Neu angelegter Wiesenstreifen

© Thomas Frank

REGRASS 2: Re-Etablierung von Graslandstreifen zur Förderung von Biodiversität und Ökosystemleistungen im Agrarland

Projektleitung

Thomas Frank

Forschungseinrichtung

BOKU

Projektnummer

101565

Projektlaufzeit

-

Finanzierungspartner

Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus

Allgemeine Projektinformationen

Schlagwörter (deutsch)

Biodiversität, Insekten, Spinnen, Bestäuber, Nützlinge, Restauration, Wiesen

Titel, Abstract, Schlagwörter (englisch)

Titel (englisch)

Re-establishing grasslands to promote farmland biodiversity and key ecosystem services

Abstract (englisch)

The goals of the project are to (i) document the long-term development of richness, abundance and species compositions of insects and spiders in newly established meadows, (ii) document the long-term development of the ecosystems services biological pest control and pollination in newly established meadows, (ii) compare the insect biodiversity in newly established meadows, well-established traditional species rich meadows and so-called ÖPUL biodiversity areas, (iv) formulate recommendations for the design of ecological compenstation areas regarding plant species composition and age, (v) make recommendations for plant seed composition, establishment and management of newly established meadows on arable land.
Epigeic predatory arthropds (spiders, carabid beetles) are sampled with pitfall traps in April-June 2021-2022, within the pollinators hoverflies are observed in 2 m2 areas, solitary bees, honey bees and bumble bees in 10 m2 areas in May-August 2021-2022. For the comparison of new meadows, traditional meadows and ÖPUL biodiversity areas, besides hoverflies, solitary bees and bumble bees, butterflies are recorded by transect walking over the entire grassland, orthopteran identification is done acoustically by standing in the centre of each grassland plot and identifying the species-specific calls, and heteropteran bugs are recorded by sweep netting at a constant pace along a straight transect. For estimation of biological pest control efficacy, predation rate of epigeic predators is measured on adult Drosophila flies in May-August 2021-2022. For the evaluation of pollination success two reproduction parameters (mean number of seeds and mean seed mass per flower) will be observed in an insect pollinated plant(Hypochaeris radicata). Plant development in the grassland habitats will be measured in 3 x 3 m areas in 2021 and 2022.
In 2017-2019 the newly established meadows were shown to harbour particularly high numbers of pollinators. Spiders had highest activity densities in newly established meadows, and significantly higher numbers in cereal areas close to than far from new meadows, which suggests an interaction between new meadows and nearby cereal areas. These promising results refer to the initial phase of new meadows. However, as we do not know whether such trends persist a prolongation of the project over six years in total is urgently required.

Projektziele

Die Ziele des Projektes sind: (A) Dokumentation der langfristigen Entwicklung von Insektengemeinschaften (Abundanz und Artenzusammensetzung) in neu angelegten Wiesen. (B) Dokumentation der langfristigen Entwicklung der Ökosystemdienstleistungen Schädlingsregulation und Bestäubung. (C) Dokumentation von Unterschieden zu aktuellen ÖPUL Biodiversitätsflächen und traditionellen artenreichen Wiesen. (D) Formulierung daraus abgeleiteter Empfehlungen zur Gestaltung ökologischer Ausgleichsflächen hinsichtlich Pflanzenzusammensetzung und Alter. (E) Empfehlungen zur Saatgutzusammensetzung, Anlage und Pflege von neu etablierten artenreichen Wiesen auf Ackerland.

(A) Dokumentation der langfristigen Entwicklung von Insektengemeinschaften (Abundanz und Artenzusammensetzung) in neu angelegten Wiesen: Das erste Ziel der vorliegenden Studie ist es, die Biodiversität von Insekten und Spinnen in den neu angelegten Wiesen über einen längeren Zeitraum zu untersuchen. Dazu sollen Untersuchungen aus dem Vorprojekt, das die ersten 3 Jahre der Entwicklung abdeckt, fortgeführt werden. Bei einem angestrebten Projektstart in 2021 kann der Beobachtungszeitraum von 3 auf 6 Jahre ausgedehnt werden. Da das Projekt eine sehr große Anzahl an verschieden Insektengruppen untersucht ( Wildbienen, Honigbiene, Hummeln, Schwebfliegen, Schmetterlinge, Laufkäfer, Spinnen, Heuschrecken und Wanzen) können einzigartige vergleichende Daten zur langfristigen Entwicklung gesammelt werden. Verschiedene Arten, aber auch verschiedene Organismengruppen reagieren unterschiedlich schnell und können neu geschaffene Lebensräume in unterschiedlicher Geschwindigkeit erobern. Bisherige Studien und unsere eigenen Ergebnisse zeigen deutliche Unterschiede zwischen den Organismengruppen, wobei über längerfristige Entwicklungen wenig bekannt ist. Ein Ziel dieses Projektes ist herauszufinden, wie schnell eine stabile und somit nachhaltig persistente Artengemeinschaft von Insekten und Spinnen auf neu geschaffenen Flächen etabliert werden kann. Erst eine langfristige Beobachtung wird uns zeigen, welche Artengruppen eine neu geschaffene Fläche zu welcher Zeit besiedeln oder nutzen, und wie lange es dauert bis sich eine stabile Population auf den neu geschaffenen Wiesen einstellt.
(B) Dokumentation der langfristigen Entwicklung der Ökosystemdienstleistungen Schädlingsregulation und Bestäubung: Da sich im Laufe der Entwicklung der Flächen die Artengemeinschaft von einer Ackerfauna mit hoch störungstoleranten Arten in eine Wiesenfauna ändert, verändert sich auch die Effektivität von Ökosystemleistungen. Das Blütenangebot in den Flächen ändert sich durch ablaufende Konkurrenzprozesse unter den Pflanzenarten mit dem Alter der Flächen, und damit ändert sich auch die Artenzusammensetzung und Abundanz der Bestäuber. Längerfristige Beobachtungen werden zeigen, in welcher Phase der Entwicklung derartige neu angelegte Flächen welchen Nutzen für bestäubende Insekten liefert. Ähnliches gilt auch für die Schädlingsregulation. Äcker werden oft von wenige Arten von Laufkäfern und Spinnen dominiert. Diese Arten übernehmen dort auch den Hauptteil der Prädation und somit der Schädlingskontrolle. Im Zuge der Entwicklung zu einer Wiese wird die Artengemeinschaft artenreicher und hinsichtlich der Dominanzverhältnisse ausgewogener werden. Dadurch sollten sich auch die Prädationsraten ändern. Ein Ziel dieses Projektes ist es die zu erwartenden Veränderungen bezüglich der Effektivität der Schädlingsregulation zu dokumentieren.

(C) Dokumentation von Unterschieden zu aktuellen ÖPUL Biodiversitätsflächen und traditionellen artenreichen Wiesen: Die im Vorprojekt angelegten Flächen sind im Zielzustand artenreiche Mähwiesen ähnlich den traditionellen Wienerwaldwiesen. Diese unterscheiden sich hinsichtlich der Artenzusammensetzung deutlich von den ÖPUL Biodiversitätsflächen, die eine Dominanz von Leguminosen aufweisen. Ein Ziel des Projektes ist ein Vergleich der neu angelegten Wiesen mit den ÖPUL Biodiversitätsflächen und den traditionellen Wienerwaldwiesen. Diese vergleichenden Untersuchungen wurden im Vorprojekt bereits durchgeführt und sollen nun über einen längeren Zeitraum fortgeführt werden.

(D) Formulierung daraus abgeleiteter Empfehlungen zur Gestaltung ökologischer Ausgleichsflächen hinsichtlich Pflanzenzusammensetzung und Alter: Aufbauend auf dem Wissen aus einer sechsjährigen Entwicklung sollte es uns möglich sein Effektivität von derartigen Ausgleichsflächen in Abhängigkeit von der Entwicklungsdauer einzuschätzen. Einerseits die Effektivität hinsichtlich der allgemeinen Biodiversität von Insekten und Spinnen, andererseits auch die Effektivität als Sekundärhabitat, Futterhabitat oder neuer Lebensraum für anspruchsvollere Arten. Daraus, so ein Ziel der Studie, sollte ein optimaler Mix an kurz- und langfristigen Maßnahmen vorgeschlagen werden, mit dem die Biodiversität in der Agrarlandschaft am besten gefördert werden kann.

(E) Empfehlungen zur Saatgutzusammensetzung, Anlage und Pflege von neu etablierten artenreichen Wiesen auf Ackerland: Mit der Etablierung artenreicher Wiesen auf nähstoffreichen Ackerböden unter Berücksichtigung lokaler Artenzusammensetzung wird anbautechnisches Neuland betreten. Natürlich gibt es Erfahrungen aus der Anlage von Wechselwiesen. Allerdings ist eine Wechselwiese ein klassisches Wirtschaftsgrünland, in dem konkurrenz- und wuchsstarke Arten zur Anwendung kommen. Der Zielzustand der im Projekt angelegten Wiesen ist eine artenreiche Wiese ähnlich der extensiv bewirtschaften traditionellen Wienerwaldwiesen. Die Nährstoffausstattung derartiger Wiesen ist wesentlich geringer als der eines Ackerbodens. Die anfänglich hohe Nährstoffverfügbarkeit der Ackerböden verändert die Konkurrenzverhältnisse der angesäten Arten im Vergleich zu Wiesen beträchtlich. Dies birgt die Gefahr, dass konkurrenzschwächere Arten nach der Ansaat verschwinden. Um dies zu verhindern muss die Zusammensetzung des Saatgutes sowie die Bewirtschaftung entsprechend angepasst werden. Trotz einschlägiger Erfahrungen und dem Wissen der Experten von Raumberg-Gumpenstein ist die Anlage von artenreichen Wiesen auf Ackerböden immer noch ein Experimentierfeld. Langzeitbeobachtungen aus diesem Projekt werden dementsprechend wertvolle Erfahrungen liefern. Ein Ziel des gegenständlichen Projektes ist es somit auch Empfehlungen zur Zusammensetzung von Saatgutmischungen hinsichtlich Artenkombinationen und Mengenverhältnissen für einen derartigen Anwendungsfall zu erarbeiten. Um den etablierten Pflanzenbestand stabil und bei möglichst hohem Kräuteranteil botanisch divers zu halten, ist eine Abfuhr des Schnittmaterials zwingend notwendig. Begleitende Empfehlungen zur Verwertung der anfallenden Biomasse (Mengen, Futterwert, alternative Verwertungsmöglichkeiten, Belassen des 2. Schnitts) sollen bis Projektende aus den Daten abgeleitet werden können.

Praxisrelevanz

Vorliegendes Projekt wird Erkenntnisse darüber liefern, welche Auswirkungen neu angelegte Wiesen auf die Biodiversität von Arthropoden und die Ökosystemleistungen biologische Schädlingskontrolle und Bestäubung haben. Dies muss im Zusammenhang mit dem zunehmenden Verlust von extensiven Wiesen in der EU und dem rapiden Insektensterben gesehen werden. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken, ist die Etablierung von mehrjährigen extensiven Wiesen von großer Bedeutung. Da die Schaffung von großflächigen extensiven Wiesen aufgrund agrarischer Vorgaben meist nicht möglich ist, sollten die kleinen oder streifenförmigen neu etablierten Wiesenflächen effizient im Sinne der Biodiversitätsförderung angelegt werden. Also, wenn man nur wenig Fläche zur Verfügung hat, sollte diese gut genutzt werden. Genau hier setzt REGRASS 2 an. Aufgrund unserer bisherigen Erfahrungen aus dem Projekt REGRASS kann gesagt werden, dass uns dies für die Jahre 2017-2019 gelungen ist. Daher ist es in REGRASS 2 wichtig nachzuweisen, ob die bisherigen positiven Entwicklungen bis ins Jahr 6 nach Ansaat der neuen Wiesen anhalten. Sollte dem so sein, wären unsere neu angelegten Wiesen ein vielversprechender Habitattyp für künftige ÖPUL-Programme. Nachdem die Agrarumweltprogramme der verschiedenen europäischen Länder hinsichtlich der Förderung und Erhaltung der Biodiversität unterschiedlich wirksam sind, können wir vielleicht dazu beitragen, die ÖPUL-Maßnahmen in Österreich in naher Zukunft für die Förderung der Biodiversität sowie der Ökosystemleistungen natürliche Schädlingskontrolle und Bestäubung etwas effizienter zu gestalten.

Berichte

Abschlussbericht , 21.12.2023

Kurzfassung

REGRASS 2 untersucht, ob mit der Neuetablierung von 10 m breiten Wiesen, die inmitten von landwirtschaftlich bewirtschafteten Getreideäckern angesät wurden, die pflanzliche und tierische Artenvielfalt gefördert werden kann. Die im Jahre 2016 angelegten Wiesen etablierten sich gut und die Gesamtdeckung der Pflanzen war bereits nach dem zweiten Vegetationsjahr etwas über 80%, in 2022 erreichte sie 80%. Im Jahr 2022 war die Deckung durch die Pflanzenarten aus der Saatgutmischung nur um ein Weniges tiefer als die gesamte Vegetationsdeckung, die Spontanvegetation hatte somit nur einen sehr geringen Anteil an der gesamten Vegetationsdeckung. Im Schnitt wurden im Jahr 2022 26 Arten aus der Saatgutmischung sowie weitere sechs vom Standort stammende Pflanzenarten in den neu angelegten Wiesen gefunden. Die von uns etablierten neuen Wiesen (NG) verfügten sechs Jahre nach ihrer Ansaat über hohe Artenzahlen von Pflanzen sowie einen hohen Blütenreichtum. Hinsichtlich Artenzahlen von Insekten profitierten besonders Wildbienen und Wanzen von den neu angelegten Wiesen (NG). Artenzahlen von Schwebfliegen profitierten von NG und OG gleichermaßen. An Pflanzenarten arme ÖPUL-geförderte Biodiversitätsflächen (SG) hingegen konnten die Insektendiversität nicht in diesem Ausmaß fördern. Bezüglich der Artenzusammensetzung hat sich gezeigt, dass NG mit 59 eigenständigen Arten SG (36) und OG (35) deutlich überflügelte. Für den Erhalt eigenständiger Arten fällt somit NG eine besondere Rolle zu. Die Ergebnisse zur biologischen Schädlingskontrolle aus dem Jahr 2022 sind vielversprechend, weil sie einen positiven Effekt von NG auf den nahe zu NG gelegenen Ackerbereich zeigen. Nutzanwendung für die Praxis: es konnten auf allen fünf neu angelegten Wiesen artenreiche, reichblühende und naturräumlich passende extensive Grünlandbestände dauerhaft etabliert werden. Hinsichtlich der Inhaltsstoffe ist eine Verwertung des anfallenden Futters aus den neu angelegten Wiesen als Pferdeheu möglich. In Österreichs Agrarlandschaft steht nur eine limitierte Fläche für die Anlage von naturnahen ökologischen Ausgleichsflächen zur Verfügung. Steht also nur wenig Fläche zur Förderung der Biodiversität in österreichischen Agrargebieten zur Verfügung, sollte diese optimal genutzt werden. Daher empfehlen wir, dass Habitate, die mit der in REGRASS 2 entwickelten artenreichen Saatgutmischung angelegt werden (NG), in das künftige ÖPUL-Programm aufgenommen werden.

Berichtsdateien

Endbericht REGRASS 2 - 12.12.2023.pdf

Abstract (deutsch)

REGRASS 2 untersucht, ob mit der Neuetablierung von 10 m breiten Wiesen, die inmitten von landwirtschaftlich bewirtschafteten Getreideäckern angesät wurden, die pflanzliche und tierische Artenvielfalt gefördert werden kann. Die im Jahre 2016 angelegten Wiesen etablierten sich gut und die Gesamtdeckung der Pflanzen war bereits nach dem zweiten Vegetationsjahr etwas über 80%, in 2022 erreichte sie 80%. Im Jahr 2022 war die Deckung durch die Pflanzenarten aus der Saatgutmischung nur um ein Weniges tiefer als die gesamte Vegetationsdeckung, die Spontanvegetation hatte somit nur einen sehr geringen Anteil an der gesamten Vegetationsdeckung. Im Schnitt wurden im Jahr 2022 26 Arten aus der Saatgutmischung sowie weitere sechs vom Standort stammende Pflanzenarten in den neu angelegten Wiesen gefunden.

Die von uns etablierten neuen Wiesen (NG) verfügten sechs Jahre nach ihrer Ansaat über hohe Artenzahlen von Pflanzen sowie einen hohen Blütenreichtum. Hinsichtlich Artenzahlen von Insekten profitierten besonders Wildbienen und Wanzen von den neu angelegten Wiesen (NG). Artenzahlen von Schwebfliegen profitierten von NG und OG gleichermaßen. An Pflanzenarten arme ÖPUL-geförderte Biodiversitätsflächen (SG) hingegen konnten die Insektendiversität nicht in diesem Ausmaß fördern. Bezüglich der Artenzusammensetzung hat sich gezeigt, dass NG mit 59 eigenständigen Arten SG (36) und OG (35) deutlich überflügelte. Für den Erhalt eigenständiger Arten fällt somit NG eine besondere Rolle zu. Die Ergebnisse zur biologischen Schädlingskontrolle aus dem Jahr 2022 sind vielversprechend, weil sie einen positiven Effekt von NG auf den nahe zu NG gelegenen Ackerbereich zeigen.

Nutzanwendung für die Praxis: es konnten auf allen fünf neu angelegten Wiesen artenreiche, reichblühende und naturräumlich passende extensive Grünlandbestände dauerhaft etabliert werden. Hinsichtlich der Inhaltsstoffe ist eine Verwertung des anfallenden Futters aus den neu angelegten Wiesen als Pferdeheu möglich. In Österreichs Agrarlandschaft steht nur eine limitierte Fläche für die Anlage von naturnahen ökologischen Ausgleichsflächen zur Verfügung. Steht also nur wenig Fläche zur Förderung der Biodiversität in österreichischen Agrargebieten zur Verfügung, sollte diese optimal genutzt werden. Daher empfehlen wir, dass Habitate, die mit der in REGRASS 2 entwickelten artenreichen Saatgutmischung angelegt werden (NG), in das künftige ÖPUL-Programm aufgenommen werden.

Abstract (englisch)

REGRASS 2 investigates whether the re-establishment of 10 m wide meadows sown within agriculturally managed cereal fields can promote plant and animal biodiversity. The meadows established in 2016, developed well and total plant cover was slightly above 80% after the second study year, reaching 80% in 2022. In 2022, the cover by the plant species from the seed mixture was only a little lower than the total vegetation cover, thus the spontaneous vegetation had only a very small share in the total vegetation cover. On average, 26 species from the seed mixture and an additional six plant species native to the site were found in the newly established meadows in 2022.

The newly established meadows (NG) had high species numbers of plants as well as a high flower abundance six years after their seeding. In this respect, they are in no way inferior to the old meadows (OG) we investigated. In terms of insect species numbers, especially wild bees and heteopteran bugs benefited from the newly established meadows (NG). Species numbers of hoverflies benefited equally from NG and OG, while grasshoppers showed no preference for a habitat type. In contrast, ÖPUL-funded biodiversity areas (SG), which were poor in plant species, could not promote insect diversity to the same extent. With regard to species composition, it was shown that although each of the three grassland habitats investigated provides habitat for independent species, here NG with 59 independent species clearly outperformed SG (36) and OG (35). Thus, NG has a special role to play in maintaining independent species. The results on biological pest control from 2022 are promising because they show a positive effect of NG on the arable area close to NG.

Practical application: species-rich, richly flowering and naturally suitable extensive grassland stands could be permanently established on all five newly established meadows. With regard to the ingredients, it is possible to use the resulting forage from the newly established meadows as horse hay. In Austria's agricultural landscape, only a limited area is available for the creation of semi-natural habitat. Therefore, if only a small area is available for the promotion of biodiversity in Austrian agricultural areas, it should be used optimally. Therefore, we recommend that habitats established with the species-rich seed mixture developed in REGRASS 2 (NG) be included in the future ÖPUL program.

Autor/innen

Frank, T., Moser, D., Krautzer, B.