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Zwergbinsenrasen im Südwesten der Iberischen Halbinsel eine Analyse räumlicher und zeitlicher Vegetationsmuster Michael RudnerLS Geobotanik, Universität.

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Präsentation zum Thema: "Zwergbinsenrasen im Südwesten der Iberischen Halbinsel eine Analyse räumlicher und zeitlicher Vegetationsmuster Michael RudnerLS Geobotanik, Universität."—  Präsentation transkript:

1 Zwergbinsenrasen im Südwesten der Iberischen Halbinsel eine Analyse räumlicher und zeitlicher Vegetationsmuster Michael RudnerLS Geobotanik, Universität Freiburg AG Landschaftsökologie, Universität Oldenburg Promotionskolloquium in Freiburg, 18.06.04 Gefördert von der DFG FKZ:402/3-4

2 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Übersicht Inhalt IUntersuchungsrahmen IILage der Zwergbinsenrasen im Raum IIIStandort IVKleinräumige Vegetationsmuster VDynamik von Bodenwasserhaushalt und Vegetation VIInnere Struktur der Zwergbinsenrasen VII Zusammenfassung

3 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik I - Untersuchungs- rahmen Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Zwergengarten | Fragestellung | Untersuchungsgebiet | Skalenproblematik | Untersuchungsansatz

4 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Im Zwergengarten der Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Zwergengarten | Fragestellung | Untersuchungsgebiet | Skalenproblematik | Untersuchungsansatz

5 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Welche Standortbedingungen und Prozesse sind für das Auftreten und die Dynamik von Zwergbinsenrasen in west- mediterranen Korkeichenwaldlandschaften verantwortlich? Einbettung in die Landschaft Standörtliche und floristische Differenzierung von Zwergbinsenrasen-Typen Zeitliche Variabilität der Zwergbinsenrasen (saisonal / interannuell) Innere Struktur der Zwergbinsenrasen Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Zwergengarten | Fragestellung | Untersuchungsgebiet | Skalenproblematik | Untersuchungsansatz

6 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Zwergengarten | Fragestellung | Untersuchungsgebiet | Skalenproblematik | Untersuchungsansatz

7 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik I II III Exposition 1 km I 10 m II N N 1 dm III N Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Zwergengarten | Fragestellung | Untersuchungsgebiet | Skalenproblematik | Untersuchungsansatz

8 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik räumliche Skalendifferenzierende Faktoren erhobene standörtliche Parameter erfasste vegetations- kundliche Daten Makro =Landschaft Meso = Catena Mikro = Ökotop Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Zwergengarten | Fragestellung | Untersuchungsgebiet | Skalenproblematik | Untersuchungsansatz großräumige Substrat- und Klimagradienten Reliefposition: edaphische, hydro- logische und meso- klimatische Einflüsse Geomorphodynamik: zyklisch Phänologie: rhythmisch Auswertung topografischer und thematischer Kartenwerke Bodenform, pF-Wg-Kurven, Nährstoffversorgung, Bestandesklima Bodenmächtigkeit, Mikrorelief, Bodenfeuchte Verbreitung der Vegetationstypen Vegetations- aufnahmen nach Braun-Blanquet, Vegetationskartierung individuenscharfe Aufnahmen auf Dauerflächen

9 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik II - Lage der Zwergbinsenrasen im Raum Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Höhenlage, Exposition | DGM | Einzugsgebiet und Hangneigung | Profil Serra de Monchique

10 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Höhenlage, Exposition | DGM | Einzugsgebiet und Hangneigung | Profil Serra de Monchique Lage der Aufnahmefläche Exposition und Höhenlage [m ü. NN] Lage der Vegetationsaufnahmen Exposition und Höhe [m ü. NN] N S W E 800 600 400 200 0 Höhenlage und Exposition

11 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Höhenlage, Exposition | DGM | Einzugsgebiet und Hangneigung | Profil Serra de Monchique Siedlung Vorkommen von Zwergbinsenrasen Höhenschichten N Ausschnitt: 5 km x 5 km Monchique Picota (773 m) Caldas de Monchique Fornalha Serra de Monchique

12 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Höhenlage, Exposition | DGM | Einzugsgebiet und Hangneigung | Profil Serra de Monchique 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 GesamtZBR Hangneigung 43214321 GesamtZBR Teileinzugsgebiet

13 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Höhenlage, Exposition | DGM | Einzugsgebiet und Hangneigung | Profil Serra de Monchique Reliefsituation der Zwergbinsenrasen

14 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik III - Standort Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenprofile | pF-WG-Kurven | Porenverteilung | Ordination zur Bodenphysik

15 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenprofile | pF-WG-Kurven | Porenverteilung | Ordination zur Bodenphysik Bodenprofile

16 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik pF-WG-Kurven Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenprofile | pF-WG-Kurven | Porenverteilung | Ordination zur Bodenphysik

17 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenprofile | pF-WG-Kurven | Porenverteilung | Ordination zur Bodenphysik Porenverteilung

18 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenprofile | pF-WG-Kurven | Porenverteilung | Ordination zur Bodenphysik Code Replacement:Deckung:Klassenmitte [%],Frequenz:auf 100 normiert Transformation:x=Log(y+3)downweighting of rare species kumulative Eigenwerte Varianz (Art-Umwelt) 1. Achse 0,53 40 % 2. Achse 0,27 60 % 3. Achse 0,17 73 % CCA

19 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik IV - Kleinräumige Vegetationsmuster Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke

20 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Hangausschnitt bei Caldas de Monchique (16 m x 35 m, 252 - 258 m ü, NN) Laurentio-Juncetum Junco-Isoetetum Loto-Chaetopogonetum Helianthemo-Plantaginetum Hyparrhenia-Asphodelus-Rasen Kryptogamenreiche Gesellschaft Stauden Sträucher Fels Nasser Fels Isohypsen (0,25 m) Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke

21 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke 1Laurentio-Juncetum3Junco-Isoetetum4Loto-Chatopogonetum 5Helianthemo-Plantaginetum arenarietosum6Helianthemo-Plantaginetum 7ausdauernde Rasen8kryptogamenreiche Gesellschaften 13456781345678 12 10 8 6 4 2 0 Für schwache Niederschlagsereignisse Topografischer Feuchteindex 13456781345678 12 10 8 6 4 2 0 Mit Berücksichtigung von Zuschusswasser

22 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Bodenmächtigkeit [cm] Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke 1Laurentio-Juncetum 2Laurentio-Juncetum pinguiculetosum 3 Loto-Chatopogonetum 4Junco-Isoetetum 5Helianthemo-Plantaginetum 6Helianthemo-Plantaginetum arenarietosum 7Sedum album-Gesellschaft 8Hyparrhenia-Asphodelus-Rasen, Anthoxanthum-Fazies 9Hyparrhenia-Asphodelus-Rasen 10Hyparrhenia-Asphodelus-Rasen, Margotia-Ausbildung

23 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke Simulation des Wasserhaushalts einer Grusdecke H SIEH et al. (2000): VS2DI. USGS, Lakewood CO. PhasenGrus-Zulauf- decke fläche Länge [m]1.51.15 Grusauflage [m]0.020.02 Feinmaterial [m]0.2- Neigung5°-20°ca. 20°

24 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik 0 1 2 3 4 56 78 910 11 12 13 15 20 25 30 5 mm 3,5 mm2 mm 3,75 mm Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke Phasen [mm/Tag] 1Regen+5.0 2Zuschusswasser+3.5 potenzielle Evapotranspiration-3.75 3Zuschusswasser+2.0 potenzielle Evapotranspiration-3.75 4potenzielle Evapotranspiration-3.75 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Volumetrischer Bodenwasser- gehalt Simulation des Wasserhaushalts einer Grusdecke

25 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Vegetation auf einer Grusdecke (schematisch) Wasser Grus und Feinmaterial aktuelle Oberfläche Oberfläche in einem Jahr Loto-Chaetopogonetum ausdauernde Rasen Laurentio-Juncetum pinguiculetosum Junco- Isoetetum Helianthemo-Plantaginetum arenarietosum Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke

26 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik V - Dynamik von Boden- wasserhaushalt und Vegetation Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenwasser | Vegetation

27 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik 1.9.1.10.1.11.1.12.1.1. 1.2. 1.3.1.4.1.5.1.6.1.7. >-0,05 -0,5 -1,0 <-1,5 1997/19981998/19991999/2000 [MPa] Verlauf des Bodenwasserpotenzials (schematisch) Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenwasser: Verlauf generell | Verlauf detailliert | Vegetation

28 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 -1,2 -1,4 <-1,5 -0,2 -0,4 -0,6 -0,8 -1,0 -1,2 -1,4 <-1,5 Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenwasser: Verlauf generell | Verlauf detailliert | Vegetation Verlauf des Boden- wasser- potenzials 5 - 18 cm 10 - 12 cm 15 - 18 cm Mächtigkeit der Grusdecke

29 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Saisonale Veränderung CA phänologisch differenziert Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenwasser| Vegetation : Saisonale Veränderung 1 | Diversität | Fluktuation

30 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Isoeto-Nanojuncetea-Arten: Cf: Cicendia filiformis Chf: Chaetopogon fasciculatus Ih: Isoetes histrix Rl: Radiola linoides Sl: Solenopsis laurentia Tuberarietea-Arten: Aa: Anthoxanthum aristatum Cc: Chaetonychia cymosa Ll: Leontodon longirostris Lp: Lotus parviflorus Ssc: Silene scabriflora Tb: Tolpis barbata Tg: Tuberaria guttata Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenwasser| Vegetation : Saisonale Veränderung 2 | Diversität | Fluktuation Saisonale Veränderung GLM (Poisson)

31 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Diversitäts index (Shannon-Wiener) 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 AprilMai 1Mai 2Juni 1Juni 2 Aufnahmezeitraum (1998) Diversitäts - Index H 250 m 300 m 530 m 710 m S:Artenzahl P i :Anteil der Art i in der Aufnahme Saisonale Veränderung Diversität Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenwasser| Vegetation : Saisonale Veränderung 2 | Diversität | Fluktuation

32 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik N A :Artenzahl bei der Erfassung A N B :Artenzahl bei der Erfassung B N A\B :Zahl der Arten, die nur zum Zeitpunkt A auftreten N B\A :Zahl der Arten, die nur zum Zeitpunkt B auftreten Arten-Turnover Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenwasser| Vegetation : Saisonale Veränderung 2 | Diversität | Fluktuation

33 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik VI - Innere Struktur der Zwergbinsenrasen Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Punktmusteranalyse | Bestandsanalyse | Bodenmächtigkeit

34 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Ripleys K Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Punktmusteranalyse | Bestandsanalyse | Bodenmächtigkeit

35 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Punktmusteranalyse | Bestandsanalyse | Bodenmächtigkeit Multiscale Ordination EV1 RechtswertHochwert Ausschnitt 150 cm x 50 cm

36 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Punktmusteranalyse | Bestandsanalyse | Bodenmächtigkeit Multiscale Ordination

37 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik VII - Zusammenfassung Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Ergebnisse | Ausblick | Schluss

38 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Lage in der Landschaft Höhenstufung der Gesellschaften (LJ - LC- JI/HPl - Id) potentielle Standorte in der Landschaft sind gekennzeichnet durch relativ geringe Hangneigung und relativ kleines Einzugsgebiet Standort Boden mit Wasserstauer in 5-40 cm Tiefe großes Porenvolumen, hohe nutzbare Feldkapazität (LC: hoher Feinporenanteil) Porenvolumen in Grusdecken größer als in Sandsteinschuttdecken Feuchteindex (Zuschusswasser) + Bodenmächtigkiet + Simulation liefern Erklärung für Standorteignung auf Grusdecke Dynamik Fluktuation gleich stark wie saisonaler Turnover keine scharfen Chronozönosen (Ausnahme: Herbst) Übergangskomplex (Mierwald 1988) Steuerung durch Wasser- und Energiehaushalt innere Struktur: Homogenitätsniveau bei ca. 15 cm klare Abhängigkeit zweier Arten von Bodenmächtigkeit Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Ergebnisse | Ausblick | Schluss Ergebnisse

39 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Standort Abhängigkeit der Arten von der Bodenmächtigkeit und feinskaligen topografischen Parametern Dynamik Rechnerische Überprüfung der Anwendbarkeit des Karussell-Modells Überprüfung der Awendbarkeit des Core-Satellite Species-Ansatzes. skalenübergreifender Ansatz Populationsdynamische Simulation mit hierarchischen zellulären Automaten Ausblick Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Ergebnisse | Ausblick | Schluss

40 18.06.04Michael RudnerLS Geobotanik Ich danke allen, die zum Gelingen dieser Arbeit beigetragen haben! Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Ergebnisse | Ausblick | Schluss


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