Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen,...

Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten Ökoflächen

Jean-Yves Humbert

Federal Department of Economic Affairs DEA

Agroscope Reckenholz-Tänikon Research Station ART

Jean-Yves Humbert

Naturgipfel 2012: Vernetzungsprojekte im Kanton Bern - wie weiter?

Der Vortrag ist in zwei Teile unterteilt

1. Wiesen-Ernteprozesse und ihre Wirkung auf die Wirbellosen-Fauna (ART und ETH 2006-2009)

2. Neues Projekt: Steigerung der räumlich-zeitlichen Heterogenität zugunsten der Biodiversität in extensiv bewirtschafteten ÖAF-Wiesen (Universität Bern 2010-2015)

Trockenwiesen und –weiden der Schweiz um 1900

Lachat et al. 2010

Trockenwiesen und –weiden der Schweiz um 2010

Lachat et al. 2010

• Massnahmen zur Förderung der Arten- und Lebensraumvielfalt auf landwirtschaftlichen Nutzfläche:

– Seit 1993 Direktzahlungen für ökologische – Seit 1993 Direktzahlungen für ökologische Ausgleichsflächen (ÖAF)

– Seit 2001 Öko-Qualitätsverordnung (Förderung der Qualität und der Vernetzung)

Extensiv genutzte Wiese

• ~ 80%• Extensiv genutzte Wiesen und damit viele ÖAF erhalten im Allgemeinen eine höhere Artenvielfalt als Nicht-ÖAF-Wiesen.

• Für verschiede Tiergruppen, insbesondere im Tal-und Hügelzone, ist die Bilanz dennoch unter den und Hügelzone, ist die Bilanz dennoch unter den Erwartungen (Herzog & Walter 2005 ART report)

Extensiv genutzte Wiese in Tal- und Hügelzone

ca. 80% ca. 20%

Extensiv genutzte Wiese

• ~ 80%• Extensiv genutzte Wiesen und damit viele ÖAF erhalten im Allgemeinen eine höhere Artenvielfalt als Nicht-ÖAF-Wiesen.

• Für verschiede Tiergruppen, insbesondere im Tal-und Hügelzone, ist die Bilanz dennoch unter den und Hügelzone, ist die Bilanz dennoch unter den Erwartungen (Herzog & Walter 2005 ART report)

• Fragmentierung der Landschaft und Mangel an Restpopulationen

• Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten Sterberaten führt

Einsatz von modernen Maschinen

Was ist der direkte Effekt der Graslandernte auf wirbellose Tiere?

Forschungsfrage

6-7 cm 6 cm9 cm 6 cm

2.5

m

Trommelmähermit Aufbereiter

5.1.

Hand-Motorbalken-

mäher

3.

Trommelmäher

6.

Nur Traktorräder

2.5

m

Attrappen & Raupen Untersuchung

4.

Trommelmäher

6-9 cm

2.

TraktorBalkenmäher

2.5 m

2.5

m

1.7 m

2.5

m

4 cm 2 cm

4 x 50

20 cm

Mähmaschinen

Hand-Motorbalkenmäher 6-7 cm

Mähmaschinen

Trommelmäher 6 oder 9 cm

Mähmaschinen

Trommelmäher mit Aufbereiter 6 cmBürstenwalze Aufbereiter

Mähmaschinen

Traktor Balkenmäher 6-9 cm

Sammeln der Attrappen & Raupen nach mähen

Beschädigte Attrappen

30

40

50

Attrappen - ErgebnisseM

itte

lwe

rt +

/ -SE

% S

chä

dig

un

grat

e

Kleine Attrappen am Boden

Grosse Attrappen am Boden

Kleine A. 20-30 cm ab Boden

Grosse A. 20-30 cm ab Boden

0

10

20

Traktorräder

n=4

HandMotorbalken-mäher 6-7 cm

n=9

Trommelmäher9 cm

n=9

Trommelmäher6 cm

n=9

Trommelmäher6 cm mit

Aufbereitern=9

Mit

telw

ert

+/

% S

chä

dig

un

grat

e

TraktorBalkenmäher

6-9 cmn=5

40

50

60

70

80

Raupen - Ergebnisse

Raupen am Boden

Raupen in der Krautschicht

Mit

telw

ert

+/ -

SE

% M

ort

ali

tät

0

10

20

30

HandMotorbalken-mäher 6-7 cm

n=5

Trommelmäher9 cm

n=5

Trommelmäher6 cm

n=5

Trommelmäher6 cm mit

Aufbereitern=5

TraktorBalkenmäher

6-9 cmn=5

Mit

telw

ert

+/

% M

ort

ali

tät

Attrappen & Raupen - Folgerungen

Starke negative Auswirkungen durch Aufbereiter - Vegetation

Hand-Motorbalkenmäher besser

Starke negative Auswirkungen durch Traktorräder - Boden

Schnitthöhe wenig Einfluss -Vorsicht!

Hand-Motorbalkenmäher besser bei Raupen

Humbert et al. 2010 ART report

Traktor Balkenmäher sindnicht besser als Trommel-mäher

?Ü

be

rle

be

nd

e %

100

80

60

40

Trommelmäher ohne Aufbereiter

Trommelmäher mit Aufbereiter

Hand-Motorbalkenmähen

72%

89%

83%

Naturschutz Perspektiven

Graslandernte-Prozess ?

Mähen Zetten Schwaden Ballen

20

Mähen

Üb

erl

eb

en

de

%

100

80

60

4043%

87%

34%31%

63%

58%

32%

80%Kreiselmäher(n=9)

Kreiselmähermit Aufbereiter (n=7)

Traktor Balkenmäher (! n=1)

Heuschrecken Mortalität - Ergebnisse

Mähen Zetten Schwaden + ballen

Mähen Zetten Schwaden Ballen

20 18%

32%mit Aufbereiter (n=7)

25

30

35

40

45

50

De

ns

ity

1. Versuchsplot Refugiumungemäht

2. Versuchsplot UmgebungRefugium gemäht

Heuschrecken / m2

Refugien Untersuchung - Ergebnisse

Dic

hte

1 2 3 4

0

5

10

15

20

Before mowing After mowing After baling

De

ns

ity

Refugium gemäht

3. Kontrollplot Refugiumgemäht

4. Kontrollplot UmgebungRefugium gemäht

Vor mähen Nach mähen Nach ballen

Dic

hte

(6 Wiederholungen)

Vierfleckkreuzspinne (Araneus quadratus)

1 ha WieseohneRefugium

1. Jahr 2. Jahr 6. Jahr

Kurzfristige Wirkung Langfristige Wirkung

10‘000 Individuen,

4 Arten


4 Arten


4 Arten

Langfristig positive Wirkungen?

1 ha Wiesemit 10%Refugium

Refugium

+50%Überleben

Population höher

Population höher und

neue Arten treten auf

4 Arten 4 Arten 4 Arten

?? ??

Projekt Grasland-Management, Mittelland Module

Steigerung der räumlich-zeitlichen Heterogenität zugunsten der Biodiversität in extensiv

Ecology & EvolutionPlant Sciences

zugunsten der Biodiversität in extensiv bewirtschafteten ÖAF-Wiesen

Finanziell unterstützt durch den Schweizerischen Nationalfonds (SNF) , das Bundesamt für Umwelt BAFU & die Landwirtschats- und/oder Umweltämter der folgenden Kantone: AG, BE, BL, FR, NE, und VD

Prof. Raphaël Arlettaz, ProjektleiterProf. Markus Fischer, Co-ProjektleiterDr. Jean-Yves Humbert, ProjektkoordinatorPierrick Buri, Doktorand

6-jähriges Projekt (2010 - 2015)

Tal- und Hügelzone Extensiv genutzte Wiesen

Studiengebiet

• 12 Regionen (Replikas) � 4 Wiesen pro Region � 1 Mähregime pro Wiese “zufällig”

• ÖAF müssen seit mind. 6 Jahren existieren6 Jahren existieren

• Mindestgrösse 50 x 50 m

Projektdesign

• Vier verschiedene Mähregime:

1. Kontrollfläche: Extensive ÖAF-Wiese ohne weitere Vorgaben (erste Mahd ab 15. Juni, keine Düngung, Herbstweide möglich)

2. Erste Mahd nicht vor dem 15. Juli

3. Nur 2 Mahden pro Jahr mit einer Pause von mindestens 8 Wochen zwischen den Schnitten (erste Mahd ab 15. Juni)

4. 10% einer Wiese werden bei jeder Mahd stehen gelassen, wobei der genaue Standort dieser Zone bei jedem Schnitt obligatorisch gewechselt werden muss

Untersuchte Tiere/Pflanzen

Wildbienen und Hummeln

Kesselfallen• 2011

� Artenreichtum� Relative Häufigkeit

Wildbienen und Hummeln

An

zah

l W

ildb

ien

en

un

d H

um

me

ln

Mähregime

An

zah

l W

ildb

ien

en

un

d H

um

me

ln

Kontrollfläche(15. Juni)

15. Juli Mit Refugium(15. Juni)

Hummeln Artenvielfalt

An

zah

l Art

en

Mähregime

An

zah

l H

um

me

l-A

rte

n

Kontrollfläche(15. Juni)

15. Juli Mit Refugium(15. Juni)

Danksagung

• Raphaël Arlettaz Unibe, Pierrick Buri Unibe, Thomas Walter ART, Joachim SauterART, Jaboury Ghazoul ETH, Ninar Richner ART

• Begleitgruppen ART/ETH Projekt und Unibe Projekt

• Finanziell unterstützt ART/ETH Projekt:

– Die 13 Schweizer Kantone: AG; BE; BL; FR; GL; GR; LU; NW; SH; SG; VD; ZG and ZH

• Finanziell unterstützt Unibe Projekt:• Finanziell unterstützt Unibe Projekt:

– Schweizerischer Nationalfonds, das Bundesamt für Umwelt & die Landwirtschafts-und/oder Umweltämter der folgenden Kantone: AG, BE, BL, FR, NE, VD, VS

• Beteiligte Landwirte

• August S., Albert M., Beatrice S., Caroline A., Christian S., Gisela L., Jakob H., Karin S., Lise O., Marco U., Sabrina K., Sandra H., Selin S.r, Sibille J., Stephan B., Susi M., Stéphane M.,Olivier R., Franck G., Claire P., Jean-François B., Eleonore T., Denise K., Franziska H., Judith W., Nadine A.i, Nastassja R., Aline A. and Tamara E.

Danke für Ihre AufmerksamkeitDanke für Ihre Aufmerksamkeit

Kontaktpersonen:

Ecology & EvolutionPlant Sciences

Jean-Yves Humbert Raphael ArlettazJean-Yves HumbertInstitut für Ökologie und EvolutionUniversität BernBaltzerstrasse 6CH-3012 [email protected]. +41 31 631 31 73

Raphael ArlettazProfessor für Conservation BiologyInstitut für Ökologie und EvolutionUniversität BernBaltzerstrasse 6CH-3012 [email protected]

Pierrick [email protected]

Für Wiesen, wo Erhaltung von Wirbellosen

ein Ziel ist:

Empfehlungen, Folgerungen

• Kein Einsatz von Aufbereiter

• Das belassen von ungeschnittenen Zonen (10%)

• In Wiesen mit vielen Amphibien Schnitthöhe 10 cm

Humbert et al. 2009. Agric. Ecosyst. Environ.

• Signifikante Wirkung der Traktorräder

• Keine Unterschiede zwischen Trommel- und

Traktorbalkenmäher

• Am Ende des gesamten Ernteprozesses gibt es Kein grosser

Unterschied zwischen Hand-Motorbalkenmäher und

Trommelmäher

5050

Heuschrecken Mortalität - Design

mähen,zetten, oderschwaden +

ballen

• Freilassen:5050

mähen,

zetten,schwaden +

balen

30 45

5050mähen,zetten,

schwaden +

balen

Frei.

Wieder finden

30 (nicht verletzt) 45

5050mähen,zetten,

schwaden +balen


• Freilassen:5050

mähen,

zetten,schwaden +

balen

30 45

5050mähen,zetten,

schwaden +

balen

Frei.

Wiederfinden

• Wieder finden:

(überlebende)

30 (nicht verletzt) 45

Mortalität ist 15 von 45

15 / 45 = 33%


5050mähen,

zetten,schwaden +

balen

30 45

5050mähen,zetten,

schwaden +

balen

Frei.

Wieder finden

Die Markierende Heuschrecken vor dem Freilassen


5050mähen,

zetten,schwaden +

balen

30 45

5050mähen,zetten,

schwaden +

balen

Frei.

Wieder finden

Versuchsplot Kontrollplot

Vor mähenVersuchtsplot Kontrollesplot

1. Vor mähen

8 m 25 m 8 m 25 m

Versuchtsplot Kontrollesplot

1. Vor mähen

8 m 25 m 8 m 25 m


1. Nach mähen


1. Nach mähen

Refugien Untersuchung - Kreis Design

50 m 50 m

16. Alpenländisches Expertenforum - Raumberg-Gumpenstein 11.03.2010

Jean-Yves Humbert | © Agroscope Reckenholz-Tänikon Research Station ART - ETH Zurich

Nach mähen, …Versuchtsplot Kontrollesplot

1. Vor mähen

8 m 25 m 8 m 25 m


1. Vor mähen

8 m 25 m 8 m 25 m


1. Nach mähen


1. Nach mähen

16 m

Versuchsplot Kontrollplot





1. Vor mähen

8 m 25 m 8 m 25 m


1. Vor mähen

8 m 25 m 8 m 25 m


1. Nach mähen


1. Nach mähen


Die Heuschreckendichte mit Biozoenometer gemessen




1. Vor mähen

8 m 25 m 8 m 25 m


1. Vor mähen

8 m 25 m 8 m 25 m


1. Nach mähen


1. Nach mähen


Doppleschwand LU



Plant species richness

Kirkham and T. 1995, May-July

Hellström et al. 2006, June-Aug

Hegland et al. 2001, lateJune-lateJuly

Fenner and P. 1998, June-Aug

Bobbink and W. 1991, exp.1 June-Aug

Bissels et al. 2004, June-Sept

Beltman et al. 2003, May-July

1.63 [ 0.33 , 2.94 ]

0.56 [ -0.34 , 1.45 ]

0.48 [ -0.84 , 1.80 ]

1.64 [ -0.21 , 3.49 ]

-0.03 [ -1.01 , 0.95 ]

0.74 [ -0.25 , 1.72 ]

-0.54 [ -1.95 , 0.87 ]

Meta-analysis on the influence delaying the first mowing date

Summer vs. spring cut on plant species richness

Random-effects model using REML

-3.04 -1.14 0.77 2.67 4.58

Hedges'd

Woodcock et al. 2007, May-July

Smith et al. 2000, June-Sept

Smith et al. 2000, June-July

Smith et al. 1996b, June-Sept

Smith et al. 1996b, June-July

Parr and W. 1988, June-July

Kirkham and T. 1995, May-Sept

Kirkham and T. 1995, May-Aug

Kirkham and T. 1995, May-July

0.04 [ -0.76 , 0.84 ]

-0.06 [ -0.52 , 0.40 ]

0.61 [ 0.13 , 1.08 ]

-0.38 [ -1.04 , 0.28 ]

0.22 [ -0.43 , 0.88 ]

0.33 [ -0.66 , 1.32 ]

1.32 [ 0.07 , 2.57 ]

1.82 [ 0.47 , 3.16 ]

1.63 [ 0.33 , 2.94 ]

0.39 [ 0.09 , 0.68 ]

Was sind die Gründe dieser moderat Bilanz die ÖAF auf die Biodiversität?

1. Fragmentierung der Landschaft und Mangel an Restpopulationen.

2. Zunehmende Mechanisierung bei der Heuernte. 2. Zunehmende Mechanisierung bei der Heuernte.

3. Verlust an zeitlicher und räumlicher Heterogenität im Agrargebiet.

Einführung

• Das Problem:

– ÖAF-Vorgaben begünstigen immer noch eine starke Vereinheitlichung der landwirtschaftlichen PraktikenPraktiken

15. Juni: der “nationale Heutag”

Einführung

• Das Problem:

– ÖAF-Vorgaben begünstigen immer noch eine starke Vereinheitlichung der landwirtschaftlichen PraktikenPraktiken

• Die Kernfrage:

– Welche Art von Massnahmen können die zeitliche und die räumliche Heterogenität erhöhen?

– ... Massnahmen, die von den Landwirten selbst in ihren Wiesen umgesetzt werden könnten!

Pflanzen

• Anzahl festgestellter Arten = 144

• Durchschnitt pro Wiese = 25.32 +/- 6.11 (SD)Schwankungsbereich: 12 bis 43 Arten

• Häufigste Arten (%): Plantago lanceolata (91)• Häufigste Arten (%): Plantago lanceolata (91)Cerastium fontanum (89)Holcus lanatus (84)Trifolium pratense (84)Veronica arvensis (84)Ranunculus acris (81)Taraxacum officinale (79)Dactilys glomerata (77)Rumex acetosa (76)Poa trivialis (76)

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