Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 56 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Auf Mellum wurden seit der Kartierung von Hahn (2006) keine neuen Neophyten vorgefunden. Für die Besiedlung von Mellum durch die anwesenden Neophyten kann in den meisten Fällen von einem direkten Zusammenhang zu einer anthropogenen Einführung ausgegangen werden. Es ist aber wahrscheinlich, dass Conyza canadensis, die Oe-nothera-Arten, Rosa rugosa und Senecio inaequidens sich aufgrund ihrer natürlichen Fernausbreitungsmechanismen auch ohne den Menschen nach Mellum ausbreiten konnten. Insgesamt besteht die Möglichkeit die anthropogenen Einführungsquellen von Neophyten und Kulturpflanzen auf Mellum weiter zu reduzieren und das aktuelle Vorkommen zu verkleinern.

Das Ausmaß der Neophyten-Vorkommen und die Anzahl der Neophytenarten auf Mellum im Vergleich zu den ostfriesischen Inseln, kann nicht ausschließlich auf einen geringeren anthropogenen Einfluss zurückgeführt werden. Das Alter Mellums und die damit verbundene geringere Lebensraumvielfalt und Artenanzahl sind ebenfalls Unterschiede zu den ostfriesischen Inseln, die das generelle Vorkommen von Neophyten auf Mellum beeinflussen. Insgesamt ist die Entwicklung von Mellum noch so jung und dynamisch, dass Mellum sich nicht allgemein als Vergleichsbasis für das Erforschen des menschlichen Einflusses auf die Einwanderung von Neophyten auf den ostfriesischen Inseln eignet. Sobald sich alle natürlichen Lebensräume der ostfriesischen Inseln auf Mellum gebildet haben, kann tatsächlich untersucht werden, ob Mellum in dem Kontext als Vergleichsbasis in Frage kommt. Damit einhergehend ist zu erwarten, dass sich zukünftig weitere Neophyten auf Mellum ansiedeln werden.

Mellum kann aufgrund des aktuell geringeren menschlichen Einflusses im Vergleich zu den ostfriesischen Inseln genutzt werden, um die Fernausbreitungsvektoren einzelner Neophyten zu erforschen. So bieten sich Untersuchungen darüber an, welche Neophyten zukünftig auch ohne den Menschen als Ausbreitungsvektor dort einwandern. Trotzdem bleibt dabei der vorhandene menschliche Einfluss als Fehlerquelle bestehen (vgl. Kowarik 2003).

Bachelorstudiengang Biologie, 58 Seiten (Erst- und Zweigutachter)

Seit der Renaturierungsmaßnahme 2003/2004 hat sich die Vegetation im Ostteil des ehemaligen Sommerpolders auf Langeoog an einigen Stellen aufgrund der veränderten Überflutungsverhältnisse und der Reduzierung der Beweidung deutlich verändert. Deshalb wurde die Vegetation 15 Jahre nach der Rückdeichung erneut kartiert und mit den Kartierungen von 2002 und 2006 verglichen.

Die Pionierzone verzeichnete direkt nach der Rückdeichung einen starken Zuwachs der Fläche, mittlerweile ist sie jedoch wieder in vielen Bereichen innerhalb des ehemaligen Sommerpolders durch höhere Zonen, wie zum Beispiel durch die untere Salzwiese, aufgrund der Bodenerhöhung durch Sedimentation ersetzt worden. Die Fläche der unteren Salzwiese vergrößerte sich folglich wie prognostiziert deutlich im Vergleich zu der Ausbreitung vor und kurz nach der Rückdeichung. Dafür verantwortlich ist primär das Halimionetum portulacoidis, das 2019 eine deutlich größere Fläche besiedelt hat.

Im Gegensatz dazu und zu der vorher prognostizierten Entwicklung nahm die mittlere Salzwiese im Vergleich zu 2002 eine kleinere Fläche, verglichen zu 2006 eine größere Fläche ein. Die Flächenabnahme seit der Rückdeichung hängt vor allem mit der Abnahme der vom Juncetum gerardii eingenommenen Flächen zusammen, die von der Einstellung der Beweidung abhängig ist. Dafür verzeichnet das Atriplicetum littoralis eine deutliche Flächenzunahme in der mittleren Salzwiese durch die Besiedlung von Spülsaumresten. Die obere Salzwiese dominierte in allen Jahren die Vegetation des Untersuchungsgebietes, wobei sie jedoch wie erwartet bis 2019 an Fläche verlor, auch, wenn diese Abnahme durch Salzwassereinfluss nicht so stark war wie vorhergesagt.

Die Festuca rubra-Gesellschaft und das Artemisietum maritimae wurden auf vielen Flächen vom konkurrenzfähigeren Atriplici-Agropyretum pungentis verdrängt, das höher gelegene Bereiche besiedelt. Durch die zunehmende Sedimentation als Folge der Renaturierungsmaßnahme stieg die Höhe des Bodens, sodass Flächen, auf denen das Atriplici-Agropyretum pungentis 2006 nicht vorkam, bis 2019 (wieder) besiedelt wurden. Die erwartete Dominanz des Atriplici-Agropyretum pungentis hat sich bestätigt und wird vermutlich auch in den kommenden Jahren weiter Bestand haben, solange die Beweidung auf den meisten Flächen eingestellt bleibt und kein natürliches Entwässerungssystem vorhanden ist.

Aufgrund der Dynamik dieses Lebensraums sollte den Entwicklungen des Untersuchungsgebietes mit weiteren Kartierungen nachgegangen werden, da 2019 vermutlich noch kein Klimaxstadium erreicht wurde und auch die Fauna, wie zum Beispiel die Avifauna, von der Entwicklung dieses Habitats abhängig ist. Die Entwicklung der Vegetation im östlichen Teil des Langeooger Sommerpolders führt auf die Ziele des Rückdeichungsmanagements hin, das nicht zu einer maximalen Artenvielfalt führen sollte, sondern auf eine natürliche Entwicklung abzielte. Im Laufe der Zeit werden sich vermutlich die natürlichen Verhältnisse einer Salzwiese einstellen, und somit dient diese Renaturierungsmaßnahme als Vorreiter für weitere, ähnliche Maßnahmen im Wattenmeer.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 34 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

In der vorliegenden Arbeit wurde eine Winterkartierung einer Salzwiese in Cäciliengroden vorgenommen. Durch das jahreszeitbedingte Fehlen einiger Arten gibt es Abweichungen in der Gesellschaftszusammensetzung zu einer Sommerkartierung. Der geringere Deckungsgrad einiger Arten im Winter hatte keinen Einfluss auf die Gesellschaftszusammensetzung. Somit ist eine umfassende pflanzensoziologisch standörtliche Untersuchung nur eingeschränkt möglich.

Unter dem Gesichtspunkt der Hydrodynamik ist eine Winterkartierung auf jeden Fall sinnvoll. Nur in diesem Zeitraum kann kartiert werden, welche Arten vorhanden sind, die sich auf den Wellengang auswirken können. Für die größeren Vegetationsverbände der hydrodynamisch relevanten Arten wurden die Veränderungen zu den Aufnahmen von 2006 analysiert. Die Kartierungen ließen sich vergleichen, allerdings gibt es einige Unterschiede in der Herangehensweise, wie die Benennung der Vegetationseinheiten.

Die Ausbreitung aller Arten, die als hydrodynamisch relevant betrachtet wurden, hat sich stark verändert. Es ist zu überdenken, in wieweit die ortsuntreuen Arten Tripolium pannonicum und Atriplex spec. in den hydrodynamischen Untersuchungen tatsächlich berücksichtigt werden sollten. Dazu müssen die jährlichen Schwankungen der Ausbreitungen dieser Arten in Bezug auf die gesamte Salzwiese bestimmt werden. Da alle Salzwiesen regionale Unterschiede aufweisen, sind weitere und vor allem großflächigere Kartierungen von Nöten, um ein besseres Gesamtbild über die Ausbreitung aller hydrodynamisch relevanten Arten zu bekommen.

Masterstudiengang Marine Umweltwissenschaften, 59 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Im Rahmen dieser Masterarbeit wurde eine Bestandskartierung des neophytischen Laubmooses Campylopus introflexus (Hedw.) Brid. auf der ostfriesischen Insel Spiekeroog durchgeführt, um dessen aktuelle Verbreitung zu ermitteln und einen Vergleich mit den 2001/2002 von Hahn dokumentierten Beständen (Hahn 2006a) zu ermöglichen. Dabei konnte ein Rückgang der C. introflexus-Bestände um 67,2 % beobachtet werden, die Hypothese der Bestandszunahme wurde also falsifiziert.

Im zweiten Teil der Arbeit erfolgte die Untersuchung verschiedener Bodenparameter im Hinblick auf eine mögliche Bedeutung als Besiedlungsfaktor. Zu diesem Zweck wurden 30 Präsenz- und Absenzpunkte hinsichtlich der Standortfaktoren pH, Leitfähigkeit, Bodenfeuchte, Glühverlust, C- und N-Gehalt, C/N-Verhältnis, mittlere Korngröße und Schluff-Anteil miteinander verglichen. Für die Präsenzflächen wurden, mit Ausnahme des C/N-Verhältnisses, geringere Werte als für die Absenzflächen erwartet. Signifikante Unterschiede zeigten sich bezüglich der Leitfähigkeit, der Bodenfeuchte, des Glühverlustes, des C-Gehaltes und des Schluff-Anteils.

Um die bisher nicht erfolgte Besiedlung der Ostplate zu erklären, wurden dort ebenfalls 5 Dünenstandorte hinsichtlich der signifikanten Parameter mit den Präsenz- und Absenzflächen des Westteils verglichen, wobei die verwendeten Werte aus den 2018 von Laura Schmidt durchgeführten Untersuchungen stammen (Schmidt 2019). Dabei stellte sich keiner der untersuchten Faktoren als eindeutig besiedlungshemmmender bzw. -verhindernder Faktor heraus. Aus diesem Grund ist davon auszugehen, dass die Ostplate geeignete Standorte für die Besiedlung aufweist, das Moos diese Standorte aber noch nicht durch Sporen oder Fragmente erreichen konnte.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 68 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Im Rahmen dieser Arbeit konnten insgesamt 36 Neophytenarten auf Wangerooge dokumentiert werden. Es wurden 13 dieser Arten als invasiv klassifiziert und 21 als nicht-invasiv. Die Arten Pinus nigra und Spartina anglica konnten zwar nachgewiesen werden, wurden allerdings weder kartiert noch hinsichtlich der potenziellen Invasivität bewertet.

Der Vergleich der Ergebnisse zu denen Hahns aus dem Jahr 2006 zeigte, dass sich die von Hahn als invasiv klassifizierten Arten Fallopia japonica und Prunus serotina auf Wangerooge deutlich ausbreiten konnten. Der Vergleich der Biotoptypenkartierung 2017 mit den Ergebnissen Hahns (2006) konnte belegen, dass sich auch Rosa rugosa zusätzlich ausbreiten konnte. Die Arten Senecio inaequidens und Impatiens glandulifera wurden von Hahn (2006) nicht als invasiv klassifiziert, werden in dieser Arbeit jedoch als invasiv gewertet und konnten sich seit dem Jahr 2006 ebenfalls auf Wangerooge ausbreiten. Die Bestände der invasiven Neophyten Campylopus introflexus, Solidago gigantea und Helianthus tuberosus haben sich seit 2006 verkleinert.

Somit kann der Hypothese, dass alle von Hahn (2006) als invasiv klassifizierten Neophyten die 2006 auf Wangerooge zu finden waren, auch im Jahr 2018 nachweisbar sind, zugestimmt werden. Der Neophyt Heracleum mantegazzianum gilt zwar als invasiv und wurde 2018 nicht dokumentiert, galt jedoch 2006 als nicht-invasive Art (Hahn 2006).

Die Hypothese, dass sich diese Neophyten seit dem Jahr 2006 ausgebreitet haben, kann nur teilweise bestätigt werden, da sich die Bestände von Rosa rugosa, Fallopia japonica und Prunus serotina zwar vergrößern konnten, die flächenmäßige Verbreitung von Campylopus introflexus jedoch deutlich zurückgegangen ist. Die invasiven Neophyten Aronia prunifolia, Crassula helmsii, Quercus rubra und Lonicera involucrata sind erst nach dem Jahr 2006 auf Wangerooge in die natürliche Vegetation eingewandert und haben sich seitdem ausbreiten können.

Auf der Basis der genannten Vergleiche und der dargestellten Ergebnisse wurde unter Berücksichtigung der entsprechenden Fachliteratur für jede invasive Art individuell beurteilt, ob eine Bekämpfung notwendig und realisierbar ist.

Die invasiven Neophyten Fallopia japonica und Impatiens glandulifera konnten sich ebenfalls ausbreiten, jedoch fast ausschließlich in anthropogen geprägten und naturschutzfachlich weniger bedeutenden Bereichen, wie beispielsweise an Straßenrändern. Die Bekämpfung von Fallopia japonica findet bereits statt und sollte in jedem Fall fortgeführt werden. Von einer Bekämpfung der Art Impatiens glandulifera ist aufgrund der geringen Ausbreitung abzusehen. Der Neophyt Senecio inaequidens konnte sich auf Wangerooge expansiv ausbreiten und besiedelt im Jahr 2018 verschiedenste Bereiche, sowohl in der natürlichen Vegetation als auch im direkten Einflussbereich des Menschen. Da von Senecio inaequidens allerdings keine nachweisbare Gefahr für die Biodiversität ausgeht, muss die Art noch nicht bekämpft werden.

Falls Forschungsprojekte jedoch Gegenteiliges beweisen sollten, muss eine Bekämpfung erneut diskutiert werden. Da sich das flächenmäßige Vorkommen des Kaktusmooses, Campylopus introflexus, deutlich verkleinert hat, muss die Art ebenfalls nicht bekämpft werden. Stattdessen sollte eine Untersuchung an den betreffenden Flächen erfolgen, die die Folge-Vegetation bzw. eine mögliche Besiedlung durch Flechten erfasst. Die Ausbreitung von Lonicera involucrata ist bislang auf die Randbereiche einer Straße beschränkt und erfordert ebenfalls noch keine Maßnahmen, es sollte jedoch regelmäßig beobachtet werden, ob die Art es schafft sich auch abseits dieses Vorkommens in der natürlichen Vegetation zu etablieren. Auch die Vorkommen von Quercus rubra sind derzeitig noch vermeintlich klein und verursachen höchstwahrscheinlich noch keine Schäden in den besiedelten Arealen. Um jedoch vorzubeugen, dass sich die Art ausbreitet sollten die Individuen entfernt werden. Je schneller dies erfolgt, desto einfacher und effektiver kann eine solche Maßnahme gestaltet werden.Es konnte gezeigt werden, dass besonders die Ausbreitungen der Arten Prunus serotina, Aronia prunifolia, Crassula helmsii und Rosa rugosa aus Sicht des Naturschutzes als höchst problematisch anzusehen sind. Daher sollte die Bekämpfung dieser Arten erste Priorität haben, besonders in bedrohten und naturschutzfachlich wertvollen Gebieten der Insel.

Neben der Bekämpfung bestehender Vorkommen von Neophyten sollte in Zukunft vermehrt auch die Prävention neuer Vorkommen angestrebt werden. Besonders das unsachgemäße Entsorgen von Gartenabfällen an Straßenrändern konnte in der Vergangenheit auf Wangerooge zur Ausbreitung bzw. Etablierung einiger, teilweise invasiver, Neophyten. Um zu verhindern, dass dies in Zukunft weiterhin ein Ausbreitungsfaktor für Neophyten darstellt, sollte das Thema der Neophytenproblematik auch zunehmend mit den Einheimischen Wangerooges diskutiert werden. Neben dem Umgang mit Gartenabfällen könnte auch grundsätzlich diskutiert werden, welche Arten in Gärten angebaut werden sollten. Es konnte beobachtet werden, dass in zahlreichen Gärten Wangerooges teils invasive Neophyten angebaut werden. Um zu verhindern, dass invasive Arten aus Gärten heraus in die natürliche und wertvolle Vegetation Wangerooges verwildern, könnten den Gartenbesitzern alternative Gartenpflanzen empfohlen werden, von denen voraussichtlich ein geringeres Invasionsrisiko ausgeht. Eine solche Empfehlung zu alternativen Gartenpflanzen wurde bereits vom Zentralverband Gartenbau e.V. passend zu jeder potenziell invasiven Gartenpflanze formuliert (Zentralverband Gartenbau e.V. 2008).

Diese Arbeit konnte Wissenslücken hinsichtlich des Artenspektrums und der Ausbreitung von Neophyten auf Wangerooge seit dem Jahr 2006 schließen. Die kartographischen Darstellungen der Vorkommen sowie die Diskussion über Maßnahmen zur Bekämpfung können zukünftig den Naturschutzbemühungen im Nationalpark als Hilfsmittel dienen. Außerdem können die Ergebnisse als Vergleichsgrundlage für zukünftige Erfassungen genutzt werden. Um eine solche Datengrundlage auch für die anderen ostfriesischen Inseln zu erstellen, könnten Abschlussarbeiten wie diese, zukünftig auch dort durchgeführt werden.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 63 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Crassula helmsii is an invasive neophyte which was documented on the East Frisian Island Wangerooge for the first time in 2017. Other studies – also from Norderney – have shown a huge potential for dispersal and an enormous growth rate concerning this species. In this thesis, the population on Wangerooge was determined. There was only one pond where the plant grew, which showed that Crassula helmsii has not spread into neighboring ponds so far.

At 11 presence points (in 1 water body) and 40 absence points (in 25 water bodies) different environmental parameters (soil, water, illuminance and surroundings) were measured and identified. The results showed no clear preferences of Crassula helmsii. The wide range of values which were measured suggested that the species has a great adaptability and can live in many different habitats. Crassula helmsii has already colonized one fifth of the pond and further observations verified that the population is still rapidly increasing.

Therefore, practical and appropriate controlling methods are urgently needed. The discussion of many different mechanical, physical, chemical and biological approaches leaded to the recommendation of burying the population. This procedure was successful in other experiments and negative side effects can be reduced by creating a new pond as compensation. In general, monitoring the population and the effects of controlling methods is very important.

Bachelorstudiengang Umweltwissenschaften, 21 Seiten (Erst- und Zweitgutachter)

Zurzeit gibt es in Deutschland 27 gebietsfremde aquatische Pflanzenarten, deren Anzahl stetig steigt. Als invasiv werden 11 von diesen 27 Arten eingestuft (Hussner et al., 2013). Crassula helmsii (C. helmsii) ist einer dieser invasiven Neophyten. Hierbei handelt es sich um eine semi-aquatische Pflanze mit einer natürlichen Verbreitung in Australien und Neuseeland und dem Potenzial schnell zu wachsen und sich auszubreiten. Die Pflanze ist Anfang des 20. Jahrhunderts als Aquariums- und Gartenteichpflanze nach Europa gelangt. Anfang der 1980er Jahre wurde C. helmsii zum ersten Mal in Deutschland in der freien Natur entdeckt (Nault, M. E. & Mikulyuk A., 2011). Im Nationalpark Niedersächsisches Wattenmeer konnte das Auftreten der Pflanze auf Norderney Anfang der 2000er Jahre dokumentiert werden, seit dieser Zeit hat sie sich dort im Südstrandpolder und auf den Meierei-Wiesen ausgebreitet (Peterson, J. & Pott, R., 2005).

Um die Populationen von C. helmsii kontrollieren zu können werden, verschiedene Maßnahmen benötigt. Physikalische und mechanische Entfernungen der Pflanze sind am weitesten verbreitet, jedoch hat sich gezeigt, dass diese Methoden nicht effektiv genug sind. Zudem wurden chemische Bekämpfungsmittel gegen die Pflanze eingesetzt, welche allerdings auch nicht den gewünschten Erfolg brachten.

Um einen alternativen Ansatz zur Bekämpfung und Eindämmung der Ausbreitung von C. helmsii zu betrachten, wurde die Reaktion dieses Neophyten in Bezug auf Salzstress untersucht. Des Weiteren wurde überprüft, ob eine Beschattung einen zusätzlichen Einfluss auf die Vitalität der Pflanze hat.

Dafür wurde ein Versuch im Institut für Chemie und Biologie des Meeres am Standort Wilhelmshaven durchgeführt. Während einer Versuchsdauer von 44 Tagen wurde die unterirdische und oberirdische Biomasse von C. helmsii erfasst, wodurch das relative Wachstum der Pflanze bestimmt werden konnte, um somit einen möglichen Einfluss von Salinität und Beschattung zu untersuchen.

Es zeigte sich, dass es einen Einfluss der Salinität auf das Wachstum von Crassula helmsii gibt. Mit zunehmender Beschattung nimmt dieser Einfluss jedoch ab. Es scheint, als ob ab einem gewissen Grad die Beschattung selbst als Stressor auf das Wachstum der Pflanze einwirkt.

Die Ergebnisse dieser Arbeit reichen noch nicht aus, um detaillierte Aussagen über den Einsatz von hohen Salinitäten als eine alternative Bekämpfungsmethode von C. helmsii treffen zu können. Es müssten noch kleinere Abstufungen der Salinitäten zwischen 6 ppt und 10 ppt über einen längeren Zeitraum untersucht werden. Des Weiteren wäre es sinnvoll einen Feldversuch durchzuführen, um den Einfluss der Salinität auf C. helmsii in der freien Natur dokumentieren zu können. Daher sind weitere Forschungsansätze zur Bekämpfung und Eindämmung der Ausbreitung dieses invasiven Neophyten sowie dem Einsatz von hohen Salzgehalten notwendig.

Hannah-Julie Temme - Das neophytische Laubmoos Campylopus introflexus (Hedw.) Brid.- Verbreitung und Untersuchung zur Bedeutung verschiedener Standortfaktoren auf der ostfriesischen Insel Spiekeroog

Laura Schmidt - Eine aktuelle Bestandserfassung, Untersuchung zur Autökologie und Schlussfolgerungen zum Ausbreitungspotential von Senecio inaequidens DC. auf Spiekeroog