Archiv für die Kategorie: Pflanzenwissen

Unionsliste invasiver Arten

In der EU gibt es rund 12.000 gebietsfremde Arten. Ein kleiner Teil von ihnen erfordert besondere Aufmerksamkeit, da sie heimische Arten in ihrem Bestand gefährden können.

Die EU-Verordnung über die Prävention und das Management der Einbringung und Ausbreitung invasiver gebietsfremder Arten soll verhindern, dass sich diese Arten ausbreiten, beziehungsweise ein schnelles Reagieren ermöglichen, wenn sich erste Anzeichen einer Ausbreitung zeigen. Um welche Arten genau es sich handelt, steht in der „Unionsliste“. Von den insgesamt 88 aufgeführten invasiven Arten sind 40 Gefäßpflanzen. In einer Artikel-Serie, die zunächst in der Flora-Incognita-App veröffentlicht wurde, stellen wir diese vor – beginnend mit Sträuchern und Bäumen, nun gefolgt von den Wasserpflanzen.

Verbreitung und Schaden

Der Hauptgrund für die Verbreitung von invasiven Wasserpflanzen ist das unsachgemäße Entsorgen von Aquarien- und (Gartenteich-) Zierpflanzen in der Natur. Trotz des bestehenden Handelsverbots sind manche der gelisteten Arten in Geschäften oder über nachbarschaftliche Tauschaktionen erhältlich. In einem geeigneten Lebensraum angekommen, verbreiten sie sich rasch, zum Beispiel durch Ausläufer und Stängelstücke, die durch Vögel oder Boote abgetrennt werden. Alle hier vorgestellten Arten können massive Bestände auf und unter Wasser bilden, in dessen Folge es zu schweren Störungen der Nahrungskette und Nährstoffdynamik im Gewässer kommt. In zahlreichen Ländern fallen für Management-Maßnahmen zur Gewässerreinigung bereits viele Millionen an Kosten an.

Wasserhyazinthe (Eichhornia crassipes)

Zu den 100 gefährlichsten Neobiota weltweit zählt die Wasserhyazinthe (Eichhornia crassipes). Sie stammt aus den Tropen Südamerikas und wurde als Teichbepflanzung weltweit in den Handel gebracht. Ohne Fressfeinde vermehrt sie sich massenhaft, in nur 2 Wochen verdoppelt sie ihre Fläche. Unter dem dicken Pflanzenteppich, der Schifffahrt und Fischerei behindert, sterben andere Wasserpflanzen. Das führt zu einer chemischen Veränderung des Wassers, die auch Fische verenden lässt. Zudem reduziert der Bewuchs die Fließgeschwindigkeit des Wassers, was zu einer Verschlammung führt.

Invasive Pflanzen am Wasser und in flachen Zonen

Sowohl das Großblütige Heusenkraut (Ludwigia grandiflora), als auch sein Verwandter, das Flutende Heusenkraut (Ludwigia peploides) bilden in kürzester Zeit dichte Teppiche aus, und schon Stücke von 1 cm Länge reichen aus, um einen neuen Bestand aufzubauen. Anfällig für Invasion durch das Alligatorkraut (Alternanthera philoxeroides) sind vor allem natürliche und naturnahe Wälder, Uferbereiche und Feuchtgebiete. Mit seinen bis zu 10 Meter langen Stolonen bildet er dichte, verwobene Teppiche aus. Zur Blütezeit ragen diese über das Wasser hinaus – allerdings wurden neophytische Bestände noch nicht blühend beobachtet. Hier erfolgt die Vermehrung vegetativ.

(Meist) untergetaucht lebende Arten in langsam fließenden Gewässern

Die Schmalblättrige Wasserpest (Elodea nuttallii) gedeiht bis in 3 Metern Tiefe und bildet dichte Bestände aus, die andere, sensible Arten wie die gefährdete Krebsschere (Stratiotes aloides) verdrängen. Die Wechselblatt-Wasserpest (Lagarosiphon major) bildet sogar bis zu 5 Meter lange Sprosse aus. Zwei weitere Unterwasserpflanzen sind die Karolina-Haarnixe (Cabomba caroliniana), die trotz ihrer subtropischen Herkunft Winterfröste überdauern kann und das Verschiedenblättrige Tausendblatt (Myriophyllum heterophyllum), welches in bis zu 10 Metern Tiefe wurzeln und dennoch Wasseroberflächen komplett bedecken kann.

(Meist) auf der Oberfläche wachsende Arten in langsam fließenden Gewässern

Der Große Wassernabel (Hydrocotyle ranunculoides) breitet sich entlang von Fließgewässern aus, wo seine bis zu 6 cm breiten, rundlichen Blätter über dem Wasser geschlossene Decken bilden. Die Bekämpfung der Art kostet in den Niederlanden rund 10.000 Euro pro Kilometer Kanal. Der Wassersalat (Pistia stratiotes) ist als Muschelblume trotz Verbots häufig im Handel erhältlich. Seine Samen können Trockenheit und Frost überdauern. Große Bestände beeinträchtigen die Wasserwirtschaft und reduzieren die Lichtverfügbarkeit im Wasser.

Klimawandel treibt Verbreitung voran

In manchen Thermalgewässern Ungarns und Italiens gilt der Falsche Wasserfreund (Gymnocoronis spilanthoides) bereits als etabliert und verändert mit seinen langen Sprossen die Gewässerstrukturen. Aufgrund des Klimawandels gibt es jedoch in weiten Teilen Europas zahlreiche Flüsse, Kanäle, Seen und Teiche, die potentiell als zukünftiger Lebensraum in Frage kommen würden. Das gleiche gilt für den frei schwimmenden Wasserfarn (Salvinia molesta), der unter günstigen Bedingungen langsame Fließgewässer mit bis zu 1 m dicken Matten bedecken kann. Aber auch das Brasilianische Tausendblatt (Myriophyllum aquaticum) profitiert von höheren Wassertemperaturen.

Achtung! Die auf der Unionsliste geführten Arten dürfen nicht vorsätzlich in das Gebiet der EU verbracht werden, gehalten, gezüchtet, gehandelt, verwendet, getauscht, zur Fortpflanzung gebracht und in die Umwelt freigesetzt werden!

Titelbild: Wasserhyazinthe, Dinesh Valke from Thane, India, CC BY-SA 2.0, via Wikimedia Commons

Botanischer Steckbrief der Fichte

Die Gemeine Fichte (Picea abies), aufgrund ihrer Rindenfärbung manchmal auch Rotfichte genannt, ist eine der dominierenden Baumarten in den Mittel- und Hochlagen unserer Gebirge und eine wichtige Grundlage der forstlichen Wertschöpfung. Auch wenn diese Baumart in tieferen Lagen durch die Trockenheit der letzten Jahre stark zurückgegangen ist, wird sie im niederschlagsreichen Bergland weiterhin eine wichtige wirtschaftliche Rolle spielen. Die Fichte ist eingeschlechtig und windbestäubt und weist innerhalb ihres Verbreitungsgebietes in Europa und Asien eine sehr hohe morphologische Variabilität auf. Die im deutschen Bergland vorkommende heimische (autochthone) Fichte P. abies subsp. oder var. alpestris unterscheidet sich durch ihre schmalere und zylindrischere Krone deutlich von den Fichten tieferer Lagen.

Schadereignisse und Waldumbau

Die „Hochlagenfichten“ wurden vor allem im 19. und 20. Jahrhundert durch Rodung, Sturm und Borkenkäferbefall stark reduziert, wie das Bild zeigt. Die Pflanzung von standortfremden „Tieflagenfichten“ nach diesen Ereignissen verstärkte die Verdrängung der Hochlagentypen durch genetische Vermischung der nachfolgenden Generationen. Viele Bestände sind bereits erloschen oder vom Aussterben bedroht, wie beispielsweise die über >250 Jahre alten „Oberhofer Schloßbergfichten“ in Thüringen, die im Titelbild dieses Artikels  zu sehen sind. In den letzten Jahren setzte sich die Erkenntnis durch, dass nur durch einen naturnahen Waldumbau im Gebirge den Nachteilen nicht angepasster Fichtenbestände durch Schneebruch, Sturmschäden und Schädlinge entgegengewirkt werden kann. Diese Schäden sind vermutlich auf den instabileren Wuchs und die wind- und nebelfrostempfindliche, ausladende Krone der Tieflagenfichten zurückzuführen.

Forschung

Bisher erschwerte das Fehlen einer Übersicht leicht zugänglicher Merkmale (z. B. Phänologie, Kronenarchitektur oder Zapfen) die Ansprache und damit die Förderung bzw. Entnahme beider Fichtentypen. In einer kürzlich erschienenen Studie von Dr. Kevin Karbstein und Mitarbeiter:innen hauptsächlich von ThüringenForst wurden die Ergebnisse aus über 70 Jahren Hochlagenfichtenforschung zusammengefasst, bewertet und hinsichtlich ihrer Eignung für die forstliche Praxis und den zukünftigen Waldumbau diskutiert.

Wuchsform „Hochlagenfichte“

Innerhalb eines jungen Bestandes (<30-40 Jahre) zeichnen sich Hochlagenfichten durch einen früheren und schnelleren Austrieb, einen gedrungenen, kugeligen Wuchs mit teilweise starker Verzweigung, und insgesamt einer geringeren Gesamthöhe aus. Die Höhenunterschiede zwischen wenige Jahre alten Hoch- und Tieflagenfichten können erheblich sein (ca. 20 vs. 35-40cm). Der bei jungen Hochlagenfichten oft fehlende zweite Jahrestrieb (August- oder Johannistrieb genannt) wurde mehrfach erfolgreich als Höhenlagentest eingesetzt. Diese Anpassungen sind vermutlich die Ursache für die geringere Wuchsleistung von Hoch- im Vergleich zu Tieflagenfichten in unseren Mittelgebirgen. Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal beider Wuchsformen ist die Anzahl der Bänder der Spaltöffnungen an der Unterseite der Nadeln, wie hier im Bild gezeigt.

Krone und Zapfen
Hochlagenfichten zeigen außerdem mit zunehmendem Baumalter eine bürsten- bis plattenartige Kronenverzweigung mit schmaler, walzenförmiger Krone, kürzeren Seitenästen, geringerem Kronendurchmesser, dichter sitzenden Nadeln und verkehrt eiförmigen Zapfenschuppenkörper (obovata-Typ) mit breit abgerundeter Spitze. Die in der forstlichen Praxis häufig angewandte Kronenverzweigung ist erst nach ca. 75 Jahren Entwicklungszeit sicher ansprechbar. Die Kronenmerkmale der Hochlagenfichten bedingen vermutlich eine höhere Bruchfestigkeit gegenüber Sturm und Nebelfrost.

Fichten-Genetik und Waldumbau

Insgesamt ist bei der Unterscheidung von Hoch- und Tieflagenfichten zu beachten, dass die morphologischen Unterschiede wahrscheinlich nur durch sehr wenige DNA-Unterschiede und vor allem durch umweltabhängige Veränderungen außerhalb der DNA (epigenetisch) erzeugt werden. Die erwähnten morphologischen Unterschiede treten aufgrund häufigen genetischen Austausches oft nur graduell auf, was deren Ansprache erschwert. Die Studien deuten außerdem darauf hin, dass je nach Umweltbedingungen immer wieder eine bestimmte Variante aus dem regionalen Genpool selektiert wurde. Die Schadereignisse des 20. Jahrhunderts mit der Einbringung gebietsfremder Tieflagenfichten in Gebirgslagen haben dieses Gleichgewicht gestört. Durch die Wiedereinbringung angepasster Fichtengenotypen können die Mischwälder der Berglagen wieder stabilisiert und für die Zukunft gestärkt werden.

Quellen:

Karbstein et al. (2021). “High-altitude spruces” in Central Europe – a summarizing contribution to phenotypic and (epi)genetic differentiation within Picea abies (L.) H.KARST.

Schreiber, A., Elmer, W. und Erlbeck, G. (1999): Die Orkankatastrophe und Borkenkäferkalamität im Thüringer Wald 1946 bis 1954 – 50 Jahre danach. Mitteilungen des Thüringer Forstvereins e.V., Sonderdruck.

Apel, J. und Hoffmann, J. (1965): Über Vorkommen und Zusammensetzung autochthoner Höhenfichtenbestände und die Bedeutung der Fichtentypen für die Bewirtschaftung der höheren Lagen des Thüringer Waldes. Die sozial. Forstwirtschaft 15: S. 242–246.

Caré, O., Gailing, O., Müller, M., Krutovsky, K. V. und Leinemann, L. (2020): Crown morphology in Norway spruce (Picea abies [KARST.] L.) as adaptation to mountainous environments is associated with single nucleotide polymorphisms (SNPs) in genes regulating seasonal growth rhythm.

Die Pflanzengesellschaft des Jahres

Feuchte Wiesen auf nährstoffreichen Böden – noch vor wenigen Jahrzehnten waren artenreiche und bunt blühende Sumpfdotterblumen-Wiesen landschaftsprägend zu finden. Heute fallen diese großflächigen Feuchtgrünländer vor allem der Entwässerung zum Opfer, oder sie werden zu Intensivgrünland und Äckern umgewandelt. Calthion-Gesellschaften beinhalten zahlreiche gefährdete Tier- und Pflanzenarten, aber sind auch Lebensraum für unzählige Insekten, Spinnen und Vögel. Um ihren Schutz und Maßnahmen zur Wiederherstellung zu unterstützen, sind diese Wiesengesellschaften von der „Floristisch-soziologischen Arbeitsgemeinschaft“ im Jahr 2024 zur Pflanzengesellschaft des Jahres gewählt worden. Du erkennst sie an den folgenden Kennarten:

Sumpfdotterblume (Caltha palustris)

Die Sumpfdotterblume Caltha palustris gehört zu den Hahnenfußgewächsen und ist in Europa, Asien und Nordamerika weit verbreitet. Je nach Standort kann sie 15-60 cm groß werden und zeigt ab dem März ihre leuchtend gelben, nektar- und pollenreichen Blüten. Die Blühdauer kann je nach Standort bis in den Juni hinein dauern, und gelegentlich kommt es im ausgehenden Sommer zu einer Zweitblüte. Typische Standorte sind Quellen, Bäche und wassergefüllte Gräben, aber wenn Du die *Calthion*-Gesellschaften suchst, halte eher nach feuchten Wiesen Ausschau. Dort findest Du dann möglicherweise auch die anderen Vertreter der Gesellschaft.

Sumpf-Pippau (Crepis paludosa)

Dieser gelbblühende Korbblütler wird meist etwa 30-80 cm groß, kann aber in Ausnahmefällen auch über einen Meter erreichen. Das Finden eines Sumpf-Pippau Crepis paludosa allein zeigt noch keine Calthion-Gesellschaft an, denn die Art ist in Deutschland weit verbreitet und nur in Trockengebieten selten. Bienen, Fliegen und Falter bestäuben seine Blüten, die auf einem dünnen Stängel über großen, buchtig gezähnten Laubblättern sitzen. Findest Du neben den beiden eben vorgestellten Arten auch noch die folgenden, hast Du mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit den richtigen Standort gefunden.

Sumpf-Vergissmeinnicht (Myosotis scorpioides)

Von Mai bis September kann man die 15-80 cm großen, krautigen Sumpf-Vergissmeinnichte Myosotis scorpioides mit ihren behaarten Laubblättern himmelblau blühen sehen. Sie stehen entweder aufrecht oder lehnen sich Richtung Boden, wo sie oberirdische Ausläufer bilden können. Der gelbe Ring (ein sogenannter Saftmalring) im Blüteninneren soll Bestäuber anlocken. Am Grund der Blüte wird Nektar für Insekten angeboten, die einen langen Rüssel haben, wie viele Falter, Bienen und manche Fliegen. Diese Fluginsekten sind auch häufig zu finden am:

Schlangen-Knöterich (Bistorta officinalis)

Der Schlangen-Knöterich Bistorta officinalis kann zwischen 20 und 100 cm groß werden. Seine rosafarbenen Blütenstände (Scheinähren) sind zwischen Mai und Juni weithin sichtbar und locken eine Vielzahl von Bestäubern an. Für die Raupen des Blauschillernden Feuerfalters und des Randring-Perlmuttfalters ist diese Art die bevorzugte Futterpflanze. Ihren Namen verdankt sie ihrem kräftigen Rhizom, welches s-förmig gewunden ist. Auch der Gattungsname *Bistorta* lässt sich mit „zweifach verdreht“ übersetzen. Fällt ihr Standort trocken, zieht sie sich in dieses Rhizom zurück und überdauert so die Zeit, bis es wieder feucht genug für einen erfolgreichen Austrieb ist.

Kohl-Kratzdistel (Cirsium oleraceum)

Eine typische Ausprägung der Calthion-Gesellschaften sind Kohldistel-Wiesen. Hier kommt die namensgebende Kohl-Kratzdistel Cirsium oleraceum bestandsbildend vor. Sie kann Wuchshöhen von bis zu 170 cm erreichen, und fällt durch ihre sehr großen, aber weichen und nicht stechenden Laubblätter auf. Zwischen Juni und Oktober bildet sie pro Pflanze zwei bis sechs Blütenstände aus, die in disteltypischen Blütenkörbchen stehen und von gelb-grünen, dornigen Hochblättern umgeben sind. Diese werden von Hummeln bestäubt und ihre Samen schließlich vor allem von Vögeln wie Finken, Meisen und Kreuzschnäbel verbreitet.

Binsen und Gräser

Natürlich sind Sumpfdotterwiesen auch Lebensraum von Süß- und Sauergräsern. Auch wenn diese nicht von auffälligen, bunten Blüten gekennzeichnet sind, so sind sie für die Pflanzengesellschaft als Lebensraum von großer Bedeutung. Um also sicher zu sein, eine *Calthion*-Gesellschaft gefunden zu haben, sollten die folgenden Charakterarten vorhanden sein: Trauben-Trespe Bromus racemosus, Flatter-Binse Juncus effusus, Wald-Simse Scirpus sylvaticus und die Spitzblütige Simse Juncus acutiflorus.

Weitere Arten

Neben den vorgestellten Kennarten und den typischen Gräsern kommen in Calthion-Gesellschaften auch noch begleitend andere Pflanzenarten vor, die an dieser Stelle nicht einzeln vorgestellt werden sollen. Aber ein Klick auf den Link führt Dich zum jeweiligen Steckbrief. Das Breitblättrige Knabenkraut Dactylorhiza majalis findest Du an den (wenigen) Standorten, wo es vorkommt, recht häufig. Unter den Orchideen ist es eine, die einen Nährstoffeintrag noch am ehesten toleriert. Des Weiteren gehören der gelbe Sumpf-Hornklee Lotus pedunculatus, Bach-Kratzdisteln Cirsium rivulare und das Wasser-Greiskraut Senecio aquaticus zu den Charakterarten der Sumpfdotterblumen-Wiesen.

Ein neues Abzeichen für Dich!

Wenn Du diese Nachricht lesen willst, musst Du 15 der Kennarten dieser Pflanzengesellschaft finden. Die meisten haben wir soeben vorgestellt, und wir hoffen, dass Du nun wachen Auges durch die nächste Feuchtwiese gehen wirst. Natürlich sind die Standorte dieser Pflanzengesellschaft selten, und so kannst Du Dir das Abzeichen auch verdienen, wenn Du die Arten einzeln findest und mit Flora Incognita bestimmst.

Titelbild: Sumpfdotterblumen-Wiese, S. Schneider, tuexenia

 

 

Dieser Artikel wurde 2024 in der Flora-Incognita-App als Story angezeigt. In der Pflanzenbestimmungs-App findest Du jederzeit spannende Informationen zu Pflanzen, Ökologie, Artenkenntnis, sowie Tipps und Tricks zum Pflanzenbestimmen. Schau‘ doch mal rein!

Biodiversität – Die Serie

Neben der Artenvielfalt und der Vielfalt von Lebensräumen ist die genetische Vielfalt eine der drei bedeutendsten Säulen der Biodiversität. In der letzten Flora Story haben wir uns intensiver mit der Artenvielfalt beschäftigt. In der heutigen Story gehen wir genauer auf den Aspekt der genetischen Vielfalt innerhalb einer Art ein.

Genetische Vielfalt

Eine Art besteht aus Individuen, die sich zwar sehr ähnlich sind, aber kleine Unterschiede in ihrer Erbinformation aufweisen. Gibt es viele dieser kleinen Unterschiede, dann hat diese Art das Potenzial, sich leicht an neue Umweltbedingungen anzupassen. Ein Beispiel: Tragen manche Individuen einer Population die Eigenschaft mit sich, sich trotz hoher Bodenfeuchte weiter fortpflanzen zu können, und andere Individuen tragen die Eigenschaft mit sich, das bei Trockenheit zu können, dann ist der Fortbestand dieser Art recht wahrscheinlich, auch wenn sich die Standortbedingungen ändern.

Nicht alle Gene sind immer aktiv

In Pflanzen sind zu unterschiedlichen Zeiten und unter wechselnden Bedingungen im Durchschnitt etwa 30.000 Gene aktiv. Ob und wie gut eine Pflanze gedeiht, inwieweit sie sich an ihre Umgebung anpassen und klimatischen Veränderungen begegnen kann, kommt also darauf an, wie groß der Pool an möglichen aktivierbaren Genen ist. Betrachtet man nun ein einzelnes Gen, so hängt dessen Aktivierung unter anderem davon ab, wo und wie die Pflanze lebt: Einzeln? In einer dichten Population? Vollsonnig oder im Schatten? Auch Aspekte wie Feuchtigkeit oder die chemische Bodenzusammensetzung spielen eine Rolle.

Nicht alle Individuen müssen sich anpassen

Es gibt auch Pflanzen, die können sogar Gene aktivieren, um „Hilferufe“ auszusenden. Sie bilden dann beispielsweise Duftstoffe, die Nützlinge anlocken, um Schädlinge zu fressen. Experimente von Wissenschaftler:innen des Max-Planck-Instituts für Chemische Ökologie haben [gezeigt](https://elifesciences.org/articles/04490), dass es mitunter ausreicht, wenn nur einzelne Pflanzen innerhalb einer größeren Population diese genetische Ausprägung entwickeln, um alle benachbarten Pflanzen zu schützen.

Vielfalt als Basis für Evolution

Die genetische Vielfalt innerhalb einer Art ist auch die Grundlage für die Bildung ganz neuer Arten. Es gibt hierfür verschiedene Konzepte, die sich vor allem darin unterscheiden, ob es zu einer räumlichen Trennung (durch Gebirgs- und Inselbildung, Stürme) von Populationen kommt oder nicht.

• Ist das der Fall, kann es keinen genetischen Austausch mehr unter den Gruppen geben und durch Mutation und Selektion entstehen schließlich neue Arten.
• Artbildung ohne räumliche Trennung: durch spontane Mutation der Fortpflanzungsorgane können sich Individuen nicht mehr untereinander vermehren. Die veränderte Population spaltet sich von der ursprünglichen Art ab.
• Artbildung trotz Genfluss: Wie zu Beginn der Story gezeigt, kann eine hohe genetische Variabilität innerhalb einer Art dafür sorgen, dass diese an völlig unterschiedlichen Standorten gedeihen kann. Über lange Zeiträume hinweg sorgen schließlich kleinste Veränderungen dafür, dass aus diesen angepassten Populationen neue Arten entstanden sind.

 

Dieser Artikel wurde im Frühjahr 2024 in der Flora-Incognita-App als Story angezeigt. In der Pflanzenbestimmungs-App findest Du jederzeit spannende Informationen zu Pflanzen, Ökologie, Artenkenntnis, sowie Tipps und Tricks zum Pflanzenbestimmen. Schau‘ doch mal rein!