dc.contributor.advisor | Schmidt, Wolfgang Prof. Dr. | de |
dc.contributor.author | Kompa, Thomas | de |
dc.date.accessioned | 2005-01-12T12:12:54Z | de |
dc.date.accessioned | 2013-01-18T10:57:10Z | de |
dc.date.available | 2013-01-30T23:51:26Z | de |
dc.date.issued | 2005-01-12 | de |
dc.identifier.uri | http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B6E5-0 | de |
dc.identifier.uri | http://dx.doi.org/10.53846/goediss-2283 | |
dc.description.abstract | In den Jahren 1998-2001 wurden im südwestlichen
Harzvorland in windgeworfenen Buchen-Wäldern auf
Zechstein und auf Unterem Buntsandstein
vegetationsökologische und gehölzkundliche Erhebungen
auf Dauerflächen durchgeführt, um die
Sukzessionsdynamik und Regeneration dieser
Waldökosysteme nach dem lokalen Orkan von 1997 in
Abhängigkeit von Standort, ehemaliger
Nutzungsgeschichte, aktueller forstlicher
(Nicht-)Behandlung und Störungsflächengröße zu
studieren. Die untersuchten Bestände lassen sich grob
in basenreich-flachgründige (Gips/Dolomit, Rendzina,
Carici-Fagetum),
basenreich-tiefgründige (Dolomit, Rendzina-Braunerde,
Hordelymo-Fagetum) und
basenärmere Standorte (Buntsandstein, lössüberdeckte
Braun- oder Parabraunerde, Galio
odorati-, Luzulo-Fagetum) einteilen.
Gemeinsamkeiten zwischen den Varianten ergaben sich
hinsichtlich der über die ersten vier Jahre
kontinuierlich, aber auf unterschiedlichem Niveau
ansteigenden Artenzahlen. Dabei waren basenreiche
Standorte artenreicher als basenarme, geräumte
artenreicher als belassene sowie flachgründige
artenreicher als tiefgründige. Auf den produktiveren
Dolomit- bzw. Buntsandstein-Standorten kam zu einer
sehr starken Strauchschichtexpansion (Gehölze über 50
cm Wuchshöhe), auf den flachgründigen
Gipskarst-Standorten dagegen vorerst nicht.
Bei Unterteilung des Arteninventars in
ökologisch-funktionale Artengruppen zeigte sich bei
qualitativer Betrachtung überall eine große Konstanz
der entsprechenden Spektren im Untersuchungszeitraum,
bezüglich der Dominanzverhältnisse kam es jedoch
standortsabhängig zu teilweise massiven Verschiebungen
zugunsten von Pioniervegetation. Die
basenreich-flachgründigen Standorte waren durch meist
krautige Schlagflur- und Ruderalarten und eine
mittelstarke Naturverjüngung (Esche, Berg- und
Spitz-Ahorn, Buche) dominiert, die
basenreich-tiefgründigen Standorte durch hohe Anteile
der alten Waldbodenflora sowie eine sehr starke
Naturverjüngung (Esche, Buche) und die basenärmeren
Standorte durch ausgedehnte Pionierstrauchfluren
(Himbeere, Holunder, Brombeere) bei relativ schwacher
Naturverjüngung (v.a. Buche). Pionierbaumarten kamen
kaum vor. Insgesamt ließ sich ein Überdauern
Laubwald-typischer Arten beobachten (im Zechstein
ausgeprägter als im Buntsandstein), was sich in den
konstanten oder zunehmenden absoluten Deckungssummen
entsprechender Artengruppen zeigte. Offenbar werden
sich relativ günstige Standorte mit guter Wasser-,
Basen- und Nährstoffversorgung und tiefgründigen Böden
(hier: Hordelymo-Fagetum)
sehr schnell in Richtung Klimaxgesellschaft entwickeln,
während Standorte mit geringerer Basenversorgung (hier:
Galio odorati-,
Luzulo-Fagetum) dafür etwas länger brauchen
werden. Die flachgründigen Gipskarst-Standorte (hier:
Carici-Fagetum) nehmen
diesbezüglich vermutlich eine Mittelstellung ein.
Während auf tiefgründigen Dolomit-Standorten die
Waldregeneration weitestgehend unabhängig von der
Störungsflächengröße verläuft, wurde auf Buntsandstein
mit zunehmender Störungsflächengröße (d.h. abnehmender
Überschirmung) Pioniervegetation immer dominanter,
sanken die Sämlingszahlen der Laubbaumarten
beträchtlich und verlor die Buche Anteile an der
Naturverjüngung, ohne jedoch ihre Dominanz einzubüßen.
In kleineren Windwurflücken auf Buntsandstein scheint
die Waldregeneration hin zur standortstypischen
Buchen-Waldgesellschaft unmittelbar gewährleistet, im
Flächenwurf wird sie konkurrenzbedingt verzögert.
Unterschiede zwischen geräumten und belassenen Flächen
ließen sich durch unterschiedlich starke Präferenzen
einzelner Arten in einer der beiden Nutzungsvarianten
feststellen. Im Buntsandstein gehören hierzu generell
Stör- und Verlichtungszeiger (sowohl im belassenen als
auch im geräumten Windwurf), im Zechstein betraf dies
auf belassenen Flächen v.a. Laubwaldarten, auf
geräumten eine Mischung aus verschiedenen
Gruppen.
Obwohl sich das Arteninventar aufgeklappter
Wurzelteller und das ihrer Umgebungsfläche in allen
Fällen erstaunlich ähnlich war, fungierten die
Wurzelteller besonders auf den produktiveren und
Strauchschicht-reichen Dolomit- bzw.
Buntsandstein-Standorten als bevorzugter
Ausbreitungsort für Pioniersträucher, aber auch für
licht- und und stickstoffzeigende Hemikryptophyten
sowie für Arten ohne vegetatives Ausbreitungsvermögen.
Typische Laubwaldarten, Geophyten und Baumjungwuchs
waren dort nur relativ schwach verbreitet. Dagegen
verlief auf den flachgründigen, Strauchschicht-armen
Gips/Dolomit-Standorten die Vegetationsentwicklung auf
Wurzeltellern und ihrer Umgebungsfläche auch
quantitativ recht ähnlich und äusserst dynamisch.
Standortsunabhängig veränderten sich die anfangs
überwiegend vegetationsarmen Wurzelteller floristisch
stärker als ihre Umgebungsfläche. Die daraus
resultierende Angleichung erfolgt auf flachgründigen
Standorten schneller als auf tiefgründig-produktiven.
Ebenfalls standortsunabhängig war jeweils ein Drittel
des Gesamtarteninventars der Untersuchungsflächen nicht
auf Wurzeltellern zu finden.
Die im Harzvorland beobachteten
Windwurf-Sukzessionsmuster können als zwischenzeitliche
und unterschiedlich stark ausgeprägte Überlagerung der
alten Waldbodenflora, weniger als zeitliche Abfolge
floristisch streng unterscheidbarer Artenkombinationen
aufgefasst werden. Dieser Prozess ist hauptsächlich vom
Standort, mit zunehmender standörtlicher Ungunst auch
von der Störungsflächengröße abhängig und schließt eine
teilweise massive Verschiebung in den
Dominanzverhältnissen der Arten mit ein. Von einer
generellen Ablösung des standortstypischen
Buchen-Waldes ist aber weder im Harzvorland noch in
vergleichbaren Windwurfgebieten auszugehen. | de |
dc.format.mimetype | application/pdf | de |
dc.language.iso | ger | de |
dc.rights.uri | http://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyr_diss.html | de |
dc.title | Die Initialphase der Vegetationsentwicklung nach Windwurf in Buchen-Wäldern auf Zechstein- und Buntsandstein-Standorten des südwestlichen Harzvorlandes | de |
dc.type | doctoralThesis | de |
dc.title.translated | The initial phase of plant succession in windthrown beech (Fagus sylvatica) forests on base-rich and acidic sites in the Harz mountain foothills of southern Lower Saxony, Germany | de |
dc.contributor.referee | Schmidt, Wolfgang Prof. Dr. | de |
dc.date.examination | 2004-11-03 | de |
dc.subject.dnb | 580 Pflanzen (Botanik) | de |
dc.description.abstracteng | Vegetation development following a local summer
storm in 1997 was studied in windthrown beech
(Fagus sylvatica) forests
on base-rich Zechstein sites (gypsum karst and
dolomitic limestone) as well as on acidic Bunter
Sandstone in the foothills of the Harz Mountains
(southern Lower Saxony) from 1998 through 2001. Plant
succession and natural reforestation of these stands
are discussed relative to site conditions (base-rich
vs. acidic and deep vs. shallow soils), intensity of
initial disturbance (unthrown stands, gaps, extensively
thrown stands), previous forest management (managed
stands vs. natural forests) and current treatment or
lack thereof (abandoned windthrown vs. artificially
afforested plots).
After four years, all extensively windthrown stands
were characterised by steadily increasing numbers of
species. Base-rich stands showed a higher species
diversity than acidic, artificially afforested plots
were more diverse than abandoned, and stands on shallow
soils contained more species than those on deep. All
stands except those on shallow gypsum karst showed a
strong expansion of the shrub layer while the field
layer stagnated or slightly decreased. The following
trisection could be worked out by analysing functional
species groups on extensively thrown stands:
1. Base-rich, deep soils on dolomitic limestone (e.g.
Hordelymo-Fagetum):
dominance of forest floor species and a very
individual-rich natural regeneration of the climax
trees (mostly Fraxinus
excelsior, further more Fagus sylvatica and Acer pseudoplatanus). 2. Base-rich,
shallow soils on gypsum karst (e.g. Carici-Fagetum): stands are covered by
increasing pioneer vegetation (especially herbs of the
Artemisietea and
Epilobietea); the
population density of the natural regeneration is
medium-ranged and includes Fraxinus excelsior, Fagus sylvatica, Acer
pseudoplatanus, A. platanoides, Ulmus glabra and
Tilia platyphyllos. 3.
(More or less) Acidic soils on Bunter Sandstone (e.g.
Galio odorati-,
Luzulo-Fagetum): pioneer shrubs dominate (mostly
Rubus idaeus, further more
Sambucus racemosa, S. nigra
and Rubus fruticosus agg.);
the population density of natural regeneration is
relatively low and dominated by Fagus sylvatica.
Pioneer trees such as Betula
pendula or Salix
caprea hardly occured until after four years
following the windthrow. Typical Querco-Fagetea species were nowhere
outcompeted. Even on gypsum karst and Bunter Sandstone
the forest floor species perennate under different
types of pioneer vegetation and keep constant or partly
increasing absolute coverages.
Especially on acidic soils the course of natural
vegetation depends upon the severity of disturbance.
The larger the disturbed area, the more the pace of
natural reforestation toward a climax community is
retarded and pioneer vegetation becomes dominant. Beech
sapling number and percentual share of the climax
species Fagus sylvatica,
strongly decrease along a gradient from unthrown stands
over gaps to large disturbed areas. In small windthrown
gaps, natural regeneration of beech seems to be secure,
but in extensively windthrown stands the initially
established shrubs outcompete the beech. In opposition
to this, natural reforestation on base-rich, deep soils
proceeds very rapidly and seems to be independently
from the severity of disturbance. Here, natural
regeneration of the climax trees and the old forest
floor vegetation dominate even under conditions of
large scale windthrow. The vegetation development on
shallow gypsum karst stands probably represents an
intermediate successional pathway.
Plant succession on root plates of uprooted trees
caused a (especially quantitative) floristic adjustment
between these microsites and the surrounding plot which
proceeded faster on shallow than on deep soils. On deep
(productive) soils root plates were preferred by light
indicating species and pioneer vegetation that
increased their coverages stronger here than on the
surrounding plot. On shallow (less productive) soils a
nearly identical development on both subsites could be
observed. Although one third of the whole species pool
did not occur on root plates, an analysis of functional
species groups showed no qualitative differences
between these microsites and their surrounding and
further more stable spectra within the first four years
of succession on both subsites.
A site-dependent gradient of natural regeneration from
base-rich to acidic conditions can be shown. The more
base-rich the substrate, the faster and more
independently from severe extrorse disturbance natural
reforestation proceeds. Among all investigated stands,
beech forests on base-rich, deep soils show the most
resilient response to natural disturbance. A complete
species-change can´t be confirmed for Central European
beech forests growing in their optimal phase.
Succession in these forest communities doesn´t involve
major species changes but rather temporal changes of
dominance of residual species. A replacement of the
typical beech forest communities caused by windthtrow
can´t be expected - neither in the investigated nor in
comparable areas. | de |
dc.contributor.coReferee | Dierschke, Hartmut Prof. Dr. | de |
dc.subject.topic | Mathematics and Computer Science | de |
dc.subject.ger | Buchen-Wald | de |
dc.subject.ger | Gipskarst | de |
dc.subject.ger | Dolomit | de |
dc.subject.ger | Buntsandstein | de |
dc.subject.ger | Harzvorland | de |
dc.subject.ger | Waldregeneration | de |
dc.subject.ger | Sukzession | de |
dc.subject.ger | Windwurf | de |
dc.subject.ger | Hordelymo-Fagetum | de |
dc.subject.ger | Carici-Fagetum | de |
dc.subject.ger | Galio odorati-Fagetum | de |
dc.subject.ger | Luzulo-Fagetum | de |
dc.subject.eng | beech (Fagus sylvatica) forest stands | de |
dc.subject.eng | base-rich soils | de |
dc.subject.eng | acidic soils | de |
dc.subject.eng | Harz Mountain foothills | de |
dc.subject.eng | natural reforestation | de |
dc.subject.eng | plant succession | de |
dc.subject.eng | windthrow | de |
dc.subject.eng | Hordelymo-Fagetum | de |
dc.subject.eng | Carici-Fagetum | de |
dc.subject.eng | Galio odorati-Fagetum | de |
dc.subject.eng | Luzulo-Fagetum | de |
dc.identifier.urn | urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-83-8 | de |
dc.identifier.purl | webdoc-83 | de |
dc.affiliation.institute | Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie | de |
dc.identifier.ppn | 478969384 | de |