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

Übersicht Inhalt I Untersuchungsrahmen II Lage der Zwergbinsenrasen im Raum III Standort IV Kleinräumige Vegetationsmuster V Dynamik von Bodenwasserhaushalt und Vegetation VI Innere Struktur der Zwergbinsenrasen VII Zusammenfassung 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

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

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

Welche Standortbedingungen und Prozesse sind für das Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Zwergengarten | Fragestellung | Untersuchungsgebiet | Skalenproblematik | Untersuchungsansatz 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 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

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

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

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

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

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

Hangneigung Teileinzugsgebiet Gesamt ZBR Gesamt ZBR 4 0,8 0,6 3 0,4 2 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 Gesamt ZBR Hangneigung 4 3 2 1 Gesamt ZBR Teileinzugsgebiet 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

Reliefsituation der Zwergbinsenrasen 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 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

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

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

Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenprofile | pF-WG-Kurven | Porenverteilung | Ordination zur Bodenphysik pF-WG-Kurven 0.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 10 20 30 40 50 60 Wassergehalt [Vol.%] Wasserspannung [pF] Hel.-Plant. Laur.-Junc. Loto-Chaet. ausd. Rasen Sandboden Schluffboden Tonboden 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

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

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

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

Hangausschnitt bei Caldas de Monchique Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke 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) 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

Topografischer Feuchteindex Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke Topografischer Feuchteindex 1 3 4 5 6 7 8 12 10 8 6 4 2 Mit Berücksichtigung von Zuschusswasser 1 3 4 5 6 7 8 12 10 8 6 4 2 Für schwache Niederschlagsereignisse 1 Laurentio-Juncetum 3 Junco-Isoetetum 4 Loto-Chatopogonetum 5 Helianthemo-Plantaginetum arenarietosum 6 Helianthemo-Plantaginetum 7 ausdauernde Rasen 8 kryptogamenreiche Gesellschaften 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

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

Simulation des Wasserhaushalts einer Grusdecke Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke Simulation des Wasserhaushalts einer Grusdecke Phasen Grus- Zulauf- decke fläche Länge [m] 1.5 1.15 Grusauflage [m] 0.02 0.02 Feinmaterial [m] 0.2 - Neigung 5°-20° ca. 20° HSIEH et al. (2000): VS2DI. USGS, Lakewood CO. 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

Simulation des Wasserhaushalts einer Grusdecke Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke Phasen [mm/Tag] 1 Regen +5.0 2 Zuschusswasser +3.5 potenzielle Evapotranspiration -3.75 3 Zuschusswasser +2.0 potenzielle Evapotranspiration -3.75 4 potenzielle Evapotranspiration -3.75 Simulation des Wasserhaushalts einer Grusdecke 3,5 mm 2 mm 5 mm 3,75 mm 1 2 15 20 30 13 25 12 11 10 4 3 5 6 8 9 7 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0,0 Volumetrischer Bodenwasser- gehalt 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

Vegetation auf einer Grusdecke (schematisch) Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Vegetationskarte | Feuchteindex | Bodenmächtigkeit | Simulation | Grusdecke 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 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

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

Verlauf des Bodenwasserpotenzials (schematisch) Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenwasser: Verlauf generell | Verlauf detailliert | Vegetation Verlauf des Bodenwasserpotenzials (schematisch) 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 Y[MPa] 1997/1998 1998/1999 1999/2000 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

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

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

Saisonale Veränderung Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Bodenwasser| Vegetation : Saisonale Veränderung 2 | Diversität | Fluktuation Saisonale Veränderung GLM (Poisson) 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 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

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

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

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

Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Punktmusteranalyse | Bestandsanalyse | Bodenmächtigkeit Ripley‘s K 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

Multiscale Ordination Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Punktmusteranalyse | Bestandsanalyse | Bodenmächtigkeit Multiscale Ordination EV1 Rechtswert Hochwert Ausschnitt 150 cm x 50 cm 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

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

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

Ergebnisse Lage in der Landschaft Standort Dynamik innere Struktur: Rahmen | Lage im Raum | Standort | Kleinräumige Muster | Dynamik | Innere Struktur | Zusammenfassung Titel | Ergebnisse | Ausblick | Schluss Ergebnisse 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 18.06.04 Michael Rudner LS Geobotanik

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