Regional adaptation improves the performance of grassland plant communities

Many plant species are adapted locally or regionally. Whether such individual species performance translates into effects at community and ecosystem levels has rarely been tested. Such tests are crucial, however, to predict ecosystem consequences of sowing seed mixtures for grassland restoration or hay production. We compared the performance of replicated sown plant communities of regional origin with the performance of four foreign communities consisting of the same grassland species but originating from distances up to 890 km from our experimental site. The regional communities performed better than foreign communities in plant cover and diversity but not in aboveground biomass production. Additionally, in communities based on regional seeds fewer unsown species occurred and less bare ground was left open for erosion. Variation in community performance among source regions was related to climatic differences rather than to geographic distance to source regions. Individual species performance only partly explained community patterns, highlighting the importance of community level experiments. Our results suggest that the use of regional seeds represents an important approach to improve sown managed grasslands.

ZusammenfassungViele Pflanzenarten sind lokal oder regional angepasst. Ob sich diese Entwicklung einzelner Arten in Effekte auf der Ebene von Gemeinschaften oder Ökosystemen umsetzt, ist kaum untersucht. Dies wäre aber wichtig, um die Konsequenzen der Verwendung von Saatgutmischungen für Heuwiesen oder die Restaurierung von Grasland vorherzusagen. Wir verglichen angesäte replizierte Graslandgemeinschaften regionaler Herkunft mit vier Gemeinschaften gleicher Artenzusammensetzung, aber fremder Herkunft aus Entfernungen bis zu 890 km von der Experimentalfläche. Die Gemeinschaften regionaler Herkunft entwickelten eine höhere Pflanzendeckung und Diversität als die fremden Herkünfte, produzierten aber nicht mehr oberirdische Biomasse. Außerdem traten in den Gemeinschaften regionaler Herkunft weniger nicht eingesäte Pflanzenarten und für Erosion besonders anfälliger unbedeckter Boden auf. Unterschiede zwischen Gemeinschaften unterschiedlicher Herkunft hingen eher mit dem Herkunfts- klima zusammen als mit der geografischen Distanz zur Experimentalfläche. Das Verhalten der einzelnen Arten konnte die Gemeinschaftsmuster nur teilweise erklären, was die Wichtigkeit von Experimenten auf der Gemeinschaftsebene unterstreicht. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass der Einsatz von regionalem Saatgut einen wichtigen Ansatz für die Verbesserung von angesätem Wirtschaftsgrünland darstellt.