Biotopkartierung und Biodiversitätsentwicklung in Frankfurt und Hessen Georg Zizka, Andreas Malten, Dirk Bönsel, Indra Starke-Ottich, Simon Pichler Abt. Botanik und molekulare Evolutionsforschung, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt und Institut Ökologie, Evolution & Diversität, FB Biowissenschaften, Goethe-Universität Überblick Biotopkartierung Frankfurt am Main – Einführung Biotopkartierung Frankfurt am Main – Ergebnisse Biodiversitätswandel in Frankfurt und Hessen Biodiversität online - Flora Frankfurt und mehr Flora Hessen – quo vadis? Biotopkartierung Frankfurt am Main - Einführung Fläche Landschaftsschutzgebiete 24.836 ha (248,3 km²) (davon 48,2 % Wald + Grünflächen) Meereshöhe 88 - 212 m ü. NN (meist 90 - 110 m) Mittlerer Niederschlag 603 mm/Jahr Jahresmitteltemperatur 10,6 °C Einwohnerzahl 693.342 (2013) 708.543 (2014) 716.277 (1. Halbjahr 2015) Einwohner/km² 2.890 Quelle: http://www.frankfurt-greencity.de/umwelt-frankfurt/frankfurt-die-gruene-stadt/ Biotopkartierung Frankfurt am Main - Einführung Naturschutzgebiete NSGs in Frankfurt (Fläche in ha) 1 Schwanheimer Düne (58,5) 3 2 Riedwiesen bei Niederursel (20,5) 3 Harheimer Ried (5) 2 4 Seckbacher Ried (7) 6 5 Mühlbachtal Bergen-Enkheim (3,3) 5 6 Am Berger Hang (10) 7 Enkheimer Ried (8,6) 7 4 1 FFH-Gebiete in Frankfurt: 1 Am Berger Hang; 2 Berger Warte; 3 Erlen- bach; 4 Frankfurter Oberwald; 5 Kelsterbacher Wald (Frankfurter Teil); 6 Mark- und Gundwald (Frankfurter Teil); 7 Schwanheimer Dünen; 8 Schwanheimer Wald; 9 Seckbacher Ried; 10 Vogelschutzgebiet Untermainschleusen (Griesheimer Schleuse) Dynamik Stadtteil Riedberg Biotopkartierung Frankfurt am Main - Einführung Dynamik Was verändert sich in Frankfurt? Alter Flugplatz Bonames Dynamik 2 Biotopkartierung Frankfurt am Main - Einführung Dynamik „Städte wagen Wildnis“ Biotopkartierung Frankfurt am Main - Einführung Biotopkartierung Im Auftrag des Umweltamtes der Stadt Frankfurt am Main Seit 1985 bis 2004 flächendeckende Biotopkar- tierung des Stadtgebietes (ohne NSG und Ge- lände der ehemaligen Hoechst AG); Stadtwald seit 2000 Seit 2013 Innenstadt und Stadtwald im 10jährigen Turnus 1. Kartierung 1985-1990 2. Kartierung 1990-1995 3. Kartierung 1998-2003 4. Kartierung 2005-2012 (ohne bebauten Bereich) 5. Kartierung 2013-2017 Informationen und Ergebnisse: www.senckenberg.de/botanik-frankfurt/biotopkartierung und www.flora-frankfurt.de Das Herbarium Senckenbergianum (FR) Umfang 800 species, mostly epiphytic, highest diversity in Mata Atlantica Biotopkartierung Frankfurt am Main - Einführung Biotopkartierungng Grundlagendaten für Stadtplanung und Naturschutz >200 Gutachten und naturschutzfachliche Bewertungen Mehrere hundert Arten neu für Frankfurt nachgewiesen Zahlreiche wissenschaftliche und populärwissenschaftliche Publikationen (>100) >30 Diplom-, Staatsexamens- und Doktorarbeiten im Rahmen der Biotopkartierung Biotopkartierung Frankfurt am Main - Einführung Biotopkartierung Examensarbeiten der letzten Jahre (Auswahl) Kai-Uwe Nierbauer (MSc, 2011): Nymphaea alba in Hessen und angrenzenden Gebieten – Molekulare Untersuchungen zu Taxonomie und Indigenat Marleen Mika (MSc, 2014): Biotoptypen, Flora und Avifauna im Fechenheimer Mainbogen – Grundlage für eine naturnahe Auenentwicklung Marlen Matthäs (BSc, 2014): Die Entwicklung der Biodiversität während der Sukzession auf dem ehemaligen Hubschrauberlandeplatz in Bonames bei Frankfurt am Main in den Beobachtungsjahren 2004 bis 2013 Koloman Stich (MSc, 2014): Die Pflanzenwelt der Kalkstandorte in Frankfurt am Main – Analyse des Florenwandels in den letzten 100 Jahren Franziska Walther (MSc, 2014): Flora und Vegetation von Pflasterfugen in Frankfurt am Main Lea Kohn (BSc, 2014): Das Chenopodium-album-Aggregat im Stadtgebiet Frankfurt am Main: Korrelation zwischen Morphologie und Ploidie Schön, Jana (BSc, 2015): Flechtendiversität an Eichen (Quercus robur L.) im Schwanheimer Wald und Frankfurter Stadtwald Simon Pichler (MSc, 2016): Untersuchungen zur naturschutzfachlichen Bewertung der Biotope in Frankfurt am Main Lena Altert (MSc, 2016): Erfassung und Bewertung der Habitate und Bestände ausgewählter Amphibienarten in Frankfurt am Main sowie eine Konzeption von Artenhilfsmaßnahmen Kai-Uwe Nierbauer (Dissertation, laufend): Molekulare Untersuchungen an ausgewählten geschützten oder invasiven Arten der Flora Hessens Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse BebauungRenaturierung (Grosshzgl. Katasteramt 1894/95) 2 Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Renaturierung Zunehmender Auwald-Charakter (Weiden, Erlen), Rückgang Pionierarten Butomus umbellatus, Leersia oryzoides, Dianthus superbus, Pulicaria dysenterica, Ranunculus sardous Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Feuchtwiesen Masterarbeit Stefanie Werner Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Feuchtwiesen Bewertung der aktuellen Flächen 8 Flächen (7,3%) Wertstufe A (hervorragender Erhaltungszustand des Biotoptyps) 26 Flächen (23,9%) Wertstufe B (durchschnittlicher Erhaltungszustand) 75 Flächen (68,8%) Wertstufe C (schlechter Erhaltungszustand) Masterarbeit Stefanie Werner Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Kalkstandorte (Grosshzgl. Katasteramt 1894/95) (Hess. Landesvermessungsamt 1996) 60 50 40 30 20 Anzahl Arten Anzahl 10 0 Stich & al. 2015 Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Biodiversität im Straßenpflaster Innenstadt Transekt Riedberg kartiert, Daten unberücksichtigt Felder Fläche Stadtgebiet [ha] [%] gesamt 256 1 Pflaster 32 0,1 Masterarbeit Franziska Walther Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Biodiversität im Straßenpflaster Artenzahl 300 317 200 212 187 174 100 0 = 22% aller Arten des Stadtgebietes Masterarbeit Franziska Walther Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Artenvielfalt auf Äckern 1570 Versuchsplots auf 421 Äckern 1,00 Plots ohne Pestizidbehandlung 2010 [%] 0,80 Plots ohne Pestizidbehandlung 0,60 2009 [%] Plots mit herkömmlicher 0,40 intensiver Bewirtschaftung (Pestizidbehandlung) [%] Arten pro Plot 0,20 - 1 - 5 ralative ralative Häufikkeiten derGesamtplots 6 - 10 11 - 15 0,00 16 - 20 1 - 5 6 - 10 11 - 15 16 - 20 > 21 >21 Anzahl der Arten pro Plot ohne Pestizidbehandlung 2010 (%) ohne Pestizidbehandlung 2009 mit Pestizidbehandlung/intensiver Bewirtschaftung Diplomarbeit Mandy Schneidewind Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Biotopwert Masterarbeit Simon Pichler Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Beispiel Streuobst 2 Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Beispiel Streuobst 2 Biotopkartierung Frankfurt am Main - Ergebnisse Beispiel Streuobst Biodiversitätswandel in Frankfurt und Hessen Florenwandel in Frankfurt 1400 1200 1170 1146 986 1000 901 858 800 688 600 Anzahl Taxa Anzahl 400 um 1800 208 201 um 1900 200 150 148 61 87 um 2000 0 Einheimischeindigenous archaeophytesAlteinwanderer neophytesNeubürger Gesamtsum Gregor & al. 2012 Biodiversitätswandel in Frankfurt und Hessen Florenwandel in Frankfurt 70 62 60 57 50 38 40 36 36 30 number of taxa number 20 17 13 12 10 10 Gregor & al. 2012 0 F+H WP GW WM R XG LPG S ? F+H = Dünger und Herbizide; WP = Aufgabe Waldweide; GW = Absenkung Grundwasser; WM = Trockenlegung Grasland; R = Wasserverschmutzung und Verschwinden von Über- schwemmungsflächen; XG = Verschwinden (Halb)Trockenrasen; LPG = Verschwinden mageres Grünland; S = Kanalisation; ? = Grund unbekannt Biodiversitätswandel in Frankfurt und Hessen Florenwandel in Hessen Gregor & al. 2016 Biodiversitätswandel in Frankfurt und Hessen Gründe für das Erlöschen von Arten Gregor & al. 2016 Biodiversitätswandel in Frankfurt und Hessen Klimawandel und Arealentwicklung Nordischer Augentrost (Euphrasia frigida) heute 2031-2060 2071-2100 Müller & al. 2014, http://www.hlnug.de/fileadmin/dokumente/klima/inklim_a/flora_klimawandel.pdf Biodiversitätswandel in Frankfurt und Hessen Klimawandel und Arealentwicklung Schmalblättriger Klappertopf (Rhinanthus glacialis) heute 2031-2060 2071-2100 Müller & al. 2014, http://www.hlnug.de/fileadmin/dokumente/klima/inklim_a/flora_klimawandel.pdf Biodiversitätswandel in Frankfurt und Hessen Molekulare Diversität Weiße Seerose (Nymphaea alba) DNA-Fragmentanalyse (AFLP) Nymphaea alba Wildtyp Kulturformen Nymphaea alba typische Marker Nymphaea odorata typische Marker Nierbauer & al. 2013 Biodiversitätswandel in Frankfurt und Hessen Molekulare Diversität Lanzettblättrige Glockenblume (Campanula baumgartenii) DNA-Fragmentanalyse (AFLP) 177 Proben, 304 Fragmente, davon 289 polymorph Nierbauer & al., eingereicht Biodiversität online – Flora Frankfurt und mehr Flora von Frankfurt Biodiversität online – Flora Frankfurt und mehr Flora von Frankfurt www.flora-frankfurt.de Biodiversität online – Flora Frankfurt und mehr Flora von Frankfurt www.flora-frankfurt.de Biodiversität online – Flora Frankfurt und mehr Chromosomenzahlen der Flora von Deutschland plantchromosomes.senckenberg.de Biodiversität online – Flora Frankfurt und mehr Chromosomenzahlen der Flora von Deutschland plantchromosomes.senckenberg.de Biodiversität online – Flora Frankfurt und mehr Chromosomenzahlen der Flora von Deutschland plantchromosomes.senckenberg.de Biodiversität online – Flora Frankfurt und mehr Chromosomenzahlen der Flora von Deutschland Paule & al., im Druck Biodiversität online – Flora Frankfurt und mehr Bestimmungskritische Sippen der deutschen Flora In Kürze online Biodiversität online – Flora Frankfurt und mehr Bestimmungskritische Sippen der deutschen Flora In Kürze online Biodiversität online – Flora Frankfurt und mehr Bestimmungskritische Sippen der deutschen Flora In Kürze online Flora Hessen – quo vadis? Flora von Hessen ? Dank Rainer Döring Micheline Middeke Dr. Stefan Dressler PD Dr. Thomas Gregor Heike Kappes Marleen Mika Christina Müller Kai-Uwe Nierbauer Dr. Juraj Paule Dr. Marco Schmidt Koloman Stich Mandy Schneidewind Franziska Walther Stefanie Werner Umweltamt der Stadt Frankfurt am Main Deutsche Forschungsgemeinschaft Grunelius-Möllgaard-Labor, Senckenberg Forschungsinstitut und Naturmuseum Frankfurt .