Grassland Management Experiment Göttingen – GrassMan (MWK-Exzellenzcluster; Functional Biodiversity Research’)


Zielsetzung
Seit den 60er Jahren ist man in Mitteleuropa von einer extensiven zu einer intensiven Bewirtschaftung von Wiesen und Weiden übergegangen. Die Stickstoff-, Phosphor-, und Stickstoffeinträge haben sich in etwa verdreifacht. Ebenso hat die Mahdhäufigkeit von 1-2 auf 3-5 Mal pro Jahr zugenommen. Diese Veränderungen haben drastische Auswirkungen auf die Artenvielfalt. Mit zunehmender Bewirtschaftungsintensität und höherem Nährstoffeintrag kann beispielsweise ein starker Rückgang der Anzahl an Gefäßpflanzenarten beobachtet werden. Wichtige Ökosystemfunktionen könnten ebenfalls beeinflusst werden. Da über diese Zusammenhänge erst sehr wenig bekannt ist, sind Untersuchungen, die die Wechselwirkungen zwischen Nutzungsintensität, Artenvielfalt und Ökosystemfunktionen untersuchen, dringend erforderlich.


Versuchsdurchführung
Das Grünlandexperiment wurde als zwei-faktorielles Design angelegt, wobei der erste Faktor die Diversität der Pflanzenarten und der zweite Faktor die Bewirtschaftungshäufigkeit ist. Durch Einsatz von Herbiziden, die entweder nur Monokotyle oder nur Dikotyle ausschließen, wurden zu Versuchsbeginn drei Pflanzendiversitätstufen geschaffen (Monokotyle und Dikotyle, nur Monokotyle, nur Dikotyle). Die Bewirtschaftungsintensität umfasst folgende Stufen: 1) keine Düngung, eine Mahd pro Jahr. 2) starke Düngung, eine Mahd pro Jahr. 3) keine Düngung, drei Mahden pro Jahr. 4) starke Düngung, drei Mahden pro Jahr. Ingesamt wurden 72 Untersuchungsparzellen (15x 15 m) angelegt (3 Stufen der Pflanzendiversität, 4 Stufen der Bewirtschaftungsintensität, 6 Wiederholungen). Der Gradient der Bewirtschaftungsintensität soll seinerseits einen Gradienten der Pflanzendiversität schaffen, so dass eine Matrix von Plots mit unterschiedlicher Pflanzendiversität zur Verfügung steht.


Untersuchungsmethoden

1) Graslandwissenschaft
Oberirdische Produktivität der unterschiedlichen Diversitätsstufen:
Aufnahme der Pflanzenarten, Ertragsschätzung der funktionellen Gruppen, Lichtmessung, Strukturprobenschnitte.

2) Pflanzenökologie
Ökophysiologische und morphologische Parameter:
Quantifizierung der unterirdischen Biomasse, Untersuchung der Wurzeldynamik, Nährstoffanalysen, Evapotranspirationsmessungen, Photosynthesemessungen.

3) Tierökologie
Tier-Pflanze Interaktionen, Reaktion der Insektengemeinschaft auf die unterschiedlichen Behandlungsmethoden des Grünlands. Phytometer, Ausschlußversuche.

4) Bodenkunde
Effekte von Grünlanddiversität auf Bodenstickstoffumsätze und –verluste. (NO und N2O- Messungen, Entnahme von Bodenproben zur NH4+ und NO3- Bestimmung, Untersuchung der Nitratauswaschung, Netto N-Mineralisation).

5) Phytopathologie
Untersuchung von Endophyten. Verschiedene Übertragungsversuche.