Establishment of target species of the Cirsio tuberosi Molinietum after topsoil removal in drained former riverbed sites of the Neckar (Hesse)

In durch Entwässerung stark veränderten Altneckar-Schlingen des Hessischen Riedes im Landkreis Darmstadt-Dieburg (teilweise ehemalige Niedermoore mit inzwischen mineralisierten Torfen) wurde geprüft, ob sich bei den jetzt trockeneren Standortbedingungen Zielarten des Cirsio tuberosi-Molinietum im Rahmen von Restitutionsmaßnahmen etablieren lassen. Als Leitbildfläche diente das Naturschutzgebiet „Mönchbruch“ (südlich von Frankfurt am Main) mit großflächigen Beständen u. a. des Cirsio-Molinietum. Im Rahmen dieser Pilotstudie untersuchten wir die Keimung, Etablierung und Vitalität von vier Zielarten (Carex tomentosa, Cirsium tuberosum, Galium wirtgenii und Linum catharticum) über den Zeitraum von 2006 bis 2009. Es wurde ein Gradient mit Bodenabtragstiefen zwischen 25 cm und 100 cm angelegt, auf dem Diasporen der genannten Arten ausgebracht werden konnten, um die optimale Abschiebetiefe zu ermitteln. Neben der Entwicklung der Einzelarten untersuchten wir auch die floristische Struktur der spontan aufgetretenen Vegetation sowie den Aufbau der Diasporenbank. Weitere Untersuchungen bei 10 cm Abtragstiefe fanden auf einer anderen Fläche statt. Die Keimung und Etablierung der eingebrachten Zielarten auf den Teilflächen verlief bei fast allen Untersuchungsansätzen günstig. Während bei 10 cm Abtragstiefe nicht alle Zielarten erfolgreich keimen bzw. sich etablieren konnten, ermöglichten tiefere Bodenabtragungen die Etablierung aller geprüften Zielarten. Zu trockene Bedingungen führten zum Ausbleiben der Keimung bei Carex tomentosa, während zu nasse Bedingungen mit sehr langen Überstauungsereignissen besonders von Galium wirtgenii und Linum catharticum nicht toleriert wurden. Cirsium tuberosum nahm eine intermediäre Stellung ein. Die höchste Etablierungsrate und Vitalität aller Zielarten wurde bei 25 bzw. 40 cm Abtragstiefe erreicht. Es konnte im Laufe der vier Untersuchungsjahre eine flächenhafte Ausbreitung der Zielarten sowie der Beginn des Aufbaus einer Diasporenbank nachverfolgt werden. Da inzwischen viele der Altneckar-Schlingen beweidet werden (z. T. in einem Mäh-/Weideregime), wurde auch geprüft, ob eine Ansiedlung nach endozoochorer Ausbreitung durch Schafe möglich ist. Von den drei untersuchten Arten kam mit Sicherheit nur Galium wirtgenii zur Keimung, Carex tomentosa keimte nicht, und bei Linum catharticum konnte eine sekundäre Inokulation nicht ausgeschlossen werden. Zumindest für Galium wirtgenii können Schafe als Vektoren dienen und eine Austauschdynamik von Diasporen gewährleisten. Weitere Untersuchungen sollen die Möglichkeit einer Etablierung des Cirsio-Molinietum auf der Ebene der „Community“ nach Mahdgut-Transfer klären.We studied whether target species of the Cirsio tuberosi-Molinietum can establish themselves after restoration measurements in former riverbed sites of the Neckar (administration district Darmstadt- Dieburg, Hesse). These wetland sites (partly former fens) had been drained with subsequent mineralization of peat. We ran topsoil removal experiments to decrease nutrient values in the topsoil layer and to detect the optimal hydrological conditions for Cirso-Molinietum species. As target area we used the nature protection area “Mönchbruch” (south of Frankfurt / Main) with extensive stands, e.g., of the Cirsio-Molinietum. In this pilot study we analysed germination, establishment, and vitality of four target species (Carex tomentosa, Cirsium tuberosum, Galium wirtgenii and Linum catharticum) from 2006 to 2009. We ran a field experiment with a gradient of soil removal between 25 cm and 100 cm depth with addition of seeds of these target species. Besides these species, we analysed the floristic structure of the spontaneous vegetation and the establishment of a seed bank. Additionally, we used a second site to study topsoil removal of 10 cm. While target-species germination and establishment rates were both low at a soil removal depth of 10 cm, they were high at 25–40 cm depth. Carex tomentosa was not able to germinate and establish in the dryer parts of the gradient, whereas too-wet conditions with long, persistent watering were not tolerated by Galium wirtgenii and Linum catharticum. Cirsium tuberosum occupied an intermediate position. An optimal establishment rate and vitality of the four target species was attained between 25 and 40 cm soil removal depth. In the course of our four-year study we documented the spread of the target species as well as the beginning of the establishment of a seed bank. Meanwhile many of the former riverbed stands are grazed (partly in a mixed grazing-/ mowing system). Therefore, we asked if an establishment after endozoochorous dispersal by sheep is possible. In this second experiment, sheep were fed seeds of three target species (Carex tomentosa, Galium wirtgenii, Linum catharticum). Only Galium wirtgenii clearly germinated and established successfully. For Linum catharticum we were not able to exclude secondary inoculation. At least for Galium, sheep may play a role as vectors for diaspore transport between the areas. Further investigations will analyse the possible establishment of the Cirsio-Molinietum after inoculation with mown material of this community