Comparisons of modern pollen deposition with vegetation abundance and landscape pattern in NE-Germany

Abstract

Seit der Einführung der Pollenanalyse für Rekonstruktionen vergangener Vegetationsbedeckung befassen sich Wissenschaftler mit dem Einfluss von unterschiedlichen Pollenproduktionen der verschiedenen Arten sowie der Fragestellung, wie welches Gebiet in den Pollendaten widergespiegelt und interpretiert werden kann. Ziel dieser Arbeit war es den Zusammenhang zwischen Pollen und Vegetation weiter zu untersuchen. Dazu wurden Pollendaten von Oberflächenproben aus Brandenburger Seesedimenten sowie Pollenakkumulationsraten (PAR) von bleidatierten Sedimentkurzkernen mit Vegetationsdaten aus Waldinventurdaten und Biotopkartierungen verglichen. Zu den wichtigen Ergebnissen der vorliegenden Arbeit gehören die Berechnungen von relativen und absoluten Pollenproduktionsraten (PPE und aPPE). Während die PPEs die verhältnismäßige Pollenproduktion der Arten zu einem Referenztaxon beschreiben, ist unter den aPPEs die Pollenproduktion pro Vegetationseinheit, in diesem Fall pro m³ (Biomasse), zu verstehen. Die Ergebnisse zeigen gleich hohe PPE-Werte für Fagus und Pinus und bestätigen im Allgemeinen die PPE-Werte aus Studien, die für andere Regionen Europas erhoben wurden. Die berechneten aPPE-Werte unterscheiden sich dagegen deutlich von den aPPE-Werten in Finnland, wo die aPPE für Pinus um ein zehnfaches geringer ist als in Brandenburg. Dieser Unterschied lässt sich möglicherweise mit einer höheren Nettoprimärproduktion der gleichen Biomasse in Zentraleuropa erklären. Darüber hinaus wurde der Einfluss von Blühalter und Waldstruktur auf PPE Berechnungen evaluiert. Die Ergebnisse zeigen, dass die Berücksichtigung beider Faktoren den größten Einfluss auf die Baumarten hat, die relativ spät den Kronenbereich bzw. ihr Blühalter erreichen, wie z.B. Fagus und Carpinus. Der geringste Einfluss dieser Faktoren zeigt sich für Arten, die bereits nach wenigen Jahren mit der Pollenproduktion beginnen, wie z.B. Betula und Alnus. Für die Berechnung von PPEs und aPPEs muss ein Gebiet um den See (oder das Moor) ermittelt werden, in dem die Pollendaten mit der Vegetation verglichen werden können. Dieses Gebiet für die Berechnung von PPEs wird als „relevant source area of pollen“ (RSAP) bezeichnet. Die RSAP ist definiert als das Gebiet, in dem Pollenprozentdaten und Vegetationsprozentdaten den stärksten Zusammenhang zueinander aufweisen und es zu keiner besseren Korrelation der beiden Variablen in einer weiteren Distanz kommt. Die hier ermittelte RSAP für Brandenburg liegt bei sieben Kilometern und ist damit im Vergleich zu den meisten vorherigen Studien relativ groß. Diese relativ große RSAP lässt sich durch die Quartäre Landschaftsstruktur in Brandenburg erklären, welche durch großräumige Bestände einer Art oder Artenzusammensetzung charakterisiert ist. Des Weiteren zeigen die Ergebnisse dieser Arbeit erstmals, dass PAR für die einzelnen Hauptbaumarten in einem linearen Zusammenhang mit der seeumgebenen Biomasse stehen. Im Gegensatz zu der RSAP ist das Gebiet, welches am stärksten die Variationen der PAR erklärt, relativ klein und erstreckt sich von wenigen Metern bis maximal 2,5 Kilometer vom Seeufer. Die Größe dieses Gebiets variiert zwischen den Arten, was mit der Verbreitung des Pollens und der Abundanz der einzelnen Arten erklärt werden kann. Die Beobachtung, dass der Großteil des Pollens von der nahen Vegetation kommt, bestätigt den Einfluss einer „trunk space“-Komponente eines früheren konzeptuellen Pollenverbreitungsmodells. Die heute genutzten mathematischen Pollenverbreitungsmodelle berücksichtigen diese Komponente jedoch nicht. Nach den Erkenntnissen dieser Studie würde die Berücksichtigung dieser Komponente jedoch zu einer Verbesserung der angewandten Pollenverbreitungsmodelle führen. Die oben genannten Datensätze wurden darüber hinaus für Vergleiche von verschiedenen Pollendiversitätsindexen mit Aspekten der Diversität der Landschaft genutzt. Die Ergebnisse zeigen, dass die Diversität der Pollen zu einem großen Teil mit der Diversität der Landschaft innerhalb eines Kilometers um den See herum erklärt werden kann. Während die nahe Vegetation hauptsächlich die Diversität erklärt, welche sich aus der Anzahl der Arten und deren Abundanz zusammensetzt, ist die „Palynological richness“ von einem größeren Gebiet beeinflusst (sieben Kilometer). Die Gleichverteilung von Pollenkörnen kann somit durch das Verhältnis zwischen der Diversität der Pollen und der „Palynological richness“ beschrieben werden, in dem ein größerer Wert eine größere Gleichverteilung der Arten beschreibt und umgekehrt. Die Ergebnisse dieser Doktorarbeit zeigen, dass die Pollendaten in Abhängigkeit zur Fragestellung ein unterschiedlich großes Einzugsgebiet widerspiegeln. Ein größeres Einzugsgebiet der Pollen wird durch die Komposition der Pollenprozentdaten sowie der Anzahl der Pollentypen beschrieben. Die absolute Abundanz sowie die Diversität der ufernahen Vegetation kann dagegen durch PARs und die Diversität der Pollen interpretiert werden.