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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?
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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)
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Trockenwiesen und –weiden der Schweiz um 1900
Lachat et al. 2010
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Trockenwiesen und –weiden der Schweiz um 2010
Lachat et al. 2010
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• 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)
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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)
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Extensiv genutzte Wiese in Tal- und Hügelzone
ca. 80% ca. 20%
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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
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Einsatz von modernen Maschinen
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Was ist der direkte Effekt der Graslandernte auf wirbellose Tiere?
Forschungsfrage
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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
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Mähmaschinen
Hand-Motorbalkenmäher 6-7 cm
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Mähmaschinen
Trommelmäher 6 oder 9 cm
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Mähmaschinen
Trommelmäher mit Aufbereiter 6 cmBürstenwalze Aufbereiter
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Mähmaschinen
Traktor Balkenmäher 6-9 cm
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Sammeln der Attrappen & Raupen nach mähen
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Beschädigte Attrappen
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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
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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
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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
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?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
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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)
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![Page 26: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/26.jpg)
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)
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Vierfleckkreuzspinne (Araneus quadratus)
![Page 28: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/28.jpg)
1 ha WieseohneRefugium
1. Jahr 2. Jahr 6. Jahr
Kurzfristige Wirkung Langfristige Wirkung
10‘000 Individuen,
4 Arten
10‘000 Individuen,
4 Arten
10‘000 Individuen,
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
?? ??
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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
![Page 30: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/30.jpg)
6-jähriges Projekt (2010 - 2015)
Tal- und Hügelzone Extensiv genutzte Wiesen
![Page 31: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/31.jpg)
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
![Page 32: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/32.jpg)
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
![Page 33: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/33.jpg)
Untersuchte Tiere/Pflanzen
![Page 34: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/34.jpg)
Wildbienen und Hummeln
Kesselfallen• 2011
� Artenreichtum� Relative Häufigkeit
![Page 35: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/35.jpg)
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)
![Page 36: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/36.jpg)
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)
![Page 37: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/37.jpg)
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
![Page 38: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/38.jpg)
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]
![Page 39: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/39.jpg)
![Page 40: Zielführende Bewirtschaftungsauflagen auf gemähten ... · • Einsatz von modernen Maschinen, welche bei den in der Wiese vorkommenden Tierarten im Vergleich zu früher zu erhöhten](https://reader033.vdocuments.net/reader033/viewer/2022053003/5f06dd127e708231d41a1ced/html5/thumbnails/40.jpg)
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
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5050
Heuschrecken Mortalität - Design
mähen,zetten, oderschwaden +
ballen
• Freilassen:5050
mähen,
zetten,schwaden +
balen
30 45
5050mähen,zetten,
schwaden +
balen
Frei.
Wieder finden
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30 (nicht verletzt) 45
5050mähen,zetten,
schwaden +balen
Heuschrecken Mortalität - Design
• 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%
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Heuschrecken Mortalität - Design
5050mähen,
zetten,schwaden +
balen
30 45
5050mähen,zetten,
schwaden +
balen
Frei.
Wieder finden
Die Markierende Heuschrecken vor dem Freilassen
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Heuschrecken Mortalität - Design
5050mähen,
zetten,schwaden +
balen
30 45
5050mähen,zetten,
schwaden +
balen
Frei.
Wieder finden
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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
Versuchtsplot Kontrollesplot
1. Nach mähen
Versuchtsplot Kontrollesplot
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
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Nach mähen, …Versuchtsplot 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
Versuchtsplot Kontrollesplot
1. Nach mähen
Versuchtsplot Kontrollesplot
1. Nach mähen
16 m
Versuchsplot Kontrollplot
Refugien Untersuchung - Kreis Design
16. Alpenländisches Expertenforum - Raumberg-Gumpenstein 11.03.2010
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Versuchtsplot 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
Versuchtsplot Kontrollesplot
1. Nach mähen
Versuchtsplot Kontrollesplot
1. Nach mähen
Refugien Untersuchung - Kreis Design
Die Heuschreckendichte mit Biozoenometer gemessen
16. Alpenländisches Expertenforum - Raumberg-Gumpenstein 11.03.2010
Jean-Yves Humbert | © Agroscope Reckenholz-Tänikon Research Station ART - ETH Zurich
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Versuchtsplot 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
Versuchtsplot Kontrollesplot
1. Nach mähen
Versuchtsplot Kontrollesplot
1. Nach mähen
Refugien Untersuchung - Kreis Design
Doppleschwand LU
16. Alpenländisches Expertenforum - Raumberg-Gumpenstein 11.03.2010
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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 ]
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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.
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Einführung
• Das Problem:
– ÖAF-Vorgaben begünstigen immer noch eine starke Vereinheitlichung der landwirtschaftlichen PraktikenPraktiken
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15. Juni: der “nationale Heutag”
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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!
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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)