Seed bank studies from meadows in the Thuringian Forest (Germany) subjected to different cultivation regimes - can an entire grassland regenerate from a seed bank?

Die Bergwiesen des Thüringer Waldes entstanden im Mittelalter durch Rodung von Wäldern und anschließende bäuerliche Nutzung. Es handelt sich um artenreiche und kulturhistorisch bedeutsame Bestände. In den 1960er und 1970er Jahren sind zahlreiche Wiesen durch Düngung, Umbruch und Neueinsaat artenärmer geworden. Heutzutage sind viele Wiesen durch Brache bedroht, da sich die Bewirtschaftung kleiner und entlegener Flächen nicht mehr lohnt. Durch Nutzungsaufgabe ändern sich die Konkurrenzbedingungen im Grasland schlagartig und viele Wiesenpflanzen werden innerhalb weniger Jahre verdrängt. Sollen diese Bestände wieder regeneriert werden, kann der Diasporenvorrat im Boden eine wichtige Rolle spielen. Die vorliegenden Untersuchungen zeigen dieses Regenerationspotenzial anhand von qualitativen und quantitativen Analysen der Samenbank. Weiterhin wird auf die Bedeutung von Samen als Zeiger für frühere Nutzungsformen hingewiesen. Im Biosphärenreservat Vessertal wurde hierzu der Samenvorrat im Boden von 12 Aufnahmeflächen mit unterschiedlichen Nutzungsformen bestimmt. Ausgewählt wurden Bestände von Polygono-Trisetion, Violion caninae, Calthion palustris sowie eine aufgeforstete Wiese. Feuchte Böden, die von Beständen des Calthion palustris besiedelt werden, weisen besonders hohe Samenmengen auf. Hier überwiegen deutlich Juncus effusus und J. articulatus. Teilweise sind sie auch dann im Boden vertreten, wenn sie der aktuellen Vegetation fehlen. Kennzeichnende Arten des Polygono-Trisetion, die an trockeneren Standorten Vorkommen, haben dagegen fast ausnahmslos kurzlebige Samen (z. B. Geranium sylvaticum, Phyteuma spicatum). Moose und Farne konnten häufig nachgewiesen werden. Verschiedene Arten zeigen ehemals andere Standortbedingungen bzw. Bewirtschaftungsformen an. Samen typischer Magerkeitszeiger wurden auch an Wuchsorten gefunden, die heute von Stickstoffzeigern besiedelt werden. Diasporen von Carex pilulifera, Galium saxatile und Potentilla erecta treten als Zeiger für ehemalige Graslandnutzung im Boden einer vor 30 Jahren aufgeforsteten Wiese auf.The mountain hay meadows of the Thuringian Forest/Germany came into being during the Middle Ages as a result of the clearing of forests. They are species-rich and possess great cultural and historical significance. The cultivation of the meadows has changed fundamentally during the last centuries. In the past, many meadows were strongly fertilized, resulting in a decline in the number of species. Today, the existence of the grasslands has become threatened by abandonment, because of the unprofitability of cultivation of remote meadows. Abandonment causes the conditions of competition in grassland to change abruptly. In the case of regeneration the seedbank can play a decisive role. The present study demonstrates the regeneration potential of the seed bank based on qualitative and quantitative analyses. The importance of seeds as indicators of past management practices is also highlighted. The composition of the diaspore bank of 12 individual sample plots was determined in the Vessertal Biosphere Reserve. The following vegetation types, reflecting different types of use and site conditions, were selected for study: Polygono-Trisetion, Violion caninae, Calthion palustris as well as an afforested meadow. Especially large quantities of seeds are found in the soils of moist sites. The prevalent species here are Juncus effusus and J. articulatus. Often, they occur in the seed bank while they are missing in the present-day vegetation, suggesting long-lived seeds. Diagnostic species of the Polygono-Trisetion, growing on dry sites (e.g. Phyteuma spicatum, Geranium sylvaticum) have by contrast mostly short-lived seeds. The presence of moss and fern diaspores could also be regularly demonstrated in the seed bank. Some species provide evidence of former site conditions which differ from the present. Seeds of species indicative of a low nutrient regime were found at nutrient-rich sites. Diaspores of Carex pilulifera, Galium saxatile und Potentilla erecta indicate former grassland cultivation