Vegetationsökologie Tropischer & Subtropischer Klimate / LV-TWK (B.8)
 
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TU-Berlin > Fakultät VI > Institut für Ökologie > Fachgebiet Ökosystemkunde - Pflanzenökologie
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Subtrop.-Trop.
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    Medit.Gebirge Ost-Sahara- Veg.-Dynamik
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Trockene Mittelbreiten - Verbreitung und Wachstumsbedingungen

Verbreitung der nemoralen Steppen
Hygrothermische Wachstumsbedingungen
Ursachen für die Baumlosigkeit der Steppen
Charakteristische Merkmale
     
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Klimadiagramme des ZB VII: Klimadiagramme
 
Liste mit Pflanzenabbildungen: Artenliste
Trockene Mittelbreiten - Verbreitung und regionale Differenzierung
   
 
Ökozone
N-Amerika
Eurasien
S- und
Mittelamerika
Afrika
Australien
(mit Neuseeland)
Trockene Mittelbreiten
bzw.
ZB VII -
semiaride Steppen
Great Plains von Saskatchewan und Alberta in Kanada bis Texas in den USA (etwa westl. von 95 Grad W) sowie Grosses Becken. Teilweise über 2000 km breiter innerkontinentaler Gürtel von der Ukraine bis zur Wüste Gobi und der Mongolei. Südliches Argentinien (Ostpatagonien).   Neuseeland: kleines Gebiet auf der O-Seite der Südinsel.
  (aus Schultz 2000, S. 26/27 - verändert)
   

Nach Schultz (2000), Ökozonale Gliederung der Erde, gehört diese Zone zu den Trockenen Mittelbreiten (Grassteppen, Halbwüsten und Wüsten -

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Sie liegt in der aussertropischen Westwindzone bzw. zyklonalen Westwinddrift.
(nach Carlson 1994, aus Schultz 2000, S. 275).

   

Nach Walter & Breckle (1983-1994), Ökologie der Erde, Band 3, gehört diese Klimazone zum Zono-Biom (ZB) VII der semiariden Steppen

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Seite öffnenGesamt-Tabelle als Überblick,
sowie die typischen Klimadiagramme, dieser Zone.

   

Die Ökosysteme dieser Klimazone sind generell hoch fragil und die Böden durch anthropogen Einfluss (human impact) stark desertifikationsgefährdet (lat.: desertus facere) bzw. richtiger degradationsgefährdet.
Vgl. dazu MENSCHING, H. (1990, S. 53 ff) und
IUCN, speziell auf S-Russland bezogen.

  • Es handelt sich aktuell um nahezu (!) baumlose Vegetationszonen, deren Grassteppen
    • in N-Amerika Prärien,
    • in S-Amerika Pampa und
    • in Eurasien Steppen (von russisch 'Step') genannt werden.

      In ihren Randgebieten zeigen sich Übergänge zu den Waldsteppen, in ihrer Physiognomie vergleichbar mit den lückigen und mosaikartigen sommerfeuchten tropischen Parklandschaften.

  • Die temperaten Euro-asiatischen semiariden bis ariden Gebiete reichen von der Donau-Mündung (Schwarzes Meer) bis zum Gelben Meer (Pazifik) und im Süden Zentralasiens bis an das Himalaya-Gebirge.

  • Die Grassteppen N-Amerikas (Prärien der Great Plains  [date of access: 14.05.04] bis Arizona und Texas - vgl. Tallgrass "savannas"(!) of Texas  [date of access: 14.05.04] - der USA) und tw. Kanadas (Saskatchewan und Alberta), - vgl. Abb. oben! - sind mit ihrer Nord-Süd-Erstreckung charakteristisch für den gesamten zentralen kontinentalen Bereich.

    Die charakteristische Leelage
    (Ostseite hoher Gebirgszüge oder tiefkontinental) führt wegen der adiabatischen Abkühlung der von Westen anströmenden feuchten Luftmassen auf die Gebirge (Rocky Mountains, Anden) und damit folgenden orografisch bedingten Steigungsregen, zu trockenen Luftmassen auf der Ostseite der Gebirge.

  • Die Pampa S-Amerikas (Argentinien) ist flächenmässig vergleichsweise klein. Sie ist charakteristisch für Gebiete südlich von Buenos Aires und zieht sich in unterschiedlichen Ausformungen bis nach S-Patagonien.

  • Eine sehr kleine semiaride Steppe findet sich auch im äussersten Süden Neuseelands (Südinsel) im Lee einer über 3.000 Meter hohen Gebirgskette.

  • Im Gegensatz zur Savanne weisen die Steppen der trockenen Mittelbreiten (Steppen Eurasiens, Prärien N-Amerikas und Pampas S-Amerikas) keine feuerresistenten und einzelstehenden Bäume mit Schirm-Kronen auf.
 
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Hygrothermische Wachstumsbedingungen der Trockenen Mittelbreiten 
    
 
Veget.-Periode 1
(Monate mit
p[mm]>2tmon[°C]
und tmon≥5°C)a
Monate a mit
tmon≥10°C tmon≥18°C
Jahres-
niederschlag

in mm
Bemerkungen
0-4
(5)
≥1Mon <5°C
5 - 7 ≥4
(5)
<400
sommerlich:
<200 (250)

Im Süden hochkontinentaler Trockengebiete kann die Zahl der Monate mit Mitteltemperaturen von > 18° C auf bis zu 5 steigen. Die winterlichen Monatsmittel liegen meist für 3-5 Monate bei < 5°C. In den nordamerikanischen Steppen fallen im Sommer gebietsweise bis zu etwa 300 mm Niederschläge.

   
  tmon = Monatsmitteltemperatur, p = mittlerer Monatsniederschlag, Zahlenwerte in Klammern stehen für regionale Sonderfälle, die sich zumeist aus kontinentalen oder maritimen oder maritimen Einflüssen oder unterschiedlichen Breitenlagen (Nord-Süd-Differenzierungen) herleiten. (Tabelle und Text aus Schultz 2000, S. 45, Tab. 2.3) 
 
  1: "Die Vegetationsperiode ist (...) die Summe derjenigen Monate innerhalb eines Jahres, deren Mitteltemperaturen tmon ≥5 °C betragen und deren Niederschläge p (in Millimeter) nummerisch den doppelten Temperaturwert tmon (in Grad Celsius) übersteigen (also alle ausreichend warmen Monate mit p [mm] >2 tmon [°C]. Die Zeitspanne, in der diese Bedingungen erfüllt sind, lässt sich aus den Klimadiagrammen von Walter & Lieth leicht und schnell ausmessen. Die für die einzelnen Ökozonen ausgegebenen Werte für Vegetationsperioden beruhen grösstenteils auf solchen Ausmessungen." (aus Schultz 2000, S. 42)
   
Vgl. Sie auch Link internNiederschlagsmengen-Verteilung weltweit !
   
  Die Trockenen Mittelbreiten bilden in ihren Randgebieten Waldsteppen (Makromosaik aus Wald- und Steppeninseln) und sind in ihren charakteristischen Ausprägungen baumlos. Alle Gebiete werden durch geringe und hoch variable Niederschläge sowie in der Regel kalte Winter (Ostpatagonien und Neuseeland jedoch wintermild) gekennzeichnet. In den Trockenen Mittelbreiten der nördlichen Hemisphäre können die Sommer sehr heiss werden.
   
 
 
   

Die Definition sowie die flächenmässige Darstellung der Trockenen Mittelbreiten und ihre Begrenzung in der Literatur ist vor allem in den Grenzregionen unterschiedlich. Auch herrscht keine Einigkeit darüber, wieweit oder ob die Grasländer dieser Zone ohne menschlichen Einfluss wenigstens mosaikartig Waldvegetation tragen würden.

Ausserdem werden Begriffe nicht immer einheitlich gebraucht. Dies hat wesentlich damit zu tun, dass wir Grasländern in unterschiedlichen Klimazonen begegnen, deren Status (ob erst durch menschlichen Einfluss entstanden, oder klimatisch bedingt) nicht immer klar ist.

 

GENERELL GILT FÜR DIESE LV:

 
    • Grasländer der Trockenen Mittelbreiten bzw. gemässigten semiariden Klimazone werden STEPPEN genannt, explizit jedoch Steppen in Eurasien, Prärien in N-Amerika und argentinische (warmgemässigte) Pampa in S-Amerika (inkl. kleine Steppengebiete in S-Patagonien und im Otago-Gebiet Neuseelands).

      In dem Übergangsgebiet von den Winterfeuchten Subtropen zu den ariden Subtropen breiten sich oft Strauchformationen aus, denen Gräser beigemischt sind. Hier wird von einer Strauchsteppe gesprochen.

    • Grasländer der Tropen werden SAVANNEN genannt, die dort eine Übergangszone zwischen den Immerfeuchten und ariden Tropen charakterisieren.

      Eine der Pampa vergleichbare Steppe kann es z.B. dieser Definition nach in S-Afrika nicht geben.
Bzgl. des sogenannten "natürlichen Pflanzenkleides" z.B. der Pampa (einer Langgras- oder Feuchtsteppe) werden von Müller-Hohenstein (1981, S. 143/144) zwei Ansichten vorgestellt: die der Waldanhänger und die der Graslandverfechter. Die Standpunkte dazu werden hier jedoch nicht diskutiert.
 
   
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Ursachen für die Baumlosigkeit der Steppen bzw. Prärien: (nach Walter 1968)
   

"Die Frage, weshalb die Prärie trotzdem - trotz geeigneter Böden - baumlos ist, wurde experimentell durch Auspflanzen von Baumsämlingen mit und ohne Wettbewerb der Graswurzeln beantwortet. Das Ergebnis war, dass Baumwuchs durchaus möglich ist, wenn die Konkurrenz der Gräser ausgeschaltet wird. Nachdem die Präriebrände aufgehört haben, rückt bei der Ausschaltung jeglicher Eingriffe der Wald mit einer Gebüschzone als Vorhut langsam, etwa 1m in 3 - 5 Jahren, gegen die Prärie vor. Aber eine genaue Statistik ergab für das Jahr 1965, dass im Mittel pro Jahr ein Blitzschlagfeuer auf je 5.000 ha Präriefläche kommt; das Feuer ist im Präriegebiet somit ein natürlicher Umweltfaktor zugunsten der Gräser. Man muss auch berücksichtigen, dass die Prärievegetation früher durch die weidenden grossen Bisonherden begünstigt wurden. Dazu kommt noch als Naturexperiment die katastrophale Dürre 1934 - 41, deren Auswirkung auf die Prärievegetation noch 1953 zu erkennen war. Solche periodisch alle Jahrhunderte wiederkehrende Dürreperioden sind sicher für die Baumlosigkeit der Prärie mit verantwortlich."

Und:

"Der Wald verbraucht pro Hektar mehr Wasser als die Steppenvegetation. [...] Der Wasserverbrauch eines Steppenbestandes pro Hektar ist geringer [...] Die Steppe brennt im August und September aus, und die oberirdischen Teile der Pflanzen vertrocknen. Das beweist, dass in dieser Jahreszeit selbst durch die Steppenpflanzen der Wasservorrat des Bodens erschöpft wird."

Aus: Walter, H. (1968) Vegetation der Erde.- VEB Gustav Fischer Verlag, Jena, S. 594 ff, und Walter, H. (1989) Vegetation und Klimazonen.- 6., verb. Aufl. - Stuttgart, Verlag E. Ulmer, 1990. - (UTB ; 14), S. 273.

  • Zusammenfassend lässt sich sagen:

    Die Baumfreiheit ist bedingt durch
    • Klimatische Ursachen (Niederschlagsmenge, -verteilung, periodische Dürre, Spätfröste, Stürme)
    • Feuer (Blitzschlag)
    • Herbivorie (grosse Pflanzenfresser, z.B. Bison, Hirsche, Antilopen, Präriehunde etc.)
    • Geschichte ("Klimazeugen", Steppenklima d. jüngeren Miozän, Diasporenarmut )

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Charakteristische Merkmale
   
 

Allen (!) Trockengebieten sind folgende "feuchteabhängige Standortbedingungen" gemeinsam: (nach Schultz 2000, S. 273)

  • Der Pflanzenwuchs wird durch Dürre auf höchstens 5 Monate des Jahres eingeschränkt.
  • Auch während der Regenzeit kommt es in der Regel zu Wassermangel (extrem hohe Niederschlagsvariabilität bei gleichzeitig geringen Wasservorräten im Boden).
  • Regenfeldbau ist in der Regel nicht und wenn, dann nur mit ergänzender Bewässerung und gleichzeitig schnellwüchsigen und trockenresistenten Nutzpflanzenarten möglich (z.B. Baumwolle).
  • Die "natürliche" Vegetation ist durch xeromorphe Merkmale gekennzeichnet.
    Halophyten - [date of access: 27.08.04] sind häufig.
  • Die oberirdische Biomassenproduktion (PPn) ist sehr niedrig.

  • Flüsse führen häufig nur episodisch Wasser und enden oft in abflusslosen Senken. Bei kontinuierlicher Wasserzufuhr können sich Seen bilden (z. B.
    Aralsee oder
    Chadsee - date of access: 27.08.04), deren Ausdehnungen jedoch dramatisch abnehmen können, wenn das Flusswasser wesentlich für Bewässerungsprojekte verwendet wird.
  • Die zu starke Entnahme von Wasser aus Flusssystemen für Bewässerungszwecke, aber auch zur Versorgung in den Siedlungsgebieten für den stetig steigenden sanitären und hygienischen Bedarf, kann zur Wasserknappheit führen (vgl. aktuelles Beispiel aus den
    USA mit dem Colorado - date of access: 27.08.04), oder auch zur Unbrauchbarkeit des Wassers in den Unterläufen, e.g.
  • "The threat of salinity is a major concern in both the United States and the Republic of Mexico. Salinity affects agricultural, municipal, and industrial users. Damages in Mexico are unquantified, but damages in the United States typically range between $500 million and $750 million per year" -
    Colorado River Basin Salinity Control Program - date of access: 27.08.04).

  • Es kommt zu aszendierenden (von unten nach oben, weil Niederschlag < Verdunstung) Bodenwasserbewegungen. Leicht lösliche Salze (z.B. Calciumcarbonat, Calciumsulfat etc.) werden an die Bodenoberfläche geführt und dort akkumuliert. Es kann zu Kalk- oder Salzkrustenbildungen kommen.
   
 
mittlere Temp. in C° im Juli mittl. jährlicher Niederschlag in mm
18 350
24 700
28 900
  Die untere Grenze zur Wüste liegt bei 150 - 300mm Niederschlag/a
  Tab. oben: Vom Wald zur Steppe: Die ungefähre thermo-hygrische Waldgrenze
   
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© Harald Kehl - TU-Berlin - Institut für Ökologie



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