Das kurze Leben der Pflanzen in Städten

20.04.2012 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Pflanzen in Städten leben kürzer, wachsen dafür aber schneller. (Quelle: © alpineva / Fotolia.com)
Pflanzen in Städten leben kürzer, wachsen dafür aber schneller. (Quelle: © alpineva / Fotolia.com)

Verglichen mit der freien Natur beherbergen Städte mehr Pflanzenarten. Diese sind jedoch stärker miteinander verwandt, übernehmen oft ähnliche Funktionen und leben kürzer. Eine neue Studie einer internationalen Forschergruppe bestätigt frühere Ergebnisse aus Deutschland. Sie untermauert damit die These, dass der Verlust an phylogenetischer Information die Anpassung an verändernde Umweltbedingungen erschwert.

In Städten sind private Gärten neuartige Ökosysteme auf die der Mensch sehr starken Einfluss ausübt. Pflanzengemeinschaften sind in ihnen natürlichen, aber auch von Menschen gemachten Umwelteinflüssen ausgesetzt und werden Teil eines neuen Artenpools. In einer neuen Feldstudie fanden Forscher heraus, dass die Artenvielfalt der Pflanzen in dicht bebauten Gebieten zunimmt. Pro Hektar lassen sich hier mehr Arten finden, als in weniger dicht bebauten. Zudem gibt es in Städten eine höhere Vielfalt an Pflanzenarten als in natürlichen Ökosystemen. Aber auch die Merkmale der Pflanzen unterschieden sich hier erheblich: Sie sind stärker untereinander verwandt und übernehmen oft ähnliche Funktionen. Diese phylogenetische Homogenität macht die Ökosysteme anfälliger, da sie sich schlechter an verändernde Umweltbedingungen anpassen können.

Auswirkungen urbaner Landnutzung auf die biologische Vielfalt

Die Studie konzentrierte sich auf die Metropolregion Minneapolis-St. Paul in den USA. Dabei verglichen die Forscher unter Beteiligung des Helmholtz Zentrum für Umweltforschung (UFZ) die Vielfalt der Arten sowie deren Merkmale und verwandtschaftliche Beziehungen (d.h. die phylogenetische Diversität) in 137 privaten Gärten miteinander. In einem weiteren Schritt verglichen sie die urbanen Daten mit Vergleichsdaten aus dem benachbarten Naturschutzgebiet Cedar Creek. Allgemein, so die Ergebnisse der Studie, sind die Pflanzen in der Stadt kurzlebiger, wachsen schneller, produzieren kleine Samen, lassen diese eher vom Menschen verbreiten und sind gut an hohe Temperaturen angepasst. Die Forscher schätzen dabei die beobachtete Tendenz von der Insekten- hin zur Selbstbestäubung als problematisch ein, da sich dies negativ auf die bestäubenden Insekten, wie Bienen, auswirken könnte. Gibt es weniger Pflanzen, die auf die Fremdbestäubung angewiesen sind, könnte dies die Anzahl an Bestäubern verringern.

Betrachtet man die Gesamtheit der Arten in städtischen Ökosystemen, wurde deutlich, dass sie einen wesentlich höheren Anteil an exotischen Pflanzen aufweisen, nämlich 59%. Im Gegensatz dazu fanden die Forscher in der natürlichen Umgebung des Naturschutzgebietes nur 16% Exoten. Die gebietsfremden Arten sind jedoch stärker miteinander verwandt. Demnach sorgt der hohe Anteil an Exoten für eine geringe phylogenetische Diversität des Ökosystems. Das vermehrte Anbauen von einheimischen Pflanzen könnte dem entgegenwirken.

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Private Gärten in Städten stellen neuartige Ökosysteme dar, die der Mensch aktiv beeinflusst. (Quelle: © iStockphoto.com/yganko)

Private Gärten in Städten stellen neuartige Ökosysteme dar, die der Mensch aktiv beeinflusst. (Quelle: © iStockphoto.com/yganko)

Urbanisierung und Pflanzenvielfalt

Durch die Entscheidung welche Pflanzen wir in unseren Gärten, Höfen oder Balkonen anpflanzen beeinflussen wir demnach die Artenvielfalt unserer Städte. Sie sind wichtige neue Ökosysteme, die zukünftig sogar noch mehr an Bedeutung gewinnen, da Urbanisierung ein anhaltender Trend ist. 2011 lebten bereits über 50% der weltweiten Bevölkerung in Städten (UN, World Urbanization Prospects). Menschen verändern durch ihr aktives Eingreifen die Bedingungen für Pflanzen und schaffen damit neuartige Umgebungen. Sie bevorzugen beispielsweise gewisse Sorten, nutzen Pflanzendünger und Pestizide oder pflanzen exotische Arten, die für die Region untypisch sind. Die stark vom Menschen geprägte Umwelt schafft so die Voraussetzungen für die Entstehung völlig neuartiger Pflanzen, die nicht kultiviert sind. Diese interagieren wieder mit anderen Pflanzen. 

Die vorliegende Feldstudie bestätigte nun mit Datenmaterial aus den USA, die Ergebnisse vorangegangener Studien in Deutschland. Die Ökologin Dr. Sonja Knapp vom UFZ beobachtete bereits 2008, dass die Artenvielfalt in Städten zunahm, die phylogenetische Vielfalt jedoch sank. Die Tendenz der weltweiten Ausbreitung stark verwandter, gebietsfremder Pflanzen und der Rückgang einheimischer Pflanzen, könnten sich auf die genetische Vielfalt der weltweiten Flora auswirken. Der Schutz einheimischer Arten wäre somit für den Erhalt der pflanzlichen Vielfalt von entscheidender Bedeutung. Biodiversität bezeichnet nämlich nicht nur die Artenvielfalt, sondern auch die genetische Vielfalt. Bei der Planung von Schutzmaßnahmen sollten demnach auch Städte eingebunden werden.

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Kommentare

1 16.10.2015
Riese
  

Sehr geehrte Redaktion,
das Thema interessiert mich, ich bin Stadtmensch, mag die Natur und ich bin Laie in der Biologie.
In der Großstadt und speziell auf Sonnenbalkonen ist es besonders im Sommer merklich heißer, als in ländlichen Gegenden. Auf meinem Balkon wächst nicht alles - ich nutze keine Pestizide. Da wachsen also Lavendel und eher mediterrane Pflanzen am besten.
Was heißt "Diese interagieren wieder mit anderen Pflanzen" konkret? Heißt das, dass Pollen der nicht einheimischen Pflanzen zu einer Veränderung der genetischen Eigenschaften einheimischer Pflanzen führt, also z.B. eine unserer einheimischen Pflanzen in Folge so verändert wird, dass sie an Winterhärte verliert, oder möglicherweise ihr Nektar nicht mehr für unsere angestammten Bienen erreichbar wird?
Mit freundlichen Grüßen
Riese

1 21.10.2015
Redaktion Pflanzenforschung.de
  

Sehr geehrte Frau Riese,

wie Sie ganz richtig beobachtet haben, wird es in Stadtregionen trockener und heißer, als in ländlichen Gebieten. D.h. auf vielen Balkonen und in städtischen Vorgärten gedeihen vor allem an solche Standorte angepasste Pflanzen. Die menschengemachte Stadtwelt agiert demnach wie ein Filter, in dem bestimmte Pflanzen besonders gut wachsen, sich vermehren und andere verdrängen. Dadurch entstehen Pflanzengesellschaften mit ähnlichen Eigenschaften (z.B. mit besonders hitzeresistenten Pflanzenarten), die in ländlichen Regionen so nicht vorkommen.

In den "verinselten" Lebensräumen einer Großstadt sind außerdem Pflanzen im Vorteil, die sich selbst bestäuben können und nicht darauf angewiesen sind, dass Insekten oder Wind die Pollen zum nächsten Balkon oder Vorgarten tragen. Die permanente Selbstbestäubung reduziert aber deren genetische Vielfalt. Die Studie beschreibt, dass Vorgartenpflanzen daher (wie im Übrigen viele unserer Kulturpflanzen) die Fähigkeit verloren haben, sich schnell an unterschiedliche Klimabedingungen oder Schädlinge anzupassen. Zudem sorgen Störfaktoren, wie Verkehr oder bauliche Aktivitäten in Städten dafür, dass eher kurzlebige Pflanzen Wurzeln schlagen.

Breiten sich diese Pflanzen aus, haben sie in manchen Ökosystemen eine bessere Überlebenschance, da sie zum Beispiel weniger störanfällig sind. Der Satz "Diese interagieren wieder mit anderen Pflanzen" ist daher vielleicht etwas missverständlich. Gemeint ist nicht die Übertragung dieser Eigenschaften durch Kreuzung auf andere Pflanzen, sonders das Verdrängen heimischer Arten. Da die "Stadtpflanzen" aber einen viel begrenzteren Genpool besitzen, breiten sich Arten aus, die weniger anpassungsfähig sind, weil sie wichtige Gene nicht mehr besitzen.

Um zu verhindern, dass die genetische Vielfalt heimischer Wildpflanzen unwiederbringlich verloren geht, gibt es mittlerweile Genbanken, in denen Samen gelagert und genetisch untersuch werden: http://www.pflanzenforschung.de/de/journal/journalbeitrage/wilde-pflanzenarten-werden-unser-ueberleben-sichern-bio-10105

Bei weiteren Fragen zum Thema, empfehlen wir Ihnen das Helmholtz Zentrum für Umweltforschung zu kontaktieren.

Mit freundlichen Grüßen,

die Redaktion von Pflanzenforschung.de

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