2. Elemente der Pflanzensoziologie 2.1. Methoden zur Erfassung von Pflanzengemeinschaften Physiognomie Vegetationsprofile: naturnah, halbschematisch, abstrakt Schichtungsdiagramme, unterirdische Vertikalstruktur Bestockungsprofil, Kronenprojektionen Feinkartierung mittels Quadratgittern Vegetationskartierung Vegetationsprofil Vegetationstypen, Biotoptypen, Assoziationen Luftbildanalysen Artenkomposition Präsenz/Absenz von Arten halbquantitative Erfassung nach BRAUN-BLANQUET (Relevè-Methode) Vegetationsklassifizierung, Spektren (von Lebensformen, Zeigerwerten u.a.) für ausgewählte Arten Dichte, Deckung, Frequenz Biomasse, Produktivität räumliche Muster quantitat. Erfassung für gesamte Gemeinschaft Quadrat-Methoden / Flächenmethoden Distanz-Methoden / Punktmethoden Biomasse, Produktivität Diversität räumliche Muster räumliche Aspekte: - homogene Flächen für Klassifikation rein zufällig zufällig - stratifiziert - inhomogene Flächen zufällig - systematisch rein systematisch Gradientenanalyse (Linientransekt; eindim. Ordination), zweidim. Ökogramme weitergehende numerische Verfahren (indirekte) Ordination numerische Klassifikation (Clusteranalyse)
2.2 Vegetationsaufnahmen nach BRAUN-BLANQUET (Relevè-Methode) 2.2.1. Zielstellung. Skala. Flächenauswahl (1) Zielstellung: Erfassung des gemeinsamen Auftretens von Arten und Klassifikation d.h. floristisch-statistischer-soziologischer Ansatz!! Kernstück: pflanzensoziologische Aufnahme ( Relevé ) Methodik: (a) Vergleich vieler Aufnahmen, d.h. Tabellenarbeit Typisierung / Klassifikation (b) Auswertung Artenliste / Artmächtigkeiten standörtliche Interpretation, Kartierung (2) Pflanzensoziologische Aufnahme (Vegetationsaufnahme): genaue Dokumentation eines kleinen, aber für eine größere Vegetationseinheit repräsentativen Teilbestandes Kriterien: Homogenität Repräsentativität einheitlicher Bestand Artenbestand weitgehend erfaßt Minimumareal!! Kopfdaten: Angaben zum Standort (Lage, Geologie/Boden, Physiognomie, Schichtung, Nutzungsgeschichte), Kerndaten: Artenliste und Abundanz-Dominanz-Schätzung [ einfachste Variante: Erfassung von Anwesenheit/Abwesenheit von Arten typische Anwendung: Linientransekt zur Charakterisierung von Gradienten] klassische BRAUN-BLANQUET-Methode: halbquantitative Erfassung der Artenkomposition durch eine vereinfachte Schätzung der Artmächtigkeit (d.h. Abundanz-/ Dominanz), u.u. ergänzt durch Angaben zur Soziabilität und Vitalität klassische Skala: r, + ( Kreuz ), 1, 2, 3, 4, 5 Verfeinerung: r, +, 1, 2a, 2b, 2m, 3, 4, 5
Da die Soziabilität in der Regel artspezifisch ist (z.b. durch den Typ des Wachstums bedingt), wird sie häufig nicht oder nur in stark abweichenden Fällen angegeben. Für numerische Berechnungen (z.b. mittlere Zeigerwerte) muß für jede Abundanz- Dominanz-Klasse ein Gewichtsfaktor definiert werden: Präsenz/Absenz "moderate" Wichtung mittlere Deckung (in Prozent) Mögliche Gewichtsfaktoren (für numerische Verrechnungen): r 1 1 0,01 + 1 2 0,5 1 1 3 3 2m 1 4 2a 1 5 15 2b 1 6 3 1 7 37,5 4 1 8 62,5 5 1 9 87,5 Hilfstafel zur Schätzung von Deckungsgrad und Artmächtigkeit (große Ziffern = BRAUN-BLANQUET- Skala) genaueste Schätzung: Deckungsgrade in Prozent (aber sehr aufwendig, falls genau!!) [verwandt: 13-stufige LONDÓ-Skala (<1, 1-3, 3-5, 5-15, 15-25,..., 85-95, 95-100%)]
Beispiel einer Vegetationsaufnahme (die Zeigerwertzahlen wurden nachträglich für die bessere Interpretation eingetragen!!): Nr. 18: Hordelymo Fagetum Haargerste Buchen Wald Gebiet Ostthüringen, Mittleres Saaletal Ort Wöllmisse TK25-Nr. 5035 (Jena) R 4476 317 H 5642 155 Höhe 380 m Geologie unterer Muschelkalk, fruchtbare Löß-Auflage Boden Braunerde mit Kalkstein/Lehm (Braunlehm, Entwicklung zu Braunerde) Geländeform Plateau Exposition N Neigung 3 Flächengröße 10 m x 10 m Kontaktgesellschaften Sonst. Bemerkungen Schichtung Baum 60 % Strauch 0 % Kraut 30 % Moos 0 % Art Schicht ADS L T K F R N Deutscher Name Acer pseudoplatanus B 2 (5) 6 4 5 7 6 Berg-Ahorn Fagus sylvatica B 3 (3) 5 2 5 x x Rotbuche Fraxinus excelsior B 2 (4) 5 3 x 7 7 Gewöhnliche Eberesche Sorbus torminalis B 2 (4) 7 4 4 7 4 Elsbeere Acer pseudoplatanus K 1 (5) 6 4 5 7 6 Berg-Ahorn Asarum europaeum K + 3 6 5 5 7 6 Haselwurz Acer platanoides K + (4) 6 4 x x x Spitz-Ahorm Anemone nemorosa K r x x 3 5 x x Busch-Windröschen Brachypodium sylvaticum K + 3 5 3 5 6 6 Wald-Zwenke Carex sylvatica K 1 2 5 3 5 6 5 Wald-Segge Convolvulus arvensis K + 7 6 x 4 7 x Acker Winde Crataegus monogyna agg. K + 7 5 3 4 8 4 Eingriffliger Weißdorn Fagus sylvatica K 2 (3) 5 2 5 x x Rotbuche Fragaria vesca K r 7 x 5 5 x 6 Wald-Erdbeere Fraxinus excelsior K 1 (4) 5 3 x 7 7 Gewöhnliche Eberesche Galium sylvaticum agg. K + Wald-Labkraut Hepatica nobilis K + 4 6 4 4 7 5 Leberblümchen Hordelymus europaeus K + 4 5 4 5 7 6 Wald-Gerste Hypericum hirsutum K + 7 6 4 5 8 7 Behaartes Hartheu Lathyrus vernus K + 4 6 4 5 8 4 Frühlings-Platterbse Lilium martagon K r 4 x 5 5 7 5 Türkenbund-Lilie Melica nutans nutans K + 4 x 3 4~ x 3 Nickendes Perlgras Poa nemoralis K + 5 x 5 5 5 4 Hain-Rispengras Quercus robur K + (7) 6 6 x x x Stiel-Eiche Ranunculus auricomus agg. K r 5 6 3 x 7 x Goldschopf-Hahnenfuß Rubus idaeus K + 7 x x x x 6 Himbeere Sorbus aucuparia K + 6 x x x 4 x Vogelbeere Sorbus torminalis K r (4) 7 4 4 7 4 Elsbeere Viola reichenbachiana K 1 4 x 4 5 7 6 Wald-Veilchen Auswertung: Klassifikation von Assoziationen durch Tabellenarbeit Vergleich verschiedener Assoziationen (Spektren)
(3) Minimumareal: kleinste Fläche, die annähernd (!) alle Arten der Gemeinschaft umfaßt für verschiedene Gesellschaften typische Größen bekannt! (aber: keine generell verbindliche Definition vorhanden!) praktische Bestimmung: Zuwachs der Artenzahl bei Verdopplung der Flächen 2.2.2. Tabellenarbeit. Floristische Verwandtschaft Tabellenarbeit: Umordnung von vielen Vegetationsaufnahmen mit dem Ziel, Muster in der Artenzusammensetzung zu erkennen und zu visualisieren Rohtabelle geordnete Tabelle ungeordnete Liste mehrerer Aufnahmen (Zeilen = Arten, Spalten = Aufnahmen) Artenreihenfolge nach (Gesamt-)Stetigkeit geordnet Stetigkeit: relative Häufigkeit des Vorkommens einer Art in einer Aufnahmegruppe differenzierte Tabelle Ordnung nach floristischen Ähnlichkeiten es entstehen Blöcke (Aufnahmen vs. Arten)!
charakterisierte Tabelle Herausarbeiten und Hervorheben von Charakterarten (und Differentialarten), ökol. Gruppen, Lebensformen Übersichtstabelle (Stetigkeitstabelle i.w.s.) abgekürzte Form der Darstellung mit Stetigkeit der Arten in den einzelnen Aufnahmegruppen (Gesellschaften) (Abkürzungen: + Stetigkeit 0-10%, I 10-20%, II 20-40%, III 40-60%, IV 60-80%, V 80-100%)
Aus den Vegetationsaufnahmen entstehen geordnete Tabellen, die dann definierten oder neuen Gesellschaften (Assoziation, Verband usw.) zugeordnet werden und damit die Grundlage einer Kartierung von Vegetationseinheiten bilden.
2.3. Syntaxonomische Gliederung. Charakterarten Assoziation: kleinste charakteristische Artenkombination, die unter gleichartigen Standortsbedingungen einheitliche Ausprägungen zeigt, d.h. kleinste Vegetationseinheit, die i.d.r. durch mindestens eine nur für sie spezifische Art (die Charakterart) gekennzeichnet ist Charakterart (Kennart): Art, die (unter Konkurrenzbedingungen) nur in einem engen Bereich von Standortfaktoren vorkommt und deshalb für eine Vegetationseinheit (Assoziation) charakteristisch ist Folge: ändern sich Standortsbedingungen (wenig), so wird diese Art bei gleicher verbleibender Artenkombination durch eine andere Art mit enger ökologischer Amplitude abgelöst aber: lokale / regionale / allgemeine Kennarten möglich!! Bem.; Assoziationen sind nicht verwandt (wie Arten), sondern nur floristisch ähnlich! Treue: Bindungsstärke von Arten an bestimmte Gesellschaften 5 gesellschaftstreu 4 gesellschaftsfest sehr gute Charakterart!! 3 gesellschaftshold gute Charakterart 2 gesellschaftsvag 1 gesellschaftsfremd Differentialart: Art, die in verschiedenen Gesellschaften vorkommen kann, aber nur in einem Teil der Assoziation bzgl. des Standortsgradienten vorkommt trennt in der Regel Subassoziationen ab AC = Charakterart der Assoziation DC = Differentialart der Subassoziation (D) bzw. der Variante (d) hier auch: geografische Differentialarten / Höhendifferentialarten möglich!!
Hierarchische Gliederung des Systems der Pflanzengesellschaften: Klasse -etea Carpinio-Fagetea (Unterklasse -enea) Ordnung -etalia Carpinio-Fagetalia (Unterordnung -enalia) Verband -ion Galio-Fagion (Unterverband -enion) Assoziation -etum Hordelymo-Fagetum Subassoziation -etosum Hordelymo-Fagetum circaetosum Variante Variante von...etosum