Japanischer Staudenknöterich

Neophytex
…bringt die Natur wieder ins Gleichgewicht
Handbuch Fallopia sp.
Eine kurze Beschreibung der Pflanzen
Inhalt:
Beschreibung
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Herkunft, Einfuhr und Verwilderung
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Populationsdynamik
6
Wachstum und Entwicklung
12
Erkennungsmerkmale und Morphologie
14
Die ökol. und ökonomische Gefährdung
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Eine Veröffentlichung von:
Neophytex
…bringt die Natur wieder ins Gleichgewicht
Autor:
Anschrift:
Fred Duscha
Marienstätter Weg 8
57627 Hachenburg
02662-5079405
[email protected]
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Neophytex
…bringt die Natur wieder ins Gleichgewicht
Vorbemerkung:
In diesem Handbuch werden alle 3 in Mitteleuropa vorkommenden Arten der nichteinheimischen Knötericharten gemeinsam besprochen.
Es handelt sich um die beiden ostasiatischen Arten Fallopia japonica und Fallopia
sachalinensis sowie den Hybriden aus beiden Arten Fallopia x bohemica.
Die einzelnen Unterschiede werden in den jeweiligen Kapiteln beschrieben.
Beschreibung:
Fallopia japonica (HOUTT.) Ronse Decr., Japanischer Staudenknöterich
Syn.: Reynoutria japonica (Houttuyn), Polygonum cuspidatum (Siebold et Zuccarini).
In Europa setzt sich der Gattungsname Fallopia mittlerweile durch; in Japan herrscht die
Bezeichnung Polygonum vor. Der Gattungsname Reynoutria verliert in Europa zunehmend
an Bedeutung, einige (vorwiegend Schweizer) Autoren behalten ihn aber bei.
Familie: Polygonaceae;
Höhe: 2 – 3,5 m
Spross: bogig und verzweigt (Seitensprossen); hohl; ø 3 – 30 mm; einjährig; Rot
gesprenkelt;
Blätter: Breit Ei-förmig; bis 18 cm lang, 12 cm breit; Blattspreite fast rechtwinklig zum
Blattstiel, gerade; Blattspitze lanzettförmig spitz zulaufend; Blattunterseite und Nervatur
unbehaart.
Blütenstand: Kleine unscheinbare Blüten, weiß; zweihäusig, eingeschlechtlich;
Blütezeit: Mitte Juli - September.
Frucht: Da fast ausschließlich weibliche Pflanzen hier vorhanden sind, findet keine
Befruchtung statt.
Lebensform: Geophyt.
Vorkommen: Vorwiegend an Gewässerläufen, Grünland, Waldränder, Ruderalstellen,
Bodenaufschüttungen.
Status: Etablierter invasiver Neophyt; Agriophyt.
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Fallopia sachalinensis (F. SCMIDT), Ronse Decr. Sachalin-Flügelknöterich,
Syn.: Reynoutria sachalinensis (F. Schmidt); Polygonum sachalinense (Nakai);
Familie: Polygonaceae;
Höhe: 2 – 5 m;
Spross: Bogig und verzweigt (Seitensprossen); hohl; ø 3 – 35 mm; einjährig; einfarbig grün;
Blätter: Lang Herzförmig; bis 40 cm lang, bis 25 cm breit; Blattspreite stark Herzförmig
eingebuchtet; Blattspitze spitz zulaufend; Blattunterseite an der Nervatur mit kleinen
hellen Haaren besetzt; Nervatur sehr ausgeprägt.
Blütenstand: Kleine unscheinbare Blüten, weiß; zweihäusig, eingeschlechtlich;
Blütezeit: Ende August – Ende September.
Frucht: Da fast ausschließlich weibliche Pflanzen hier vorhanden sind, findet keine
Befruchtung statt.
Lebensform: Geophyt.
Vorkommen: Vorwiegend an Gewässerläufen, Grünland, Waldränder, Ruderalstellen,
Bodenaufschüttungen. Vorkommen in D. wesentlich seltener als F. japonica.
Status: Etablierter invasiver Neophyt; Agriophyt.
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Fallopia x bohemica (CHRTEK & CHRTKOVA, 1982), J.P.BAILEY; Böhmischer
Staudenknöterich
SYN.: Reynoutria x bohemica (CHRTEK & CHRTKOVA, 1982), Reynoutria japonica (HOUTT.) x
Reynoutria sachalinensis (NAKAI)
Familie: Polygonaceae;
Höhe: 2 – 5 m;
Spross: Bogig und verzweigt (Seitensprossen); hohl; ø 3 – 30 mm; einjährig; einfarbig grün;
Blätter: Lang Herzförmig; bis 30 cm lang, bis 15 cm breit; Blattspreite leicht Herzförmig
eingebuchtet; Blattspitze spitz zulaufend;
Blütenstand: Kleine unscheinbare Blüten, weiß; zweihäusig, eingeschlechtlich;
Blütezeit: Ende August – Ende September.
Frucht: Da fast ausschließlich weibliche Pflanzen hier die Elternteile waren, findet keine
Befruchtung statt.
Lebensform: Geophyt.
Vorkommen: Vorwiegend an Gewässerläufen, Grünland, Waldränder, Ruderalstellen,
Bodenaufschüttungen. Vorkommen in D. auch wesentlich seltener als F. japonica und
seltener als F. sachalinensis.
Status: Etablierter invasiver Neophyt; Agriophyt.
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Herkunft, Einfuhr und Verwilderung:
Herkunft:
Fallopia japonica:
F. japonica ist in China, Japan, Taiwan und Teilen von Korea beheimatet.
Es sind vorwiegend die ozeanischen submeridionalen Gebiete, in denen F. j. heimisch ist.
Standorte sind vorwiegend Ruderalflächen, Flussauen, Kiesbänke und sonstige
nitrathaltige und nasse Standorte.
Fallopia Sachalinensis:
Das Verbreitungsgebiet reicht vom japanischem westlichen Mittel-Honshu über Hokkaido
bis zum Süden der russischen Insel Sachalin und den westlichen Kurilen. Klimatisch ist es
eine temperate Zone. F. sachalinensis präferiert die gleichen Standortbedingungen wie F.
japonica.
Fallopia x bohemica:
F. x bohemica ist ein Klon aus F. japonica und F. sachalinensis. Er wurde zum ersten Mal
1982 in Tschechien entdeckt. Die Art ist wissenschaftlich abgesichert (Alberternst et al.
(1995)).
Einfuhr:
Der japanische Staudenknöterich wurde 1825 als Zierpflanze nach Europa eingeführt und
im Garten der Royal Horticultural Society (England) erstmalig gezogen. Erste Vorkommen
in D. 1849 durch die Gärtnerei von Siebold in Leiden. Die anfangs sehr teure Art galt bald
als ideal für den aufkommenden Gartenstil der „Wild Gardens“ und wurde u.a. von der
berühmten Gartenarchitektin Gertrude Jekyll empfohlen. Später wurde sie auch als
Futterpflanze angebaut. (Neobiota)
Der Sachalin-Knöterich wurde 1863 erstmals in Europa eingeführt und in großen Parks und
Gärten als Zierpflanze gezogen. Später ebenfalls als Futterpflanze angebaut.
Der Böhmische Staudenknöterich ist 1982 erstmalig in Tschechien entdeckt worden und
wurde eindeutig als Hybride der beiden Arten F. japonica X F. sachalinensis identifiziert.
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Es wurden allerdings Herbarbelege gefunden, die auf eine Datierung von 1942
zurückgehen (Pyšek et al.(2002)). Es steht aber fest, dass die Hybridisierung erst in Europa
erfolgt ist.
Verwilderung:
In Deutschland verwilderte F. japonica wohl erstmals 1872 vom Gelände einer
aufgelassenen Gärtnerei bei Zwickau.
Sowohl der japanische Staudenknöterich, wie auch der Sachalin-Knöterich wurden in der
Folge anthropogen in der Natur bewusst ausgebracht: Als Deckungspflanze, Trachtpflanze,
Sichtschutz und Futterpflanze. So wurden die Pflanzen zu ‚Selbstläufern‘ und verbreiteten
sich auf natürlichem Weg weiter.
Populationsdynamik:
Die räumliche Populationsdynamik:
F. japonica ist mittlerweile in ganz Europa (Ausnahme Island) vertreten. Ebenso im Norden
der USA und im Süden Kanadas.
In D. ist die Art flächendeckend vorhanden. Wobei in den neuen Bundesländern die
Verbreitung etwas geringer ist.
TK25 mit Nachweis: 2468 von 3000; Viertel-TK25 mit Nachweis: 6525 von 11956;
(Datenstand: 2013)
F. sachalinensis ist in ganz Europa verbreitet, lediglich im mediterranen Raum kommt er
nicht vor. Das liegt wahrscheinlich an seinen klimatischen Präferenzen.
In D. liegt ebenfalls ein flächendeckender Befall vor, jedoch in einer deutlich geringeren
Intensität.
TK25 mit Nachweis: 1490 von 3000; Viertel-TK25 mit Nachweis: 2630 von 11956; (2013)
F. x bohemica ist erst seit kurzer Zeit den Botanikern als eigenständige Art bekannt. Daher
ist über den tatsächlichen Verbreitungsgrad relativ wenig gesichertes Material vorhanden.
Es dürften lange Zeit die Hybriden zu den jeweiligen Elternpflanzen zugerechnet worden
sein.
In D. liegt ebenfalls keine gesicherte Erkenntnis über die tatsächliche Verbreitung vor. Die
folgenden (gesicherten) Zahlen spiegeln lediglich Erfassungen neueren Datums wieder.
TK25 mit Nachweis: 188 von 3000; Viertel-TK25 mit Nachweis: 265 von 11956; (2013)
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Die zeitliche Populationsdynamik:
Bei allen Knötericharten spielt die generative Vermehrung keine große Rolle; die Pflanzen
vermehren sich vorwiegend vegetativ über Ausläufer und Rhizome.
Das heißt eine Ausbreitung findet während der gesamten Vegetationsperiode statt. Die
Rhizome wachsen von einem Basal-Teller aus sternförmig in alle Richtungen. Die
Wachstumsgeschwindigkeit beträgt 50 – 200 cm/a.
Das heißt, aus einer Fläche von 1 m² kann im nächsten Jahr eine Fläche von 9 (50) m²
werden. Im 3. Jahr wären es schon 25 m². Und im 4. Jahr fast 50 ( 170) m².
Aber ein wesentlich schnellerer Verbreitungseffekt ist die Verbreitung von Rhizom – und
Sprossteilen, die durch Hochwasser, Wild, Fahrzeuge usw. ferntransportiert werden und
an anderen Stellen neue Kolonien bilden. So genügt bereits ein Rhizomstück von 0,7 g
Frischgewicht um eine neue Pflanze entstehen zu lassen. Auch Sprossteile, die
mindestens 2 Knoten enthalten können neu austreiben und neue Pflanzen bilden.
Eine Besiedlung neuer Flächen und Gebiete kann also in sehr kurzer Zeit über größere
Distanzen erfolgen. Mir ist leider noch nicht bekannt, wie lange Rhizom- oder Sprossteile
im Wasser driften können ohne ihre Reproduktionsfähigkeit zu verlieren. Die Literatur
bietet dazu leider keine Hinweise und ich habe dazu auch noch keine Versuche
durchführen können.
Beispiel einer Ansiedlung:
10. Dezember 2015: Ein starkes Hochwasser an der Nister verursacht bei Nisterstein
(Brücke) einen teilweisen Uferabbruch (ca. 1,5 m tief – gelbe Markierung) und eine
Baumentwurzelung. In diesem Bereich hat sich wahrscheinlich ein sehr großes Stück
Rhizom, das irgendwo anders herausgespült wurde, auf der Fläche abgelagert und neu
verwurzelt.
09. 05. 2016: Nach fast genau 5 Monaten erste Triebe, hier ca. 80 cm hoch.
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27. 05. 2016: Die Pflanze hat eine Größe von 10 x 6 x 3m (Kasten) erreicht und ist etabliert.
Fotos: Fred Duscha
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Wachstum und Entwicklung:
Sämtliche asiatischen Knötericharten sind dauerhafte Pflanzen, deren Rhizom- und
Wurzelteile im Boden überwintern. Die oberirdischen Sprosse und Zweige sterben im
Herbst nach dem ersten Frost ab.
Ende März bis Anfang April treiben fast alle Sprosse gleichzeitig aus den Rhizomknospen
aus. Die Sprossen wachsen mit einer Längenzunahme von 10 – 15 cm/Tag
(witterungsbedingt) in die Höhe. Dabei werden in der ersten Wachstumsphase (bis ca. 1m
Wuchshöhe) kaum Blätter gebildet.
Foto: Fred Duscha
Die Blattbildung und der Austrieb von Seitenästen beginnt meist nach Abschluss des
Längenwachstums. Der Deckungsgrad beträgt ab Ende Mai bereits 100%. S. Bilder Seite 10
und 11.
Das Rhizomwachstum beginnt ebenfalls im Frühjahr und findet während der gesamten
Vegetationsperiode statt. Dabei wachsen die Rhizome polyzentrisch in dichten Beständen
ca 1 m/Jahr. An den Bestandsrändern können es auch 2 m/Jahr sein. Es muss nicht in
jedem Jahr zu einer Sprossbildung kommen, das Rhizomwachstum kann auch einige Jahre
ohne Sprossbildung fortgesetzt werden. So können z.B. Straßen und Deiche
‚unterwandert‘ werden. Je 50 cm Rhizomlänge können bis zu 6 Internodien gebildet
werden. Der Rhizomdurchmesser kann von 10 cm (in Sprossnähe) bis zu unter 1 cm
reichen.
Die Blütenbildung erfolgt Mitte August bis September, ist aber für die Fortpflanzung von
keiner Bedeutung.
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Nach dem ersten Frost sterben die oberirdischen Pflanzenteile ab. Die verholzten Sprosse
bleiben auf dem Boden liegen und bilden eine dicke (bis 50 cm) Schicht, durch die keine
andere Pflanze im Frühjahr durchdringen kann.
Foto: Fred Duscha
Auch dieser Effekt zeigt die invasive Überlegenheit der Arten. So werden reine
Dominazbestände geschaffen. Sogar die Herkulesstaude wird durch diesen Effekt
unterdrückt.
Es macht auch eine Gehölzneubildung unmöglich. D.h. wenn der Altbestand an Erlen,
Weiden und anderen gewässernahen Bäumen abgestorben ist, werden die Auen baumlos
sein – und bleiben.
Eine Schädigung der Bäume durch Phenole, die aus den Wurzelspitzen abgesondert
werden und Bäume massiv schädigen (wie Phytolacca americana bei Buchen), halte ich
zwar für möglich, aber nicht für wahrscheinlich. Eher scheint es mir ein
Nahrungswettbewerb zu sein – ich weiß aber noch nicht um die Stoffe.
Ein natürliches Absterben oder eine Auflösung von sich heraus bei Knöterich- Beständen
ist bisher noch nie beobachtet worden. (Kowarik (2010))
Allerdings beobachte ich seit einigen Jahren eine sehr stark zunehmende Dominanz des
Sachalin-Knöterichs gegenüber dem Japanischem.
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Erkennungsmerkmale und Morphologie:
Zunächst möchte ich auf die morphologischen Unterschiede bei den einzelnen Arten der
Gattung Fallopia eingehen. Zu Fallopia japonica und Fallopia sachalinensis liegt mir
gesichertes Bildmaterial vor. Zu Fallopia x bohemica leider nicht.
Blätter:
F. japonica: Länge bis 20 cm; Breite bis 15 cm.
Fotos: Fred Duscha
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F. sachalinensis: Länge bis 50 cm; Breite bis 40 cm;
Fotos: Fred Duscha
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F. japonica: Spreitengrund fast rechtwinklig (trunkat) zum Blattstiel;
F. sachalinensis: Spreitengrund herzförmig (cordat) zum Blattstiel;
Fotos: Fred Duscha
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F. japonica: Blattunterseite unbehaart (auch Mittelrippe unbehaart);
F. sachalinensis: Blattunterseite ganz schwach behaart (besonders Mittelrippe);
Fotos: Fred Duscha
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Spross:
F. japonica: Grün, auffallend rot gesprenkelt;
F. sachalinensis: Grün, nicht gesprenkelt;
Fotos: Fred Duscha
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Morphologie:
Die Fallopia-Arten sind mehrjährige klonal wachsende Pflanzen. Oberirdisch bilden sie
jedes Jahr neue Sprosse. Die Sprosse wachsen auf sogenannten verdickten Basalteilen.
Diese dienen vorrangig der Nährstoffspeicherung für die Sprossbildung.
Unterirdisch bilden sie lange, horizontal wachsende Rhizome (Ausläufer) und Knollen zur
Nährstoffspeicherung.
Das Verhältnis von oberirdischer zu unterirdischer Biomasse beträgt ungefähr 1 : 2.
In absoluten Zahlen ausgedrückt: Oberirdische Biomasse 9 kg Frischgewicht/m²
(Trockengewicht: 2,3 kg), unterirdische Biomasse Frischgewicht 16,4 kg/m²
(Trockengewicht: 5,1 kg) (Adler (1993)).
Versuche am Institut für Pflanzenanbau der Universität Bonn sollten Fallopia als
Energiepflanze etablieren. Man erzielte nach 3 Jahren Anbau einen Ertrag von 24,2 t/ha
Trockengewicht. Die Versuche mussten aber abgebrochen werden, da der Knöterich nicht
mehr zu beherrschen war. (Pude, R. & Franken, H. (2000)).
Beide Gewichtsangaben (Adler und Pude) korrelieren also sehr gut und scheinen somit
gesichert.
Das bedeutet, eine Biomasse von 25 kg/m² binden eine Menge Nährstoffe. Und das bis in
einen Meter Tiefe. Für die (relativ kleine) Pflanze auf Seite 11 bedeutet das eine Biomasse
von 1,5 to.
Woraus setzt sich diese Biomasse im Einzelnen zusammen?
Pflanzenteil
Oberirdische Organe
 Blüten und Knospen
 Blätter
 Sprosse
Gesamt oberirdische Organe:
Unterirdische Organe
 Verdickte Basalteile
 Rhizome < 1 cm ø
 Rhizome 1 – 2 cm ø
 Rhizome > 2 cm ø
Gesamt unterirdische Organe:
Verhältnis oberirdische zu
unterirdischen Organen:
Tabelle (Adler (1993))
Gewichts-%
1%
11 %
23 %
35 %
21 %
21 %
19 %
4%
65 %
1 : 1,9
In 1 m³ Boden können bis zu 150 m Rhizome vorhanden sein (Adler (1993)). Auch die
Rhizome sind wie die Sprosse in Knoten und Internodien unterteilt. In den Knoten liegen
Knospen, die neu austreiben können, wenn das Rhizom von der Mutterpflanze getrennt
wird. Der Nährstofftransport wird dann durch eine neue (oberirdische) Basalpflanze
gesichert, die dann auch genetisch völlig identisch zur ‚alten‘ Mutterpflanze ist, aber
biologisch eigenständig lebt.
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Wenn die oberirdischen Sprosse ihr Wachstum beenden, beginnt die Pflanze
überschüssige Nährstoffe als Stärke in den Sprossen zu speichern. Wenn im Spätsommer
die Nährstoffe für Spross- und Blattbildung nicht mehr benötigt werden, werden diese
Nährstoffe durch das Phloem von den Sprossen in das unterirdische Rhizomsystem
geleitet werden. Dort dienen sie zur Erweiterung der Rhizome.
Die ökologische und ökonomische
Gefährdung:
An Orten, an denen Knötericharten bereits etabliert sind, sind ihnen andere Arten in der
Licht- und Wurzelkonkurrenz unterlegen. Auch an mit anderen Arten besetzten Gebieten
kann sich der Staudenknöterich durchsetzen, da die Rhizome sich zunächst in großem
Maße im Boden ausbreiten und anschließend nach Ausbildung der schattenwerfenden
oberirdischen Pflanzenteile alle anderen Pflanzenarten beschatten und unterdrücken.
Selbst die Herkulesstauden werden vom Staudenknöterich verdrängt. Der
Staudenknöterich verdrängt weiträumig einheimische Pflanzen und damit auch die
assoziierten Tiere und Insekten.
Des Weiteren Besteht die Gefahr von Ufererosion und Uferabbrüchen, da auf Flächen die
mit Knöterich bewachsen sind, die ufersichernde Krautschicht gänzlich fehlt.
Uferabbrüche können zu Freispülungen von Rhizomen und Verdriftungen an andere Orte
führen, die dann für eine weitere Ausbreitung der Knötericharten führen (s. Beispiel S. 10).
Zusätzlich kann keine Forstverjüngung stattfinden, da alle Neupflanzen zu stark
beschattet werden (s.S. 13).
Zudem kommen hohe Kosten bei der Unterhaltung von Verkehrswegen (Freischneiden von
Böschungen an Straßen, Sicherungen von Deichen und Brücken) auf die
Unterhaltspflichtigen zu.
Durch die Wuchskraft der Rhizome werden Pflaster, Asphaltbeläge, Mauern etc. regelrecht
gesprengt. In Großbritannien sind Pflanzen durch Keller bis in die Wohnräume gewachsen.
Dort müssen auch Baugrundstücke vor dem Verkauf auf Kontaminationen mit
Rhizomteilen untersucht werden, was mit einem sehr hohen Kostenaufwand verbunden
ist. So werden in Großbritannien ca. 1,5 Mrd. Pfund jährlich für die Bekämpfung
ausgegeben.
Foto: BBC, UK
Foto: F. Duscha
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