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Erfolgsfaktoren von Pflanzen: Im Kampf um Lebensraum

Wie kann sich eine Pflanze erfolgreich ansiedeln? Diese Frage beschäftigt nicht nur Hobbygärtner, sondern auch Prof. Dr. Mark van Kleunen, Professor für Ökologie an der Universität Konstanz. In einer Feldstudie hat er untersucht, welche Faktoren den Ansiedlungserfolg von Pflanzenarten bestimmen können. Dazu hat er 93 Arten hinsichtlich ihrer Eigenschaften, wie Keimung, Widerstandsfähigkeit gegen Fraßfeinde oder Wachstum, verglichen. Die Ergebnisse seiner Studie geben auch Aufschluss über die Gefahr einer Etablierung von exotischen Pflanzen in der Region.

Die Pflanzensamen wurden von Prof. Dr. Mark van Kleunen (links im Bild) und seinen Helfern auf Versuchswiesen ausgesät. © Anne Kempel und Thomas Chrobock

Erfolgreich ist eine Pflanze dann, wenn sie sich möglichst weit verbreiten kann. Doch auf welche Faktoren es dabei besonders ankommt, blieb bislang ungeklärt. Der Konstanzer Ökologe Prof. Dr. Mark van Kleunen hat es sich deshalb zur Aufgabe gemacht, die verschiedenen Faktoren für eine erfolgreiche Ansiedlung einer Pflanze herauszufinden. „Bisherige Studien zu diesem Thema konnten die Eigenschaften einer Pflanze nicht deutlich vom betriebenen Aufwand, also dem Zeitpunkt der Sameneinsetzung und der gesäten Samenanzahl, trennen", schildert van Kleunen den Ausgangspunkt seiner Studie. In früheren Untersuchungen zeigten schnell wachsende Pflanzen häufig einen größeren Ansiedlungserfolg. „Dabei war aber nicht eindeutig, ob schnelles Wachstum die Ansiedlung direkt gefördert hat, oder ob die schnell wachsenden Arten einfach früher und in einer höheren Anzahl ausgesät wurden“, berichtet der Ökologe.

Um die Erfolgsfaktoren der Pflanzen zu untersuchen - und dabei die Eigenschaften der Pflanzenarten vom betriebenen Aufwand abzugrenzen - hat van Kleunen zusammen mit der Universität Bern eine Feldstudie mit 93 verschiedenen einheimischen und exotischen Pflanzenarten durchgeführt. Die Pflanzensamen für die dreijährige Studie wurden auf 16 Versuchswiesen verteilt. Um die Eigenschaften der Pflanzen separat überprüfen und von den Beobachtungen auf den Versuchswiesen abgrenzen zu können, wurden die 93 Arten auch im Gewächshaus und im Forschungsgarten gesät. Unter diesen kontrollierten Bedingungen wurden die Keimung, der Lebenszyklus, also die Zeit vom Pflanzensamen zur blühenden Pflanze bis hin zur neuen Samenbildung, die Wachstumsrate, die Konkurrenzfähigkeit und der Widerstand gegen Fraßfeinde untersucht. Auf den Versuchswiesen wurden die angesiedelten Pflanzen jeweils im Frühling und im Herbst gezählt und es wurde überprüft, welche Pflanzenarten sich erfolgreich angesiedelt hatten.

Kein Faktor mit Erfolgsgarantie

Die Aquilegia viridiflora (Grünblütige Akelei) konnte sich bereits im ersten Jahr der Studie erfolgreich ansiedeln. © Anne Kempel und Thomas Chrobock

„Wir haben ein paar Merkmale gefunden, die häufig mit Erfolg verbunden waren, aber es zeigte sich kein einzelnes Merkmal, das vorteilhaft in allen Gegebenheiten ist“, erklärt van Kleunen. Generell waren in der Studie mehrjährige Pflanzen, die eine hohe Resistenz gegen Fraßfeinde aufzeigen konnten, erfolgreicher als einjährige Pflanzen. „Unabhängig von den Eigenschaften einer Pflanze gab es aber starke Auswirkungen durch die Anzahl der gesäten Samen und dadurch, ob das Grasland zunächst durch Bodenbearbeitung gestört wurde“, schildert er weiter.

Besonders unerwartet war für van Kleunen der starke Bedeutungswechsel der verschiedenen Faktoren im Laufe der Zeit. So wurde beispielsweise die Resistenz gegen Pflanzenfresser erst zum Ende der dreijährigen Studie hin wichtiger für die Etablierung der Pflanze. Auch überraschte ihn, dass einige Merkmale, die ansonsten häufig als erfolgsfördernd verstanden werden, es eben nicht waren. Die Konkurrenzfähigkeit und eine Unempfindlichkeit gegenüber Abschattierung der Pflanzen hatten keine positiven Auswirkungen auf den Erfolg. „Zusammen mit früheren Studien zeigt sich jedoch der Trend, dass ein schneller Lebenszyklus und Unabhängigkeit von anderen Organismen häufig zu einem größeren Ansiedlungserfolg führen“, erläutert van Kleunen.

Exotische Pflanzenarten - Eine Bedrohung für die Region?

Eine der exotischen Pflanzenarten, die sich in der Studie ansiedeln konnten, ist die Phaseolus coccineus (Feuerbohne). © Anne Kempel und Thomas Chrobock

Generell sind die einheimischen Pflanzenarten in der Studie erfolgreicher als die Exoten gewesen. „Das reflektiert wahrscheinlich, dass die einheimischen Pflanzen hier entstanden sind und sich dadurch besonders gut an die Umwelt in Zentraleuropa angepasst haben“, erklärt van Kleunen.

Dennoch konnten sich in der Studie nicht ausschließlich einheimische, sondern auch zwei exotische Pflanzenarten etablieren. „Das bedeutet gleichzeitig, dass die lokale Flora (Pflanzenwelt) noch nicht mit Pflanzenarten gesättigt ist“, schlussfolgert der Ökologe. „Wenn man bedenkt, dass durch den Menschen bislang mindestens 30.000 exotische Pflanzenarten nach Europa gebracht wurden, könnte die Anzahl derer, die sich in der Wildnis etablieren könnten, sehr hoch sein“, schildert van Kleunen weiter. So ist es möglich, dass weitere invasive Pflanzenarten künftig in der Region auftreten, da Menschen kontinuierlich neue Pflanzenarten einbringen. Selbst wenn sich nur ein kleiner Teil dieser exotischen Pflanzen im Ökosystem der Region durchsetzt, könnten dadurch einheimische Arten verdrängt werden. Tatsächlich gibt es bereits exotische Arten, wie beispielsweise Solidago canadensis (Kanadische Goldrute), Impatiens glandulifera (Drüsiges Springkraut) und Fallopia japonica (Japanischer Staudenknöterich), welche extrem dominant sind und einheimische Pflanzen verdrängen. In der Zukunft könnten die exotischen Pflanzenarten eine noch größere Bedrohung für die einheimischen Pflanzen bedeuten. „Es wäre denkbar, dass auch viele der exotischen Arten, die wir bereits in unseren Gärten wachsen lassen, vom Klimawandel profitieren könnten und dann den einheimischen Arten überlegen wären“, warnt van Kleunen.

Wie es den exotischen Pflanzenarten gelingt, sich im Ökosystem der Region durchzusetzen, wird in künftigen Studien untersucht werden. Dann könnten neue invasive Pflanzenarten früher erkannt und ihre Gefahr für die einheimischen Pflanzen der Region besser eingeschätzt werden. Damit wäre nicht nur dem Hobbygärtner, sondern auch der Artenvielfalt in der Region geholfen.

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