Arable weed flora in the Western Siberian grain belt

Abstract

Between Ekaterinburg and Nowosibirsk, in the Western Siberian grain belt, spring wheat is grown on fertile Chernozem soils. Field and farm sizes are large but the land-use intensity per area is low compared to Central Europe. Fertilizers and pesticides are applied only in low to moderate quantities and yields range between 10 and 20 dt ha-1. We studied the arable weed flora in the northern forest steppe zone of Tyumen region using a randomized sampling design. Surprisingly, the species richness was only moderate, on average 9.8 ± 3.8 species per 100 m². Compared to weed communities of Bashkiria (Southern Ural) and less intensively used arable land of Central Europe these numbers are rather low. Moreover, most of the recorded species were cosmopolitans or widely distributed throughout the temperate zone. We suggest that the land use intensity was high enough to reduce the density of a number of weed species in a way that they were not registered by our random sampling design. The limited conservational value of the weed vegetation of large grain fields in Tyumen leads to the conclusion that if intensification of land use is unavoidable, it should be directed to arable land and not to ex-arable land or ancient grassland, which is of higher conservation value.

Segetalvegetation des Westsibirischen Getreidegürtels

Die fruchtbaren Schwarzerden im Westsibirischen Getreidegürtel zwischen Jekaterinburg und Nowosibirsk werden großflächig mit Sommergetreide bestellt. Trotz des großen Anbaumaßstabes ist die Landnutzungsintensität pro Flächeneinheit gering, wenn man sie mit Mitteleuropa vergleicht. Der Einsatz von Düngemitteln und Pestiziden ist niedrig, und die Erträge liegen zwischen 10 und 20 dt ha-1. Die Verteilung der Probenflächen erfolgte mittels eines randomisierten Samplingdesigns mit 99 Probenflächen à 100 m² im Tjumener Gebiet des Getreidegürtels. Überraschenderweise war der Artenreichtum mit einem Mittelwert von 9,8 ± 3,8 Arten niedriger, als bei der geringen Landnutzungsintensität zu erwarten wäre. Verglichen mit Ackergemeinschaften Baschkiriens (Südural) und extensiv bewirtschafteten Flächen in Mitteleuropa sind diese Artenzahlen gering. Außerdem waren die meisten erfassten Arten Kosmopoliten oder in großen Teilen der gemäßigten Zone verbreitete Arten. Aus unseren Ergebnissen schlussfolgern wir, dass die Landnutzungsintensität in Tjumen hoch genug ist, um die Dichten einer Reihe von Segetalarten so zu reduzieren, dass sie mit einem randomisierten Samplingdesign nicht mehr oder nur in geringen Stetigkeiten nachzuweisen sind. Die Unterschiede zum Artenreichtum Mitteleuropäischer Äcker ergeben sich auch aufgrund des geringen Anteils von Archäophyten in der Flora von Tjumen. Hieraus folgt, dass, wenn eine Steigerung der Landnutzungsintensität im Getreidegürtel Westsibiriens unvermeidbar ist, sie auf Ackerflächen stattfinden sollte und nicht auf Ackerbrachen oder Grünlandflächen, die einen höheren naturschutzfachlichen Wert besitzen.