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Andreas Golisch:

Waldgesellschaften grundwasserferner Standorte im südwestlichen Rheinischen Schiefergebirge unter besonderer Berücksichtigung wärmeliebender Wälder und ihrer Standortbedingungen

[Forest communities at a distance to groundwater of the southwestern Rhenish Massif (Germany), with special emphasis on thermophile forests and their environmental parameters]

2002. 246 Seiten, 109 Abbildungen, 35 Tabellen, 14x23cm, 650 g
Language: Deutsch

(Dissertationes Botanicae, Band 357)

ISBN 978-3-443-64269-3, brosch., price: 60.00 €

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Keywords

BotanikWaldGrundwasserRheinisches SchiefergebirgeGermanythermophileforest

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Die naturnahe Waldvegetation des Hunsrück, Saartal, Moseltal, der moselnahen Eifel und der luxemburgischen Ardennen wurde mit der pflanzensoziologischen Methode von Braun-Blanquet untersucht. Die Waldgesellschaften werden einzeln in Originaltabellen dargestellt und ausführlich beschrieben.
Neben der Beschreibung der Waldgesellschaften war die Untersuchung der Standortbedingungen wärmeliebender Gesellschaften ein Ziel der Arbeit. Hierzu wurden exemplarische Messungen der Bodentemperatur in unterschiedlichen Expositionen eines rundum bewaldeten Berges vorgenommen.
Ein weiterer Inhalt der Arbeit ist die statistische Analyse der Vegetation-Standort-Beziehungen und die anschließende Modellierung des Vorkommens der wärmeliebenden Waldgesellschaften aus der Kenntnis der Standortdaten. Für diese Zwecke wurde das statistische Verfahren der logistischen Regression und neuronale Netzwerke verwendet.

Synopsis top ↑

The semi-natural forest-vegetation of the southwestern Rheinisches Schiefergebirge including the northern part of Luxembourg was investigated through the method of Braun-Blanquet. A synopsis of the forest-communities is given by means of original releve-tables and an additional description of structural and environmental characteristics.
Besides the description of the forest-communities the emphasis of this paper was layed on the analysis of the habitat of thermophilic communities.
Supplementary to the descriptive part of the investigation the vegetation-habitat-relations were statistically analysed.

Bespr.: Tuexenia 23, 2003 top ↑

Naturnahe Laubwälder (Querco-Fagetea) des Hunsrück, des Saar- und Moseltals, der moselnahen Eifel und der luxemburgischen Ardennen werden in der vorliegenden Arbeit pflanzensoziologisch untersucht und über ausgewählte standörtliche Parameter charakterisiert. Das Untersuchungsgebiet erstreckt sich in West-Ost-Ausdehnung über 125 km und zeichnet sich durch einen klimatischen Gradienten aus, der von subatlantischem bis zu subkontinental getöntem Klima reicht. Die Höhenlage von 100 bis ca. 800 m ü. NN sowie das zum Teil stark ausgeprägte Relief wandeln das Klima ab. - Die Darstellung der untersuchten Waldgesellschaften (Aceri-Quercetum, Betulo-Quercetum, Fraxino-Aceretum, Galio-Carpinetum, Galio-Fagetum, Luzulo-Fagetum, Luzulo-Quercetum und Quercus petraea-Deschampsia flexuosa-Gesellschaft) basiert mit insgesamt 627 eigenen Vegetationsaufnahmen auf einer soliden Datengrundlage. Die Gliederung der Vegetationstabellen erfolgt nach klaren Kriterien und ist gut nachvollziehbar. Auf Emendierungen oder Neubeschreibungen von Assoziationen hat der Autor bewusst verzichtet, da eine synökologisch schlüssige Gliederung für ihn im Vordergrund steht. Dies ist grundsätzlich sehr zu begrüßen, doch wäre mehr eigene Wertung durch den Autor an einigen Stellen wünschenswert gewesen. So könnte beispielsweise die Existenzberechtigung des Aceri monspessulani-Quercetum petraeae Oberd. 1957 infrage gestellt werden, da seine einzige Assoziationskennart, der namengebende Felsen-Ahorn, selbst von OBERDORFER überregional als Quercetalia pubescentis-Charakterart eingestuft wird. Darüber hinaus wird nicht verständlich, warum der Autor Bestände, die sich mit HÄRDTLE et al. (1997, Synopsis der Pflanzengesellschaften Deutschlands Heft 2) dem Betulo-Quercetum zuordnen lassen, als Quercus petraea-Deschampsia flexuosa-Gesellschaft (besser: umgekehrt) beschreibt. - Für die Untersuchung der Standortbedingungen wärmeliebender Waldgesellschaften wurden exemplarisch Messungen der Bodentemperaturen (5 cm Bodentiefe) über Temperaturdatenlogger und Einstechthermometer in ausgewählten Beständen durchgeführt. Diese Messungen und die statistische Analyse der Beziehungen zwischen Vegetation und Standort sowie die Modellierung des Vorkommens wärmeliebender Waldgesellschaften im Untersuchungsgebiet mithilfe der logistischen Regression und neuronaler Netzwerke bilden einen weiteren Schwerpunkt der Arbeit. Die Ergebnisse der Modellierung dienen nach Aussage des Autors in erster Linie der grundlagenwissenschaftlichen Analyse der Beziehungen zwischen Vegetation und Standort, können aber auch in der Landschaftsplanung und in der forstwirtschaftlichen Planung angewendet werden. Abschließend wurden Expositions-Inklinations-Ökogramme aus Original-Messdaten und Daten der nummerischen Modellierungen entwickelt. - Insgesamt ist die Arbeit (60 EUR) ein wichtiger Beitrag zur Verbesserung der Kenntnisse über die Waldvegetation des Rheinischen Schiefergebirges und insbesondere über die wärmeliebenden Wälder Deutschlands.

Marcus Schmidt

Tuexenia 23, 2003

Bespr.: Ber.Bayer.Bot.Ges. 73/74, 31.12.2004, S. 243 top ↑

Nach der Einleitung wird in einem ersten Abschnitt des Buches das Untersuchungsgebiet vorgestellt, in einem weiteren werden erfreulich gründlich und ausführlich die angewandten Methoden dargestellt und diskutiert. In einem ersten Hauptteil wird die Waldvegetation des Gebietes beschrieben. Für jede der unterschiedenen acht Assoziationen und Gesellschaften (Aceri monspessulani-Quercetum, Galio-Carpinetum, Galio-Fagetum, Fraxino-Aceretum, Luzulo-Quercetum petraeae, Betulo-Quercetum roboris, Quercus petraea-Desehampsia flexuosa-Gesellschaft, Luzulo-Fagetum) wird bzw. werden Physiognomie und Artenzusammensetzung (einschließlich der Unterscheidung von ähnlichen Gesellschaften) beschrieben, ihre floristische Untergliederung dargestellt, die Standortsmerkmale, auch die differenzierenden der Untereinheiten, geschildert, Vorkommen im Gebiet und Schutzwürdigkeit behandelt sowie abschließend synsystematische Fragen diskutiert. Zusammenfassend wird die Vergesellschaftung der Waldgesellschaften geschildert und versucht, das natürliche Waldbild des Untersuchungsraumes zu skizzieren.

In einem weiteren Teil der Arbeit wurden Bodentemperaturen in Waldgesellschaften gemessen. Hierfür wurden an einem annähernd kegelförmigen Berg Temperaturfühler mit Datenloggern in 5 cm Tiefe in sechs verschiedenen Waldgesellschaften vergraben. Die Meßperioden währten von März 1999 bis Januar 2000 und von April bis September 2000. Zusätzlich wurden auf Meßgängen mit Einstichthermometern Bodentemperaturen gemessen, teilweise zur Kontrolle der Datenlogger-Messungen. In einem weiteren Abschnitt wird versucht, das Vorkommen wärmeliebender Waldgesellschaften in Abhängigkeit von den Standortsbedingungen mit statistischen Methoden zu modellieren. Ein letzter Abschnitt synthetisiert die Ergebnisse der pflanzensoziologischen Untersuchungen, der Modellierucngen und der Untersuchungen der Bodentemperaturen zu einer zusammenfassenden Darstellung der wärmeliebenden Waldgesellschaften und ihrer Standortsbedingungen. Hohe Bodentemperaturen und zeitweilige Bodentrocknis sind die wichtigsten Standortsfaktoren wärmeliebender Wälder, daneben sind Boden-Gründigkeit und Skelettanteil von Bedeutung. Zusammenfassung, Literaturverzeichnis und ein Anhang mit Listen und Tabellen beschließen den Band.

Der pflanzensoziologische Teil der Arbeit, die Darstellung der Waldgesellschaften, besticht durch seine Klarheit und Stringenz. Wer sich für mitteleuropäische Wälder interessiert, muß diese Darstellung zur Kenntnis nehmen und wird sie mit Gewinn lesen. Demgegenüber ist die Darstellung der Bodentemperatur-Untersuchungen bei weitem nicht so klar und etwas zu sehr in die Darstellung der einzelnen Melsvorgänge zersplittert. Das Modellierungskapitel schließlich stellt hohe, m. E. zu hohe Ansprüche an das Vorwissen der LeserInnen und mag von manchen daher eher als Ballast empfunden werden.

Franz Schuhwerk

Ber.Bayer.Bot.Ges. 73/74, 31.12.2004, S. 243

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 EINLEITUNG 1
1.1 Einführung in die Fragestellungen 1
1.2 Untersuchungsplanung 2
1.3 Gliederung der Arbeit 3
2 DAS UNTERSUCHUNGSGEBIET UND SEINE NATURRÄUMLICHE
AUSSTATTUNG
5
2.1 Lage und Topographie 5
2.2 Geologie und Böden 6
2.3 Klima 7
2.4 Allgemeines zur Waldvegetation des Untersuchungsgebietes 7
3 METHODEN 9
3.1 Pflanzensoziologische Methoden 9
3.1.1 Auswahl der Aufnahmeflächen 9
3.1.2 Homogenität der Aufnahmefläche 12
3.1.2.1 Mikrogesellschaften in Wäldern 12
3. 1.2.2 Ökologische und systematische Abhängigkeit und
Eigenständigkeit 13
3.1.2.3 Praktische Vorgehensweise 13
3.1.3 Die Vegetationsaufnahme 14
3.1.4 Synsystematische und syntaxonomische Auswertung 15
3.1.4.1 Tabellenarbeit und Differenzierung 15
3.1.4.2 Praktische Vorgehensweise bei der Differenzierung 17
3.1.4.3 Die Untergliederung von Assoziationen 17
3.1.4.4 Gesellschaften ohne Assoziationskennarten 19
3.1.4.5 Numerische Klassifikation 20
3.2 Ermittlung der Standortparameter der Aufnahmeflächen 21
3.2.1 Lage 21
3.2.2 Fläche 21
3.2.3 Deckung der Schichten 21
3.2.4 Gesamtdeckung (GESD) 21
3.2.5 Inklination Mikro/Meso/Makro (mINK, INK, MINK) 21
3.2.6 Exposition Mikro/Meso/Makro (mEX, EXP, MEX, EXKAT1,
EXKAT2) 22
3.2.7 Horizontale Hangform (FH) 24
3.2.8 Vertikale Hangform (FV) 24
3.2.9 Höhe ü. NN. (HNN) 24
3.2.10 Höhe Tal, Höhe Berg, Relief, Hangposition (HTAL, HBERG, REL,
UETAL) 24
3.2.11 Horizontüberhöhung / Beschattung (SCHATT) 25
3.2.12 Nutzung, Alter der Bäume (NUTZ) 25
3.2.13 Maximale Einstichtiefe (GRUE) 26
3.2.14 Skelettanteil (SKE) 27
3.2.15 Bodenart (BOA) 27
3.2.16 Ah (AH) 27
3.2.17 Humusform (HUM) 27
3.2.18 Fels- und Gesteinsanteil an der Oberfläche (FELS) 27
3.2.19 Klimatische Größen 28
3.2.20 Böden 28
3.2.21 Geologie 28
3.2.22 Nummerierung der Aufnahmen 28
3.3 Bodentemperaturmessungen 30
3.3.1 Bodentemperatur-Messungen mit Temperaturdatenloggern 30
3.3.1.1 Beschreibung der Temperaturdatenlogger 30
3.3.1.2 Überprüfung der Genauigkeit 30
3.3.1.3 Schutz der Datenlogger vor Witterungseinflüssen 31
3.3.1.4 Die Messungen mit Temperaturdatenloggern 31
3.3.1.5 Auswahl des Messortes im Gelände 31
3.3.1.6 Ausbringung der Datenlogger im Gelände 33
3.3.1.7 Störquellen während der Messungen 34
3.3.1.8 Datenauslese im Gelände 34
3.3.1.9 Kontrollmessungen an den Datenlogger-Messpunkten 35
3.3.1.10 Weitere Erhebungen an den Datenlogger-Messpunkten 35
3.3.2 Bodentemperatur-Messungen mit Einstechthermometern 35
3.3.3 Dokumentation der Messwerte 36
3.4 Statistische Methoden und Neuronale Netze 36
3.4.1 Logistische Regressionsanalyse 36
3.4.1.1 Die logistische Funktion 36
3.4.1.2 Beurteilung der Modellgüte 38
3.4.1.3 Exploratives Vorgehen 39
3.4.2 Neuronale Netzwerke 40
3.4.2.1 Funktionsweise neutonaler Netze 40
3.4.2.2 Beurteilung der Modellgüte 41
3.4.2.3 Vorgehensweise 41
3.4.3 Korrelations- und Hauptkomponentenanalyse der Daten 42
3.5 Verwendete Software 42
4 DIE WALDGESELLSCHAFTEN 43
4.0 Übersicht der Waldgesellschaften 43
4.1 Aceri monspessulani-Quercetum Oberdorfer 1957 44
4.1.1 Physiognomie und Artenzusammensetzung 44
4.1.2 Subassoziationen und Varianten 45
4.1.3 Standort 46
4.1.4 Vorkommen und Schutzwürdigkeit 50
4.1.5 Synsystematik und Syntaxonomie 51
4.2 Galio-Carpinetum Oberdorfer 1957 (non Libbert 1930) 52
4.2.1 Physiognomie und Artenzusamrnensetzung 52
4.2.2 Subassoziationen und Varianten 53
4.2.3 Standort 55
4.2.4 Vorkommen und Schutzwürdigkeit 57
4.2.5 Synsystematik und Syntaxonomie 59
4.3 Galio odorati-Fagetum Sougnez et Thill 1959 em. Dierschke 1989 60
4.3.1 Physiognomie und Artenzusammensetzung 60
4.3.2 Subassoziationen und Varianten 61
4.3.3 Standort 62
4.3.4 Vorkommen und Schutzwürdigkeit 65
4.3.5 Synsystematik und Syntaxonomie 66
4.4 Fraxino-Aceretum (W. Koch 1926) Rübel 1930 ex Tüxen 67

4.4.1 Physiognomie und Artenzusammensetzung 67
4.4.2 Subassoziationen und Varianten 68
4.4.3 Standort 68
4.4.4 Vorkommen und Schutzwürdigkeit 72
4.4.5 Synsystematik und Syntaxonomie 73
4.5 Luzulo luzuloidis-Quercetum petroeue Hilitzer 1932 74
4.5.1 Physiognomie und Artenzusammensetzung 74
4.5.2 Subassoziationen und Varianten 75
4.5.3 Standort 76
4.5.4 Vorkommen und Schutzwürdigkeit 80
4.5.5 Synsystematik und Syntaxonomie 82
4.6 Betulo pendulne-Quercetum rokoris Tüxen 1930 nom. invers. propos 84
4.6.1 Physiognomie und Artenzusammensetzung 84
4.6.2 Subassoziationen und Varianten 85
4.6.3 Standort 87
4.6.4 Vorkommen und Schutzwürdigkeit 91
4.6.5 Synsystematik und Syntaxonomie 92
4.7 Quercus petroea-Deschampsiaflexuosa-Gesellschaft 94
4.7.1 Physiognomie und Artenzusammensetzung 94
4.7.2 Untergesellschaften und Varianten 96
4.7.3 Standort 97
4.7.4 Vorkommen und Schutzwürdigkeit 101
4.7.5 Synsystematik und Syntaxonomie 103
4.8 Luzulo-Fagetum Meusel 1937 106
4.8.1 Physiognomie und Artenzusammensetzung 106
4.8.2 Subassoziationen und Varianten 107
4.8.3 Standort 108
4.8.4 Vorkommen und Schutzwürdigkeit 113
4.8.5 Synsystematik und Syntaxonomie 115
4.9 Vergesellschaftung der Waldgesellschaften 116
4.10 Das natürliche Waldbild des Untersuchungsgebietes 118
5 BODENTEMPERATUREN IN WALDGESELLSCHAFTEN 122
5.1 Zielsetzung und VersuchSaufbau 122
5.1.1 Fragestellungen und Untersuchungsmethoden 122
5.1.2 Das Untersuchungsobjekt, die Hohelay bei Bad Bertrich 123
5.1.3 Anordnung der Datenlogger-Messpunkte im Gelände,
Messperiode 1999 124
5.1.4 Anordnung der Datenlogger-Messpunkte im Gelände,
Messperiode 2000 126
5.1.5 Bodentemperaturmessungen mit Einstechthermometern, Messgänge 129
5.2 Temperaturaufzeichnung Messperiode 1999 129
5.2.1 Verlauf der Messungen 129
5.2.2 Der Bodentemperaturverlauf der Messperiode 129
5.2.3 Die Belaubung der Waldbestände während der Messperiode 131
5.2.4 Tagesgang der Bodentemperatur vom 26. März 1999 131
5.2.5 Tagesgang der Bodentemperatur vom 9. April 1999 132
5.2.6 Tagesgänge der Bodentemperatur vom 13. bis 15. April 1999 135
5.2.7 Tagesgang der Bodentemperatur vom 19. Juli 1999 136
5.2.8 Tagesgänge der Bodentemperatur vom 15. August bis 14. September
1999 137
5.2.9 Tagesamplituden der Bodentemperatur während der Messperiode 138
5.2.10 Vergleich von "mittleren Tagesgängen" der Bodentemperatur 139
5.2.11 Periodenmittelwerte der Bodentemperatur 141
5.2.12 Zusammenfassung der Ergebnisse der Bodentemperaturmessungen
der Messperiode 1999 145
5.3 Temperaturaufzeichnung Messperiode 2000 146
5.3.1 Verlauf der Messungen 146
5.3.2 Der Bodentemperaturverlauf während der Messperiode 146
5.3.3 Die Belaubung der Waldbestände während der Messperiode 148
5.3.4 Tagesgang der Bodentemperatur am 27. April 148
5.3.5 Tagesgang der Bodentemperatur am 23. Juli 149
5.3.6 Zusammenfassung der Ergebnisse der Bodentemperaturmessungen
der Messperiode 2000 151
5.4 Kleinstandörtliche Abweichungen der Bodentemperatur in Waldbeständenl51
5.4.1 Kleinstandörtliche Abweichungen der Bodentemperatur in
Waldbeständen, Messung vom 20. Januar 151
5.4.2 Kleinstandörtliche Abweichungen der Bodentemperatur in
Waldbeständen, Messung vom 27. August 154
5.4.3 Kleinstandörtliche Abweichungen der Bodentemperatur in
Waldbeständen, Messung vom 13. Oktober 1999 156
5.5 Messgänge der Bodentemperaturen 157
5.5.1 Bodentemperaturen Messgang 18. Juli 1999, belaubter Wald 158
5.5.2 Bodentemperaturen Messgang 25. Juli 1999, belaubter Wald 160
5.5.3 Bodentemperaturen Messgang 13. und 16. Oktober 1999,
belaubter Wald 161
5.5.4 Zusammenfassung der Untersuchungen zur kleinstandörtlichen
Abweichung der Bodentemperatur und der Messgänge an der Hohelay 164
6 STATISTISCHE UND NEURONALE MODELLE 165
6.1 Die quantitativen Standortfaktoren und ihre Zusammenhänge 167
6.1.1 Korrelationen zwischen Standortfaktoren 167
6.1.2 Hauptkomponentenanalyse 169
6.1.3 Zusammenfassung der Voruntersuchungen der Datenzusammenhängel71
6.2 Modelle der Abhängigkeit der Waldgesellschaften von Standortfaktoren..171
6.2.1 Die abhängigen Variablen 171
6.2.2 Die unabhängigen Variablen 175
6.3 Die Darstellung der Modellierungsergebnisse 176
6.4 Übersicht der Modellierungsergebnisse 178
6.4.1 WAE1 - "wärmeliebende" Gesellschaften im engeren Sinne 178
6.4.1.1 Datensatz "allemehrfach" 178
6.4.1.2 Datensatz "alleeinfach" 179
6.4.1.3 Datensatz "Bad Bertrich" 180
6.4.2 WAE2 - "wärmeliebende" Gesellschaften im weiteren Sinne 180
6.4.3 SCHLU- Schatthangwälder 181
6.4.4 WAE3 - multinominale Modelle der "wärmeliebenden" Gesell-
schaften verschiedenen Grades 181
6.4.4.1 Datensatz "Bad Bertrich" 181
6.4.4.2 Datensatz alleeinfach 182
6.4.5 "BAS" - dichotomes Modell der Gesellschaften basenarmer und
mäßig basenreicher Standorte 184
6.4.6 "GES" - multinominales Modell der natürlichen Waldgesellschaften .184
6.5 Synoptischer Vergleich der modellierten Daten mit den Geländedaten 187
6.6 Einzelfallweise Überprüfung der Klassifikationsergebnisse 191
6.7 Die Bedeutung einzelner Standortfaktoren 194

6.7.1 Die Bedeutung von Exposition und Inklination für das Vorkommen
vonwärmeliebenden" Gesellschaften 194
6.7.2 Die Bedeutung von Exposition, Meereshöhe, maximaler Einstichtiefe
und Horizontüberhöhung für das Vorkommen von "wärmeliebenden"
Gesellschaften 196
6.7.3 Die Bedeutung des Jahresmittels der Lufttemperatur für das
Vorkommen von "wärmeliebenden" Gesellschaften 198
6.7.4 Die Bedeutung von Exposition und Inklination für das Vorkommen
von Schatthangwäldern 202
6.7.5 Der Einfluss weiterer Standortfaktoren 203
6.8 Zusammenfassung weiterer Ergebnisse der explorativen Datenanalyse 204
6.8.1 Modellierung einzelner Waldgesellschaften mit Hilfe der binären
logistischen Regression 204
6.8.2 Modellierung des Vorkommens einzelner Arten 204
6.8.3 Modellierung mit Hauptkomponenten 205
6.9 Zusammenfassung der Modellierungs- und Validierungsergebnisse 206
6.9.1 "Wärmeliebende" Waldgesellschaften 206
6.9.2 Schatthangwälder 206
6.9.3 Modelle aller Waldgesellschaften 207
7 DIE STANDORTABHÄNGIGKEIT WÄRMELIEBENDER
WALDGESELLSCHAFTEN
208
7.1 Exposition und Inklination 208
7.2 Bodentemperatur, Strahlungshaushalt 210
7.3 Edaphische Standortfaktoren 212
7.4 Meereshöhe 215
7.5 Klimatische Standortfaktoren 218
7.6 Licht, Wind, Niederschläge 221
7.7 Extrazonale oder azonale Vegetation? 223
7.8 Wärmeliebende Differentialarten und ihre Verbreitung 224
7.9 Expositions-Inklinations-Ökogramme 225
7.10 Zusammenfassende Charakterisierung des Standortes 228
8 ZUSAMMENFASSUNG, SUMMARY 230
Zusammenfassung 230
Summary 232
9 LITERATUR UND KARTENVERZEICHNIS 235

9.1 Literatur 235
9.2 Kartenverzeichnis 245
10 ANHANG 247