Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

Die Präsentation wird geladen. Bitte warten

1 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl.

Ähnliche Präsentationen


Präsentation zum Thema: "1 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl."—  Präsentation transkript:

1 1 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

2 2 Tropische / Subtropische Trockengebiete (ZB III) SW-Afrika Nord-Afrika Asien Kalifornien Texas Mexiko Zentral- Australiens Küste Peru, Bolivien, Chile Ost-Brasilien, Argentinien kalte Meeresströmung Grenze zwischen tropischen und subtropischen Trockengebieten

3 3 Tropische / Subtropische Trockengebiete (ZB III) Winter = Nov. bis Febr. - der nördlichen Breiten (niedrigster Sonnenstand) Sommer in südlichen Breiten Wendekreis des Steinbocks Zyklone greifen weit nach Süden aus Wendekreis des Krebses

4 4 Tropische / Subtropische Trockengebiete (ZB III) Winter = Juni bis Sept. - der südlichen Breiten (niedrigster Sonnenstand) Sommer in nördlichen Breiten Wendekreis des Steinbocks Wendekreis des Krebses Die monsunalen Niederschläge greifen weit nach Norden aus

5 5 Tropische / Subtropische Trockengebiete (ZB III) Übergangsräume zu den Winterfeuchten Subtropen: Gras- und Strauchsteppen Nordhemisphäre Südhemisphäre

6 6 Tropische / Subtropische Trockengebiete (ZB III) Übergangsräume zu den Sommerfeuchten Tropen: Dornsavannen - Dornsteppen (die wichtigsten Vorkommen) Nord und Mittelamerika: Chihuahua (Mexiko) Sonora (USA) Südamerika: Caatinga (Brasilien) Gran Chaco, Monte (Arentinien) Südafrika: Kalahari (Botswana) SW-Madagaskar Australien: Zentrum - jedoch kaum echte Wüsten! Nord- und Westafrika: Sahel (tw Halbwüste) Eritrea-Somalia Tanaland-Massaisteppe Asien: Tharr (Pakistan) Rajastan (Indien)

7 7 Tropische / Subtropische Trockengebiete (ZB III) Halbwüsten und Wüsten: (die wichtigsten Vorkommen) Nord und Mittelamerika: KEINE echten Wüsten! Australien: sehr kleine Teilgebiete im Zentrum Nord-Afrika: Sahara Asien: Arabische Halbinsel Teilgebiete von Iran und Tharr (Pakistan) Südamerika: Atacama Süd-Afrika: Namib

8 8 Grenzen und Unterteilungen in Abhängigkeit vom Niederschlag: aus Schultz 2000, verändert Polwärts: 300 mm 200 mm 125 mm 100 mm 250 mm Äquator- wärts: 500 mm Winterfeuchte Steppen - Hartlaub - Strauchformationen (winterfeuchte Subtropen) Halbwüste - Winterfeuchte Steppen Wüste - Halbwüste Halbwüste - Dornsavanne Dornsavanne - Trockensavanne (Sommerfeuchte Tropen) Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

9 9 Einige Fakten Vegetationsperiode: 0-4 (5) alle t mon 5 0 C Monate a mit t mon 10 0 C t mon 18 0 C 12 (9-) 5-12 Jahresnieder schläge (in mm) polwärts: <300 äquatorwärts: <500 Die sommerliche bzw. winterliche Trockenzeit verkürzt die Vegetationsperiode auf 0-4 (5) Sommer- bzw. Wintermonate oder schränkt das Pflanzenwachstum zumindest deutlich ein. Die Lufttemperaturen liegen während der winterlichen Vegetationsperiode (Subtropen !!) selten unter dem Optimum für Lebensprozesse. Monatsmittel von <18°C finden sich in einigen subtropischen Trockenräumen und dort insbesondere an Küsten mit kalten Meeresströmungen. aus Schultz 2000 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

10 10 Niederschlagsverteilung Ägypten (in mm/y): aus Bornkamm & Kehl M i t t e l m e e r Alexandria Kairo Assuan-Staudamm Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

11 11 aus Bornkamm & Kehl 1990 ca. 130km Änderung der Zusammensetzung der Florenelemente an der Vegetation saharo-arabisch (Sa) irano-turanisch (it) mediterran (m) sudanisch (Su) Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

12 12 aus Walter & Breckle 1983 Übergang von der diffusen zur kontrahierten Vegetation - Dynamik der Dichte der Vegetation (subtropisch humid nach subtropisch arid A) Die Vegetationsdichte ist abhängig von der Niederschlagshöhe. Für einen Vergleich müssen der Boden, die Temperatur und der Vegetationstyp gleich bleiben! B) Die Pflanzenmasse (damit die transpirierende Oberfl.) nimmt proportional mit den Niederschlägen ab. C) Z.B. werden große Grasarten der humiden Gebiete von kleineren xeromorpheren Arten abgelöst, die eine kürzere Entwicklungszeit benötigen. D) Pro Einheit transpirierender Fläche steht - in etwa - in humiden und ariden Gebieten etwa die gleiche Wassermenge zur Verfügung. Dies gilt nicht für Sukkulenten. E) Mit zunehmender Aridität nimmt die oberirdische Pflanzenmasse ab und die unterirdische (das Wurzelsystem) zu. Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

13 13 aus Walter & Breckle 1983 Übergang von der diffusen zur kontrahierten Vegetation - Dynamik der Dichte der Vegetation (subtropisch humid nach subtropisch arid) B) Bei Niederschl. < 100mm ist das Bodenwasser ungleich verteilt. Ursache: lückige Pflanzendecke, Oberflächenabfluss durch Verkrustung oder Schaumbodenbildung (vesicular Strata). Sammlung des Wassers in RinnenRinnen oder Senken (Depressionen).Senken A) Solange das Wasser im Boden einigermaßen gleich verteilt ist, ist die Vegetationsdecke noch geschlossen (Niederschlag > 100mm). Phanerophyten nur noch an Flussläufen (oder Wadis) oder Scarpments (vgl. 1 und 2 - diffuser Typ). 1 2 in Senken größere Dichte! C) Nur noch Senken und Ablussrinnen tragen Vegetation (kontrahierter Typ). Durch die Akkumulation in den Senken kommt es oft zur Bildung eines tief reichenden Wasservorrats. Das Tiefen- wachstum der Wurzeln kann hier extreme Werte erreichen. am Rand flache, weit ausgreifende Wurzeln in der Mitte tief reichende Wurzeln Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

14 14 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

15 15 aus Schultz 2000 Vegetationsmerkmale subtropisch / tropischer Trockengebiete (zum Vergleich Sommerfeuchte Tropen) MERKMALE WÜSTE HALBWÜSTE DORNSAVANNE ECHTE SAVANNE Deckungsgrad der Vegetation in % meist < > 50, aber lückig100 Verteilung der Kraut- schicht: kontrahiert diffus geschlossen Anteil der Chamaephyten an der Krautschicht in % meist weit >50gegen Null Therophytenartenreich artenarm Phanerophyten linienhaft (Trockental, Gebirgsfuß) clusterhaft bis weitständig Wuchshöhe der Krautschicht: < 50cm < 80cm cm Phytomasse der Gräser (pro Grundfläche): extrem niedrigsehr niedrigmax. 2-5 t ha -1 meist > 5 t ha -1 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

16 16 aus Schultz 2000 Vegetationsmerkmale subtropisch / tropischer Trockengebiete (zum Vergleich Sommerfeuchte Tropen) Einige Arten der Halb- bis Vollwüste: Pituranthos tortuosus Pituranthos tortuosus (Umbelli. - Halbwüste - Wüste - nicht Extremwüste) Zilla spinosa (Cruci. - Wüste - Extremwüste) Fagonia indica Fagonia indica (Zygoph. - Wüste - Extremwüste) Zygophyllum album Zygophyllum album (Zygoph. - Extremwüste) Anabasis articulata Anabasis articulata (Chenop. - Wüste - Extremwüste) Hamada elegans (Chenop. - Wüste - Extremwüste) Cornulaca monocantha Cornulaca monocantha (Chenop.- Wüste – Extremwüste) Traganum nudatum (Chenop. - Wüste - Extremwüste) Salsola tetrandra Salsola tetrandra (Chenop. - Halbwüste - Wüste) TamarixTamarix spec. (Wüste – Extremwüste ( vgl. Hummocks bzw. Hillocks )Hummocks bzw. Hillocks Phoenix dactylifera Phoenix dactylifera (Dattelpalme) Phragmitis australis Phragmitis australis (Schilf) Sporobolus spicatus Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

17 17 aus Walter & Breckle 1984 Einige Bemerkungen zu den Böden und zur Bodenbildung in Wüsten: 1. Generell sind zur Bodenbildung Wasser und Temperaturunterschiede sowie Pflanzen mit ihrer Produktion organischer Stoffe notwendig. 2. In der Wüste stehen jedoch nur wenig Wasser und selten Pflanzen zur Verfügung. Dagegen sind die Temperaturunterschiede sehr hoch. 3. Deshalb hier vorwiegend sogenannte Rohböden (Lithosole), deren Eigenschaften von dem jeweiligen Ausgangsgestein bestimmt werden. 4. Die Geländemorphologie wird weitgehend von dem geologischen Aufbau und den damit unterschiedlichen Verwitterungsvorgängen bestimmt (Plateaus, Canyons, vertikal aufragende Einzelberge). 5. Nach Art der Ablagerung der Verwitterungsprodukte werden unterschieden: a) Steinwüste oder Hammada b) Kieswüste oder Serir c) Sandwüste oder Erg d) Tonwüste mit Tonpfannen (Dayas) c) Salzwüste mit Salzpfannen oder Sebkhas (Schotts) d) Erosionstäler oder Wadis (Queds) Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

18 18 aus Alaily 1990 Land Suitability for irrigated agriculture (Egypt - Gilf Kebir Region / Rain 1-2mm/y) Dunes: not relevant Hamadas: not relevant Kieswüste (Serir / Reg): suitable Steinige Plateaus: not suitable Potential Suitability Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

19 19 Landnutzung nur bei ausreichenden Wasserangebot: Bewässerungslandwirtschaft (größtes Problem ist die Versalzung wg. hoher Verdunstung): Halbwüste bis Wüste - Water Harvesting (Bildung von Wasserkörper, Anlage von Zisternen) - Beregnungsanlagen offen (großer Verdunstungsverlust, Versalzung) - Tröpfchenbewässerung (geringer Wasserverbrauch, Gefahr Versalzung) - Verwendung von fossilem Grundwasser oder Niederschlagswasser Oasenbewirtshaftung: - Flussoasen z.B. Nil - Oasen sind grundwasserabhängig - in der Regel artesisches Wasser - Bewässerungskulturen müssen stets entwässert werden - Wasser sammelt sich im tiefsten teil der Oase, wo Salzpfannen entstehen. Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

20 20 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

21 21 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

22 22 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

23 23 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

24 24 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

25 25 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl

26 26 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 21 Runoff agriculture (involves rain water harvesting, since thousands of years) Only a selection: source: www - WDDA / Israel Traditional Irrigation and Water Harvesting in Semi-Arid Areas

27 27 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 22 Only a selection: source (mod.): www - Wag. Univ. Env. Sci. Runoff water harvesting during the rainy season to bypass the dry season. The deeper the soil the better it is suited as cropping area. runoff collection infiltration Traditional Irrigation and Water Harvesting in Arid Areas Runoff Collection (e.g. also good to built up artificial ground water bodies, S- Medit. area).

28 28 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 23a Canal irrigation with Archimedes Screw (e.g. Iraq, Egypt, since thousands of years) Only a selection: Traditional Irrigation and Water Harvesting in Semi-Arid Areas ( BD) It was first used to pump water out of ships and was later used in irrigation.

29 29 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 24 Traditional Irrigation and Water Harvesting in Arid Areas ZAY pitting holes (since thousands of years) Only a selection: source: FAO copied witout permision!

30 30 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 25 Porous clay jars (Near East, North Africa, India, etc. since thousands of years) Only a selection: Traditional Irrigation and Water Harvesting in Arid Areas

31 31 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 31 Only a selection: Sprinkler irrigation (e.g. portable, solid, travelling sprinklers, center pivot systems - high pressure / low pressure, etc. utilizing clean (!) ground or surface water). Center Pivot System Technical very ambitious! Water Use Efficiency (WUE) of high pressure systems about 65 to 75%, depending on air humidity and wind. Modern Irrigation Methods in Semi-Arid and Arid Zones ET=Evapotranspiration

32 32 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 33 Localized Irrigation (e.g. drip resp. trickle, subsurface drip, bubblers, micro- sprinklers etc.). fig.source: FAO Modern Irrigation Methods in Semi-Arid and Semi-Arid Zones A) Surface Drip Irrigation Water Use Efficiency (WUE) is about 97% e.g. four emitter or dripper for trees Only a selection: e.g. one emitter for outdoor vegetable

33 33 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 34 Only a selection: Localized Irrigation (e.g. drip resp. trickle, subsurface drip, bubblers, micro- sprinklers etc.). B) Water Use Efficiency (WUE) is about 97% Modern Irrigation Methods in Semi-Arid and Arid Zones

34 34 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 35 Only a selection: Localized Irrigation (e.g. drip resp. trickle, subsurface drip, bubblers, micro- sprinklers etc.). C) Water Use Efficiency (WUE) is about 97% Modern Irrigation Methods in Semi-Arid and Arid Zones

35 35 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH Soil Water Availability for Plants - some Basics: Plant available water coarse texture fine texture (e.g. loam) fixed water not available lost water runoff percolation 35a

36 36 Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 36 Effects of Traditional & Modern Irrigation Methods: Soils developed under arid and semi-arid conditions can be changed irreversible by irrigation, solely the soil structure is more fragile than anywhere. Only a selection: Soil structure and soil texture also have an impact on and thus on water management efficiency: water losses from evaporation or runoff are either reduced or increased when soil structure is modified. The problem of Salinization occurs with nearly any type of irrigation in arid zones. Especially with sprinkler irrigation and loamy soils. Generally, on a long-term basis, large-scale sprinkler irrigation is a delicate tool that can endanger the farming system's sustainability (long-term profitability) instead of increasing it: Potentially, it can shrink the biodiversity, cause irreversible soil property changes, can dry out underground and surface water resources, and last but not least, it can be too expensive for forthcoming generations.

37 37 WATER THE KEY RESOURCE Ecosystem Analysis and Integrated Ground Water Management Dr. H. Kehl Internationale Weiterbildung und Entwicklung GmbH 46 Re-Adaptation to the Environment Environmental Services Goods and Services Impacts Labor and Institutions Natural Resources Environ- ment Land Climate Hydrology Ecosystems Biota Agriculture Households Industry Transport Services Society Population, Lifestyle, Culture, Governance, Policies The Tripartite Inter-Relationship adapted from Gallopin & Raskin 2002 IMPACTS & SERVICES Economy


Herunterladen ppt "1 Subtropisch / Tropische Trockengebiete / ZB III © H. Kehl."

Ähnliche Präsentationen


Google-Anzeigen