Livestock grazing and the multiple functions of extensively managed grassland

Naturnahe Grünlandflächen resultieren aus einer landwirtschaftlichen Bewirtschaftung mit geringer Intensität und erfordern zu ihrer Erhaltung eine extensive Beweidung oder Mahd. Da sie zu einer breiten Palette von Ökosystemleistungen wie Grünfutter, Fasern, Kohlenstoffbindung, Nährstoffkreislauf und Erholung beitragen, sind sie für die menschliche Gesellschaft und die Umwelt von großer Bedeutung. Diese Grünlandflächen sind jedoch durch die Aufgabe ihrer Nutzung und Intensivierung der landwirtschaftlichen Produktion, einschließlich der Tierhaltung, bedroht. Infolgedessen wird weniger geweidet und mehr Tiere ganzjährig im Stall gehalten, wo sie mit Heu und/oder Silage in Kombination mit anderen Futterpflanzen gefüttert werden. Dadurch wird die direkte Verbindung zwischen Tier und Grünland unterbrochen. Ziel sollte es sein, die Tiere vom Grünland und mit für den Menschen nicht verzehrbaren Nebenprodukten der Lebensmittelverarbeitung zu füttern. Um dies zu erreichen, muss die Verbindung zwischen den Tieren und dem Grünland durch neue Beweidungsstrategien erneuert werden, die nicht nur die Tiere ernähren, sondern auch eine vielfältige Grünlandstruktur als Grundlage für die potenzielle Erbringung von Ökosystemleistungen erhalten. Pferde, Rinder und Schafe eignen sich gut für eine extensive Weidehaltung. Die extensive Beweidung führt im Laufe der Zeit zu einem heterogenen Vegetationsmuster, das hauptsächlich durch das Weideverhalten der einzelnen Tierarten beeinflusst wird. Der offensichtlichste Unterschied zwischen Pferden, Rindern und Schafen ist ihr Verdauungssystem, wobei erstere Monogastrier und letztere Wiederkäuer sind. Sie unterscheiden sich zudem in ihrem Gebiss. Schafe besitzen aufgrund ihrer Größe ein kleineres Verdauungssystem. Die extensive Beweidung durch alle drei Tierarten führt jedoch zu einem Mosaik aus hohen und gemiedenen sowie kurzen und häufig beweideten Arealen auf der Grünlandfläche. Der Zugang zu Weideland kann sich in vielerlei Hinsicht positiv auf das Wohlbefinden und die Gesundheit der Tiere auswirken, unter anderem durch Bewegung, soziale Interaktion und Futterauswahl. Es gibt auch einige Herausforderungen im Zusammenhang mit der Beweidung, die durch den Einsatz neuer Technologien, wie z. B. virtuellen Zaunhalsbändern, überwunden werden können. Insgesamt bietet die Wiederansiedlung von Tieren auf Weideflächen mehrere Funktionen, nicht nur für die Tiere selbst, sondern auch für die Erhaltung naturnaher Grünlandflächen, wenn sie mit einer angepassten Bewirtschaftung kombiniert wird. In diesem Zusammenhang war es das Ziel dieser Arbeit, die Auswirkungen auf und die Nutzung des Grünlands durch Pferde, Rinder und Schafe zu analysieren, um daraus Schlussfolgerungen für die extensive Grünlandbewirtschaftung durch die verschiedenen Tierarten zu ziehen. Kapitel 1 dieser Arbeit befasst sich mit der derzeitigen Nutzung und Bewirtschaftung von Grünland auf praktischen Pferdebetrieben während einer Weidesaison und untersucht dessen Potenzial für die Pferdeernährung. Die Großviehweidetage waren in den meisten Betrieben während der gesamten Vegetationsperiode konstant und wurden nicht an Veränderungen des Graswachstums angepasst, was darauf hindeutet, dass das Grünland hauptsächlich für Bewegung und soziale Interaktion und nicht zur Fütterung genutzt wurde. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass während der Weidesaison ausreichend metabolische Energie für den Erhaltungsbedarf und präzäkal-verdauliches Rohprotein bereitgestellt werden konnte. Die Kombination aus jahreszeitlichen Schwankungen des Graswachstums mit dem entsprechenden Nährwert der Gräser und einer angemessenen Weideintensität ermöglicht die Fütterung von Pferden auf Grünland. Ein ausreichender Zugang zu Grünland ist vor allem in stadtnahen Gebieten schwer zu erreichen und muss durch eine bessere Einbindung der Pferdebesitzer in den landwirtschaftlichen Sektor verbessert werden. In Kapitel 2 wurden die aktuell verfügbare Bisstypenvielfalt auf der Weide und die gefressene Bisstypenvielfalt von Mutterkühen im Frühjahr und Herbst anhand des langjährigen extensiven Weideversuchs „Forbioben“ analysiert. Die aktuelle und die gefressene Bisstypenvielfalt waren im Frühjahr höher als im Herbst, was auf die geringeren Wachstumsraten während des heißen und trockenen Sommers zurückzuführen sein könnte. Die gefressenen Bisstypen hatten stets einen höheren Nährwert als die nicht gefressenen Bisstypen, was darauf hindeutet, dass die Kühe das Futter mit dem höheren Nährwert auswählten und eine qualitativ hochwertige Nahrung aufrechterhielten. Die Tiere scheinen sehr anpassungsfähig an die sich ändernden Nahrungsbedingungen auf artenreichem Grünland zu sein, sodass sie aus einer Vielzahl verschiedener Bisstypen wählen können, wobei der Nährwert des Futters und die Jahreszeit eine entscheidende Rolle bei der Wahl spielen. In Kapitel 3 wurde das Weideverhalten von Schafen mit unterschiedlicher Erfahrung in der solaren Beweidung in einer extensiv bewirtschafteten Freiflächen-Photovoltaikanlage mit sonnennachgeführten Photovoltaik (PV)-Modulen untersucht. Die Versuchsfläche wurde in zwei Sektoren (mit/ohne PV-Module) unterteilt, zwischen denen sich die Schafe frei bewegen konnten. Die Zeit, die die Schafe in jedem Sektor verbrachten, variierte zwischen den Erfahrungsstufen, wobei die erfahreneren Schafe von Anfang an mehr Zeit im PV-Sektor verbrachten, während die unerfahrenen Schafe Zeit brauchten, um sich an die Konstruktion der PV-Module zu gewöhnen. Als die Temperatur tagsüber anstieg, verbrachten die Schafe in beiden Zeiträumen tendenziell mehr Zeit unter den PV-Modulen im Schatten. Außerdem waren die Menge und der Nährwert des Futters in beiden Bereichen ausreichend, um den Bedarf der Schafe an Rohprotein und metabolischer Energie jederzeit zu decken. Insgesamt zeigen die Ergebnisse der einzelnen Kapitel, dass extensiv bewirtschaftete Grünland-Tierhaltungssysteme das Potenzial haben, den Nährstoffbedarf der einzelnen Tierarten zu decken und die erforderliche Menge an Grünfutter bereitzustellen. Der Zugang zu Weideland wirkt sich positiv auf die Gesundheit und das Wohlergehen der Tiere aus. Die Beweidung mit verschiedenen Tierarten hat einen erheblichen Einfluss auf das Vegetationsmuster und trägt zu einer heterogenen Weide bei. Die Intensität der Beweidung muss jedoch so gesteuert werden, dass die Systeme extensiv bleiben und keine Verbuschung stattfindet, wodurch der Bedarf an zusätzlichen Grünlandpflegemaßnahmen minimiert wird. Darüber hinaus ist ein duales Landnutzungskonzept mit Beweidung unter PV-Modulen sowohl für den Energiesektor als auch für die Landwirtschaft von Vorteil, da das Grünland erhalten bleibt und die Tiere vom Schatten der PV-Module profitieren können. Außerdem besteht das Potenzial für eine Co-Beweidung der Tierarten, um das Grünland besser zu nutzen und andere Pflegemaßnahmen zu reduzieren, da sich die Tiere in ihrem Weideverhalten gegenseitig ergänzen können. Diese Arbeit zeigt das Potenzial von extensiv bewirtschafteten Weidesystemen mit verschiedenen Tierarten, um die Verbindung zwischen Nutztieren und Grünland zu erneuern und zur Erhaltung von naturnahem Grünland mit seiner Vielfalt an Ökosystemleistungen beizutragen.