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Vegetationsökologie
Tropischer & Subtropischer Klimate (LV von 1986 - 2016)
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sEp
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ZM34
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S.
D2
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Subtropische
/ Tropische aride Gebiete: Flora & Vegetation
1 ...
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Diffuse
und kontrahierte Vegetation |
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Bereits die
semi-ariden Subtropen Afrikas und Vorderasiens (z.B. Arabische Halbinsel)
tragen keine Waldvegetation. Betrachtet man das nördliche
Afrika mit Ägypten (z.B. nordwestliche Küstenregion
bei Mersa Matruh mit 134mm/a), so findet sich ausdauernde und grundwasserabhängige
Baumvegetation in der Regel nur im Bereich von Wadiverläufen
oder niederschlagsabhängig in Senken im weiteren Küstenbereich
(vgl. noch einmal die Tabelle
auf der Seite Verbreitung!).
Dagegen trägt
der sich westlich anschliessende und weit nach Norden erstreckende
Jabal (Djebel) El Akhdar (genannt das 'Grüne Gebirge', 865m)
NO-Libyens (Jamahiriya) mit seinem breiten Küstenvorhof
(Bereich der ehemaligen griechischen Pentapolis bzw. Cyrenaika,
Kornkammer der Antike) bereits die typisch mediterrane Hartlaubvegetation.
Z.B. mit Juniperus phoenicea, Quercus coccifera etc.
Die Niederschlagshöhe
im Küstenvorhof des Jabal El Akhdar soll 400 - 500mm betragen
und könnte an der Westabdachung des Jabal El Akhdar wohl 600mm/a
erreichen. Es ist damit die feuchteste Landschaft Libyens!
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Nach dem
Zurücktreten der mediterranen Baumvegetation in der Halbwüstenzone,
wird die Landschaft überwiegend von einer trockenresistenten
(xerophytischen) und schütteren - diffus verteilten
- Strauchvegetation (Chamaephyten) beherrscht. Bei diesem Vegetationstyp
sind die Abstände zwischen den Individuen im Bereich von Ebenen
und auf flachen Hängen anfänglich noch sehr gleichmässig.
Mit
abnehmenden Niederschlägen und damit geringerer Bodenwasser-Verfügbarkeit
für die Pflanzenwurzeln, zieht sich jedoch die Vegetation immer
mehr in Senken, Abfluss- oder Erosionsrinnen, an Schichtstufen-
und Wadirändern zurück - d.h. die Vegetation kontrahiert.
Auf Ebenen, besonders Hochflächen, ist mit zunehmender Aridität
kaum noch Vegetation anzutreffen.
Abb. D2-02
(links
oben):
Kontrahierte
Baum- und Strauch-Vegetation an den Wadi-Rändern (ähnlich
einem Galeriewald)
in einem weiten Tal des Negev (Israel), südwestlich von Sede
Boqer.
Abb. D2-03 (links
unten):
Diffuse
Vegetation auf dem weiten Küstenvorhof nordwestlich von Mersa
Matruh (Marmarika, NW-Ägypten) auf dem Wege nach Siva, mit
Zwergsträuchern (Chamaephyten), sehr gleichmässig verteilt.
Heinrich
Walter (1962)
nannte dieses Phänomen den Übergang von der 'diffusen'
zur 'kontrahierten' Vegetation, welches die abnehmende Verfügbarkeit
von Bodenwasser spiegelt.
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Abb. D2-04:
Übergang
von der 'diffusen' in eine 'kontrahierte' Vegetation bei Abnahme
der Niederschläge.
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1. und 2. Diffuse Vegetation:
Bodenwasser noch gleichmässig verteilt, etwas dichtere
Vegetation in Senken. Niederschlag > 100mm/a.
3.
Kontrahierte Vegetation: Ungleiche
Verteilung des Bodenwassers, mit dem Resultat einer lückigen
Pflanzendecke. Individuen an den Rändern der Senke vor
allem Flachwurzler. In der Mitte Tiefwurzler.
4. Kontrahierte
Vegetation: Akkumulation
von Wasser ausschliesslich in Senken, wo sich ein erheblicher
Wasservorrat bilden kann. Hier finden sich fast ausschliesslich
Tiefwurzler, deren Tiefenwachstum extreme Werte erreichen kann.
(nach Walter 1973, aus Müller-Hohenstein
1981)
5.
Kontrahierte 'ring-shaped' Vegetation:
Die Vegetation kommt hier nur noch an den Rändern von
Plajas vor, wo leichte Sandakkumulationen eine schnelle Austrocknung
des Unterbodens verhindern. Das Zentrum der Plajas wird von
sehr feinerdigen und hoch salzhaltigen Böden, z.B. Takyric
Solonchaks, eingenommen. Das vegetationslose Zentrum der Plajas
ohne Sandauflagen trocknet nach Niederschlägen sehr schnell
aus und bildet harte Oberflächen, auf denen Keimlinge
von Therophyten bis Chamaephyten schnell absterben und sich
nicht etablieren können.
(aus
Kehl
et al. (1984). Hier ein Beispiel!
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Dynamik
der Vegetationsdichte in Abhängigkeit von dem Feuchteangebot:
- GENERELL:
Die Vegetationsdichte ist abhängig von dem Feuchteangebot
im Boden.
- Die Pflanzenmasse
(damit die transpirierende Oberfläche) nimmt proportional
mit den Niederschlägen ab.
- Grosse Grasarten
der humiden Gebiete werden in semiariden bis ariden Gebieten von
kleineren xeromorpheren Arten abgelöst, die eine kürzere
Entwicklungszeit benötigen.
- Pro Einheit
transpirierender Fläche steht - in etwa - in humiden und
ariden Gebieten etwa die gleiche Wassermenge zur Verfügung.
Dies gilt nicht für Sukkulenten.
- Mit zunehmender
Aridität nimmt die oberirdische Pflanzenmasse ab und die
unterirdische (das Wurzelsystem) zu.
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Verbreitung
und Etablierung von Vegetation in der extremen Wüste |
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Tab. D2-01: |
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Beispiele
aus Ägypten und dem nördlichen Sudan, z.B. Oase Nukheila
/ Merga (Types
of vegetation distribution and establishment in the extreme desert
of Egypt and N-Sudan) - cf. Nukheila
oasis |
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Type
of vegetation |
groundwater
- dependent |
rainwater
- dependent accidental vegetation |
permanent
vegetation (A) |
permanent
vegetation (B) |
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Water
supply: |
groundwater
reaching the surface, oases with lakes, water pools |
groundwater
more or less near the surface, oases with open water, often
with wells |
storage
of rainfall as surplus water in sediments, often above clay
layer (perched ground-water etc.) |
Distribution
of vegetation |
contracted
vegetation, clearly recognizable centre and zonation of vegetation,
shallow depressions, between the deepest point and the outer
margin of the oases |
mainly
contracted vegetation often without zonation, monotypic stands
common, sometimes single chamae- or phanerophytes, not strongly
bound on depressions |
mainly
contracted vegetation patches in runnels, old dunes with coarse
sand, sand filled notches and crevises with impermeable underground |
Establishment
and life forms |
perennials
(eventually after rainfall events annuals), in the immediate
vicinity of the open water probably propagation by germination
without precipitation and at the outer margins establishment
of vegetation only after rainfall events, normally vegetative
reproduction |
perennials
(eventually after rainfall events annuals), germination and
establishment only after sufficient rainfall, and after the
roots have reached the capillary fringe of the groundwater,
reproduction of the vegetation mainly vegetative |
perennials
and ephemerals grow after occasional showers and perennials
continue to grow for weeks to several years until the plant
available water-content is used up by the root system |
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Bei
durchschnittlichen jährlichen Niederschlägen um 270mm
in der australischen Halbwüste (mit 20,9 °C Mitteltemperatur)
mit hauptsächlich Sommerregen (Variationen sind
nicht bekannt, ganz sicher aber vorhanden), können sich
bei günstigen Abflussverhältnissen, i.d.R. in grossen
Catchments, am Rande von Scarpments oder auch Felsformationen, permanent
Bäume als sogenannte kontrahierte Vegetation etablieren.
Es ist der Übergang zu einer tropischen Halbwüste mit
Sommerniederschlägen und einer diffusen bis kontrahierten Vegetation.
Abb. D2-05 (rechts):
Der
Ayers Rock (bzw. Uluru) im Herzen Australiens.
Baumvegetation
findet sich hier am unmittelbaren Rand des Berges (der als Catchment
fungiert) und in der näheren Umgebung jeweils auch in Felsspalten,
als Galeriewald an Billabongs und am Fuss der Berge. Der hohe Anteil
krautiger Vegetation (hier wenige Gräser) ist diffus und gleichmässig
verteilt. Der Niederschlag beträgt etwa 330mm/a und im weiter
östlich gelegenen Alice Springs 286mm/a.
Eine extreme
Wüste (vergleichbar mit der Sahara) fehlt in Australien.
Von Bedeutung ist jedoch die Simpson-Wüste nordöstlich
des Eyre Lake, wo die mittleren Niederschläge unter 100mm/a
liegen.
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Vegetationsmerkmale
subtropisch / tropischer Trockengebiete (Zum
Vergleich Sommerfeuchte Tropen) |
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Tab. D2-02: |
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Merkmale |
Wüste |
Halbwüste |
Dornsavanne |
Echte
Savanne |
Deckungsgrad
der Vegetation in % |
meist
< 5 (0,1) |
10
- 50 |
>
50, aber lückig |
100 |
Verteilung
der Krautschicht |
kontrahiert,
akzidentell |
diffus |
geschlossen |
Anteil
der Chamaephyten an der Krautschicht in % |
meist
weit > 50 *1 |
meist
weit > 50 |
gegen
Null |
Therophyten |
<
0,01 *2 |
<
------- artenreich ------- > |
artenarm |
Phanerophyten |
<
0,01 *2 |
linienhaft
(Trockental, Gebirgsfuss) clusterhaft bis weitständig |
Wuchshöhe
der Krautschicht:
|
<
50 cm |
<
80 cm |
80
- 200 cm |
Phytomasse
der
Gräser (pro
Grundfläche):
|
extrem
niedrig |
sehr
niedrig |
max.
2-5 t ha-1 |
meist
> 5 t ha-1 |
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nach
Schultz 2000, leicht verändert, vor allem für den Bereich
'Wüste' |
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*1
in der Wüste
ist die kontrahierte Vegetation auf Senken und Abflussrinnen konzentriert.
Dabei beträgt der Abstand zwischen einzelnen Vegetationsflecken
oft viele Kilometer, teilweise in der Extremwüste der Sahara
weit über 100 km. Lebende Pflanzen werden eher selten angetroffen.
Im Laufe der Jahre kommt es jedoch zu einer Akkumulation toter Pflanzen
(standing crop), was zu dem Eindruck führt, dass Chamaephyten
weit überwiegen.
*2 Therophyten treten nur
selten als akzidentelle Vegetation innerhalb dieser Vegetationsinseln
nach höchst sporadischen Niederschlägen auf. Zwischen
diesen Niederschlagsereignissen können viele Jahre vergehen.
Lebende Therophyten anzutreffen, ist daher eher ein Glücksfall.
Hemi-Kryptophyten kommen wesentlich häufiger vor. Phanerophyten
ausserhalb der Oasen, z.B. Akazien, Tamarisken etc. sind sehr selten
und auf Senken, Abflussrinen und Wadis mit einem grossen Catchment-Area
beschränkt.
Vgl. Sie dazu
die "Ökologischen
Wüstentypen"
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- Zur Dynamik
der Lebensformenverteilung in Abhängigkeit vom Niederschlagsgradienten
in NW-Ägypten (Mersa Matruh - Qattara Depression) finden
Sie hier
weitere Angaben.
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Halb-,
Vollwüste und extreme Wüste |
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Vegetations-
und bodenökologisch wurde die Sahara NO-Afrika, vor allem
die "Western Desert" Ägyptens bzw. "Libysche
Wüste", von Mitarbeitern des Instituts für Ökologie
an der TU-Berlin im Rahmen des SFB 69 - Geowissenschaftliche
Probleme arider Gebiete - intensiv untersucht. Unter der Leitung
von Prof.
Reinhard Bornkamm wurde die "Western Desert" vegetationsökologisch
und "pflanzensoziologisch" von verschiedenen Wissenschaftlern
sehr ausführlich dokumentiert. Vgl. Sie dazu Weitere
Infos zum Thema sowie Hommage
an Reinhard Bornkamm.
Die floristischen
und ökologischen Ergebnisse sind heute Grundlage für alle
weiteren Arbeiten, die sich mit dieser Thematik beschäftigen.
Einige der Arbeiten werden auch hier erwähnt und im Detail
vorgestellt, u.a. "The
plant communities of the Western Desert of Egypt", by R.
Bornkamm and H. Kehl (1990), in Phytocoenologia 19(2): 149-231,
und "Landscape
Ecology and Vegetation Units of the Western Desert of Egypt",
by H. Kehl and R. Bornkamm (1993), in Catena Supplements 26: 155-178
(with several ecological maps). Vgl. Sie dazu
Inhaltsangabe
(Contents) - Bornkamm & Kehl (1990)
(kurze Zusammenfassung)
[date
of access: 09.08.06]
den vollständigen
Artikel im PDF-Format
Seiten
149-168
[20 S., 5,46MB]
Seiten
169-188
[20 S., 2,87MB]
Seiten
189-208
[20 S., 3,44MB]
Seiten
209-231
[23 S., 2,99MB]
sowie die
Artenliste
der östlichen Sahara (List of all Species of the Western
Desert of Egypt, leg. and det. by Bornkamm and Kehl) [1,1MB]
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Der
Übergang von der Subtropischen
Halbwüste in die Subtropische Vollwüste
Nord-Afrikas (hier südlich von Mersa bzw. Marsa
Matruh an der Mittelmeerküste, NW-Ägypten bei weit unter
100mm/a Regen)
erfolgt wegen des steilen Niederschlags-gradienten sehr rasch. Mersa
Matruh direkt an der Küste empfängt z.B. noch durchschnittlich
134mm/a (mit bereits extrem hoher Variabilität von Jahr zu
Jahr!).
Abb. D2-06(rechts):
An
den Rändern der Schichtstufenlandschaft im Küstenbereich
(10-20km südlich) konzentriert sich die Vegetation vor allem
in Abflussrinnen. Hier ein Beispiel ca. 15km SSO von Mersa Matruh:
Raqabet
El Sikka. Die durchschnittliche Niederschlagshöhe liegt
hier schon deutlich unter 110mm/a.
Koordinaten:
31°05'53.94''N
27°18'51.81''E
Zur Verteilung
und Dynamik der Boden- und Vegetationseinheiten in NW-Ägypten
vgl. Sie bitte: Stahr
et al. (1985), Bornkamm
& Kehl (1985) und Bornkamm
& Kehl (1990) und Kehl
& Bornkamm (1993).
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Etwa
61 km von der Küste entfernt
(auf dem sogenannten Marmarika-Plateau, einer Kalksteinformation),
wird ausschliesslich kontrahierte, ringförmige Vegetation in
einer Vollwüste angetroffen. Die Zentren der Plajas
sind hier in der Regel vegetationsfrei. Die tatsächliche
jährliche Niederschlagshöhe ist hier unbekannt. Sie wurde
auf < 80mm/a geschätzt.
Abb. D2-07(rechts):
Verteilung
einer kontrahierten, ringförmigen Playa-Vegetation bei Abu
Mukhaiyat, auf dem Marmarika Plateau (Ad-Diffah), NW-Ägypten,
70km von der Mittelmeer-Küste entfernt - Bereich Übergang
von Halbwüste zur Vollwüste
Koordinaten:
30°42'31.80''N
27°15'16.09''E
Zur Verteilung
und Dynamik der Boden- und Vegetationseinheiten auf dem Marmarika
Plateau in NW-Ägypten vgl. Sie bitte: Kehl
et al. (1984). (Abb. aus Kehl et al.
1984, S. 311)
Nachzulesen
hier:
(Zusammenfassung)
[date
of access: 08.05.04]
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Weniger als 150km von der Küste entfernt
(am Rande der Qattara Depression), beginnt eine Landschaft mit nur
noch spärlicher und stark kontrahierter Vegetation. Hier beträgt
der jährliche Niederschlag weniger als 50mm/a.
Perenne Vegetation
(sehr wenige Chamaephyten und einige Hemi-Kryptophyten) besiedeln
flache Senken und Abflussrinnen am Rande der Scarpments. Annuelle
Vegetation kommt (auch
Anastatica
hierochuntica - die "richtige" Rose von Jericho)
nur noch sehr selten nach ausreichenden Niederschlägen in Senken
vor.
Abb. D2-08:
Südliches
Escarpment des Marmarika-Plateaus mit tiefem Wadi
am Rande der Qattara - Depression (Munhafad al-Qattarah), N-Ägypten,
südlich von Mersa Matruh, - 70m ü.NN. (Foto
© H. Kehl)
In den
Abflussrinnen hin zur Depression siedeln eher spärlich
einige Chamaephyten, häufig Halophyten - z.B.
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In tief eingeschnittenen Tälern der Schichtstufenränder
arider subtropischer Landschaften, in denen Quellen für eine
lokal begrenzte Wasserversorgung sorgen, kann sich oasenartige Vegetation
etablieren.
Das hier vorgestellte
Beispiel stammt aus Israel, Schichtstufe am Toten Meer, Arava-Tal.
Die sich seitlich anschliessenden Landschaften sind nahezu vegetationslos,
erhalten jedoch mit wenig unter 100mm/a wesentlich höhere Niederschläge
als z.B. der südliche Rand des Marmarika-Plateaus mit 20 bis
40mm/a in NW-Ägypten. Schlucht-Oasen mit Quellen fehlen hier
vollständig.
Abb. D2-09:
Schlucht-Oase
mit Quelle am Toten Meer, Israel (Negev).
Dagegen siedeln unterhalb des südlichen Escarpments
des Marmarika-Plateaus in einem schmalen Streifen am unmittelbaren
Rande der Depression auch einige Phanerophyten und Nano-Phanerophyten:
Weiter südlich (auch am südlichen Rand der Qattara
Depression) kommen u.a. Akazien dazu, z.B.
Die
in N-Afrika und Arabien heimische Dattelpalme
ist eine typische Oasenpflanze und eine der ältesten Nutzpflanzen
Nordafrikas und des Nahen und Mittleren Ostens. Heute kann sie vielfach
auch in der eu-mediterranen Zone (unmittelbarer Küstenbereich)
der nördlichen Mittelmeerumrandung (von der Türkei bis
Spanien) angetroffen werden.
Berichte und
Abbildungen aus Babylonien (dem Gebiet des heutigen Irak) belegen,
dass Dattelpalmen bereits vor 5.000 Jahren angebaut wurden. In der
damaligen Zeit wurden die Datteln nicht nur frisch oder getrocknet
gegessen, sondern es wurde auch ein wohlschmeckender Wein sowie
Essig aus Datteln hergestellt.
Die Echte
Dattelpalme zeichnet sich durch hohe Salzverträglichkeit
und Toleranz gegenüber niedrigen Temperaturen (kein Frost)
aus.
Die wichtigsten Dattelexportländer sind die Vereinigten Arabischen
Emirate, Iran, Pakistan, Saudi Arabien und Irak.
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Weitere
Infos zum Thema: Zusammenfassungen
oder ganze Publikationen als PDFs finden Sie hier. |
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- Zusätzlich
wird / wurde hier die VL als PowerPoint-Präsentation angeboten!
- Alaily,
F., R. Bornkamm, H.-P. Blume, H. Kehl & H. Zielinsky (1987)
Ecological Investigations in the Gilf Kebir (SW-Egypt).- Phytocoenologia
15(1): 1-20.
- Alaily,
F., R. Bornkamm, H. Kehl & M. Renger (1987) Evaluation
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- Bornkamm,
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1: 119-122.
- Bornkamm,
R. (1986) Flora and vegetation of some small oases in S-Egypt.-
Phytocoenologia 14(2): 275-284.
- Bornkamm,
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- Bornkamm,
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- Bornkamm,
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zur Vollwüste.- Geoökodynamik 6: 99-120.
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Zum
Thema: |
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- Websites
der Uni Bielefeld zum Nizzana-Projekt "Ökosystemare
Prozesse und ökophysiologische Untersuchungen in einem Sanddünenökosystem
der nördlichen Negev - Nizzana - Israel"
- Plant
Ecology and Dry Land Research von Dr. Maik Veste (Uni Bonn)
- Ökophysiologie und Ökosystemforschung
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