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Dr. Jörg Kleinschmit

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Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Freiburg
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Artikel

Autor(en): Mattias Rupp, Therese Palm, Hans-Gerhard Michiels
Redaktion: FVA, Deutschland
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Die Kermesbeere – eine invasive Art in lichten Wäldern

In Baden-Württemberg rückt die Amerikanische Kermesbeere immer mehr in die Wahrnehmung der Waldbewirtschaftenden. Diese Pflanzenart zeigt seit einigen Jahren regional invasives Verhalten und kann Verdrängungseffekte auszulösen. Die FVA Baden-Württemberg erprobt Strategien zur Zurückdrängung des Neophyten im Regionalen Waldschutzgebiet Schwetzinger Hardt. Erste Aussagen zum Vorgehen sowie dem Kosten- und Zeitaufwand können bereits getroffen werden.

Inhalt

Die sich im Südwesten Deutschlands ausbreitende Amerikanische Kermesbeere (Phytolacca americana) stammt ursprünglich aus Nordamerika. In ihrer Heimat besiedelt die ca. 2 m hohe Pflanze verschiedene Böden in lichten Wäldern, entlang von Gewässerrändern und Störstellen. Im Bezug zur Landwirtschaft wird sie als unliebsame Art der Begleitflora beschrieben, wenn sie dichte Bestände ausbildet.

In Südwestdeutschland kann sie bis über 3 m groß werden und wegen ihrer geringen Ansprüche an Licht- und Nährstoffversorgung über die Jahre dschungelartig wirkende Reinbestände ausbilden. Darin treten durch Licht-, Wasser- und Nährstoffkonkurrenz Verdrängungseffekte gegenüber der heimischen Flora auf. Zudem gibt es Hinweise auf Hemmung des Wachstums anderer Pflanzen durch Allelopathie.

Der phänologische Kalender zur Entwicklung der Phytolacca americana (Abb. 1) wurde anhand von Beobachtungen der Pflanzen im nördlichen Oberrheingebiet erstellt. Die Phänologie kann an anderen Standorten und von Jahr zu Jahr etwas abweichende Zeitspannen aufweisen.

Phänologischer Kalender zu Phytolacca americana in der nördlichen Oberrheinebene.
Abb. 1: Phänologischer Kalender zu Phytolacca americana in der nördlichen Oberrheinebene.
 
Von der mehrjährigen Rübe gehen etwa 2 m lange Seitenwurzeln ab.
Abb. 2: Von der mehrjährigen Rübe gehen etwa 2 m lange Seitenwurzeln ab.
Rübe mit Adventivknospen.
Abb. 3: Rübe mit Adventivknospen.

Die mehrjährige, geophytische Pflanze überdauert die ungünstige Jahreszeit als Rübe im Boden und beginnt Anfang März mit der Keimung. Kernwüchsige Pflanzen wachsen mit einem Spross, aus mehrjährigen Wurzeln können mehr als 10 Sprosse austreiben (Abb. 2). Die Pflanze legt Adventivknospen an, aus denen im folgenden Jahr neue Sprosse austreiben können (Abb. 3).

Die Blütezeit beginnt ab Mai und dauert bis in den Herbst. Ein wesentliches Erkennungsmerkmal der Art sind die anfangs stehenden, später herabhängenden Blütenstände mit durchschnittlich 80 weißen Blüten. Jede Blüte kann eine in 10 Kammern gegliederte Frucht ausbilden, mit je einem 2 bis 3 mm breiten, hartschaligen Samen pro Kammer. Die dadurch entwickelte Samenmenge ist enorm, im Projektgebiet Schwetzinger Hardt wurden ca. 32.000 Samen pro ausgewachsenem Spross berechnet, was für einen mehrjährigen, dichten Kermesbeerenbestand ca. 64 Mio. Samen (~ 500 Liter) pro Hektar bedeutet.

Die kräftig grünen Sprosse verändern während der Fruchtreife ihre Farbe hin zu einem intensiven Rosa. Das Fruchtangebot kann bis zu den ersten Frösten im Spätherbst andauern. Als Ausbreitungsvektoren agieren vor allem Vögel. Die Sprosse und Blätter beginnen im Herbst zu welken, spätestens mit den ersten Nachtfrösten zerfällt die oberirdische Biomasse.

Situation in Deutschland

Die Kermesbeere wurde im 17. Jh. nach Europa exportiert und dort in Gärten gepflegt. Eine Teilpopulation außerhalb von Gärten wird erst seit etwa 30 Jahren beschrieben, das invasive Verhalten ist in Südwestdeutschland seit den späten 1990er Jahren bekannt (mündl. Aussage Projektpartner Schwetzinger Hardt). Deutschlandweit gilt die Art als synanthrop, als eingebürgerter Neophyt wird sie momentan nur im nördlichen Oberrheingebiet angesprochen. Das nördliche Oberrheingebiet stellt nach momentanen Aufzeichnungen den aktuellen Hauptverbreitungsschwerpunkt dar. Eine Verbreitungskarte gibt die Verbreitungskarte auf floraweb.de.

Kermesbeere im Projektgebiet Schwetzinger Hardt

Im nördlichen Oberrheinischen Tiefland liegt das Waldgebiet Schwetzinger Hardt. Die 3.125 ha große Waldfläche ist als Regionales Waldschutzgebiet und Erholungswald ausgewiesen. In den Beständen (> 50 % Waldkiefer) werden die besonderen Lebensräume der trocken-sandigen Binnendünenlandschaft erhalten und entwickelt. Herausragende Elemente sollen dabei lichte Kiefern- und Eichen-Wälder mit eingebetteten Offenflächen mit Sandrasen-Vegetation sein.

Die Kermesbeere findet in diesen lichten Wäldern gute Ansiedelungsmöglichkeiten und droht durch die Ausbildung dichter Bestände sowohl die Naturverjüngung als auch die Ziele des Naturschutzes und der Landschaftsentwicklung zu unterbinden (Tab. 1).

Tab. 1: Herausforderungen durch die invasive Amerikanische Kermesbeere in (lichten) Wäldern.
Faktoren Auswirkungen
Mehrjährig, schnelles Wachstum Licht- und Raumkonkurrenz
Weitläufiges Wurzelsystem Nährstoff- und Wasserkonkurrenz
Fehlende Gegenspieler (Mikroorganismen/Fraßfeinde) Kein Energieverlust beim Wachstum, hohe Individuenzahlen ausbildbar → Konkurrenz
Hohe Reproduktionsrate Große Diasporenbank
Langlebige Diasporenbank (> 6 Jahre) Individuenstarkes Auskeimen über viele Jahre möglich
Allelopathie Hemmt andere Pflanzenarten
Fähigkeit zur Notblüte & schnellen Notreifung Kompensation von Schädigungen
Vögel und Menschen als effektive Vektoren Schnelle Ausbreitung auch über größere Distanzen
Biologie und die möglichen (ökonomischen & ökologischen) Folgen invasiven Verhaltens noch ungenügend bekannt Regelmäßig erneuter Eintrag von Samen ins Gebiet, Bekämpfungsmaßnahmen & präventives Verhalten noch weitestgehend unbekannt

Die Abb. 9 (linke Bildhälfte) veranschaulicht die Entwicklung von potenziell invasiven Neophyten-Populationen. In der linearen Phase (A) ist die Individuenzahl noch klein. Die Art ist dabei, in den Raum vorzudringen und eine Samenbank anzulegen. Der Bekämpfungsaufwand ist gering. Ab einem kritischen Grenzwert an Individuen pro Raum wächst die Population rasant an (exponentielle Phase – B). Der Bekämpfungsaufwand steigt merklich. Hat die Art ihr Raumpotenzial ausgeschöpft, hält sich die Populationsgröße auf einem Level mit hoher Individuenzahl (stabile Phase – C). Der Bekämpfungsaufwand ist über längere Zeit sehr hoch. Eine der Herausforderungen im Projektgebiet besteht darin, dass die Phytolacca-Population bereits in den Phasen B und C vorliegt und eine mächtige Samenbank angelegt wurde.

Management der Kermesbeere

Die hohe Konkurrenzkraft der Amerikanischen Kermesbeere steht in der nördlichen Oberrheinebene einer Forstwirtschaft entgegen, die auf Naturverjüngung und temporär lichtere Bestände setzt sowie dem langfristigen Erhalt lichter, artenreicher Wälder. Das Management dieser Spezies soll die Pflanze lokal eindämmen und Erkenntnisse zu ihrer effizienten Zurückdrängung schaffen.

Kartierung des Vorkommens

Um einen Überblick über die Raumverteilung der Kermesbeere zu bekommen und um Verteilungsmuster ableiten zu können, fand im Sommer 2016 auf über 1.500 ha des Waldschutzgebietes eine Phytolacca-Erhebung statt. In 100 m2 großen Aufnahmekreisen wurden Wuchsparameter der Kermesbeere und des Waldbestandes aufgenommen. In Abb. 4 sind die Fundpunkte der Kermesbeere bei dieser Aufnahme dargestellt.

Verbreitung der Phytolacca americana im südlichen Teil des Projektgebietes. Erhebungsraster: 50 m.
Abb. 4: Verbreitung der Phytolacca americana im südlichen Teil des Projektgebietes. Erhebungsraster: 50 m. (Zum Vergrößern anklicken)

Es konnte eine unmittelbare Korrelation zwischen dem Vorkommen der Kermesbeere und einem hohen Maß an Lichtversorgung in den Beständen festgestellt werden. Die Visualisierung der Funde lässt die flächige Präsenz des Neophyten erkennen. Dabei häufen sich dichte, meist mehrjährige Bestände entlang von Straßen, Wegen und Rückegassen. Auf Dünenkörpern mit abgängiger Kiefer sind ebenfalls viele Kermesbeeren-Pflanzen zu finden. Jüngere, weniger dichte Bestände kommen in der Regel auf dichter bestockten Waldflächen vor. In den Bannwäldern sind nahezu keine Kermesbeeren vorzufinden.

Während der Erhebung wurden nur selten durch Wild oder Arthropoden verbissene, dabei nicht letal geschädigte Pflanzen beobachtet. Es konnten keine Pflanzen gefunden werden, die Krankheitsmerkmale aufwiesen.

Es ist davon auszugehen, dass die Samenbank der Amerikanischen Kermesbeere mittlerweile flächig im Untersuchungsgebiet angelegt ist, d. h. auch an Stellen, an denen aktuell keine Funde von Phytolacca-Pflanzen verzeichnet werden können. Die flächenhafte Ausbreitung der Samen kann durch Vögel und Kleinsäugetiere, entlang der Erschließungslinien auch ungewollt durch Forstmaschinen erfolgen. Beobachtungen stützen diese Vermutung, da auf bisher dicht bestandenen Waldflächen nach Auflichtungen durch forstliche Eingriffe oder Kalamitäten schon im Folgejahr Phytolacca americana flächig individuenstark anzutreffen ist.

Bekämpfung eines stabilen Kermesbeeren-Bestandes

Zum Vergrößern anklicken
Deckung der Phytolacca-americana-Keimlinge Juni 2015.
Abb. 5: Deckung der Phytolacca-americana-Keimlinge Juni 2015.
Deckung der Phytolacca-americana-Keimlinge September 2015.
Abb. 6: Deckung der Phytolacca-americana-Keimlinge September 2015.
Deckung der Phytolacca-americana-Keimlinge Juli 2016.
Abb. 7: Deckung der Phytolacca-americana-Keimlinge Juli 2016.
Deckung der Phytolacca-americana-Keimlinge November 2016.
Abb. 8: Deckung der Phytolacca-americana-Keimlinge November 2016.

Seit Sommer 2015 finden entlang des Dünenzugs "Hoher Stein" Bekämpfungsversuche in einem Kermesbeerenbestand der stabilen Phase (C) statt. Die Ziele der dortigen Kermesbeerenbekämpfung sind der Erhalt eines seltenen Weißmoos-Kiefernwaldes und die Erprobung eines möglichst effizienten Systems bei der Zurückdrängung des Neophyten. Die Bekämpfung wird auf der gesamten Dünenfläche (inkl. Puffer) von 24,3 ha angewendet, das Monitoring findet auf der Staatswaldfläche (5,3 ha) an 24 Punkten (F = 50 m2) statt. Es wurde ein 50 m breiter Puffer (P) um den Dünenkörper gelegt, in dem ebenfalls Kermesbeere entnommen wird, um den Sameneintrag in die Monitoringfläche stark zu reduzieren. Somit können die Veränderungen im Phytolacca-Bestand mit der Bekämpfungsmaßnahme korreliert werden. Die Bekämpfung greift im Frühsommer und im Herbst jeweils vor der Fruchtreife auf den Bestand zu. Die Maßnahme wird so oft wiederholt, bis durch die ständige Entnahme der nachwachsenden Pflanzen die Samenbank erschöpft ist und das System von Phase C in Phase A übergegangen ist. Dann kann die Bekämpfung in eine Phase mit deutlich reduziertem Aufwand wechseln. Je nach Entwicklung der Pflanzen können die Zeitpunkte der Bekämpfungsmaßnahmen um mehrere Wochen variieren (Abb. 5 bis 8).

Aufgrund der Dominanz der Altpflanzen konnte vor der ersten Maßnahme im Juni 2015 nur an wenigen Monitoringpunkten dichter Keimlingsbewuchs registriert werden. Nach dem Entfernen der alten Kermesbeeren wurde die Samenbank durch Wegfall der allelopathischen Hemmung und durch gesteigerten Lichteinfall aktiviert, die Deckung der Keimlinge stieg an den meisten Messpunkten bis in den September 2015 deutlich an, die Gesamtbiomasse der Population war dabei aber bereits merklich geringer (Abb. 9). Das Gros dieser Keimlinge vermochte es, in der verbleibenden Zeit der Vegetationsperiode Blüten und Früchte auszubilden, und wurde daher abermals entfernt.

Die neue Generation an Kermesbeeren aus der aktivierten Samenbank zeigte im Frühsommer 2016 an den meisten Messpunkten noch dichte Bestände, nur an wenigen Punkten war die Deckung zurückgegangen. Der Bestand im November 2016 dagegen wies deutlich geringer Deckungsgrade auf. Man kann daraus schließen, dass die Samenbank jetzt einzubrechen beginnt und ein Wechsel in Phase B stattfindet.

Aufwand

Für die Bekämpfungsmaßnahme auf 10,8 ha Staatswaldfläche (inkl. Puffer) waren pro Einsatz 3 bis 6 Arbeitskräfte aktiv. Die Fachkräfte zogen kleine Pflanzen heraus, größere wurden mittels Hohlspaten ausgegraben. Die Entsorgung der Biomasse fand auf einer Deponie statt.

Bei der ersten Bekämpfungsmaßnahme im Juni 2015 (Tab. 2) wurden alle mehrjährigen Pflanzen entfernt. Da diese gut anzupacken waren und aufgrund gegenseitiger Konkurrenz nicht extrem gedrängt stand, konnte mit 52 Arbeitsstunden pro Hektar die Fläche geräumt werden. Der sich im Folgenden aus der Samenbank entwickelnde Bestand war deutlich individuenreicher (Abb. 9). Die jungen Pflanzen sind kleiner und zerbrechlicher, deshalb musste vorsichtiger gearbeitet werden, damit keine Pflanzenteile im Boden verblieben. Folglich stieg der Arbeitsaufwand bei der Bekämpfung im September 2015 auf fast das Doppelte an. Ein ähnlich intensiver Einsatz musste im Sommer 2016 erbracht werden. Der Arbeitsaufwand ging erst im November 2016 spürbar zurück. Die Gründe liegen im Einbrechen der Samenbank und der damit verbundenen Reduktion der Individuenzahl sowie der steigenden Erfahrung des Teams.

Tab. 2: Aufwendungen zur Bekämpfung des Kermesbeerenvorkommens an der Düne Hoher Stein pro Hektar (Angaben gerundet).
Bekämpfungszeitpunkt Phase Kosten [€]/ha* Arbeitszeit [h]/ha
2015 Juni C 1.600 52
2015 September C 3.800 103
2016 Juli C 2.200 73
2016 November B 700 23
*incl. Sachausgaben, Deponiegebühren

Ziel ist, den Kermesbeerenbestand weiterhin so intensiv zu bekämpfen, dass er in der linearen Phase (A) gehalten werden kann. Dann kann von einer Reduktion von Aufwand und Kosten um den Faktor 10 im Vergleich zum Ausgangszustand ausgegangen werden.

Weitere Bekämpfungstests

Um herauszufinden, ob neben dem Ausgraben noch andere mechanische Bekämpfungsmethoden erfolgversprechend sind (Tab. 3), werden seit Sommer 2016 in einem anderen Kermesbeerenbestand in der stabilen Phase verschiedene solcher Maßnahmen systematisch erprobt. Dabei werden Wurzeln zerstochen, Sprosse zerschlagen oder durch Walzen zerquetscht. Ergebnisse sind ab der dritten Wiederholung ab 2018 zu erwarten.

Tab. 3: Erläuterung der mechanischen Bekämpfungstests.
Methode Prinzip
Senkrechter Spatenstich Regeneratives Zentrum der Wurzel mit Spaten zerstechen, Kontamination mit Pathogenen provozieren.
Senkrechter Spatenstich, gekreuzt Regeneratives Zentrum der Wurzel mit Spaten zweifach zerstechen, Kontamination mit Pathogenen provozieren.
Keulen Sprosse zerschlagen,
Austrocknen und Kontamination mit Pathogenen provozieren.
Mähen Sprosse zerfetzen,
Austrocknen und Kontamination mit Pathogenen provozieren.
Walzen Sprosse zerquetschen,
Austrocknen und Kontamination mit Pathogenen provozieren.
Abschieben Abschieben der Pflanzen inkl. 10 cm Oberboden mittels Frontlader: Zerreißen der Wurzeln, Entfernen der Pflanzen und großer Teile der Samenbank.
Nullfläche Nicht bearbeiteter Bestand zur Kontrolle.

Es liegen Erfahrungen zum Einsatz von chemischen Bekämpfungsmitteln aus der Herkunftsregion des Neophyten vor. Die Mittel werden meist während des Keimlingsstadiums auf jedes Individuum aufgetragen. Vom Einsatz chemischer Substanzen wird im Regionalen Waldschutzgebiet Schwetzinger Hardt Abstand genommen. Zum einen ist das punktgenaue Auftragen der Substanz auf jeden einzelnen Keimling bei der Masse an Pflanzen in Phase B und C unrealistisch, zum andern können die Pflanzenvernichtungsmittel unerwünschte Nebeneffekte bei anderen Spezies und im Boden auslösen.

Schematisierte Entwicklung der Individuenzahlen und der Biomasse in den Bekämpfungsversuchen in der Schwetzinger Hardt. Graue Punkte: Zeitpunkte einer Maßnahme, transparente Punkte: zukünftige Maßnahmen, gestrichelte Linie: prognostizierter Verlauf, grüne Punkte: gewünschter Zielzustand.
Abb. 9: Schematisierte Entwicklung der Individuenzahlen und der Biomasse in den Bekämpfungsversuchen in der Schwetzinger Hardt. Graue Punkte: Zeitpunkte einer Maßnahme, transparente Punkte: zukünftige Maßnahmen, gestrichelte Linie: prognostizierter Verlauf, grüne Punkte: gewünschter Zielzustand.

Ableitungen für die Praxis

Sollten die Auswirkungen dichter Phytolacca-Bestände unerwünscht sein, gilt es frühzeitig und schnell zu handeln. So lange sich der Bestand noch in der linearen Phase befindet sind Arbeitseinsatz und Kosten zur Eindämmung überschaubar. Wird der kritische Moment verpasst und die Pflanze kann eine Samenbank anlegen, "explodieren" die Flächenpflegekosten.

Das regelmäßige Ausgraben der Pflanzen mit kompletter Wurzel vor der Aussamung ist nach aktuellem Kenntnisstand eine erfolgreiche Maßnahme. Es empfiehlt sich, bei durchfeuchteten Böden zu arbeiten. Wichtig ist, die Pflanzen aus dem Gebiet zu entfernen und sachgerecht zu entsorgen. Auf einen Haufen werfen und verrotten lassen genügt nicht. Zum einen reifen unreife Früchte nach und bilden vitale Samen aus, zum anderen reicht die bei der Verrottung frei werdende Wärme und Feuchtigkeit, dass sowohl Wurzeln einwachsen und austreiben als auch Sprossbruchstücke sekundäre Wurzeln ausbilden können. Die Pflanze muss über thermische Verwertung abgetötet werden.

Fruchtstand der Kermesbeere
Abb. 10: Fruchtstand der Kermesbeere. (Foto: Thomas Reich)

Soll ein bis dahin dunkel gehaltener Waldbestand mit Phytolacca-Vorkommen in dessen direktem Umfeld geöffnet werden, raten wir zu einem schnellen und intensiven Öffnen und sofortiger, regelmäßiger Pflege. Die angrenzenden Bestände sollten dabei möglichst geschlossen bleiben. In gewisser Weise können die Vektoren (v. a. Vögel) gesteuert werden, in dem man Waldbestände bandartig öffnet und linienartige Strukturen schafft. Diese werden als Sitzwarten angenommen, der Sameneintrag konzentriert sich dann an der Linienstruktur und findet weniger auf der Fläche statt.

Die Information der Bürger und des Forstpersonals zur Kermesbeere und zu Bekämpfungsmaßnahmen sind Teil des präventiven Handelns. Ziel ist es, die Menschen für die ökologischen Folgen durch dichte Kermesbeeren-Bestände zu sensibilisieren und die ständige Neukontaminierung von Wäldern zu unterbinden. Beispielsweise sollten keine Grünabfälle aus Gärten in den Wald geworfen werden. Es empfiehlt sich, Forstmaschinen, die in Kermesbeeren-Beständen eingesetzt wurden, vor der Weiterfahrt zu reinigen.

Die als giftig beschriebene Kermesbeere wird in der Ethnomedizin als Speise- und Färbepflanze angesprochen. Wir raten dennoch von jeglichem Verzehr ab, auch gilt es, das Fressverhalten von Weidetieren an der Kermesbeere zu beobachten. Wird in einem Kermesbeerenbestand gearbeitet, empfehlen wir das Tragen von langärmliger Kleidung, eng anliegender Schutzbrille und einer Atemmaske. Denn werden Pflanzensäfte zerstäubt, können diese über die Schleimhäute in den Körper eindringen und belastend auf das Atemsystem wirken sowie Augenreizungen hervorrufen.

Phytolacca americana ist dabei, sich in die Flora Deutschlands einzubürgern und flächig zu etablieren. Sie hat ihr räumliches Potenzial in Europa noch nicht ausgeschöpft und wird in den kommenden Jahren entlang der Flüsse und menschlicher Infrastruktur in neue Gebiete vordringen. Wahrscheinlich ist sie zudem ein Profiteur des Klimawandels, was bedeutet, dass das von ihr besiedelbare Standortpotenzial größer wird.

In den kommenden Jahren werden die oben beschriebenen Tests reproduziert und um weitere Verfahren ergänzt. Wir hoffen, effiziente und kostengünstige Maßnahmensets zu entwickeln, die in verschiedene Regionen und Waldtypen übertragbar sind.

Für die forstlichen Akteure gilt: Sollte die Kermesbeere bei Ihnen unerwünscht sein, handeln sie sofort!

Dieser Beitrag entstand in Zusammenarbeit mit der Zeitschrift AFZ-DerWald. AFZ-DerWald

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