Ökologie

VegetationsgliederungVegetationsgliederung

Grobschema der klimabedingten Vegetations-gliederung (Schroeder 1998)

Ökologie

Walter und Breckle 1983

VI. Typische gemäßigte Klimazone wie es in Mitteleuropa herrscht. Mit einer nicht zu langen kalten Winterzeit und einer warmen, zuweilen heißen Sommern und genügender Befeuchtung oder in ozeanischen Gebiet mit fast fehlender Winterkälte (milde Winter) und kühlen Sommern sowie größerer Feuchtigkeit.

VII. arid gemäßigte Klimazone der kontinentalen Gebiete mit großen Temperaturunterschieden zwischen Sommer und Winter, mit geringen Niederschlägen, Man unterscheidet drei Ariditätsstufen:

     VII: semiarides Steppenklima mit einer Sommertrockenzeit, aber kaum angedeuteter Dürre

     VIIa: arides Halbwüstenklima mit einer sehr ausgesprochenen Dürrezeit und kurzer humider Jahreszeit

Ökologie

GrasländerGrasländer

aus Grabherr 1997

Ökologie

Vom Wald zur Steppe: Klima IVom Wald zur Steppe: Klima I

°C Juli mm/a

18 350

24 700

28 900

Ungefähre hygrische Waldgrenze(untere Grenze zur Wüste bei 150 bis 300 mm)

Ökologie

Verbreitung der nemoralen SteppenVerbreitung der nemoralen Steppen

Ökologie

Übergang Wald - SteppeÜbergang Wald - Steppe

Schematischer Schnitt durch die osteuropäische Tiefebene von NW nach SO (Walter)

Ökologie

Zono-Ökoton VI/VII: Zono-Ökoton VI/VII: WaldsteppeWaldsteppe

•I = Eichenwaldkomplexe, II = Auenwälder, III = Kiefernwälder auf armen Sanden, IV = Kiefern-Eichenwälder auf lehmigen Böden, V = Espenhaine in kleinen Senken, VI = Schlucht-Eichenwald

Ökologie

WiesensteppeWiesensteppe

Aufnahme einer 100m² Fläche. Fettdruck - Arten, die in Mitteleuropa ganz fehlen (Walter & Breckle)

Graminiden:

3 Bromus erectus ssp. riparius, 2 Festuca sulcata, 2 Carex humilis, 2 Agrostis canina ssp. tenuifolia, 1 Avena pubescens, 1 Poa pratensis ssp. tenuifolia, 1 Stipa pennata ssp. joannis, 1 Carex praecox, +Festuca prantensis, + Stipa stenophylla, + Agropyron glaucum ssp. intermedium, + Agropyron repens, + Avena pratensis ssp. schelliana, + Bromus inermis, + Briza media, + Koeleria gracilis, + Phleum phleoides, + Carex verna, + Luzula campestris ssp. pallescens

 

Leguminosen:

3 Trifolium montanum, 2 Onobrychis arenaria, 1 Lathyrus pannonicus (=Orobus albus), 1 Trifolium alpestre, 1 Vicia cracca, + Anthyllis vulneraria ssp. polyphylla, +Cystisus ruthenicus, + Lotus corniculatus, + Medicago falcata, + Trifolium campestre, + Trifolium pratense, + Trifolium repens

 

Ökologie

WiesensteppeWiesensteppe

Andere Kräuter

3 Filipendula hexapetala, 2 Alectorolophus major, 2 Bunias orientalis, 2 Hypochoeris maculata, 2 Tragopogon orientalis, 2 Viola arenaria, 1 Achillea millefolium ssp. setacea, 1 Ajuga genevensis, 1 Androsace septentrionals, 1 Arenaria graminifolia, 1Arenaria serpyllifolia, 1 Asperula cynanchica, 1 Asperula tinctoria, 1 Campanula sibirica, 1 Cerastium caespitosum, 1 Erigeron acer, 1 Galium verum, 1 Inula hirta, 1Iris aphylla, 1 Jurinea cyanoides, 1 Knautia arvensis, 1 Linum perenne, 1 Myosotis sylvatica, 1 Pedicularis comosa, 1 Plantago lanceolata, 1, Plantago urvilleana, 1Polygala comosa, 1 Potentilla argentea, 1 Primula officinalis, 1 Salvia pratensis, 1Stachys recta, 1 Thymus marschallianus, + Convolvulus arvensis, + Delphinium litwinowi, + Dianthus capitatus, + Dracocephalum ruyschiana, + Erysimum hieracifolium, + Euphorbia gracilis, + Euphorbia virgata, + Fragaria viridis, +Galium boreale, + Gentiana ligulata, + Geranium sanguineum, + Helichrysum arenarium, +Hieracium pilosella, + Hieracium spec., + Melampyrum cristatum, + Nonnea pulla, + Phlomis tuberosa, + Plantago media, + Polygonatum officinale, +Potentilla alba, + Potentilla opaca, + Prunella grandiflora, + Prunella vulgaris, + Pulsatilla patens, + Rumex acetosa, + Rumex acetosella, + Salvia nutans, + Scabiosa ochroleuca, + Scorzonera purpurea, + Senecio integrifolius, + Senecio jacobaea, +Serratula hereophylla

= 119 Arten!

Ökologie

Steppe: Bau der PflanzenSteppe: Bau der Pflanzen

Ökologie

Steppe: Bau der PflanzenSteppe: Bau der Pflanzen

Wurzelsysteme von Steppengräsern. Artemisisa austriaca, Falcaria vulgaris, Euphorbia seguieriana

aus Walter u. Breckle)

Ökologie

Steppe: Bau der PflanzenSteppe: Bau der Pflanzen

Steppenläufer Goniolimon tataricum-Links blühend, rechts Fruchtstand. Aus Walter & Breckle

Ökologie

Steppe: ProduktionSteppe: Produktion

  Wald Wiesen-steppe

Trockene Steppe

Steppen-halbwüste

Phytomasse (t/ha) 431,6 23,7 22,0 9,8

davon oberirdisch (t/ha)

306,7 3,7 2,0 1,4

in % 71,1 16 9 14

Wurzeln und Rhizome (t/ha)

124,9 20,0 20,0 8,4

in % 28,9 84 91 86

Jahresproduktion (t/ha)   10,4 8,7 4,2

davon grüne Teile (t/ha) 8,9 3,7 2,0 1,4

in %   36 23 33

unterirdische Teile (t/ha)

n.b. 6,7 6,7 2,8

in %   64 88 67

Ökologie

Steppe: NutzungSteppe: Nutzung

Biomasse Ursteppe

Heu-Ertrag

Intensiv-Weide

Ansaat v. Gräsern

Gerste

Jahres-produktion

100 % 78,6 % 69,0 % 77,2 % 61,2 %

Bestand Phytomasse

100 % 62,6 % 68,6 % 53,7 % 20,7 %

Zoomasse 100 % 41,1 % 22,5 % 24,5 % 0,9 %

Walter & Breckle

Ökologie

Steppe: NutzungSteppe: Nutzung

Änderung der Dominanz von Arten bei zunehmender Beweidung. 1. Stipa-Arten, 2. Festuca sulcata, 3. Artemisia austriaca (Walter)

Ökologie

Steppe: NutzungSteppe: Nutzung

Zeit Heu-Ertrag

1891 – 1899 2,10

1914 – 1918 2,10

1925 – 1929 1,69

1930 – 1931 1,91

1970 – 1971 1,35

Heu-Ernte in der Russischen Steppe (Walter & Breckle)

Ökologie

Prärie: VariationPrärie: Variation

Schematischer Schnitt durch die Prärie von W nach O (Walter 1968)

Ökologie

Prärie: TypenPrärie: Typen

Verteilung von Tallgrass, Midgrass und Shortgrass Prairie (Küchler 1972)

Ökologie

Prärie: BödenPrärie: Böden

Bodentypen Nordamerikas (Tomkins et al. 1970)

Ökologie

Prärie: KlimaPrärie: Klima

Abweichung der Jahresniederschläge vom langjährigen Mittel (Küchler 1972)

Ökologie

Prärie: KlimaPrärie: Klima

Grenze zwischen trockener und feuchter Prärie in verschiedenen Jahren (Küchler 1972)

Ökologie

Prärie: PflanzenPrärie: Pflanzen

Verteilung von C3 und C4 Gräsern

Ökologie

Prärie: Landwirtschaft Prärie: Landwirtschaft

• Geschichte

• Ureinwohner: Jäger

• 18. Jh.: Beweidung

• 1862: Homestead Act :jeder Farmer erhält 160 acres

• 20. Jh.: Mechanisierung

• 1930: "Wheat Belt"

Ökologie

Prärie: Landwirtschaft Prärie: Landwirtschaft

• Erosion

• 1930er Jahre: "dust bowl years"

• z. B. Sandsturm vom 11.5.34: 11 Mio t Staub über Chicago;3,6 Mio ha Ackerland zerstört

Ökologie

Prärie: Landwirtschaft Prärie: Landwirtschaft

• Gegenmaßnahmen• Soil Conservation Act 1935• Civil Conservation Corps • Conservation Reserve Program • No Tillage• Contour Ploughing• Wind Breaks• Strip Cropping

Ökologie

Prärie: NaturschutzPrärie: Naturschutz

Ursprüngliche Ausdehnung der Prärie-Typen (n. Küchler 1964)

Grassland type Area (ha) %

Tall-grass prairie 57,351,100 22

Mixed-grass prairie

56,617,400 21

Shortgrass prairie 61,522,300 23

California grassland

5,268,800 2

Palouse prairie 64,471,600 24

Desert grassland 20,765,500 8

Total 265,987,700 100

Ökologie

Das „Prärierätsel“: die BaumfreiheitDas „Prärierätsel“: die Baumfreiheit

• Klima– (Niederschlagsmenge, -verteilung, periodische

Dürre, Spätfröste, Stürme)

• Feuer• Herbivore

– (Bison, Hirsche, Antilopen, Präriehunde)

• Geschichte– ("Klimazeugen", Steppenklima d. jüngeren

Miozän, Diasporenarmut)

Ökologie

Links zur Prärie:

Virginia Kline: Vegetation of Wisconsin Page:

http://wiscinfo.doit.wisc.edu/arboretum/virginiaklinepage/virginia_kline_vegetation_of_wisconsin_page.htm

50 Years of Change in Illinois Hill Prairies:

http://www.inhs.uiuc.edu/~kenr/hillprairie.html

Meadowbrook Prairie Home Page:

http://www.prairienet.org/meadowbrook/homepage.html

The Tallgrass Prairie in Illinois:

http://www.inhs.uiuc.edu/~kenr/prairierestoration.html