Low-intensity grazing with domestic herbivores: a tool for maintaining and restoring plant diversity in temperate Europe.

Abstract

The continuous decline in biodiversity in some European landscapes has led recently to the (re-) implementation of low-intensity grazing systems as an alternative to more cost-intensive conservation practices. This approach aims at developing habitat complexes comprising various successional stages and increasing plant species diversity on local (α-diversity) and landscape scales (β-, γ-diversity). The primary objectives of this review were to uncover ecological processes in which large domestic herbivores (cattle, equids, sheep, goats, pigs) have a key function in affecting plant diversity and to provide a framework for future research and conservation practices. The reviewed literature covers a wide range of ecosystem types in various temperate regions of Europe with a main focus on recent results from Central Europe. Low-intensity grazing enhances existing environmental gradients and generates manifold disturbance patterns on various spatial scales resulting in high habitat diversity. Livestock trampling has a so far underestimated impact on plant species composition and richness. Additionally, selective herbivore behavior facilitates the coexistence of plant species representing different functional types including a considerable number of threatened and grazing-sensitive species. Co-occurrence of progressive and regressive successional processes on low-intensive pastures results in a high βand γ-diversity, an effect that has been observed soon after the (re-)implementation of grazing. Persistence of speciespoor successional stages of dominant competitive graminoid and herb species can in many cases be inhibited by grazing. Large domestic herbivores serve as effective vectors for the dispersal of diaspores, thus improving the connectivity of isolated plant populations. There is a combined effect of diaspore dispersal and microsite creation which can increase the probability of diaspores to successfully germinate and establish. Overall, low-intensity grazing represents a highly flexible concept to maintain and restore plant diversity in cultivated landscapes; general management implications are given. Zusammenfassung: Extensive Beweidung mit domestizierten Grosherbivoren zur Erhaltung und Wiederherstellung der Pflanzendiversitat im temperaten Europa Der kontinuierliche Ruckgang der Biodiversitat in einigen europaischen Landschaften hat in der jungeren Vergangenheit zu einer Wiederbzw. Neu-Einfuhrung von extensiven Beweidungssystemen gefuhrt, die eine kostengunstigere Alternative zu anderen Naturschutzmasnahmen darstellen. Dieser Ansatz hat die Entwicklung von Habitatkomplexen zum Ziel, die verschiedene Sukzessionsstadien umfassen und die Pflanzendiversitat auf Habitat(α) und Landschaftsebene (β-, γ-Diversitat) erhohen. Die Hauptziele unseres Reviews lagen zum einen darin, okologische Prozesse zu bestimmen, die von Weidetieren (Rindern, Pferdeartigen, Schafen, Ziegen, Schweinen) beeinflusst oder initiiert werden und die eine Schlusselrolle beim Aufbau der pflanzlichen Diversitat spielen, zum anderen darin, einen Rahmen zu schaffen fur zukunftige Forschung und Naturschutzpraxis. Die ausgewertete Literatur beinhaltet ein breites Spektrum an Okosystemtypen in verschiedenen gemasigten Regionen Europas (Schwerpunkt Mitteleuropa). Extensive Beweidung fuhrt zu einer Verstarkung bestehender Umweltgradienten und erzeugt vielfaltige Storungsmuster auf verschiedenen Skalenebenen. Dies fuhrt zu einer hohen Habitatdiversitat. Der Einfluss von Tritt auf die Pflanzenartenzusammensetzung und die Artendiversitat (Bereitstellung von Keimungsnischen) wurde in seiner Vielfaltigkeit und Bedeutung bisher unterschatzt. Auch das selektive Frasverhalten von Weidetieren fordert die Koexistenz von Pflanzenarten verschiedener funktioneller Typen, einschlieslich bedrohten und beweidungsempfindlichen Arten. Das gleichzeitige Vorliegen von progressiven und regressiven Sukzessionsprozessen fuhrt zu einer hohen βund γ-Diversitat. Dieser Effekt kann sich sehr schnell nach der (Wieder-)Einfuhrung von extensiver Beweidung einstellen. Beweidung kann in vielen Fallen die Monodominanz von konkurrenzstarken grasartigen und krautigen Pflanzenarten in persistenten, artenarmen Bestanden mindern. Als effektive Diasporenvektoren unterstutzen Weidetiere die Vernetzung von isolierten Pflanzenpopulationen. Infolge 167 Rosenthal_Tuexenia 32 25.06.12 10:12 Seite 167