Tuexenia : Mitteilungen der Floristisch-Soziologischen Arbeitsgemeinschaft, Band 23 (2003)
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Die Geobotanik oder Vegetationskunde mit all ihren Teildisziplinen (u.a. Biogeographie, Pflanzensoziologie, Pflanzenökologie, Biozönologie, Floren- und Vegetationsgeschichte, Paläoökologie) ist eine der wichtigsten ganzheitlichen Zugänge zur Biologie insgesamt und die Forschungsdisziplin, welche die Aufgabe hat, zeitliche und räumliche Muster der Diversität in der Pflanzenwelt zu dokumentieren, zu analysieren, visualisieren und zu interpretieren. Die Biodiversität ist zu einem Schlüsselbegriff der ökologischen wie auch geobotanischen Forschung geworden. Die belebte Welt unseres Planeten ist von unglaublicher Vielfalt. Die Anzahl bekannter Arten an Pflanzen, Tieren und Mikroorganismen wird derzeit auf 1,4 Millionen veranschlagt, 5 bis 15 Millionen Arten werden global geschätzt. Diese Zahl lässt jedoch viele Plünderte oder Tausende von bislang noch nicht oder nur schlecht bestimmten Arten in gewissen Organismengruppen (z. B. Mikroorganismen) unberücksichtigt, welche bislang noch nicht oder nur unzureichend erfasst und beschrieben sind. Die systematische Erfassung aller Arten in international angelegten und intensiv finanzierten Arten erfassungsprogrammen ist eine notwendige Zukunftsaufgabe. Die Einbindung der Pflanzen und Mikroorganismen in die natürlichen Ökosysteme, ihr euryökes oder stenökes Standortverhalten, die Erfassung ihrer Konkurrenzkraft und ihrer Migrationsfähigkeit sind beispielsweise vordergründige Aufgaben. Neben den heute bekannten Arten hat wohl ein Mehrfaches dieser Zahl - vielleicht Millionen oder gar Milliarden - in der Vergangenheit gelebt. Sie sind heute ausgestorben, ohne je einmal lebend beschrieben worden zu sein. Nur ein kleiner Rest ist uns als Fossilien erhalten. Die Biodiversität unserer heutigen Welt muss also verstärkt kausal aus paläoökologischer Sicht beleuchtet werden. Auch die natürliche Variabilität des Klimas, die Geodiversität und die Biodiversität sind als Schätze der heutigen Ökosysteme der Erde zu betrachten. Die Rekonstruktion natürlicher klimatischer Abläufe, die genaue Erfassung der Variabilität und der Schwankungsintensität des natürlichen Klimas und der gegebenenfalls anthropogenen Klimaerwärmung sind vordergründige Aufgaben hochspezialisierter, interdisziplinärer Forschung, an denen die Geobotanik ihren zukommenden Anteil haben wird. Dies wird an einigen Beispielen verdeutlicht. Vor diesem Hintergrund sollen einige Aspekte vordergründiger Probleme des 21. Jahrhunderts aus globaler bis lokaler Perspektive diskutiert und schließlich die Rolle beleuchtet werden, welche geobotanische Forschung zu Beginn dieses neuen Jahrhunderts einnehmen könnte.
Es wird eine systematische Anleitung gegeben zur Revision der Namen von Assoziationen gemäß den Regeln des Internationalen Code der Pflanzensoziologischen Nomenklatur (ICPN, 3. Aufl. 2000). Außerdem werden die Verfahren zur gültigen Veröffentlichung von Assoziationen und Subassoziationen erläutert. Eine Übersicht über die Formen der Autorzitate und Zusätze bei syntaxonomischen Namen ist beigefügt.
In den Jahren 1998-2001 wurden im südwestlichen Harzvorland in Windwurfgebieten auf Unterem Buntsandstein vegetationsökologische und gehölzkundliche Erhebungen auf Dauerflächen durchgeführt, um die Sukzessionsdynamik und Regeneration gestörter Buchenwälder (Galio odorati-Fagetum, Luzulo-Fagetum) in Abhängigkeit von ehemaliger Nutzungsgeschichte, aktueller forstlicher (Nicht-) Behandlung und Störungsflächengröße zu studieren. Im vierten Jahr nach dem 1997er Sturm wird das Bild in allen großflächig geworfenen Bestandesteilen durch ausgedehnte Pionierstrauchfluren bestimmt (hauptsächlich Rubus idaeus, ferner auch Sambucus racemosa, S. nigra und Rubus fruticosus agg.), während Pionierbaumarten weitestgehend fehlen. In allen Untersuchungsflächen steigen die Artenzahlen bis zum vierten Jahr nach dem Sturm an. Unter der üppig entwickelten Strauchschicht ist ein Überdauern laubwaldtypischer Querco-Fagetea-Arten und damit von Frische- und Schattenzeigern zu beobachten und auch in Zukunft wahrscheinlich. Ruderalfluren (v.a. mit Artemisietea-Arten) stellten nur ein kurzfristiges Zwischenstadium dar. Obwohl sich die Flächen im bisherigen Sukzessionsverlauf angleichen, sind anfangs noch deutliche Unterschiede zwischen dem etwa 30 Jahre ungenutzten Naturwald Königsbuche und den bewirtschafteten Wäldern ersichtlich. Dies zeigt sich beim Naturwald u.a. in relativ geringen Artenzahlen sowie geringen Abundanzanteilen an Epilobietea-Arten, Sträuchern, Licht- und Stickstoffzeigern. Damit bestätigen sich Erkenntnisse aus Vergleichsuntersuchungen von nicht geworfenen Natur- und Wirtschaftswäldern in der Optimalphase. Im Unterschied zu geräumten Flächen zeichnen sich belassene Flächen u.a. durch eine geringere Artenzahl sowie vergleichsweise hohe Abundanzanteile an Krautigen und Arten mit temporärer bis kurzfristiger Samenbank aus. Die Störungsflächengröße hat ebenfalls einen großen Einfluss auf den Sukzessionsverlauf. Mit zunehmender Ausdehnung der gestörten Fläche und abnehmender Überschirmung steigt die Artenzahl immer stärker an. Gleichzeitig wird eine Veränderung hin zu waldfremden Sukzessionstadien deutlicher. Die Klimaxbaumart Buche behält in der Naturverjüngung zwar die Dominanz, verliert mit zunehmender Störungsflächengröße aber Anteile am Baumartenspektrum und weist stark sinkende Sämlingszahlen auf, vermutlich bedingt durch die Konkurrenz der Pionierstrauchfluren. Während in Windwurflücken die Waldregeneration hin zur standortstypischen Buchenwaldgesellschaft unmittelbar gewährleistet ist, wird sie bei Flächenwurf längere Zeit in Anspruch nehmen. Hierin besteht ein wesentlicher Unterschied zu benachbarten Buchen-Windwürfen auf basenreichen Standorten (z.B. Hainholz bei Osterode), wo die Waldregeneration unabhängig von der Störungsflächengröße ohne Pionierstadien sehr schnell voranschreitet. Dies könnte in zukünftigen Waldbaukonzepten für vergleichbare Windwurfsituationen berücksichtigt werden, indem eine Wiederaufforstung nur noch bei entsprechend ungünstigen Verjüngungsvorräten notwendig wird. Es finden sich bisher keine Hinweise auf einen Artenwechsel, wie er z.B. von REMMERT (1985, 1987, 1991) im Mosaik-Zyklus-Konzept postuliert wurde. Eher sollte von einer zwischenzeitlichen Überlagerung der ursprünglichen Vegetation gesprochen werden, die von Standort und Störungsflächengröße abhängig ist und eine teilweise massive Verschiebung in den Dominanzverhältnissen der Waldarten mit einschliesst.
Bücherschau
(2003)
Aus dem Leine-, Weser- und Werra-Bergland werden Bestände des Dipsacetum pilosi Tx. 1942, dessen Standorte und Kontaktgesellschaften beschrieben. Anhand einer Übersichtstabelle werden vier Subassoziationen der Gesellschaft unterschieden. Dipsacetum pilosi agropyretosum caninae subass. nova besiedelt sommerlich abtrocknende, D. p. typicum ganzjährig frische, D. p. rumicetosum sanguinei subass. nova durchsickerte halbschattige und D. p. aegopodietosum frische und lichte Standorte. Auf der Basis einer Übersichtstabelle des Alliarion Oberd. (1957) 1962 em. Siss. 1973 werden die synsystematische Stellung des Dipsacetum pilosi und ein Vorschlag zur Gliederung der nitrophytischen Saumgesellschaften vorgestellt. Anschließend werden kurz die Vorzüge der "althergebrachten" qualitativen Tabellenarbeit gegenüber "modernen" numerischen Verfahren erläutert.
Die Dynamik der Bodenvegetation in einem frühjahrsfeuchten, kalkreichen Laubmischwald (Querceto-Carpinetum) auf Pelosol wird über einen Zeitraum von 17 bis 22 Jahren untersucht. Die Individuenzahlen von Scilla bifolia L. s.str. nehmen zwischen 1978/79 und 2000 stark ab. Ebenso ist bei weiteren mesophilen Arten ein Rückgang zu verzeichnen. Nur zwei Arten nehmen zu: Mercurialis perennis um im Mittel 80,0%, im Maximum um 171,4%, sowie Allium ursinum um im Mittel 75,0%, im Maximum um 127,3%. Zur Kausalanalyse herangezogene gewichtete Mittelwerte ökologischer Zeigerwerte weisen deutlich auf eine starke Abnahme des Lichteinfalls am Waldboden, eine starke Zunahme der Stickstoff- bzw. Nährstoffversorgung und der Bodenreaktion sowie auf eine Abnahme der klimatischen Kontinentalität und einen Anstieg der Luftemperatur hin. Die phytoindikatorisch angezeigte Abnahme des relativen Lichtgenusses wiederspiegelt 1. die seit der Durchforstung 1978/79 dichter werdenden Strauch- und Baumschichten, 2. außerdem das Vordringen der stark schattenden Buche sowie 3. eine starke Beschattung der Krautschicht durch sich selber (höherwüchsige Geophyten). Der Anstieg der Bodenreaktion und die Erhöhung des Nährstoffangebotes im Boden werden zurückgeführt auf 1. allgemeine atmosphärische, aber auch speziell am Stadtrand wirksame Stickstoff- und Staubeinträge, 2. die Regeneration der Böden nach früherer wenig nachhaltiger Nutzung (mittelalterliche Waldnutzung, Wirksamkeit der Basenpumpe Baum, Entfernen zwischenzeitlich gepflanzter Kiefern) sowie 3. auf eine möglicherweise gestiegene Mineralisationsrate in wärmer und kürzer werdenden Wintern. Die Erhöhung der mittleren Temperaturzahlen entspricht der tatsächlich festgestellten Klimaerwärmung im Untersuchungszeitraum, speziell in den Wintern. Die Reduzierung der Kontinentalitätszahlen reflektiert eine zunehmende Ozeanität des Regional-Klimas, aber auch ein thermisch ausgeglicheneres, luftfeuchteres Bestandesklima. Hypothesen zur lokalen und regionalen Arealbildung von Scilla bifolia und Allium ursinum werden vorgestellt.
In der stark fragmentierten Porphyrkuppenlandschaft nordwestlich von Halle (Sachsen-Anhalt) wurden vegetationsdynamische Prozesse auf kleinflächigen xerothermen Standorten (Kuppen unter 500 qm) unterschiedlichen Alters analysiert. Die Grundlage bildeten detaillierte, flächengenaue vegetationskundliche Erhebungen aus den Jahren 1992 und 2000. Hierbei konnte festgestellt werden, dass die Individuendichte der meisten der insgesamt 216 Arten Schwankungen aufwies, wobei nur für einen geringen Teil der Arten eine deutliche Ab- bzw. Zunahme (Stetigkeitsschwankungen > 10 %) registriert wurde. Während vorwiegend ruderale Arten zurückgingen, erhöhte sich die Stetigkeit einer Reihe von Arten der Trocken- und Halbtrockenrasen. Die floristische Ähnlichkeit der Kuppen zwischen den beiden Untersuchungsjahren lag im Mittel bei 62 %. Dies schlug sich z.T. auch in einem Umbau der insgesamt 28 Pflanzengesellschaften nieder. Dabei zeigten die xerothermen Trocken- und Halbtrockenrasen eine höhere Stabilität, während die stärker ruderalisierten Gesellschaften eine hohe Dynamik aufwiesen und sich auf verschiedenen Wegen zur Festuca rupicola-Gesellschaft und zum Thymo-Festucetum umbildeten. Unter den gegebenen standörtlichen Verhältnissen stellen diese beiden Gesellschaften vorläufige Endstadien der Vegetationsentwicklung dar. Dieser Trend zur Entwicklung von Trocken- und Halbtrockenrasen auf den kleinflächigen Porphyrkuppen spiegelt sich auch in der Zusammensetzung der Diasporenbank wider. Kleinflächige Porphyrkuppen sind nicht durch Pufferzonen vom angrenzenden Umland abgeschirmt. Daher stellen Störungen, die vorwiegend durch die Art und Weise der Bewirtschaftung gekennzeichnet sind, einen entscheidenden Einflussfaktor für die Vegetationsentwicklung dar. Je geringer das Ausmaß der jährlichen Störungen ist, desto eher tendiert die Entwicklung zu naturnäheren sowie stabileren Trocken- und Halbtrockenrasen-Gesellschaften. Dabei kann sich die Form der Umlandbewirtschaftung jährlich ändern bzw. können außergewöhnliche Ereignisse auftreten. Aus diesem Grund unterliegen die Artenzusammensetzung sowie die Vegetationsentwicklung auf den kleinflächigen Porphyrkuppen einer großen Zufälligkeit. Dies erklärt, dass die Zusammenhänge zwischen Artenzahl und Gemeinschaftskoeffizienten in Abhängigkeit von der Flächengröße der Kuppen nur eine geringe Korrelation aufweisen. Aus naturschutzfachlicher Sicht besitzen die kleinen Porphyrkuppen jedoch ein Potential an gefährdeten und geschützten Arten, welches hinsichtlich Artenzahl sowie Individuendichte mit dem Alter der Kuppen zunimmt. Somit können sie Trittsteinfunktionen in der stark fragmentierten Landschaft des unteren Saaletals einnehmen.
Die Trespen-Halbtrockenrasen kommen im Untersuchungsgebiet auf Kalklehm-Rendsinen, Pararendsinen und vereinzelt auf Kalk-Braunerden vor. Die meist flachgründigen, nährstoffarmen, basenreichen, carbonathaltigen Böden auf südlich exponierten Hanglagen befinden sich in der Regel im Carbonat-Pufferbereich. Sie weisen eine relativ hohe elektrische Leitfähigkeit sowie einen niedrigen Gehalt an lactat- und wasserlöslichem P2O5 auf. Sie sind oft mit Ca2+ übersättigt. Insbesondere die geringe P-Verfügbarkeit dürfte ein wesentlicher limitierender Faktor für das Pflanzenwachstum sein. Die Trespen-Halbtrockenrasen werden im Untersuchungsgebiet regelmäßig ein- bis zweimal pro Woche gemäht oder extensiv mit Rindern beweidet und nicht gedüngt. Sie sind im kühl-feuchten Untersuchungsgebiet auf die trockensten und wärmsten Standorte beschränkt; es sind dies flachgründige Böden und südlich exponierte Hanglagen der submontanen und untermontanen Stufe. Die pflanzensoziologische Untergliederung resultiert primär aus dem unterschiedlichen Tongehalt und somit auch differenzierten Wärme-, Wasser- und Nährstoffhaushalt des Bodens. Auf tonreicheren Kalklehm-Rendsinen kommt die Subassoziation von Colchicum autumnale vor. Diese Standorte sind halbtrocken-wechselfeucht veranlagt. Die Typische Subassoziation besiedelt tonärmere Pararendsinen und Kalk-Braunerden; diese Standorte sind halbtrocken. Die Variante von Molinia caerulea zeigt einen kühleren, feuchteren Standort vor allem in Waldrandlage an. Die Variante von Festuco rupicola kennzeichnet besonders wärmebegünstigte Standorte. Die Variante von Agrostis capillaris weist auf eine leichte Oberbodenversauerung hin. Die Variante von Globularia cordifolia kennzeichnet besonders flachgründige Böden. Die Variante von Carex alba charakterisiert brachgefallene Flächen; sie leitet die sekundäre progressive Sukzession zum Kalk-Buchenwald (Carici albae-Fagetum) ein. Extensiv mit Rindern beweidete und regelmäßig gemähte Pflanzenbestände unterscheiden sich floristisch kaum. Die Variante von Plantago media kennzeichnet allerdings etwas stärker beweidete Phytocoenosen. Der Trespen-Halbtrockenrasen ist eine ausgeprägte Hemikryptophyten-Gesellschaft. Das Wurzel-Spross-Verhältnis ist höher als in vergleichbaren frischen Frauenmantel-Glatthaferwiesen. In der Subassoziation von Colchicum autumnale ist vermutlich auf Grund der schlechteren Bodendurchlüftung die unterirdische Phytomasse geringer und wegen der besseren Wasserversorgung der Pflanzen insbesondere während der Trockenperioden das Wurzel-Spross-Verhältnis niedriger als in der Typischen Subassoziation. Eines der wichtigsten anatomischen Anpassungsmerkmale der Poaceen und Cyperaceen an halbtrockene Standorte ist der breite Zentralzylinder und die relativ schmale Rinde sowie die unregelmäßige Anordnung der Rindenzellen mit den dreispitzigen Interzellularen. Die Wurzeln von Bromus erectus sind mit Vesiculärer-Arbusculärer Mycorrhiza reichlich infiziert. Die Trespen-Halbtrockenrasen sind dem regelmäßig gedüngten Wirtschaftsgrünland hinsichtlich Ertrag und Futterqualitätsparameter deutlich unterlegen. Die Futteraufnahme der Milchkühe ist allerdings nicht schlechter. Die Pflanzen weisen eine relativ hohe Effizienz der Nährstoffausnützung auf. Wegen des niedrigen Ertragspotentials, der relativ geringen Ertragssicherheit und der Bewirtschaftungserschwernis infolge steiler Hanglage dienen die Standorte weniger der landwirtschaftlichen Produktion, sondern es sind vielmehr Vorrangflächen für den Naturschutz. Die Trespen-Halbtrockenrasen zählen im Untersuchungsgebiet hinsichtlich Gefäßpflanzen zu den artenreichsten Pflanzengesellschaften; es sind unersetzliche Lebensräume für viele seltene und geschützte Pflanzen- und Tierarten. Trespen-Halbtrockenrasen weisen eine sehr hohe floristische Artenvielfalt auf, weil auf Grund des halbtrockenen, nährstoffarmen Standortes viele verschiedene meso- und xerophile, lichtbedürftige Pflanzenarten koexistieren können. Die Pflege und Erhaltung der Trespen-Halbtrockenrasen ist eine wichtige Aufgabe der Landwirtschaft; sie wird nur durch eine späte Mahd oder extensive Beweidung gewährleistet. Die Trespen-Halbtrockenrasen zählen im Untersuchungsgebiet zu den stark gefährdeten Kulturlandschaftselementen.
Diversität und Dynamik der Ufervegetation an der Mittel-Elbe zwischen Wittenberge und Havelberg
(2003)
Im Rahmen von Begleituntersuchungen bei Buhnensanierungen an der unteren Mittel-Elbe zwischen Havelberg und Wittenberge erfolgten zwischen 1999 und 2001 abschnittsweise flächendeckende Vegetationserhebungen im unmittelbaren Uferbereich. Berücksichtigt wurden sowohl die Buhnenfelder als auch die Buhnen bis durchschnittlich in Höhe der Oberkante der Uferböschung. Die vorliegende Arbeit gibt eine Übersicht über die im Gebiet nachgewiesenen Vegetationseinheiten und ihre standörtliche Charakterisierung. Insgesamt wurden 56 Vegetationseinheiten i.w.S. unterschieden. Diese verteilen sich wie folgt auf die einzelnen Vegetationstypen: Annuellen- (19), Flutrasen- (10), Seggenried- und Röhrricht- (11), Ruderal- (7), Wasserpflanzen- (1), Grünland-Gesellschaften (1), krautige Ufersäume (4), Gehölzbestände (3) sowie 4 mehr oder weniger vegetationsfreie Standorttypen. Die flächendeckende Vegetationserfassung erforderte die Unterscheidung zahlreicher rangloser Vegetationseinheiten neben den bereits beschriebenen Syntaxa, wobei es sich vor allem um Dominanz- und Mischbestände einzelner oder weniger Arten handelt, die allerdings z.T. aspektabhängig charakterisiert sind. Die Untersuchungen sind überwiegend eine Erhebung des Ist-Zustandes, aufgrund dessen in den Folgejahren qualitative und quantitive Vegetationsänderungen in Abhängigkeit der unterschiedlichen Sanierungsmaßnahmen erfaßt werden sollen.
Auf der Basis der Lebensformen i.S. RAUNKIAERs wurde für Pflanzengesellschaften nordwestdeutscher Moore ein "Lebensformen-Index" (ILf) mit Indikatoren edaphischer Verhältnisse entwickelt. Dieser Zahlenwert ist zum einen ein unmittelbarer Indikator der biologischen Aktivität oberflächennaher Torfe. Zum anderen kann er, mit gewisser Einschränkung, der Ansprache spezifischer chemischer Kenngrößen der biologischen Aktivität dieser Torfe dienen.