Hypsometrischer Klima- und Bodenwandel in Bergregenwaldökosystemen Boliviens

Abstract

In den Bergregenwaldökosystemen Boliviens wurde der hypsometrische Wandel von Boden, Klima und Streufall untersucht und der Zusammenhang der Vegetationsverbreitung mit den abiotischen Faktoren dargestellt.Die Böden des Untersuchungsgebietes sind geprägt durch eine hohe Azidität, niedrige Kationenaustauschkapazität und eine hohe Al - Sättigung in den Mineralhorizonten und mächtigen organischen Auflagen von 30cm. Die unterschiedliche Bodengenese auf gleichem Ausgangsgestein deutet auf differierende hydrologische Bedingungen in den Vegetationseinheiten hin. Es ergeben sich drei Stadien der Bodenentwicklung: Im Lower Montane Forest (1700 bis 2100m ü.M.) sind erste Tendenzen einer Sesquioxidverlagerung festzustellen. Im Upper Montane Cloud Forest (2100m bis 3000m ü.M.) dominieren podsolige Prozesse, wie die Bildung bzw. Verlagerung von metallorganischen Komplexen. Im Subalpine Cloud Forest (3000m bis 3400m ü.M.) ist eine zunehmende Ausprägung eines hydromorphen Bodenmilieus vorhanden. Das Vorhandensein oder Nichtvorhandensein von allochthonem Material (Löss), gravitativen Prozessen (Erdrutschungen) und Relieflagen modifizieren die Muster der Bodenbildung.Das Klima des Bergnebelwaldes ist geprägt durch das regelmäßige Nebel - und Wolkenaufkommen ab den Höhen von 2200m. Das regelmäßige Nebelaufkommen führt zu einer durchschnittlichen Reduktion der kurzwelligen Globalstrahlung im LMF um 37%, im UMCF 58% und im SCF 62% im Vergleich zur potentiellen Strahlung. Die durchschnittliche potentielle Evapotranspiration (PET) sinkt von 3.3mm d-1 auf 1.3mm d-1 bzw. 1.1mm d-1. Die deutlich zunehmenden Jahresniederschläge von 2310 mm a-1 LMF, auf 3970 mm a-1 im UMCF und im SCF 5150 mm a-1 und die abnehmende PET führen zu einem linearen Anstieg der Bodenfeuchte. Trotz der deutlichen Unterschiede in Bezug auf die kurzwellige Strahlung und die PET zwischen dem LMF und den höheren Vegetationseinheiten scheinen die meteorologischen Faktoren nur einen indirekten Einfluss auf die Vegetationsverteilung zu haben.Es bestehen große Unterschiede in der Nährstoffdynamik der drei Vegetationseinheiten LMF, UMCF und SCF. Diese Differenzen basieren hauptsächlich auf den unterschiedlichen Einträgen von Biomasse der abfallenden Streu und in der unterschiedlich schnellen Zersetzung dieser Streu. In den organischen Auflagen im UMCF und im SCF sind gleich viel oder mehr Nährstoffe akkumuliert wie im LMF, da die organischen Auflagen in den oberen Vegetationseinheiten wesentlich mächtiger sind als im LMF. Es besteht daher kein absoluter Nährstoffmangel. Die N- Mineralisierung wird mit zunehmender Höhe am stärksten reduziert, so dass wahrscheinlich neben einem S- Mangel der N-Mangel insbesondere in den oberen Vegetationseinheiten am gravierensten wirkt.Die statistische Analyse zeigt, dass die Vegetation in ihrer Verbreitung und in ihrer Bestandesstruktur hauptsächlich durch die hohe Bodenfeuchte in den oberen Vegetationseinheiten beeinflusst wird, da aufgrund der verringerten Mineralisierung die Nährstoffverfügbarkeit reduziert ist und die niedrigen Sauerstoffgehalte zu ungünstigen Wurzelwachstumsbedingungen führen.