ERSCHBAMER (1998), ERSCHBAMER &<br />
SCHERER (1999), WINKLER et al. (1999) und nicht zuletzt auf den Österreichischen<br />
Trockenrasenkatalog (HOLZNER et al. 1986) verwiesen, in denen detaillierte<br />
Forderungen zum Erhalt der Trockenrasen aufgeführt sind. Diese Forderungen sind
82<br />
nicht neu aber nach wie vor gültig. Allerdings sind sie bisher mehr oder weniger<br />
ungehört geblieben.<br />
Um einen Überblick über ausgeführte und zukünftige Anstrengungen zur Erhaltung<br />
der Magerrasen zu gewinnen und ein mögliches Prozedere vorzuzeichnen, wird im<br />
Folgenden ein Konzept nach WILLEMS (2001) vorgeschlagen.<br />
WILLEMS (2001) unterscheidet drei Phasen der Wiederherstellung von Magerrasen:<br />
• „Pre Restoration Stage“: Dieses Stadium ist gekennzeichnet durch eine<br />
Inventarisierung sowohl der unterirdischen Diasporenbank als auch der<br />
oberirdischen aktuellen Vegetation, eventuell auch der Überbleibsel der<br />
früheren Vegetation. Aufgrund dieser Informationen kann dann ein Plan zur<br />
Wiederherstellung erstellt werden.<br />
Erfolgt ist bisher:<br />
Die Untersuchung der Diasporenbank durch SCHERER (1998), die ergab, dass<br />
Pulsatilla oenipontana keine persistente Samenbank bildet. Die Vegetation wurde<br />
von GANAHL (unveröff.), SCHERER (1998) und von mir erhoben. Die Reaktion von<br />
Pulsatilla oenipontana auf eine Erhöhung der Nährstoffe wurde von GANAHL<br />
(unveröff.) geprüft. Die wichtigsten Blütenbesucher sowie die blütenphänologischen<br />
Besonderheiten von Pulsatilla oenipontana sind bekannt (KNOLL 2000). Die<br />
Wachstumsraten von Pulsatilla oenipontana und der anderen Magerrasenarten<br />
(SCHERER 1998) wurden getestet. Außerdem wurde die Möglichkeit der<br />
Wiederansiedelung von Pulsatilla oenipontana versucht. Die vorliegende Arbeit klärte<br />
zudem die Frage, wie sie auf Konkurrenz reagiert.<br />
Aus diesen Erkenntnissen folgt:<br />
1. Pulsatilla oenipontana muss nachgepflanzt werden, eine Regeneration aus<br />
der Samenbank ist nicht möglich.<br />
2. Die Düngung der Flächen mit Mist oder Gülle muss verhindert werden.<br />
3. Pulsatilla oenipontana ist extrem langsamwachsend und wenig<br />
konkurrenzstark; Konkurrenz sollte also möglichst klein gehalten werden.
83<br />
Es folgt die zweite Phase der Wiederherstellung.<br />
• „Initial Restoration Stage“: In dieser Phase ist die Wiederherstellung der<br />
ursprünglichen Halbtrockenrasen mit zum Teil erheblichen Aufwand oberstes<br />
Ziel: die Entfernung des Buschwerks, mehrmalige Mahd jährlich die<br />
Entfernung des dichten Filzes der abgestorbenen Pflanzenteile der<br />
dominanten Gräser, da diese eine Etablierung der Trockenrasenarten<br />
verhindern würden. Bei stark degenerierten Mesobrometen empfiehlt sich eine<br />
Nachsaat der typischen Arten.<br />
Auch hier wurde mit zum Teil erheblichem Aufwand Pionierarbeit geleistet. Im Jahr<br />
1995 fand eine Entbuschungsaktion einer Klasse des Gymnasiums Volders unter der<br />
Leitung von G. HASELWANDTER statt (GAHANL mündl. Mitt.). Im Jahr 1999 wurde<br />
von mir auch die Fläche Rum / Rechts entbuscht. Gemeinsam mit dem Verein<br />
NATOPIA fand im Jahr 1999 eine großflächige Entfernung von Solidago canadensis,<br />
S. gigantea und Erigeron annuus in und um das Naturschutzgebiet Arzl statt.<br />
Seitdem wird deren Ausbreitung durch jährliches Roden unterbunden. Die<br />
Entfernung des dichten Nadelfilzes wurde kleinflächig auf den Rumer Bicheln und in<br />
Arzl durchgeführt. Eine flächendeckende Entfernung ist allerdings von einer<br />
einzelnen Person nicht zu bewerkstelligen. Kleinflächig wurde eine Mahd von mir<br />
durchgeführt (z.B. Fläche Rum / Wald). Die einmalige, jährliche Mahd im<br />
Naturschutzgebiet scheint nicht auszureichen, um dem Vordringen der dominanten<br />
Gräser Einhalt zu gebieten.<br />
Was bisher nicht geschah ist:<br />
1. Eine größerflächige Pflege bzw. Bewirtschaftung der Flächen. Hier muss<br />
irgendwie erreicht werden, dass dies geschieht. Einerseits ist eine Pacht oder<br />
der Ankauf der intensiv bewirtschafteten Flächen in unmittelbarer Nähe der<br />
Flächen auf den Rumer Bicheln als Pufferzonen denkbar. Andererseits<br />
müssten für die Flächen von Pulsatilla oenipontana selbst <strong>Land</strong>wirte gefunden<br />
werden, die mit entsprechenden Mähprämien die Pflege und Bewirtschaftung<br />
der Flächen im Sinne des Arten- und Habitatschutzes durchführen. Der<br />
finanzielle Aufwand umfasst also Kauf oder Pacht der Flächen einerseits und<br />
Mähprämien andererseits.
84<br />
2. Unabdingbar ist zudem eine begleitende wissenschaftliche Betreuung. Diese<br />
beinhaltet die Weiterverfolgung der Dauerflächen einerseits, genetische<br />
Untersuchungen andererseits.<br />
3. Notwendig sind zudem weitere Auspflanzungen und die Nachsaat anderer<br />
Magerrasenarten aus typischen Kalkmagerrasen.<br />
Die dritte und letzte Phase zur Wiederherstellung von Magerrasen ist die<br />
längerfristige Erhaltung.<br />
• „Consilitation Stage“: Wenn die Bedingungen für die Wiederherstellung der<br />
Artenvielfalt erfüllt sind, kann die regelmäßige Bewirtschaftung beginnen.<br />
Diese Phase bedeutet einen Rückgang des Pflegeaufwandes und bedeutet im<br />
Idealfall eine „übliche“ landwirtschaftliche Tätigkeit (z.B. einschürige Mahd) mit<br />
entsprechenden Ausgleichszahlungen. Außerdem ist es in diesem Stadium<br />
wichtig, die Vegetationsentwicklung anhand von Dauerflächen zu beobachten<br />
und ein kleinmaßstäbliches Vegetationsinventar durchzuführen, um den<br />
Sukzessionsprozess verfolgen zu können. Diese Daten wiederum dienen der<br />
Erfolgskontrolle einerseits, dem Abschätzen externer Störfaktoren (wie z.B.:<br />
Luftschadstoffe) andererseits. Diese Phase kann etliche Jahre in Anspruch<br />
nehmen.<br />
Von dieser Phase sind wir leider noch weit entfernt:<br />
Diese Phase muss aber in die Überlegungen für eine längerfristige und nachhaltige<br />
Erhaltung der Magerrasen und von Pulsatilla oenipontana miteinbezogen werden.<br />
1. Die Zahlung von Mähprämien für die Erhaltung der Halbtrockenrasen müsste<br />
weitergeführt werden.<br />
2. Der wissenschaftliche Forschungsbedarf wird in dieser Phase zurückgehen,<br />
die Dauerflächen müssten aber nach wie vor weiterbeobachtet werden, um<br />
eine etwaige Falschentwicklung frühzeitig zu erkennen und<br />
Gegenmaßnahmen ergreifen zu können.
85<br />
Um alle diese Forderungen erfüllen zu können - und nur so ist die Erhaltung der Art<br />
zu bewerkstelligen - sollte Pulsatilla oenipontana zum „öffentlichen Interesse“ erklärt<br />
werden. „Öffentliches Interesse“ bedeutet in diesem Zusammenhang, dass es zu<br />
einer Entscheidung auf politischer Ebene bzw. durch die Naturschutzbehörde<br />
kommen muss. Finanziert werden könnte das Projekt durch Fördermittel der<br />
Europäischen Union, die für bedrohte Lebensräume und Arten in den Vorschriften<br />
der Habitatsrichtlinien (92/43/EWG) = FFH (Flora-Fauna Habitat) Geldmittel vorsieht.<br />
Dazu müssen die Habitate von Pulsatilla oenipontana aber unverzüglich in die Liste<br />
der NATURA 2000 – Gebiete aufgenommen werden. Falls die zuständigen Ämter der<br />
<strong>Land</strong>esregierung <strong>Tirol</strong> dies vernachlässigen, was bisher der Fall war, wäre eine<br />
Intervention bei der Europäischen Gemeinschaft in Erwägung zu ziehen. In<br />
besonderen Fällen, um das unmittelbare Überleben der prioritären Art zu<br />
ermöglichen, ist nämlich die Ausweisung als NATURA 2000 – Gebiet durch die<br />
Europäische Union möglich.
86<br />
7 Zusammenfassung<br />
Pulsatilla oenipontana DT. & SARNTH. zählt zu den am stärksten vom Aussterben<br />
bedrohten Arten und die Magerrasen (Mesobrometen), in denen sie vorkommt, zu<br />
den gefährdetsten Lebensräumen Mitteleuropas. In dieser Arbeit wurde der Zustand<br />
der Populationen anhand von Gesamtindividuenzahl, Arealgröße, Individuendichte<br />
pro Fläche sowie Blüten- und Fruchtproduktion erfasst. Es wurde ein drastischer<br />
Rückgang dieser Art und ihrer Vitalität in den letzten 10 Jahren festgestellt.<br />
Die Individuenzahl von Pulsatilla oenipontana ging von 1761 im Jahr 1995 (GANAHL<br />
unveröff.) auf 181 im Jahr 2000 zurück. Das Gesamtareal von Pulsatilla oenipontana<br />
betrug im Jahr 1999 517m². Die durchschnittliche Bestandesdichte betrug im Jahr<br />
1999 0,9 Pflanzen pro m².<br />
Im Jahr 1998 wurden durchschnittlich 1,95 Triebe pro Individuum gezählt. 1999<br />
waren es 2,35 und 2000 noch 2,07 Triebe pro Individuum. Die durchschnittliche<br />
Anzahl an Blättern pro Trieb sank ebenfalls von 5,37 im Jahr 1995 (GANAHL<br />
unveröff.) auf 2,37 im Jahr 2000. Im Jahr 2000 konnten in Rum nur mehr 1,75<br />
Blühtriebe pro Individuum verzeichnet werden im Vergleich zu 1,81 im Jahr 1994<br />
(GANAHL unveröff.). Die Anzahl der Früchte pro Blühtrieb blieb relativ konstant.<br />
Es wurde die Möglichkeit einer Wiederansiedelung von Pulsatilla oenipontana durch<br />
vorgezüchtete Jungpflanzen untersucht. Von 355 im Mai 1999 im Naturschutzgebiet<br />
Arzl ausgepflanzten Jungexemplaren von Pulsatilla oenipontana waren im März des<br />
darauffolgenden Jahres noch 54,9 % gesichert vital. Die höchste<br />
Überlebenswahrscheinlichkeit und die beste Entwicklungsmöglichkeit bestand für<br />
Individuen, die an Mikrostandorten mit niederer Vegetation bzw. in Bestandeslücken<br />
verpflanzt wurden.<br />
Schließlich wurde in einem Dichteexperiment erkundet, wie Pulsatilla oenipontana<br />
auf die Konkurrenz durch das dominante Gras Brachypodium pinnatum reagiert. Es<br />
zeigte sich, dass Pulsatilla oenipontana massiv in ihrem Wachstum durch<br />
Brachypodium pinnatum eingeschränkt wird. Pulsatilla oenipontana wies ein höheres<br />
Wurzel / Spross – Verhältnis auf, während Brachypodium pinnatum mehr ober- als<br />
unterirdische Biomasse ausbildete. Weiters erwies sich, dass Brachypodium<br />
pinnatum bei einer Dichte von fünf Individuen pro Topf die höchste Biomasse<br />
erreichte.
87<br />
Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigten, dass sich die Populationen von<br />
Pulsatilla oenipontana in einem sehr schlechten Zustand präsentieren und dass mit<br />
einer Extinktion in den nächsten Jahren zu rechnen ist, wenn nicht in unmittelbarer<br />
Zukunft Maßnahmen zur Erhaltung dieser Art getroffen werden. Neben<br />
Erstmaßnahmen wie Entbuschung, Entfernen des dichten Rasenfilzes, mehrmaliger<br />
Mahd und weiterer Auspflanzungen ist vor allem eine dauerhafte Pflege bzw.<br />
Bewirtschaftung der Flächen anzustreben. Die optimale Bewirtschaftungsform stellt<br />
eine zweimalige jährliche Mahd bei kleinen isolierten Flächen sowie eine Mahd<br />
kombiniert mit einer Schafbeweidung im Herbst bei größeren Flächen dar. Zur<br />
Erreichung dieser Erhaltungsziele ist eine Ausweisung der Flächen von Pulsatilla<br />
oenipontana als NATURA 2000 – Gebiete notwendig, um das Tragen der Kosten<br />
durch die öffentliche Hand auf allen Ebenen gewährleisten zu können.
88<br />
8 Abstract<br />
Population size, relocation and competitive behaviour of Pulsatilla oenipontana<br />
DT. & SARNTH.<br />
Pulsatilla oenipontana is one of the most endangered species in the calcareous<br />
grasslands (Mesobrometum) in the surroundings of Innsbruck. The main aim of this<br />
thesis was to study the remnant populations: the number of individuals, the size of<br />
the areas, the density per area and the number of flowers and fruits. A significant<br />
decline was found: from 1761 individuals in 1995 to 181 individuals in 2000. The total<br />
area of Pulsatilla oenipontana was 517 m² in 1999 with a mean density of 0.9 plants<br />
per m². Not only the number of tillers per plant declined but also the number of leaves<br />
per tiller. Depending on the decrease of vegetative fitness also the generative fitness<br />
declined by counting less flowering individuals. In 2000, only 1.75 flowering tillers per<br />
plant were found compared to 1.81 in 1994 (GANAHL unpublished). Only the number<br />
of fruits per flower seemed to be constant over the years.<br />
The planting experiment in the nature reserve in Arzl / Innsbruck in summer 1999<br />
was successful. 54.9 % of the planted seedlings where still alive in the following<br />
spring. The highest survival and the largest amount of individuals were observed on<br />
the microsites of low vegetation and in vegetation gaps.<br />
A density experiment showed the reaction of Pulsatilla oenipontana in competition<br />
with Brachypodium pinnatum. The biomass of Pulsatilla oenipontana was significantly<br />
suppressed by Brachypodium pinnatum. Pulsatilla oenipontana also showed a high<br />
root / shoot - ratio whereas Brachypodium pinnatum invested more assimilates to the<br />
shoots. Brachypodium pinnatum showed the highest biomass production in pots with<br />
5 individuals.<br />
The examinations presented in this thesis show that the populations of Pulsatilla<br />
oenipontana are highly threatened. An extinction of this species during the next few<br />
years has to be assumed. Management and restoration arrangements are highly<br />
necessary. The most important restoration activities are as follows: Mowing the sites<br />
twice a year, once in early summer, followed by sheep grazing in autumn,<br />
respectively. In order to obtain these restoration goals it is necessary to announce<br />
the habitats of Pulsatilla oenipontana as NATURA 2000 areas in order to organize<br />
the restoration measures and to pay the restoration costs by official authorities.
89<br />
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Frühe hat goldene Seiten,<br />
Tauperlen, schaukelnd im Wind,<br />
Wiesen und wellige Weiten,<br />
die voller Wunder sind.<br />
Heinz Mönkemeyer
107<br />
Lebenslauf<br />
Name:<br />
Romed Josef Unterasinger<br />
Geburtsdatum: 9.1.1969<br />
Geburtsort:<br />
Innsbruck<br />
1975 – 1979 Volksschule Dreiheiligen Innsbruck<br />
1979 – 1987 Bundesgymnasium und Bundesrealgymnasium<br />
Sillgasse Innsbruck mit Reifeprüfung<br />
1987 – 1989 Studium der Astronomie, Meteorologie und<br />
Geophysik, Studienzweig Meteorologie an der<br />
Leopold-Franzens-Universität Innsbruck<br />
1989 – 1991 Kolleg für Möbel- und Innesausbau an der Höheren<br />
Technischen Lehranstalt Imst mit Reifeprüfung<br />
1990 – 1996 Lehrtätigkeit an der Musikschule Schwaz<br />
1992 Ableistung des Zivildienstes Lebenshilfe <strong>Tirol</strong><br />
1993 – 2000 Diplomstudium Biologie an der Leopold-Franzens-<br />
Universität Innsbruck<br />
1996 – 1997 Kinderbetreuung der Tochter Katja Knapp<br />
1998 Beginn der vorliegenden Diplomarbeit<br />
2000 – 2002 Diplomstudium Biologie Studienzweig Botanik an der<br />
Leopold-Franzens-Universität Innsbruck<br />
April 2002<br />
Abschluss mit ausgezeichnetem Erfolg