title: Evaluation von Maßnahmen zur Wiederansiedlung bultbildender Torfmoosarten auf wiedervernässten Hochmoorflächen
title: Evaluation of measures for the reintroduction of hummock Sphagnum species on rewetted peatlands
titleType: AlternativeTitle
Creators: name: Wiedemann, Mareike
Publisher: name: Hannover : Gottfried Wilhelm Leibniz Universität, Institut für Umweltplanung
Year: 2024
Subjects: subject: site selection
subject: raised bogs
subject: rewetting
subject: hummock-forming Sphagnum mosses
subject: reintroduction
subject: Standortwahl
subject: Hochmoore
subject: Wiedervernässung
subject: Bulttorfmoose
subject: Wiedereinführung
subject: Dewey Decimal Classification::500 | Naturwissenschaften::580 | Pflanzen (Botanik)
subject: Dewey Decimal Classification::700 | Künste, Bildende Kunst allgemein::710 | Landschaftsgestaltung, Raumplanung

description: In view of the acute threat to raised bogs with their function as carbon reservoirs and habitats for rare animal and plant species, the restoration of such ecosystems is a high priority. However, after rewetting, most areas are not recolonised by the most important peat producers and carbon stores – the hummock-forming Sphagnum mosses. For this reason, the active reintroduction of these species by transplantation is an option. In the nature reserve “Totes Moor” in Lower Saxony transplantation was tested: In spring 2018, a total of 65 transplants of the Sphagnum species Sphagnum magellanicum, S. rubellum and S. capillifolium were planted on an area that was rewetted more than 30 years ago. The transplants were controlled in 2018, 2019 and 2021 and, as part of this study, in the winter of 2023/24. In addition to the transplants, the same area has also seen the independent re-establishment of hummock-forming Sphagnum species from surrounding areas. The aim of this study is to develop recommendations for optimised reintroduction of hummock Sphagnum mosses on degenerated raised bog areas. The focus lies on the site conditions, as these are of crucial importance for the growth of the peat mosses. Firstly, the current condition and development of the transplanted Sphagnum mosses were evaluated. The next step was to analyse the locations of the independently colonised mosses (wild finds) and compare them with the artificially selected locations of the transplants. In order to identify the wild finds, new study sites were established in the vicinity of the transplants. These were systematically searched for main peat-forming Sphagnum species. Dimensions, vitality and site conditions (location, water level and accompanying vegetation) were recorded for all transplants and wild finds. Six years after transplantation, 14 of 65 transplants, or 21.5 % were rediscovered. Despite this sharp decline, the total coverage of rediscovered transplants increased by 22% from 2021 to 2023/24. Correlating with this, the mean area size of the transplants has increased by 221 cm² to 407 cm² since 2021, while the mean height has decreased by 0.6 cm to 4.6 cm. Across all survey years, more of the transplants rediscovered in 2023/24 showed improved rather than reduced or stagnant vitality. However, the low rediscovery rate indicates that transplants in poorer condition must have died in recent years and therefore do not appear in the statistics. In the systematically searched zones, a high number (82 finds) of main peat-forming Sphagnum species were recorded. The species S. papillosum was most frequently represented with 65 finds, followed by S. magellanicum with 15 finds and S. rubellum with two finds. The site comparison showed that both transplants and wild-growing mosses grew most frequently in a lateral position to tussocks of the grass species Eriophorum vaginatum and Molinia caerulea. Sites with trees in the south were also recorded for both groups. The main difference was that the natural growth sites were also often close to ericaceous shrubs such as Calluna vulgaris and Erica tetralix, whereas such sites were not found for transplants. In contrast, sites at the top of tussocks were often chosen for transplantation, which were, regarding to the wild finds, only recorded for the resistant and drought-tolerant species S. papillosum. The identified differences between the sites correlated with the results of the accompanying vegetation: in the recording frames of the wild finds, the cover was higher for ericaceous shrubs and lower for tussock-forming grass species than in the recording frames of the transplants. At 23 cm below the capitulum, water levels of the wild finds were 10 cm lower than water levels of the transplants (13 cm below the capitulum). The analysis indicates that the establishment of hummock-forming Sphagnum mosses is influenced by a large number of complex interacting factors. The main causes for the low rediscovery rate of the transplants were identified as the persistent drought in 2018, 2020 and 2022 and subsequent heavy rainfall in 2023 in combination with unfavourable site selection. With regard to the 10 cm lower water levels of the wild finds, it can be assumed that these are related to their larger area and thus better ability to self-regulate water supply. For the reintroduction of hummock-forming Sphagnum mosses, it is recommended to use sites at the edges of tussocks, near ericaceous shrubs, with a small tree in the south and in transition areas between vascular plants and floating carpets of S. cuspidatum. With regard to the water level, locations with a high water level throughout the year and low fluctuations should be selected, taking into account the species-specific requirements of the respective Sphagnum species. The high rate of wild finds indicates that the area was not sufficiently investigated for the presence of hummock-forming Sphagnum species prior to transplantation. In order to save resources and make the most effective use of extracted donor material, it is therefore recommended that a comprehensive landscape ecology analysis with a floristic survey should be carried out in advance for subsequent reintroduction measures.
description: Vor dem Hintergrund der akuten Gefährdung von Hochmooren mit ihrer Funktion als Kohlenstoffspeicher und Lebensraum für seltene Tier- und Pflanzenarten kommt der Wiederherstellung solcher Ökosysteme hohe Priorität zu. Jedoch bleibt bei den meisten Flächen nach der Wiedervernässung die erneute Besiedelung durch die wichtigsten Torfproduzenten und Kohlenstoffspeicher – der Bulttorfmoose – aus. Daher bietet sich die aktive Wiedereinführung von Bulttorfmoosen durch Transplantation an, die in einem Versuch im Naturschutzgebiet „Totes Moor“ in Niedersachsen erprobt wurde. Auf einer vor mehr als 30 Jahren wiedervernässten Versuchsfläche wurden im Frühjahr 2018 insgesamt 65 Transplantate der Sphagnum-Arten Sphagnum magellanicum, S. rubellum und S. capillifolium gepflanzt. Kontrollen der Transplantate erfolgten in den Jahren 2018, 2019 und 2021 und im Rahmen der vorliegenden Arbeit im Winter 2023/24. Neben den Transplantaten haben sich auf derselben Fläche ausgehend von umliegenden Bereichen selbstständig Bulttorfmoose wiederangesiedelt. Ziel der Arbeit ist es, Empfehlungen für eine optimierte Wiederansiedlung von Bulttorfmoosen auf degenerierten Hochmoorflächen zu geben. Der Fokus liegt dabei auf den Standortbedingungen, die für das Wachstum der Torfmoose von entscheidender Bedeutung sind. Zunächst wurden der aktuelle Zustand und die Entwicklung der transplantierten Bulttorfmoose evaluiert. Im nächsten Schritt wurden die Standorte der sich selbstständig angesiedelten Bulttorfmoose (Wildfunde) analysiert und mit den künstlich gewählten Standorten der Transplantate verglichen. Zur Identifizierung der Wildfunde wurden neue Untersuchungsflächen im Umfeld der Transplantate angelegt, die systematisch nach haupttorfbildenden Sphagnum-Arten abgesucht wurden. Für alle Transplantate und Wildfunde wurden Maße, Vitalität und Standortverhältnisse (Standort, Wasserstand und Begleitvegetation) erfasst. Sechs Jahre nach der Ausbringung betrug die Wiederfindungsrate der Transplantate 14 von 65 Transplantaten bzw. 21,5 %. Trotz dieses starken Rückgangs nahm die Gesamtdeckung der jeweils wiedergefundenen Transplantate von 2021 bis 2023/24 um 22 % zu. Korrelierend dazu hat sich die mittlere Flächengröße der Transplantate seit 2021 um 221 cm² auf 407 cm² erhöht, während sich die mittlere Höhe um 0,6 cm auf 4,6 cm reduziert hat. Von den 2023/24 wiedergefundenen Transplantaten wiesen mehr Transplantate über alle Erfassungsjahre eine verbesserte Vitalität auf, als eine verminderte oder stagnierende Vitalität. Die niedrige Wiederfindungsrate zeigt jedoch, dass Transplantate mit schlechterem Zustand in den letzten Jahren abgestorben sein müssen und daher nicht in der Statistik auftauchen. In den systematisch abgesuchten Zonen wurde mit 82 Wildfunden eine hohe Anzahl haupttorfbildender Sphagnum-Arten erfasst. Die meisten Funde (65) verzeichnete die Art S. papillosum, gefolgt von S. magellanicum mit 15 Funden und S. rubellum mit zwei Funden. Der Standortvergleich zeigte, dass sowohl Transplantate als auch Wildfunde am häufigsten in seitlicher Lage an Horsten der Gräser Eriophorum vaginatum und Molinia caerulea wuchsen. Für beide Gruppen wurden auch Standorte mit einem Baum im Süden erfasst. Der größte Unterschied lag darin, dass für Wildfunde ebenfalls häufig Standorte an und unter strauchartig wachsenden Heidearten wie Calluna vulgaris und Erica tetralix festgestellt wurden, während diese Standorte bei den Transplantaten fehlten. Dagegen waren für die Transplantation häufig Standorte auf Horsten gewählt worden, welche bei den Wildfunden ausschließlich für die widerstandsfähige und trockenheitstolerante Art S. papillosum erfasst wurden. Die identifizierten Unterschiede der Standorte korrelierten mit den Ergebnissen der Begleitvegetation: In den Aufnahmequadraten der Wildfunde war der Anteil von Heidegewächsen höher und der Anteil horstig wachsender Gräser geringer als in den Aufnahmequadraten der Transplantate. Die Wasserstände lagen bei den Wildfunden mit 23 cm unter Capitulum 10 cm tiefer als bei den Transplantaten (13 cm unter Capitulum). Die Analyse deutet darauf hin, dass die Etablierung von Bulttorfmoosen durch eine Vielzahl komplex interagierender Faktoren beeinflusst wird. Als Hauptursachen für die niedrige Wiederfindungsrate der Transplantate wurde die anhaltende Trockenheit in den Jahren 2018, 2020 und 2022 sowie die starken Niederschläge im Jahr 2023 in Kombination mit einer ungünstigen Standortwahl identifiziert. Hinsichtlich der 10 cm tieferen Wasserstände der Wildfunde ist davon auszugehen, dass diese mit deren großflächigerer Ausdehnung und dadurch besseren Fähigkeit zur selbstregulierenden Wasserversorgung zusammenhängen. Basierend auf den Ergebnissen wird empfohlen, für die Wiederansiedlung von Bulttorfmoosen Standorte an Horsträndern, in der Nähe von strauchartig wachsenden Heidearten, mit einem kleinen Baum im Süden sowie in Übergangsbereichen von Gefäßpflanzen zu Schwingrasendecken aus S. cuspidatum zu verwenden. Hinsichtlich des Wasserstandes sollten Standorte mit ganzjährig hohem Wasserstand und geringen Schwankungen gewählt werden, wobei die artspezifischen Bedürfnisse der jeweiligen Sphagnum-Arten zu berücksichtigen sind. Die hohe Rate an Wildfunden deutet darauf hin, dass die Fläche vor der Transplantation nicht ausreichend auf Vorkommen von Bulttorfmoosen untersucht worden ist. Um Ressourcen zu sparen und entnommenes Spendermaterial möglichst wirksam einzusetzen, wird daher vorausgehend zu jeder Wiederansiedlungsmaßnahme eine umfassende landschaftsökologische und floristische Analyse empfohlen.