Effects of grazing exclusion on species composition in high-altitude grasslands of the Central Alps

Abstract

Our study examines the effects of grazing exclusion on low-productive subalpine and alpine grasslands of the Central Alps (UNESCO Biosphere Park Gurgler Kamm, Obergurgl, Austria). A long-term exclusion experiment was established in 2000 in the subalpine, the lower, and the upper alpine zone. With exception of the subalpine zone, domestic herbivores have been grazing during the whole growing season. In grazed and exclosure plots species frequencies were recorded for 7 years. We analysed exclosure effects on species number, community composition, life forms, and functional groups. Species richness did not decrease significantly within the exclosures, but changes in species composition occurred in each zone, although some were transitory in nature. The dynamic trends of the plots were significantly explained by the ‘treatment×year’ effect along the whole altitudinal gradient, but the effects decreased considerably with altitude. In the subalpine and upper alpine exclosures, stress-tolerators, species of low or no nutritive value, and mosses showed a decreasing trend, whereas tall grasses (subalpine exclosures), competitors, and species with high or medium nutritive values (lower alpine exclosures) tended to increase. Overall, our 7-year study revealed that several functional groups reacted to grazing, according to our main expectations. We suggest that these effects will intensify in the long term. Die Auswirkungen eines Beweidungsausschlusses wurden seit dem Jahr 2000 auf nährstoffarmen subalpinen und alpinen Weiden in den Zentralalpen (UNESCO Biosphärenpark Gurgler Kamm, Obergurgl, Österreich) untersucht. Mit Ausnahme der subalpinen Stufe hielten sich die Weidetiere während der gesamten Vegetationsperiode auf den Flächen auf. In beweideten und nicht beweideten Dauerflächen wurden die Frequenzen der Pflanzenarten über sieben Jahre hinweg erhoben. Wir analysierten die Effekte des Beweidungsausschlusses auf Artenzahl, Artenzusammensetzung der Gesellschaft, Lebensformen und funktionelle Gruppen. Es konnte zwar keine signifikante Abnahme der Artenvielfalt in den Ausschlussflächen festgestellt werden, doch änderte sich die Zusammensetzung der Bestände mit der Zeit sehr deutlich, wenn auch manche dieser Veränderungen Übergangscharakter hatten. Signifikant unterschiedliche Entwicklungen zwischen den beweideten und nicht beweideten Dauerflächen konnten auf jeder Höhenstufe nachgewiesen werden, sie fielen jedoch mit zunehmender Höhe deutlich geringer aus. Unter Beweidungsausschluss nahmen in der subalpinen und oberen alpinen Stufe Stresstolerante, Arten mit geringem oder ohne Nährstoffwert und Moose tendenziell ab, während hochwüchsige Gräser (subalpine Stufe), konkurrenzkräftige Arten und Arten mit hohem oder mittlerem Nährstoffwert (untere alpine Stufe) tendenziell zunahmen. Insgesamt zeigte unsere 7-jährige Studie, dass mehrere funktionelle Gruppen auf den Beweidungsausschluss reagierten. Damit wurden unsere zentralen Erwartungen bestätigt. Langfristig wird diese Entwicklung sicherlich noch deutlicher zum Ausdruck kommen.