WP 1: Pflanzen-Biodiversität, Produktivität und Futterwert

In diesem Arbeitspaket erfolgt durch die Uni Bayreuth (Professur für Störungsökologie und Vegetationsdynamik) die Untersuchung des Einflusses von klimatischen Veränderungen (z. B. Erwärmung, Dürre) und Landnutzungsänderungen (z. B. Düngung, veränderte Mahdregime) auf die pflanzliche Artenzusammensetzung, die Biomasseproduktion, die Inhaltsstoffe und den Futterwert von Grünlandsystemen. Sowohl auf den 6 SUSALPS-Flächen des translocation-Experiments in Bayreuth, Fendt, Graswang, Esterbergalm, Stubaital und Furkapass, als auch auf den Experimentalflächen und Manipulations-Experimenten in Bayreuth werden jährlich die Artenvielfalt, Biomasse (Produktivität), Futterwert und Landnutzungsänderungen untersucht. Des weiteren untersucht die Uni Bayreuth auch die floristische Artenvielfalt, die Produktivität und den Futterwert auf der re-vitalisierten Brunnenkopfalm im Ammergebirge. Einen Schwerpunkt bei den Untersuchungen in allen Teilprojekten hat die Analyse der funktionellen Attribute und Traits der beobachteten und analysierten Vegetation.

Alle bisherigen Untersuchungsergebnisse im WP 1 zeigen, dass die Niederschlagsbedingungen der entscheidende Schlüssel der Klimaerwärmung für die Artenzusammensetzung und Produktivität im Grünland sind. Langanhaltende Dürre in Kombination mit hohen Tagestemperaturen verändern das Artengefüge im Grünland. Durch das Versetzen von intakten Boden-Pflanze-Einheiten (Mesokosmen) aus alpinen Regionen nach Bayreuth, also in Gebiete mit bis zu 9°C höheren durchschnittlichen Temperaturen und entsprechenden geringeren Niederschlagsmengen kollabierten teilweise die versetzten Grünland-Artengemeinschaften (Abb. 1 A und B). Die an den Ursprungsorten verbliebenen Kontroll-Mesokosmen zeigen dagegen eine fast stabile Artenzusammensetzung der ursprünglichen Grünlandarten (blauen Punkte). In dem Maße, in dem die ursprünglichen, nach Bayreuth versetzten Arten verschwinden, wandern neue Arten aus dem Artenpool der Umgebung in diese frei werdenden Flächen der Mesokosmen ein. Diese übernehmen auch die Produktivität, sodass es fast zu einer paradoxen Situation kommt: die versetzten Artengemeinschaften kollabieren (rote Punkte in Abb. 1 B) aber die Biomasseproduktion bleibt gleich (rote Punkte in Abb. 1 C). Der Anstieg der Biomasse nach dem ersten Jahr mag auf den Effekt der Versetzung der Mesokosmen herrühren.

Auf der Brunnenkopfalm im Ammergebirge fand von 1960 bis 2017 keine Beweidung mehr statt. Ziel dieses Teilprojektes ist es, herauszufinden, welchen Einfluss auf Biodiversität, Bodenkohlenstoff, Stickstoffauswaschungen u.v.m. hat die Reaktivierung einer Alm nach so vielen Jahren der Brache. Seit 2018 kommen daher in den drei Sommermonaten Rinder auf die ca. 4 ha gezäunte Alm. „Grazing for Science“.

Die Uni Bayreuth (Professur für Störungsökologie und Vegetationsdynamik) beschäftigt sich in diesem Teilprojekt mit allen Aspekten der Vegetation. Nach inzwischen 5 Jahren der Analyse zeigen sich anhand der bisherigen Daten leichte Trends: die Wieder-Beweidung der Alm hatte (bisher) keinen deutlichen Einfluss auf die Artendiversität des Grünlands (Abb. 2, mitte). Die Vermutung, die Beweidung würde die grasartigen gegenüber den krautartigen Arten zurückdrängen oder gar die Artenzahl reduzieren, konnte bisher nicht deutlich bestätigt werden. Alle auf der Almfläche wachsenden Arten sind mehrjährige und angepasste Grünlandarten mit langsamen Reaktionsmustern auf Störungsimpulse von außen. Dies unterstreicht die Bedeutung dieser Langzeituntersuchungen. Des Weiteren ist nicht nur der Fraß, sondern auch die mechanische Verletzung durch den Tritt der Tiere eine Störungsgröße, ersichtlich in der Vegetationsbedeckung (Abb.2 oben). Der Einfluss der Beweidung ist in Abb. 2 (unten) erkennbar. Allerdings ist die geerntete Biomasse und damit auch der messbare Beweidungseinfluss über die Jahre stark schwankend, was die deutlichen Einflüsse des saisonalen Wetters und des Zeitpunktes der Schneeschmelze offenbart und weniger auf die Anzahl der Rinder zu schließen lässt.