Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet Dr. Peter Gausmann (Herne / Bochum)

1. Einführung in die Thematik 2. Sukzession auf Industriebrachen Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Gliederung 1. Einführung in die Thematik 2. Sukzession auf Industriebrachen Phytodiversität urban-industrieller Vorwälder Evolutionäres Potential von Industriebrachflächen Fazit Quellenverzeichnis Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 1

Natürliche, naturnahe und halbnatürliche Ökosysteme Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Natürliche, naturnahe und halbnatürliche Ökosysteme Abb. 1: Seggen-Buchenwald Abb. 2: Hochmoor Abb. 3: Kalk-Halbtrockenrasen Abb. 4: Glatthaferwiese Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 2 3

Urban geprägte Lebensräume Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Urban geprägte Lebensräume Abb. 5: Ruhrgebiet (Quelle: Regionalverband Ruhr 2013) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 3 4

Das Ruhrgebiet – charakterisiert durch alte Industrien Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Das Ruhrgebiet – charakterisiert durch alte Industrien Abb. 6: Landschaftspark Meiderich Abb. 7: Zeche Zollverein – Schachtanlage XII Abb. 8: Jahrhunderthalle / Westpark Abb. 9: Zeche Hannover Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 4 5

Das Ruhrgebiet – charakterisiert durch alte Industrien Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Das Ruhrgebiet – charakterisiert durch alte Industrien 10 000 ha industrielle Brachflächen im Ruhrgebiet (WEISS 2003) Abb. 10: Kokerei Zollverein (Essen-Katernberg) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 5 6

Abiotische Standortfaktoren Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Abiotische Standortfaktoren (Nährstoff-, Bodenfeuchte- und pH-Wert-Gradienten) Abb. 11: Berge- material Abb. 13: Eisenhütten- bims Abb. 12: Kokerei- ablagerungen Abb. 14: Gichtgas- schlamm Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 6 7

Anthropogene urban-industrielle Böden Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Anthropogene urban-industrielle Böden Abb. 15: Partikel-Intrusol Gleisdreieck / Sammelbahnhof Essen-Frintrop Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 7 8

Sukzession auf industriellen Brachflächen – Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Sukzession auf industriellen Brachflächen – räumliche und zeitliche Gradienten Abb. 18: Verbuschungs- stadium Abb. 16: Pionier- stadium Abb. 17: Hochstauden- stadium Abb. 19: Vorwald- stadium Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 8 9

Sukzession auf industriellen Brachflächen – Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Sukzession auf industriellen Brachflächen – Vorwälder / Pionierwälder aus windverbreiteten Pionierbaumarten Abb. 20: Betula pendula (Hänge-Birke) Abb. 21: Salix caprea (Sal-Weide) Abb. 22: Populus tremula (Zitter-Pappel) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 9 10

Industrietypische Flora und Vegetation im Ruhrgebiet (DETTMAR 1992) Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Industrietypische Flora und Vegetation im Ruhrgebiet (DETTMAR 1992) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 10 11

Industrietypische Flora und Vegetation im Ruhrgebiet Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Industrietypische Flora und Vegetation im Ruhrgebiet Abb. 23: Dittrichia graveolens (Schmalblättriger Alant) Abb. 24: Verbreitung von Dittrichia graveolens in NRW (HAEUPLER & al. 2003) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 11 12

Industriewälder nach DETTMAR (1991) Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Industriewälder nach DETTMAR (1991) Postindustriewälder nach WEISS & SCHÜTZ (1997) Abb. 25: Spontaner Industriewald Landschaftspark Pluto V Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 12 13

Sukzession auf Industriebrachflächen in Mitteleuropa Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Sukzession auf Industriebrachflächen in Mitteleuropa Abb. 26: Verteilung der durchschnittlichen Jahres-niederschlagssumme im Zeitraum von 1951 bis 1980 über Deutschland (MÜLLER-WESTERMEIER 1995) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 13 14

Sukzession auf Industriebrachflächen in Mitteleuropa Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Sukzession auf Industriebrachflächen in Mitteleuropa Abb. 27: Spontaner Industriewald aus Robinia pseudoacacia (Robinie) auf der Bahnbrache Schöneberger Südgelände (Berlin-Schöneberg) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 14 15

Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Leitfragen: 1. Wie lassen sich die Industriewälder hinsichtlich ihrer Diversität bewerten? 2. Welche evolutionären Prozesse laufen rezent in den Industriewäldern ab? 3. Wie entwickeln sich die Industriewälder im Verlauf der Sukzession weiter? Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 15 16

Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Leitfragen: 1. Wie lassen sich die Industriewälder hinsichtlich ihrer Diversität bewerten? 2. Welche evolutionären Prozesse laufen rezent in den Industriewäldern ab? 3. Wie entwickeln sich die Industriewälder im Verlauf der Sukzession weiter? ??? Abb. 28: Birken-Pionierwald Abb. 29: Rotbuchenwald Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 15 17

Methodik Abb. 30: Lage der Untersuchungsflächen (n = 48) im Ruhrgebiet Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Methodik Abb. 30: Lage der Untersuchungsflächen (n = 48) im Ruhrgebiet Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 16 18

Pflanzensoziologische Aufnahmen nach BRAUN-BLANQUET (1964) Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Methodik – Pflanzensoziologische Aufnahmen nach BRAUN-BLANQUET (1964) Insgesamt wurden in den spontanen Industriewäldern 316 Vegetations- Aufnahmen durchgeführt Abb. 31: Aufnahmebogen für pflanzensoziologische Aufnahmen nach Braun-Blanquet Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 17 19

Ergebnisse – Phytodiversität Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – Phytodiversität • 375 Sippen der Höheren Pflanzen in spontanen Industriewäldern • 60 Bäume (Makro-Phanerophyten) und 92 sonstige Holzgewächssippen (Meso- und Nano-Phanerophyten, Lianen) in spontanen Industriewäldern Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 18 20

Ergebnisse – Phytodiversität (n Vegetationsaufnahmen = 316) Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – Phytodiversität (n Vegetationsaufnahmen = 316) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 19 21

Ergebnisse – Phytodiversität (n Vegetationsaufnahmen = 316) Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – Phytodiversität (n Vegetationsaufnahmen = 316) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 20 22

Ergebnisse – eingebürgerte Taxa Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – eingebürgerte Taxa Abb. 33: Quercus rubra Abb. 32: Prunus serotina Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 21 23

Ergebnisse – Phytodiversität (n Vegetationsaufnahmen = 316) Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – Phytodiversität (n Vegetationsaufnahmen = 316) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 22 24

Ergebnisse - Folgebaumarten Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse - Folgebaumarten Abb. 34: Acer pseudoplatanus Abb. 35: Quercus robur Abb. 36: Fagus sylvatica Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 23 25

Ergebnisse – Phytodiversität (n Vegetationsaufnahmen = 316) Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – Phytodiversität (n Vegetationsaufnahmen = 316) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 24 26

Ergebnisse – in Einbürgerung begriffene Taxa Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – in Einbürgerung begriffene Taxa Abb. 37-39: Quercus cerris Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 25 27

Ergebnisse – in Einbürgerung begriffene Taxa Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – in Einbürgerung begriffene Taxa Abb. 40-41: Quercus cerris Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 26 28

Ergebnisse – in Einbürgerung begriffene Taxa Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – in Einbürgerung begriffene Taxa Abb. 42: Juglans regia Abb. 43: Taxus baccata Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 27 29

Ergebnisse – in Einbürgerung begriffene Taxa Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – in Einbürgerung begriffene Taxa Abb. 44: Alnus cordata Abb. 45: Sorbus aria Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 28 30

Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Abb. 46: Blätter von Betula pendula Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 29 31

Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Abb. 46: Blätter von Betula pendula Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 30 32

Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Abb. 46: Blätter von Betula pendula Abb. 47: Blätter von Betula ×aurata Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 31 33

Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Abb. 46: Blätter von Betula pendula Abb. 48: Blätter von Betula ×aurata Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 32 34

Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Abb. 49: Blätter von Betula ×aurata (Bastard-Birke) als Kreuzungsprodukt zwischen Betula pendula (Hänge-Birke; o. l.) und Betula pubescens (Moor-Birke; o. r.) (GAUSMANN & al. 2007) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 33 35

Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Abb. 50-52: Verschiedene Stammfarben von Betula ×aurata (Bastard-Birke) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 34 36

Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse - Evolutionäres Potential - Hybriden Abb. 53: Betula carpatica (Karpaten-Birke), NSG Harmorsbruch (Sauerland) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 35 37

Ergebnisse – Phytodiversität (n Vegetationsaufnahmen = 316) Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse – Phytodiversität (n Vegetationsaufnahmen = 316) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 36 38

Ergebnisse - Evolutionäres Potential – Anökophyten / neogene Sippen Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse - Evolutionäres Potential – Anökophyten / neogene Sippen An der Hybridisierung beteiligte Sippen: Populus maximowiczii Populus trichocarpa Populus balsamifera Populus ×gileadensis Populus laurifolia Populus suaveolens Populus ×berolinensis Populus ×canadensis Populus nigra s.str. Abb. 54: Populus maximowiczii-Hybride ("Ruhrgebietspappel") Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 37 39

Ergebnisse - Evolutionäres Potential – Anökophyten / neogene Sippen Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse - Evolutionäres Potential – Anökophyten / neogene Sippen An der Hybridisierung beteiligte Sippen: Populus maximowiczii Populus trichocarpa Populus balsamifera Populus ×gileadensis Populus laurifolia Populus suaveolens Populus ×berolinensis Populus ×canadensis Populus nigra s.str. Abb. 55: Populus maximowiczii-Hybridkomplex-Gesellschaft (Kokerei Zollverein) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 38 40

Ergebnisse: Evolutionäres Potential – Anökophyten / neogene Sippen Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Ergebnisse: Evolutionäres Potential – Anökophyten / neogene Sippen An der Hybridisierung beteiligte Sippen: Populus maximowiczii Populus trichocarpa Populus balsamifera Populus ×gileadensis Populus laurifolia Populus suaveolens Populus ×berolinensis Populus ×canadensis Populus nigra s.str. Abb. 56: Populus maximowiczii-Hybridkomplex- Gesellschaft (Kokerei Hansa) Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 39 41

Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Fazit ● Urban-industrielle Vorwälder im Ruhrgebiet weisen eine sehr hohe Diversität an Gehölzgewächsen auf ● Durch das Zusammenspiel von künstlichem Standort und natürlicher Sukzessionsentwicklung entstehen eine Vielzahl neuer ökologischer Nischen, die in den Industriewäldern insbesondere von den gebietsfremden Gehölzgewächssippen besetzt werden ● Industriebrachen und Industriewälder des Ruhrgebietes sind Orte, an denen rezent evolutionäre Prozesse in Form des Entstehens neuer Sippen beobachtet werden können Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 40 42

Bochumer Botanischer Verein e.V. Frankfurt a. M., 19.10.2013 Quellenverzeichnis: ● BRAUN-BLANQUET, J. (1964): Pflanzensoziologie. Grundzüge der Vegetationskunde. 3. Aufl. Wien, New York, 865 S. ● DETTMAR, J. (Bearb.) (1991): Industriebrachen – vergiftete Wüsten oder lebendige Oasen. Ein floristisch-vegetationskundlicher Führer für Industriebrachen im Ruhrgebiet. Gelsenkirchen, 55 S. ● DETTMAR, J. (1992): Industrietypische Flora und Vegetation im Ruhrgebiet. Diss. Bot. 191. Stuttgart, 397 S. ● GAUSMANN, P., WEISS, J., KEIL, P. & LOOS, G. H. (2007): Wildnis kehrt zurück in den Ballungsraum − Die neuen Wälder des Ruhrgebietes. Praxis der Naturwissenschaften – Biologie in der Schule 2/56: 27−32. ● HAEUPLER, H., JAGEL, A. & SCHUMACHER, W. (2003): Verbreitungsatlas der Farn- und Blütenpflanzen in Nordrhein-Westfalen. Hrsg.: Landesanstalt für Ökologie, Bodenordnung und Forsten NRW, Recklinghausen. ● MÜLLER-WESTERMEIER, A. (1995): Numerisches Verfahren zur Erstellung klimatologischer Karten. Ber. dt. Wetterdienstes 193: 18 S. ● REGIONALVERBAND RUHR (Hrsg.) (2013): Geodatenserver Rhein-Ruhr. [12.08.2013] ● WEISS, J. (2003): Industriewald Ruhrgebiet − Daueruntersuchungen zur Sukzession auf Industriebrachen. In: ARLT, G., KOWARIK, I., MATHEY, J. & REBELE, F. (Hrsg.): Urbane Innenentwicklung in Ökologie und Planung. IÖR-Schriften Bd. 39: 139−147. ● WEISS, J. & SCHÜTZ, P. (1997): Effizienzkontrollen im Rahmen der Entwicklung von Industriebrachen. LÖBF-Mitt. 3/97: 22−27. Dr. Peter Gausmann Phytodiversität anthropogen beeinflusster Vorwälder im Ruhrgebiet 41 43

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