Inhalt – HYDBOS Pflanzenbestände
Janine DzialekHumboldt-Universität zu Berlin
Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung
2. Methoden
3. Ergebnisse und Interpretation
4. Ausblick und Planung 2011
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1. Einleitung – Pflanzenbestände hydromorpher Böden
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1. Einleitung
Grünland in Brandenburg
44% der Landesfläche Brandenburgs sind hydromorphe Böden – inklusive der Niedermoorböden
288.000 ha werden als Grünland genutzt – das entspricht etwa 20% der Landesfläche
potentielle Erträge der Grünlandflächen liegen bei 40 bis 80 (100) dt TS/ ha/ a
Befahrbarkeit der Flächen ist i.d.R. bei Grundwasserständen von > 60 cm unter GOF gewährleistet
Pflanzenbestände hydromorpher Böden häufig mit geringer/ mittlerer Futterqualität aber in
Trockenperioden ertragssichere Grünlandstandorte
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1. Einleitung – Pflanzenbestände hydromorpher Böden
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Grundwasserstände und Bewirtschaftbarkeit
NASS (+/- 20 cm GOF): Röhrichte und Seggen, zu nass für Grünland
FEUCHT (-21 bis 80 cm GOF): (Nass-/) Feuchtgrünland, feuchtes Wirtschaftsgrünland,
Rohrglanzgras, Extensiv-Wirtschaft
FRISCH (> -80 cm GOF): gutes Wirtschaftsgrünland
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Pflanzename Grundwasser (GW) Futterwert (FW)
Deutsches Weidelgras (Lolium perenne ) frisch sehr hoch
Weißklee (Trifolium repens) frisch sehr hoch
Gemeines Knaulgras (Dactylis glomerata) frisch hoch
Rohrglanzgras (Phalaris arundinacea) feucht mittel
Gemeines Schilf (Phragmites australis) nass niedrig
Sumpf-Segge (Carex acuta) nass sehr niedrig
Sumpfdotterblume (Caltha palustris) nass giftig
GW FW
GW FW
1. Einleitung – Klimawandel & Pflanzenwachstum
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Klimawandel und Pflanzenwachstum (Renken 2008)
erhöhte Temperaturen im Frühjahr/Herbst führen eventuell zu verlängerter Vegetationsperiode
CO2-Düngungseffekt erhöhte Photosyntheseleistung ermöglicht effizientere Wassernutzung, Anstieg der Produktivität
ABER:
verlängerte Vegetationsperiode Entstehung von 2 Vegetationsperioden (Frühjahr/ Spätsommer)
steigender Wasserstress im Sommer (v. a. in Wachstumsperiode April bis Juni)
wegen höheren Transpirationsbedarfs nehmen Versickerung und damit Grundwasserneubildung ab
CO2-Düngeeffekt weniger stark/ unwirksam bei mehrjährigen Pflanzenbeständen
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2. Methodik – Übersicht beeinflussender Faktoren
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VEGETATIONStandort
(Wasser, Boden)Klima
Bewirtschaftung
(Intensität, Wiese/Weide, Düngung)
Erträge (Masse & Qualität)Energiebiomasse
Artenschutz
2. Methodik
2. Methodik – Vegetationsaufnahmen
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Vegetationsaufnahmen
Vegetationsaufnahme nach Braun-Blanquet (1951) und nach Klapp/Stählin (1953)
Aufnahmeflächen á 5x5 m (25 m²) & Messung des Grundwasserstandes vor Nutzung
Berechnung Feuchte-, Stickstoff-, Reaktionszahl (F, N, R nach Ellenberg, 1992)
Nutzwertzahlen
Futterwertzahl FWZ –1 bis 8 (Klapp, 1953)
Mahdverträglichkeit M (Briemle & Ellenberg, 1994)
Trittverträglichkeit TV (Ellenberg, 1952)
Weideverträglichkeit W (Briemle, 2002)
Ertragsschätzungen der Grünlandaufwüchse
mittels des KÄDING-Modells (2005)
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Aufnahmeflächen
Querschnitt eines Durchströmungsmoores (LUA 2004)
3. Ergebnisse – IST-Zustand der Pflanzenbestände
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LandBrandenburg
PlanungsregionUckermark-Barnim
Berlin
PlanungsregionLausitz-Spreewald
naturräumlich-klimatische
DifferenzierungBrandenburg
Randow-Welse Bruch (30 Aufn./ 65 ha)
und
Gartzer Bruch (Artenliste, tw. Deckg.)
Großer Wiesengraben (17 Aufn./ 40 ha)
und
Trampe (Artenliste, Sonderstellung!)
Stauabsenkung Süd – Oberspreewald
(Artenliste, tw. Deckg.)
3. Ergebnisse
3. Ergebnisse – Feucht-/ Nass-Grünland
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Landschaftspflege/ ganz extensive Bewirtschaftung von Feucht-/ Nass-Grünland
Bewirtschaftung: Mulchen, 1-Schnitt, Weide
Lage der Flächen: Randow-Welse-Bruch, Gartzer Bruch, Stauabsenkung Süd Oberspreewald
Bodentyp: tiefgründiges Erdniedermoor
Wasser: Feucht/ Nass, +10 bis -60 cm GOF, Feuchtezahl 7-9, GL-Wasserstufe 4+/5+
Großseggenriede, Schilf- und Rohrglanzgras-Röhrichten
34 Arten (6 Süßgräser, 6 Sauergräser, 2 Binsen, 20 Kräuter) davon
ca. 5 Rote-Liste-Arten z.B. Fuchs-Segge & Wiesen-Alant (RL V/3)
Ertragsabschätzung: 40 – 60 dt TS/ ha
Futterwert: niedrig (4,4 MJ NEL/kg TS, FW 1-3), Weide (Pferde, selektiver
Verbiss durch z.B. Mutterkühe), alternative Biomasseverwertung
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3. Ergebnisse – Extensiv-Grünland
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Extensives Feucht-Grünland
Bewirtschaftung: Umtriebsweide, Mähweide
Lage der Flächen: Großer Wiesengraben Finowfließ
Bodentyp: Gley, Anmoor, Moorgley
Wasser: Feucht, -20 bis -60 cm GOF, Feuchtezahl 5-6, GL-Wasserstufen 3+,4+
Flutrasen mit Resten alten Saatgraslandes (z.B. Dt. Weidelgras 20-40%, Leguminosen 5-10%) mit 16 Süßgräsern, 4 Sauergräsern & Binsen, 27 Kräuter davon 4 Leguminosen
mind. 3 Rote-Liste-Arten z.B. Kuckucks-Lichtnelke RL 3
Relativ geringe Erträge mit 25-45 dt TS/ ha
Futterwert: hoch (6,3-6,4 MJ NEL/kg TS, FW 5-7), Grundfutter und Silage für Milchvieh
Problematik: Zunahme Ampfer-Arten, Binsen
3. Ergebnisse – Extensiv-Grünland
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Frisches Extensiv-Grünland
Bewirtschaftung: Extensive 2 Schnitt-Mähweide
Lage der Flächen: Randbereiche des Randow-Welse-Bruch
Bodentyp: Moorgley, talsandunterlagert
Wasser: Frisch, -120 bis -180 cm GOF, Feuchtezahl 5, GL-Wasserstufen 2-, 1, 2+
Artenarme Knaulgras-Glatthafer-Frischwiese
mit ca. 30 Arten (8 Süßgräser, 22 Kräuter,
keine Leguminosen)
Ertragsabschätzung: 30 – 40 dt TS/ ha
Futterwert (typisch für Extensivierungsflächen):
mittel-hoch (5,2 MJ NEL/kg TS, FW 6-7)
Nutzung als Weide, für Silagefutter für Mutterkühe
3. Ergebnisse – Extensiv-Grünland
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Trampe - Finowfließ
Bewirtschaftung: Extensiv, Mähweide
Bodentyp: k. A.
Wasser: Frisch - Nass, Feuchtezahl 6-8, GL-Wasserstufen 2+ bis 5+
Sonderstellung - ehemaliger Truppen-Übungsplatz - Kooperation mit INKA BB - TP12
Hohe pflanzensoziologische Vielfalt auf kleinem Raum
Schilf-Röhrichte, Groß-, Kleinseggenriede, Feucht-, Frischwiesen mit 63 Arten (davon 10 Rote-Liste-Arten z.B. Großes Zweiblatt RL 3)
Geringe bis mittlere Erträge mit 20-60 dt TS/ ha
Futterwert: niedrig (4,4-4,9 MJ NEL/kg TS, FW 2-4) Einstreu, Weide (selektiver Verbiss), alternative Biomasseverwertung
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3. Ergebnisse – Intensiv-Grünland
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Intensiv-Grünland
Bewirtschaftung: 3/4 Schnitte plus Nachweide
Lage der Flächen: Randow-Welse-Bruch
Bodentyp: Moorgley, talsandunterlagert
Wasser: Frisch/ feucht: -35 bis -120 cm GOF, Feuchtezahl 5-6,
GL-Wasserstufe 1, 2+/-, 3+, 4+
Sehr heterogener Pflanzenbestand mit 37 Arten (12 Süßgräser, 25 Kräuter, keine Leguminosen)
Problem dieser Fläche: Sehr starkes Mikrorelief durch Moorsackung
starke, inselartige Verkrautung mit Ackerkratzdistel, Brennnessel und Quecke
in feuchten Senken v. a. Rohrglanzgras oder Rasenschmiele dominant
Mischung: Rohrglanzgras-Quecken-, Rispen-Quecken-Grasland, Wiesenfuchsschwanzwiese
Ertragsabschätzung: 60 – 80 dt TS/ ha
Futterwert: mittel-hoch (6,2 – 6,6 MJ NEL/kg TS, FW 2-7), Grundfutter und Silage für Milchkühe
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3. Ergebnisse – Intensiv-Grünland – Heterogene Pflanzenbestände
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Ackerfläche
MittelgrabenWiesengraben
A1 A2 A3 A4 A5 A6 A7 A8 A9 A10
Ertr
agsa
nte
ile (
in %
)G
W-S
tan
d (c
m)
Grundwasser
Höhennivellierung
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[m]
A6
A8
A10
3. Ergebnisse – Intensiv-Grünland – Heterogene Pflanzenbestände
GW
-Sta
nd
(cm
)Er
trag
san
teile
(in
%)
Grundwasser
3. Ergebnisse – Überblick der Vegetationsanalysen
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Feucht/ Nass
Großseggen, Röhricht
Biomasse-Erträge hoch
Futterwert gering
Landschaftspflege, Weide, Einstreu, Energiebiomasse
Frisch/Feucht
Intensivgrünland mit extrem heterogenen Pflanzenbeständen
Biomasse-Erträge hoch
Futterwert hoch (Schwankungen!)
Weidefutter, Silage für Milchvieh
Feucht
Altes Saatgrasland auf Flutrasen (artenreich)
Biomasse-Erträge gering
Futterwert hoch
Weidefutter, Silage für Milchvieh
Frisch
Glatthafer-, Knaulgras-Rispen-Grasland
Biomasse-Erträge gering
Futterwert hoch
Weidefutter, Silage, Heu für Mutterkühe u. Jungrinder
4. Ausblick 2011
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Recherche:
- Ableitung künftiger Vernässungssituationen – Szenarien
- Reifeprognose GL (Paulinenaue)
- (Pflege-) Maßnahmen gegen Ampfer/ Binsen/ Disteln
- Klimaeinfluss auf Pflanzen
Fortführung Vegetationsaufnahmen, Beprobung Samenbanken
Ernte der Aufwüchse
- Trockenmasse, Futterqualität/Futterinhaltsstoffe (Rohprotein, Rohfaser,
Energiedichte, Gärqualität, Ernte-/ Nutzungstermine)
genauere Planung am Nachmittag
Anhang – Quellen
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Quellen
KLAPP et al. (1953): Wertzahlen der Grünlandpflanzen. Verlag Schaper, Hannover
KÄDING et al. (2005): Model for calculating grassland yields and forage quality in North-East Germany on the basis of site and management characteristics 20 Arch. of Agronomy and Soil Science 51 (4) 417 – 431.
HERTWIG & PICKERT (2010): Anforderungen an die landwirtschaftliche Grünlandnutzung in Brandenburg, LVLF, MLUV Brandenburg.
RENKEN (2008) „Klimaänderung in Brandenburg“, SR „Regionale Hydrologie“
Anhang – Überblick der Vegetationsanalysen
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Überblick der Ergebnisse der Vegetationsanalysen
Bewirtschaftung Wasser Vegetation Trockenmasse
[dt TS/ ha]
(KÄDING 2005)
Energie-Konz.
[MJ NEL/ kgTS]
(KÄDING 2005)
FW
(KLAPP
1953)
Nutzungsempfehlung
(HERTWIG & PICKERT
2010)
Landschafts-
pflege
(1 Schnitt,
Mulchen, Weide)
Feucht/ nass
+10 bis
-60 cm GOF
Großseggenriede,
Schilf- , Rohrglanzgras-
Röhrichte
(33 Arten, 4 RL-Arten )
35 – 50 4,4 2 – 4 Einstreu
Weide (Pferde,
Schafe, Mutterkühe)
Energetische
Nutzung?
Extensiv
(Umtriebsweide)
Feucht
-20 bis -60
cm GOF
Altes Saatgrasland auf
Flutrasen
(49 Arten, 3 RL-Arten)
25 – 45 6,3 – 6,4 5 – 7 Weide & Silage
(Milchvieh)
Extensiv
(Weide,
Mähweide)
Frisch
-120 bis
-180 cm GOF
Glatthaferwiese,
Knaulgras-Rispen-Grasland
(30 Arten)
30 – 40 5,2 6 – 7 Weide, Silage & Heu
(Mutterkühe, Jungrinder,
Altmelker, Schafe)
Intensiv
(3/4-Schnittwiese
mit Nachweide)
Frisch/
feucht
-35 bis
-120 cm
GOF
Rohrglanzgras-Quecken-,
Rispen-Quecken-Grasland,
Wiesenfuchsschwanzwiese
(37 Arten)
60 – 80 6,2 – 6,6 2 – 7 Weide & Silage
(Milchvieh)
Planung 2011 – Ziele und Exkurse
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-Ernte der Aufwüchse & Ernte-Versuche
Probemahd mit Sense/ Motorsense/ Frontrasenmäher entlang eines Transektes (zwischen schon
installierten Grundwasser-Pegeln) Beprobungsfläche ca. 2m², repräsentative Parzellen als
Dauerbeobachtungsflächen
Probenentnahme direkt aus der Schwad
Bestimmung im Labor: Trockenmasse, Futterqualität/Futterinhaltsstoffe (Rohprotein, Rohfaser,
Energiedichte, Gärqualität, Ernte-/ Nutzungstermine)
Wir sind hier auf Ihre Hilfe angewiesen? Mahd-Termine, Übernachtungsmöglichkeiten…
-Alternativen finden
Etablierungsversuche “Exotischer” Futtergräser z. B. Rohrschwingel, Wasser-Schwaden
Energiebiomasse – Vorstellung Paludi-Kultur
Planung 2011 – Ziele und Exkurse: Exotische Futtergräser
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Handelsuntypische Gräser & Leguminosen feuchter/ nasser Standorte mit mittlerem bis hohem Futterwert:
Art Feuchtezahl F Futterwertzahl FWZ
Wasser-Schwaden (Glyceria maxima) 10 5
Gemeines Schilf (Phragmites australis) 10 2 (höher bei Sprösslingen)
Sumpf-Rispe (Poa palustris) 9 7
Flutender Schwaden (Glyceria fluitans) 9 5
Knick-Fuchsschwanz (Alopecurus geniculatus) 8 4
Rohrglanzgras (Phalaris arundinacea) 8 5
Sumpf-Hornklee (Lotus uliginosus) 8 7
Gemeine Rispe (Poa trivialis) 7 7
Weißes Straußgras (Agrostis stolonifera) 7 7
Rohrschwingel (Festuca arundinacea) 7 4
Legende:
F: Feuchtezahl nach Ellenberg (1992) Skala von 1 bis 111-4 Trockniszeiger5 Frischezeiger,6-8 Feuchtezeiger9 Nässezeiger10 Wechselwasserzeiger
FWZ: Futterwertzahl nach Käding (1953) Skala von -1 bis 8-1 giftig0 kein Futterwert8 höchster Futterwert
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Handelsuntypische Gräser & Leguminosen feuchter/ nasser Standorte mit mittlerem bis hohem Futterwert:
Wasser-Schwaden (Glyceria maxima)
Sumpf-Hornklee (Lotus uliginosus)
Planung 2011 – Ziele und Exkurse: Exotische Futtergräser
Planung 2011 – Ziele und Exkurse: Paludi-Kulturhttp://paludiculture.botanik.uni-greifswald.de
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Paludi-Kultur
- nasse Bewirtschaftung von Mooren
- Anbau von z.B. Schilf, Rohrglanzgras,
Seggen, Erlen, Weiden
Positive Effekte auf Klimaveränderung durch Erhalt der Niedermoore (Wiedervernässung):
- Minderung der Torfmineralisierung (Torferhalt bis hin zu Torfneubildung)
- Verringerung der Treibhausgasemissionen durch Ersatz fossiler Rohstoffe
- Moore mit natürlichen Wasserstand wirken ausgleichend im Landschaftswasserhaushalt (hohe Verdunstungsleistung - klimatischer Ausgleich, Kühlung).
- Wasserrückhalteräume zur Abpufferung von Hochwässern & Sommer-Trockenheit
- Filterwirkung des Moorbodens (stoffliche Entlastung von Grund-, Oberflächenwässern)
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Und der praktische Nutzen von Paludi-Kulturen?
Kombination traditioneller Verfahren (Rohrmahd, Streunutzung) und neuer Verfahren (energetische Verwertung von Moor-Biomasse)
Produkte: Pellets, Briketts und Silage für die energetische Nutzung bis zu Möbeln, Formkörpern, Dachschilf und Blumenerde für die stoffliche Nutzung
Biomasse aus dem nassen Niedermoor für Energieerzeugung
Stoffliche Nutzung von Schilf
Erlen-Wertholz auf wiedervernässtem Niedermoor
Torfmoos auf Hochmoorgrünland als Substratrohstoff für den Gartenbau
Planung 2011 – Ziele und Exkurse: Paludi-Kulturhttp://paludiculture.botanik.uni-greifswald.de