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Das Ziel dieser Studie ist es, die Möglichkeiten und Grenzen von hochauflösenden Klimaprojektionen in orographisch beeinflussten Gebieten an den Beispielen der europäischen Alpen und des Himalajas zu prüfen. Insbesondere wird die Fragestellung untersucht, ob beobachtete regionale Muster in den höher aufgelösten Daten besser wiedergegeben werden als in den antreibenden großskaligen Daten. Dazu werden regionale Klimasimulationen des COSMO-CLM Modells und Daten von zwei statistischen Regionalisierungsmethoden mit ERA40 Reanalysen sowie Daten des globalen Atmosphäre-Ozean Modells ECHAM5/MPIOM für verschiedene Parameter des Klimasystems verglichen. Ein Vergleich mit den Reanalysen anhand täglicher Niederschlagsstatistiken ergibt, dass die COSMO-CLM Niederschlagsdaten auf der 0.5° Skala vergleichbar sind mit ERA40 Niederschlägen und mit statistisch regionalisierten ERA40 Niederschlägen. Eine zusätzliche Fehlerkorrektur der COSMO-CLM Niederschläge liefert gute Ergebnisse. Dabei sind jedoch etwa 500 Regentage notwendig, um eine robuste Fehlerabschätzung zu gewährleisten. Für das südasiatische Gebiet ist eine realistische Wiedergabe des indischen Sommermonsuns (ISM) in den Modellen von hoher Relevanz. Betrachtet man nur die Mittelwerte und zeitlichen Variabilitäten von verschiedenen Indizes des ISM, so liefert das COSMO-CLM keinen Mehrwert im Vergleich zu den antreibenden Daten. Allerdings werden die räumlichen Strukturen von Niederschlag und vertikaler Windscherung, sowie die zeitliche Korrelation der modellierten Indizes gegenüber dem ECHAM5/MPIOM Modell verbessert. Die durchgeführten COSMO-CLM Projektionen für die Jahre 1960 bis 2100 zeigen negative Trends des ISM für die SRES Szenarien A2, A1B und B1. Die negativsten Trends sind dabei im Szenario A2 zu finden, gefolgt von A1B und B1. Fast keine Trends zeigen sich im commitment Szenario. Trotz großen zeitlichen Variabilitäten sind die Abnahmen in Niederschlagsmengen, ausgehender langwelliger Strahlung und Windscherung statistisch signifikant in großen Regionen des Simulationsgebietes. Für Nordwest-Indien weisen die Projektionen teilweise einen Rückgang der Monsunniederschläge von über 70% in 100 Jahren auf. Der Rückgang der Windscherung ist hauptsächlich auf Veränderungen in der oberen Troposphäre bei 200 hPa zurück zu führen. Während in den COSMO-CLM Projektionen alle Indizes des ISM synchrone Negativtrends aufweisen, sind die Trends für den Monsunregen über Indien im globalen ECHAM5/MPIOM Model positiv. Gemäß den Definitionen der verschiedenen Indizes, sind jedoch synchrone Trends wahrscheinlicher und das COSMO-CLM liefert zu den globalen ISM Projektionen ebenfalls einen Mehrwert. Insgesamt zeigen die Ergebnisse dieser Studie, dass das COSMO-CLM wertvolle regionale Zusatzinformationen zu den globalen Modellen in den beiden untersuchten Regionen liefert. Für die Einzugsgebiete der oberen Donau und des oberen Brahmaputra liefern die COSMO-CLM Projektionen einen signifikanten Anstieg der Temperatur für alle Jahreszeiten der Jahre 1960 bis 2100. Die Werte sind generell höher im Brahmaputragebiet, mit den größten Trends in der Region des tibetanischen Plateaus. Im Niederschlag zeigen die saisonalen Anteile ebenfalls klare Trends, beispielsweise eine Zunahme des Frühjahrsniederschlags im Einzugsgebiet der oberen Donau. Die größten Trends werden wiederum in der Region des tibetanischen Plateaus projiziert mit einem Anstieg von bis zu 50% in der Länge der Trockenperioden zwischen Juni und September und einem gleichzeitigen Anstieg von etwa 10% für die maximale Niederschlagsmenge an fünf aufeinander folgenden Tagen. Für die Region Assam in Indien, zeigen die Projektionen zudem eine Zunahme von 25% in der Anzahl der aufeinander folgenden trockenen Tage während der Monsunzeit
Der Ursprung alpiner Moosarten in Europa ist nicht genau bekannt. Zur Klärung werden Hypothesen älterer Bryologen wie Herzog oder Gams diskutiert. Die Gruppe der alpinen Arten ist inhomogen und besteht aus wenigen alpinen Endemiten, deren Ursprung im Dunkeln liegt. Da sie sich kaum nach dem Rückgang des Eises innerhalb 10.000 Jahren gebildet haben dürften, könnte es sich um Arten handeln, die noch in anderen Teilen der Welt vorkommen. Die meisten Arten gehören sind arktisch-alpin verbreitet. Für sie werden drei Hypothesen diskutiert. Ein größerer Teil von Arten gehört zu weltweit verbreiteten Oreophyten, die z.B. auch im Himalaya und zum Teil in den tropischen Hochgebirgen vorkommen. Sie können nur durch Fernverbreitung in die Alpen gelangt sein.
The species of the genus Pseudoblothrus Beier, 1931 from Italy are revised. Two species are present in this area: P. peyerimhoffi (Simon, 1905) (Piedmont) and P. regalini Inzaghi, 1983 (Lombardy). The following synonymy is proposed: Pseudoblothrus ellingseni (Beier, 1929) is a junior subjective synonym of P. peyerimhoffi (Simon, 1905) (syn. nov.). A key to all species of the genus Pseudoblothrus is provided.
Als Beitrag zur Verknüpfung numerischer Klassifikationsmethoden sowie der objektiven Auswahl der Aufnahmeflächen mit der pflanzensoziologischen Tradition in Mitteleuropa wird eine Studie zur Klassifikation und Identifizierbarkeit hochalpiner Rasengesellschaften (Caricetea curvulae- und Elyno-Seslerietea-Gesellschaften) vorgestellt. Die zentrale Frage ist, ob eine Gruppe konkreter Phytozönosen, die bei der Aufnahme im Gelände mit einem "BRAUN-BLANQUET'schen" Syntaxon identifiziert wurde, auch als homogene Gruppe in einer numerischen Klassifikation erscheint. Zur numerischen Gruppierung wurde das Computerprogramm TWINSPAN verwendet. Das TWINSPAN-Ergebnis wurde mit dem Ergebnis einer numerischen Ordination (mittels Programm DECORANA) kombiniert, um das Resultat der Identifikation mit jenem der numerischen Klassifikation vergleichen zu können.
Die Gruppen der numerischen Analyse stimmen in weiten Grenzen mit den Syntaxa des BRAUN-BLANQUET'schen Systems überein. Es kommt also offenbar bei der Anwendung der numerischen Verfahren "nichts Neues" heraus, zumindest nichts grundsätzlich Neues. Diese Tatsache wird erklärt durch die Natur phytosoziologischer Daten als redundantes Informationssystem. Das heißt, eine gegebene Artenkombination impliziert bereits die Mengenverhältnisse, in denen die Arten in einer Gesellschaft miteinander vorkommen. Dadurch wurde bei der traditionellen Klassifikation relativ wenig Information verloren, da durch die Beachtung der Deckungsgrade zumindest der dominanten Arten der Rest an Arten automatisch miteinbezogen war. Das heißt, daß der Hauptvorteil der numerischen Methoden, nämlich die gesamte Artengarnitur für die Klassifikation zu berücksichtigen, eigentlich gar keinen essentiellen Informationsgewinn darstellt. Insgesamt sollte man die numerischen Methoden als eine Art "sauberere" Lösung eines multivariaten Problems betrachten, abgesehen von Vorteilen, die in einer leichteren und schnelleren Bearbeitung der Daten liegen, ebenso wie sie eine objektivere Basis zur Formulierung und Bewertung von Hypothesen liefern.
Um die Veränderungen von der Natur- zur Kulturlandschaft des Hochtals von St. Antönien (Graubünden, Schweiz) zu erfassen, wurden unterschiedliche natürliche Archive, wie Böden, Moore und Bäume innerhalb eines Methodenverbunds aus Bodenkunde, Palynologie und Dendroökologie untersucht. Das Gerüst für die Paläoumweltrekonstruktion bilden dabei die Pollenanalysen der Moorprofile Capelgin (1680 m ü. NN) und Groß Ried (1720 m ü. NN) am NE-exponierten Hang des Chrüzes. Sie reichen bis ins Boreal zurück. Um bestimmte Landschaftszustände, wie Rodungen oder Nutzungsänderungen, zu beschreiben, erwiesen sich Bodenprofile ebenfalls als sehr aufschlussreiche landschaftsgeschichtliche Zeugnisse. Mit den dendroökologischen Untersuchungen war es möglich, kalenderjahrgenaue Angaben zur Wiederbewaldungsdynamik und zum Erosionsgeschehen zu machen. Der Beginn der Alpweidrodungen im Hochtal liegt in der Spätbronzezeit, damit wurde ein weiterer Beweis geliefert, dass auch die klimatisch weniger begünstigten nördlichen Randalpen schon in dieser Epoche vom Menschen genutzt wurden. Flächenhafte Brandrodungen um Weideland zu gewinnen, sind dann für die Eisen- und Römerzeit belegt. Die Ergebnisse des Methodenverbunds gaben zudem einen genaueren Einblick in das Wirkungsgefüge Mensch und Umwelt. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf der Betrachtung der eisenzeitlichen Alpweidrodungen. Nach den Brandrodungen war es nicht möglich, die Flächen in Weideland zu überführen, sondern es gab zunächst eine Phase erhöhter Geomorphodynamik mit Ausbreitung der Grünerle.
Die Formation des von Nadelhölzern beherrschten Krummholzes ist sowohl in den japanischen als auch in den europäischen Alpen landschaftsprägend entwickelt; die beiden Ausbildungen werden hier vergleichend-autökologisch und vergleichend-pflanzensoziologisch betrachtet. Schlüsselart des (Nadel-) Krummholzes ist in Japan Pinus pumila (Pall.) Regel, in Europa Pinus mugo Turra. P. pumila unterscheidet sich bei an sich gleichem Wuchs durch die Fähigkeit, an älteren Ästen Nebenwurzeln und damit Polykormone zu bilden. Messungen der Nadellängen bei P. pumila zeigten: Die Nadellänge korreliert mit den Sommertemperaturen des Jahres, in dem das Streckungswachstum stattfindet, die Zahl der Nadelbüschel mit den Temperaturen des (vorhergehenden) Sommers, in dem sie angelegt wurden. Zur Bestimmung der auffallenden Biegesteifigkeit und Bruchfestigkeit der Äste wurden 2 Methoden zu deren Messung entwickelt (Abb. 2-4). Die Biegesteifigkeit ist jeweils abhängig vom Astdurchmesser und bei der baumförmigen P. cembra und bei Tieflagen-Herkünften von P. mugo geringer als bei P. pumila und Hochlagen-Herkünften von P. mugo. Ökologisch entscheidend ist die wesentlich höhere Bruchfestigkeit von P. mugo-Hochlagen-Herkünften gegenüber Tieflagen-Herkünften und P. cembra. P. mugo ist anemochor; P. pumila bildet wie ihre Elternart P. cembra geschlossen bleibende Zapfen; die Samen werden von Tieren, vor allem dem Tannenhäher, Nucifraga caryocatactes (in Asien in der ssp. macrorhynchos) ausgebreitet. Jungpflanzentrupps von 2 bis 8 Pflanzen wurden von uns im Faurio-Caricetum blepharicarpae des Naeba-Gebirges gefunden; ihr gleichmäßiges Alter von 8-9 Jahren läßt auf Verjüngung in mehrjährigen Abständen schließen. Die Einheitlichkeit des Krummholzes in beiden Gebieten wird dadurch belegt, daß es von nur je einer Assoziation gebildet wird, dem Vaccinium-Pinetum pumilae Maeda et Shimazaki 1951 bzw. dem Rhododendro-Mugetum Br.-Bl. 1939 em. Oberd. 1957. Die aktuelle Ausdehnung des Krummholzes entspricht in den Japanischen Alpen in sehr viel höherem Maße dem potentiellen Areal als in Europa, wo die Almwirtschaft direkt und indirekt zu einer Zerstückelung oder Vernichtung geführt hat. Die relativen Höhenlagen sind verschieden: die räumliche Durchdringung mit dem Nadelholz-Stammwald-Gürtel ist in Europa viel stärker; in Japan gibt es im oberen Grenzbereich bereits Frostböden. Im strukturellen Aufbau aus 3 Schichten (Pinus sp., Ericaceen, Kryptogamen) gleichen sich die beiden Assoziationen; die Artenzahlen sind jedoch im europäischen Krummholz wegen stärkerer Auflichtung höher. Das Vaccinio-Pinetum pumilae ist eine klare Vaccinio-Piceetea-Assoziation; das Rhododendro-Mugetum nimmt eine Übergangsstellung zu den Erico-Pinetea ein und wird von uns dieser Klasse zugeordnet. Hierin spiegelt sich die verschiedene Synevolution unserer Gesellschaften: Das Vaccinio-Pinetum pumilae ist aus Arten nordischer Verbreitung, vermutlich aus der arktotertiären Flora stammend, aufgebaut, lediglich seine Rhododendren könnten den Lorbeerwäldern entstammen. Das Rhododendro-Mugetum enthält dagegen zusätzlich zu den nordischen Arten wesentliche alpigene Arten. Das Vaccinio-Pinetum pumilae wird oft von "Zwergmänteln" umrandet, je nach Windexponiertheit dem Arctoo alpini-Vaccinietum uliginosi oder dem Arcterio nanae-Loiseleurietum procumbentis angehörend. In den europäischen nördlichen Kalkalpen bilden Rhododendron hirsutum bzw. ferrugineum ebenfalls Randstreifen, die sich aufnahmetechnisch und syntaxonomisch allerdings schwer aus dem Krummholz selbst herauslösen lassen. Eine "relative Ökologie" läßt sich aus den Kontaktgesellschaften ablesen (Abb. 5): Eine "mittlere" Schneebedeckung, die schätzungsweise mindestens 4 Monate Vegetationszeit erlaubt, aber auch einen gewissen Schutz gegen Frosttrocknis bietet, benötigen beide Gesellschaften. Verschieden sind die edaphischen Ansprüche: das Vaccinio-Pinetum pumilae ist eine Silikatgesteins-Gesellschaft, das Rhododendro-Mugetum stockt auf Kalkgestein, freilich oft mit autogener saurer Streudecke. Rasengesellschaften und Rasenarten kommen in den Japanischen Alpen in weit geringerer Vielfalt vor; die Gründe hierfür werden diskutiert.
Zur geographischen Gliederung hochmontaner und subalpiner Hochstaudenfluren und Goldhaferwiesen
(1989)
Die vorliegende Untersuchung befasst sich mit der geographischen Gliederung hochmontaner und subalpiner Goldhaferwiesen und Hochstaudenfluren in den Alpen und zentraleuropäischen Mittel- und Hochgebirgen. Die Ergebnisse lassen sich wie folgt zusammenfassen:
1. Rein höhenstufenabhängige Vikarianzen zeigen nur die Gesellschaften des Rumicion alpini, dagegen weisen das Adenostyletum alliariae und das Chaerophyllo-Ranunculetum ausgeprägte geographische Vikarianzen mit eigenen Assoziationen in Alpen und Pyrenäen oder in Mitteleuropa und der Böhmischen Masse auf. Die Verbreitungsmuster dieser Hochstaudenfluren sind insgesamt unabhängig vom geologischen Untergrund, so dass für die Ausbreitung dieser Gesellschaften das Klima von größerer Bedeutung zu sein scheint. Bei den Goldhaferwiesen lässt sich dagegen eine ausgeprägte Differenzierung in je eine Assoziation der Mittelgebirge und des Alpenvorlandes (Geranio-Trisetetum Knapp 1951, vgl. OBERDORFER 1983), der nördlichen Kalkalpen (Astrantio-Trisetetum Knapp 1951) und der Zentralalpen (Trisetetum flavescentis Beger 1922) vornehmen. Die Dominanz eines bestimmenden geographischen Faktors ist hier nicht eindeutig erkennbar.
2. Im Gegensatz zu den Assoziationen insgesamt spielen bei der geographischen Differenzierung der Untereinheiten einer Hochstaudengesellschaft neben klimatischen und edaphischen Faktoren auch die Areale und die Wanderungsgeschichte der jeweiligen Differentialarten eine Rolle. Ferner sind auch Übereinstimmungen in der Verbreitung solcher Untereinheiten mit pflanzengeographischen Befunden erkennbar, so z. B. in der Eigenständigkeit der Nordost-Alpen (dem "Nordost-Areal" im Sinne von MERXMÜLLER 1952/54) oder der Südwestalpen. Historische, edaphische oder klimatische Ursachen sind bei diesen Gliederungen meist nicht eindeutig zu trennen.