Gradientenanalyse&

Indikatorwerte nach Ellenberg

Vegetationsanalyse 1Sommer 2010

Dr. Heike Culmsee, Uni Göttingen

Syntaxonomie versus Gradientenanalyse?

• Klassifikation = Typisierung von mehr oder weniger eigenständigen Pflanzengesellschaften, die spezifische Eigenschaften und Umweltbeziehungen besitzen

• Ordination = Untersuchung der Wechselbeziehungen von Pflanzenpopulationen und Gesellschaften mit und entlang von Gradienten (bedingt durch abiotischeStandortseigenschaften, geographische oder Höhen-Lage, Bewirtschaftungsformen)

Methoden zur Gliederung und Ordnung der Vegetation:

Definitionen nach Dierschke (1994): Pflanzensoziologie.

Mehrdimensionale Gliederungsmöglichkeiten von GesellschaftenAus: Kratochwil & Schwabe (2001): Ökologie der Lebensgemeinschaften

Kontinuum-Schemata mit zwei GradientenAus: Küchler & Zonneveld (1988): Vegetation mapping.

Kontinuum oder Diskontinuum?

Aus: Glavac (1996): Vegetationsökologie.

A. Mögliche Standortsgefälle der floristischen Pflanzenbestandesstrukturen entlang eines Standortsgradienten

B. Modellvorstellungen der ökologischen Amplituden und Optima der im Bestandesaufbau beteiligten Arten (Populationskurven)

Kontinuum oder Diskontinuum?

Vegetationskartierung Rasengesellschaftenim Gewann Buckelkopf, NSG Taubergießen

01 Volltrockenrasen (Xerobrometum)

02 Mosaik Xero- und Meso-Brometum

03 Halbtrockenrasen (Mesobrometum)

04 Übergang Mesobrometum / Arrhenatheretum

05 Glatthaferwiese (Arrhenatheretum)

06 Pfeifengraswiese (Molinietum)

07 verbuschte Bereiche

08 Landreitgras- und Fiederzwenken-reiche Bestände

09 Goldruten-Fazies

10 Großseggenbestände

11 Schilf-Herden

12 Hochwasserdamm

Aus: Kratochwil & Schwabe (2001): Ökologie der Lebensgemeinschaften.

TWINSPAN-Klassifikation

Grundlage: 22 Vegetationsaufnahmen aus dem NSG Taubergießen (Südl. Oberrheinebene)

RasengesellschaftenBlock 1: Trespen-Volltrockenrasen

(Xerobrometum)

Block 2: Trespen-Halbtrockenrasen(Mesobrometum, vermittelnde Ausbildung mit Sedum sexangulare)

Block 3: Glatthaferwiese (Arrhenatheretum)

Block 4: Pfeifengraswiese (Molinietum)

Aus: Kratochwil & Schwabe (2001): Ökologie der Lebensgemeinschaften.

DCA-Ordination (Detrended Correspondence Analysis; indirekte Gradientenanalyse) mit

22 Aufnahmen verschiedener RasengesellschaftenAus: Kratochwil & Schwabe (2002): Ökologie der Lebensgemeinschaften.

Ökogramm von Rasengesellschaften

Aus: Glavac (1996). Vegetationsökologie.

Ökologische Zeigerwerte nach Ellenberg• Ökologische Gruppen

Im Vergleich von Vegetation und Standort resultierende Gruppen von Pflanzensippen annähernd gleicher Existenz

• Ökologische ZeigerwerteEntlang eines Standortsgradienten, der in mehrere Klassen unterteilt ist (Faktorenzahlen), werden die Arten entsprechend ihres ökologischen Verhaltens angeordnet– Grundlage = Kenntnisse und Erfahrungen aus ca. 100 Jahren

geobotanischer Forschung in Mitteleuropa => Pflanzenarten als Indikatoren von Umweltbedingungen in Mitteleuropa

– Die betrachteten Standortsgradienten beziehen sich auf klimatische Faktoren und Bodenfaktoren:

• L Lichtzahl• T Temperaturzahl• K Kontinentalitätszahl• F Feuchtezahl• R Reaktionszahl• N Stickstoffzahl• S Salzzahl

Beispiel: Lichtzahl

Die Zeigerwerte im Überblick

Über-mäßigN-reich

N-ZeigerN-reichMäßig

N-reichN-armSehr N-armN Nährstoffzahl

eukon-tinental

konti-nental

subkon-tinental

inter-mediär

suboze-anisch

ozea-nisch

euozea-nischK Kontinentalität

basischschwach sauer bis basisch

mäßig sauersauerstark

sauerR Reaktionszahl

nassfeuchtfrischtrockenstark trockenF Feuchtezahl

extrem warmwarmmäßig

warmkühlkaltT Temperaturzahl

VolllichtLichtHalb-licht

Halb-schatte

n

Schat-ten

Tief-schattenL Lichtzahl

987654321

Beispiel: L und F auf einer Streuwiese

Aus: Ellenberg et al. (2001): Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa.

Mittlere Zeigerwerte entlang eines Transektes

Aus: Ellenberg et al. (2001): Zeigerwerte von Pflanzen in Mitteleuropa.

Aufgabenstellung

• Transektaufnahme entlang eines Gradienten (Gelände, in Kleingruppen)– Auswahl der Aufnahmefläche– Diskussion der Aufnahmemethodik – Transekt-Aufnahme

• Auswertung (Protokoll)– Methoden– Geordnete Tabellen, Artenprofile, Populationskurven

… (siehe Literatur)– Zeigerwerte nach Ellenberg (Reaktionskurven)– Diskussion der Ergebnisse

Mögliche Anordnungen der Aufnahmeflächen eines Transektes

A B C

A: Transekt ohne Zwischenräume

B: Transekt ohne Zwischenräume mit mehreren Wiederholungen

C: Transekt mit Zwischenräumen, auch hier mehrer Wiederholungen möglich

Öko

logi

sche

r Gra

dien

t

Artenprofil Erlen-Bruchwald

Schematisches Artenprofil aus mehreren Transekterfassungen von Erlenbulten eines BruchwaldesFeinzonierung entlang des Nässegradienten (direkte Gradientenanalyse)

Arten mit teilweise höherem Deckungsgrad sind hervorgehoben

Aus: Dierschke (1994): Pflanzensoziologie.

Auswertung: Populationskurven

Transekt (Frequenzanalyse) von der Wiese in den Wald