Bestimmung wichtiger Pflanzenmerkmale (plant traits) für drei Zwergstraucharten entlang von Nutzungsgradienten. Juniperus communis, Vaccinium myrtillus, Vaccinium vitis-idaea

Tesis , 2022 , 102 Páginas , Calificación: 2,0

Biología - Ecología

Zwergsträucher breiten sich auf den Almen immer weiter aus und beeinflussen dadurch ihre direkte Umgebung. Die Zwergstraucharten Vaccinium vitis-idaea, Vaccinium myrtillus und Juniperus communis versauern die Almböden zunehmend. Ziel dieser Arbeit ist es, Methoden zu entwickeln, mit welchen die Biomasse dieser Sträucher direkt im Feld abgeschätzt werden kann. Die Pflanzen wurden geerntet, anschließend wurde der mittlere Stammdurchmesser erfasst und mit den überirdischen Kompartimenten (Blätter, grüne und holzige Stämmchen) in ein allometrisches Verhältnis gesetzt, also Eichkurven erstellt.

Der Begriff einer Alm in Tirol wird in der Gesellschaft mit grünen, fruchtbaren Bergwiesen und vielen Weidetieren assoziiert. Bei näherer Betrachtung fällt jedoch auf, dass sehr große Bereiche auf unseren Almen nicht mehr bewirtschaftet werden. Dieser Trend ist erst im letzten halben Jahrhundert entstanden. Alpine Landwirtschaft gibt es seit dem Neolithikum; zwischen 5500 und 4000 v. Chr. wurden erste Almen vom Menschen zwecks Viehzucht genutzt.

Almen sind meist an oder auch über der Waldgrenze zu finden – viele von ihnen sind durch Waldrodungen entstanden. Die größten Auswirkungen der Landwirtschaft auf den Alpenraum sind erst seit dem Mittelalter beobachtbar. Die Bevölkerung wuchs in dieser Zeit massiv an, weshalb nicht nur in Tallagen, sondern auch in den montanen und hochmontanen Gebieten Siedlungen gegründet wurden. Somit entwickelten sich viele Bauernhöfe, durch welche die Landwirte die ihnen umgebene Fläche bewirtschafteten. Der Wald wurde durch Rodungen zu diesen Zwecken auf seinen natürlichen Flächen verdrängt.

Im 19. und 20. Jahrhundert breiteten sich aufgrund der beginnenden und zunehmenden Industrialisierung neue Berufszweige aus, weshalb die Landwirtschaft zunehmend unattraktiver wurde. Landwirte mussten sich zunehmend gegen den wachsenden, globalen Markt durchsetzen, wobei die Berglandwirtschaft kaum oder nicht mehr rentabel und viele ungünstig gelegenen Landwirtschaftsflächen aufgegeben wurden. Um die Agrikultur dennoch betreiben zu können, konzentrierten sich diese auf die günstigeren Lagen im Tal.

INHALTSVERZEICHNIS

1 Einleitung
1.1 Sukzession
1.1.1 Ursachen der Sukzession
1.1.2 Wirkung der Sukzession und weitere wachstumsverandernde Parameter
1.1.3 Veranderung der Waldgrenze durch Sukzession
1.2 Pflanzenpyhsiologische Vorgange
1.3 Zielsetzung und Hypothesen

2 Untersuchungsgebiet
2.1 Geografische Lage
2.2 Geologie
2.3 Klima
2.4 Besiedlungs- und Nutzungsgeschichte
2.5 Vegetation
2.5.1 Mahwiese
2.5.2 Weide
2.5.3 Brache
2.5.4 Feuchtwiesen und Moore

3 Material und Methoden
3.1 Untersuchte Zwergstraucharten
3.1.1 Vaccinium vitis-idaea
3.1.2 Vaccinium myrtillus
3.1.3 Juniperus communis
3.2 Methoden
3.2.1 Messungen im Feld
3.2.2 Messungen im Labor

4 Ergebnisse
4.1 Vaccinium myrtillus
4.1.1 Allometrischer Zusammenhang zwischen Stammchendurchmessern und Biomassekompartimenten
4.1.2 Gesamtbiomasse und Biomasse einzelner Kompartimente pro Individuum
4.1.3 Korrelation: Flache der Individuen zur Masse der einzelnen Pflanzenteile
4.1.4 Korrelation: Volumen der Individuen zur Masse der einzelnen Pflanzenteile
4.2 Vaccinium vitis-idaea
4.2.1 Allometrischer Zusammenhang zwischen Stammchendurchmessern und Biomassekompartimenten
4.2.2 Gesamtbiomasse und Biomasse einzelner Kompartimente pro Individuum
4.2.3 Korrelation: Flache der Individuen zur Masse der einzelnen Pflanzenteile
4.2.4 Korrelation: Volumen der Individuen zur Masse der einzelnen Pflanzenteile
4.3 Juniperus communis

5 Diskussion
5.1 Methoden zur Erstellung von allometrischen Funktionen
5.2 Biomasseverteilung bei Zwergstrauchern und deren Wachstumsbedingungen
5.3 Auswirkungen des Vorhandenseins von Zwergstrauchern auf deren direkte Umgebung
5.4 Ausblick

6 Fachdidaktischer Teil
6.1 Voruberlegungen
6.2 Lernen an auRerschulischen Lernorten
6.3 Lehrplanbezug und BNE
6.4 Unterrichtsplanung
6.4.1 Ausformulierung des Plans
6.4.2 Stundenbild 1 - theoretische Vorarbeit in der Schule
6.4.3 Stundenbild 2 - Exkursion ins Feld
6.4.4 Stundenbild 3 - Nachbearbeitung der Exkursion
6.4.5 Protokoll fur das gesamte Modul und Arbeitsblatter
6.4.6 Arbeitsblatter
6.4.7 MethodenblatterError! Bookmark not defined.

7 Literatur

Zusammenfassung

Zwergstraucher breiten sich auf den Almen immer weiter aus und beeinflussen dadurch ihre direkte Umgebung. Die Zwergstraucharten Vaccinium vitis-idaea, Vaccinium myrtillus und Juniperus communis versauern die Almboden zunehmend (OBERDORFER 2001). Ziel dieser Arbeit war, Methoden zu entwickeln, mit welchen die Biomasse dieser Straucher direkt im Feld abgeschatzt werden kann. Die Pflanzen wurden geerntet, anschlieBend wurde der mittlere Stammdurchmesser erfasst und mit den uberirdischen Kompartimenten (Blatter, grune und holzige Stammchen) in ein allometrisches Verhaltnis gesetzt, also Eichkurven erstellt. Daraus ergaben sich gultige Funktionen, mit welchen aufgrund des mittleren Stammdurchmessers, der Flache oder des Volumens dieser Straucher auf die mittlere Biomasse der Kompartimente geschlossen wird. Dies ist moglich, da die Masse der Straucher mit dem mittleren Stammdurchmesser in einem allometrischen Verhaltnis steht. Als beste Methode erwies sich dabei, den mittleren Stammdurchmesser zu berechnen und uber polynomische, lineare oder exponentielle Funktionen die Biomasse einzelner Kompartimente zu erfassen. Bei dieser Methode ergaben sich bei jeder Strauchart R[2]-Werte von nahezu 1, wobei die Methoden der Berechnung uber die Flache und das Volumen geringere R[2]- Werte aufwiesen. Auch konnte bestatigt werden, dass das Strauchwachstum zu einem erheblichen Teil vom umgebenden Boden und somit von den Nahrstoffen im Boden abhangt. Mittels der in dieser Arbeit entwickelten Methoden ist es moglich, die Biomasse einzelner Individuen im Feld abzuschatzen, wobei in weiterer Folge auf einzelnen Standorten auf die Gesamtbiomasse der besagten Straucher geschlossen werden kann. Um dieses Thema in der Schule umzusetzen, wird das Unterrichtskonzept einer dreiteiligen Projektarbeit vorgestellt, welche aus einer theoretischen Vorbereitung, einer Exkursion und einer praktischen Nachbereitung in der Schule besteht.

Abstract

Dwarf shrubs are spreading more and more on alpine pastures, thus influencing their immediate environment. The dwarf shrub species Vaccinium vitis-idaea, Vaccinium myr- tillus and Juniperus communis increasingly acidify the alpine soils (OBERDORFER 2001). The aim of this work was to develop methods to estimate the biomass of these shrubs directly in the field. The plants were harvested, then the mean stem diameter was recorded and put into an allometric relationship with the above-ground compartments (leaves, green and woody stems), i.e. calibration curves were generated. This resulted in valid functions with which the average biomass of the compartments can be inferred based on the average stem diameter, the area or the volume of these shrubs. This is possible because the mass of the shrubs has an allometric relationship with the mean trunk diameter. The best method proved to be calculating the mean stem diameter and using polynomial, linear or exponential functions to determine the biomass of individual compartments. This method yielded R[2]-values close to 1 for each shrub species, with the methods of calculating by area and volume having lower R[2]-values. It was also con­firmed that shrub growth depends to a considerable extent on the surrounding soil and thus on the nutrients in the soil. By means of the methods developed in this work, it is possible to estimate the biomass of single individuals in the field, where subsequently on single sites the total biomass of the said shrubs can be inferred.

In order to implement this topic in school, the teaching concept of a three-part project work is presented, which consists of a theoretical preparation, an excursion and a prac­tical follow-up in school.

1 EINLEITUNG

Der Begriff einer „Alm“ in Tirol wird in der Gesellschaft mit grunen, fruchtbaren Bergwiesen und vielen Weidetieren assoziiert. Bei naherer Betrachtung fallt jedoch auf, dass sehr groBe Bereiche auf unseren Almen nicht mehr bewirtschaftet werden. Dieser Trend ist erst im letzten halben Jahrhundert entstanden (TASSER und TAPPEINER 2007, TASSER et al. 2016). Alpine Landwirtschaft gibt es seit dem Neolithikum; zwischen 5500 und 4000 v. Chr. wurden erste Almen vom Menschen zwecks Viehzucht genutzt (OEGGL und NICOLUSSI 2009). Almen sind meist an oder auch uber der Waldgrenze zu finden - viele von ihnen sind durch Waldrodungen entstanden (KOLLMANN et al. 2019). Die groBten Auswirkungen der Landwirtschaft auf den Alpenraum sind erst seit dem Mittelalter beobachtbar. Die Bevolkerung wuchs in dieser Zeit massiv an, weshalb nicht nur in Tallagen, sondern auch in den montanen und hochmontanen Gebieten Siedlungen gegrundet wurden. Somit entwickelten sich viele Bauernhofe, durch welche die Landwirte die ihnen umgebene Flache bewirtschafteten (BENDER 2009, WERNER 1981). Der Wald wurde durch Rodungen zu diesen Zwecken auf seinen naturlichen Flachen verdrangt (HAMPICKE 2018). Im 19. und 20. Jahrhundert breiteten sich aufgrund der beginnenden und zunehmenden Industrialisierung neue Berufszweige aus, weshalb die Landwirtschaft zunehmend unattraktiver wurde. Landwirte mussten sich zunehmend gegen den wachsenden, globalen Markt durchsetzen, wobei die Berglandwirtschaft kaum oder nicht mehr rentabel und viele ungunstig gelegenen Landwirtschaftsflachen aufgegeben wurden. Um die Agrikultur dennoch betreiben zu konnen, konzentrierten sich diese auf die gunstigeren Lagen im Tal (TASSER 2011). Es kam zu zahlreichen HofschlieBungen und viele junge Menschen zogen in die Stadte, anstatt den heimischen Hof zu ubernehmen (ZAK 2003). Da die Landwirtschaft weltweit immer starker industrialisiert wird und sich Klein- und Mittelbetriebe kaum noch gegen groBe Konzerne der Lebensmittelproduktion durchsetzen konnen, hat die kleinstrukturierte Landwirtschaft aber nicht nur im Alpenraum gegenuber anderen Sektoren (vor allem Industrie, Dienstleistung, Tourismus) in Bezug auf ihre Rentabilitat kaum Chancen und wird daher immer weiter zuruckgedrangt (GUGGENBERGER 2012). Die letztgenannten Sektoren erzielen tendenziell bessere Einnahmen als die klassische Landwirtschaft, was auch bewirkt, dass viele landwirtschaftliche Betriebe nur noch nebenerwerbstatig gefuhrt werden (TASSER 2011). Um dem entgegenzuwirken, werden von der EU und den Nationalstaaten zahlreiche Forderpakete fur Landwirte vergeben, wodurch die Berglandwirtschaft teilweise aufrechterhalten werden kann (STATISTA 2018). Trotzdem kommt es weiterhin zu einem stetigen Ruckgang der Bergbauernbetriebe in Osterreich (LAND TIROL 2019).

1.1 SUKZESSION

Aufgrund der Auflassung vieler Betriebe werden zahlreiche Almen nicht mehr bewirtschaftet, weshalb die Vegetation jetzt in ihre ursprungliche Ausgangslage zuruckkehrt. Viele Almflachen sind aus der Rodung von Waldgebieten entstanden. Ab dem Zeitpunkt, wo diese nicht mehr bewirtschaftet werden, beginnt der Prozess der sekundaren Sukzession. Im Laufe der Zeit siedeln sich auf den Wiesen und Weiden immer mehr Zwergstraucher und in weiterer Folge auch Baume an (TASSER und TAPPEINER 2007, TASSER et al. 2016). Das Aufgeben dieser Wiesen- und Weideflachen wird als „Brachlegung“ bezeichnet, welches eine „sekundare Sukzession" zur Folge hat. Der Begriff einer „Brache“ wurde bereits in den 70er-Jahren verwendet und leitet sich vom altdeutschen Wort „brahha“ (brechen) ab. Damals wurde das Wort im Zusammenhang mit der Acker- bzw. der damals ublichen „Dreifelderwirtschaft“ genutzt. Wenn ein Stuck Ackerflache nicht besetzt wurde, damit sich nach einer bodenauslaugenden Ernte wieder Nahrstoffe im Boden ansammeln konnen, lag es „brach“ (SURBER et al. 1973). Allgemein bedeutet dieser Terminus, dass ein ehemals bewirtschaftetes Stuck Land aufgelassen wird und seiner naturlichen Entwicklung uberlassen ist (LUSCHER et al. 2001). Die Vegetation entwickelt sich langsam wieder in einen Wald zuruck. Dieser Entwicklungsprozess durchlauft vier Stadien bzw. Phasen:

- Gras- oder Kraut-Phase
- Stauden-Phase
- Strauch-Phase
- Baum-Phase

In der Gras- bzw. Krautphase entwickelt sich aus den ehemals lockeren Grasbestanden ein dichter „Grasfilz“, welcher kaum noch abgebaut wird. In der Stauden-Phase kommt es zu einer Ansiedelung von hochwuchsigen Pflanzen, wodurch die Grasphase teilweise verdrangt wird. In der Strauch-Phase wachsen Straucher auf den Brachflachen, welche sich oftmals aus angrenzenden Waldgebieten ausbreiten. Letztendlich wachsen einzelne Baume auf der Brache, womit das Stadium der Baumphase erreicht ist. Da die Krauter und Straucher immer mehr ausgedunkelt werden, setzt sich zunehmend die Waldvegetation durch (SURBER et al. 1973). Zu erganzen gilt, dass die Grasphase im Almbereich direkt in die Strauch- und anschlieBend in die Baumphase ubergehen kann.

Nach dem Auflassen von extensiv und intensiv genutzten Grasflachen ist die Grasphase uber mehrere Jahre stabil, je nach Standort breiten sich nach etwa 10-30 Jahren Zwergstraucher aus (KHORCHANI et al. 2021). Dieser Prozess verlauft an der Waldgrenze viel langsamer als auf Hohen uber dieser (TASSER und TAPPEINER 2002).

1.1.1 Ursachen der Sukzession

Bezuglich der treibenden Faktoren fur die sekundare Sukzession unterscheiden LUSCHER et al. (2001) endogene, exogene und neogene Faktoren. Endogene Faktoren sind jene, welche nicht verandert werden konnen und bereits am Standort vorhanden sind, beispielsweise die Hangneigung, die Exposition, die Hohenlage oder die Sonneneinstrahlung. Endogene Krafte wirken immer „von innen“ auf ein Objekt ein, wohingegen exogene Krafte dieses Objekt „von aufcen" modifizieren (AHNERT 2015, NEBE 1992). Exogene Faktoren gehen von der umgebenden Vegetation aus. Gibt es beispielsweise in der Nahe der Brache Baume, welche andere Straucher an der Ausbreitung hindern, herrscht unter den Individuen ein Konkurrenzdruck, wobei sich die Individuen mit dem starkeren Durchsetzungsvermogen bzw. den gunstigeren Standortbedingungen ausbreiten. Auch muss beachtet werden, dass nicht alle Pflanzen veranderte Standortbedingungen (z.B. mehr Schatten durch hochwachsende Baume) tolerieren und daher den Standort nicht mehr besiedeln (THOMASIUS 1992). Bei den neogenen Faktoren der Sukzession handelt es sich um jene, welche aufgrund der Verbrachung entstehen wie beispielsweise die Bodenversauerung. Dadurch, dass das Gras und das anfallende Streu nicht mehr abgebaut wird, verwittert dieses, woraufhin C und N im Boden zu- und der Calciumgehalt abnimmt. Dies fuhrt zu einer Absenkung des pH-Wertes im Boden (LUSCHER 2001, GRYSCHKO und HORLACHER 1997). Somit bildet sich bei den neogenen Faktoren ein Kreislauf, da die Bodenversauerung die Verstrauchung weiter antreibt, welche wiederum den Boden weiter versauern lasst. Andere Saurequellen sind Niederschlage wie Regen oder Schnee, wodurch ebenfalls H3O+-Ionen in den Boden gelangen. Der pH-Wert ist also eine variable GroBe, welche sich je nach Bodenzusammensetzung, Sommer- oder Wintersaison sowie den Witterungsbedingungen andert (ZEHETNER 2014).

1.1.2 Wirkung der Sukzession und weitere wachstumsverandernde Parameter

Aufgrund der Versauerung des Bodens wird das Strauchwachstum gefordert. Beispielsweise bevorzugen die in dieser Arbeit untersuchten Zwergstraucher Vaccinium myrtillus und Vaccinium vitis-idaea saure Boden (OBERDORFER 2001). Ein weiterer, wichtiger Faktor fur das Wachstum der Straucher ist der Klimawandel. Seit Menschen fossile Energien verwenden, erhoht sich der Gehalt von Treibhausgasen in der Atmosphare massiv, was zu einer Erhohung der weltweiten Temperatur fuhrt (HAEBERLI 2009, REUSSWIG 2011). In den letzten hundert Jahren ist die globale Durchschnittstemperatur um ca. 0,8°C angestiegen, was auf den anthropogen geschuldeten, erhohten AusstoB von Treibhausgasen zuruckzufuhren ist. Insbesondere in den letzten dreiBig Jahren haben Hitzeperioden zugenommen, und es kommt immer wieder zu Durren und uberdurchschnittlichen Temperaturen in allen vier Jahreszeiten. Die Jahre 2000 bis 2009 waren laut dem Robert-Koch-Institut bis dato die warmsten der Aufzeichnungen, die Jahre 1990-1999 die zweitwarmsten. Im Gegensatz zu den Hitzeextremen haben die Kalteextreme eher abgenommen, was bedeutet, dass eine Temperaturverschiebung zu warmeren Mittelwerten vonstattengeht (Abb.1). Neben den Hitzeperioden haben auch Starkniederschlage zugenommen (EIS et al. 2014).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1 Haufigkeit von Hitze- und Kaltetagen in den Jahren 1901-2100 (EIS et al. 2014)

Aufgrund des Klimawandels andernsich zudem die Sonneneinstrahlung, die Temperatur und die Niederschlagsbedingungen auf der Erde (HAUCK 2019, GOEDECKE 2008). Da einerseits Starkregenereignisse und andererseits Trockenheitsphasen zunehmen (REUSSWIG 2011), ist eine ausreichende Wasserverfugbarkeit am Standort nicht immer gegeben (ZEBISCH et al. 2005). Eine Erhohung der Temperatur wirkt sich zusatzlich negativ aus, da die Pflanzen zunehmend in einen Trockenstress geraten. Pflanzen nehmen durch das Offnen ihrer Spaltoffnungen CO2 auf und geben gleichzeitig H2O ab. Bei Wasserstress schlieBen sie ihre Spaltoffnungen und stellen dadurch auch die Aufnahme von CO2 ein (GOEDECKE 2008). Der Klimawandel hat aber auch zur Folge, dass die Dauer sowie die Dicke der Schneedecke abnehmen, wodurch das Wachstum von Pflanzen beeinflusst wird. Ein Grund dafur ist beispielsweise die Zunahme der Spatfrostwahrscheinlichkeit im Fruhjahr, was zu einem Absterben vieler Knospen fuhrt (HAUCK 2019). LOFFLER und WEIJERS (2020) erforschten die Auswirkungen der verfruhten Schneeschmelze auf das Wachstum von Strauchern . Sie belegen dabei auch, dass eine fruhe Schneeschmelze zwar zu einer hoheren Nahrstoffversorgung, aber auch zum Absterben von Strauchern fuhrt, da deren Knospen im Fruhling Spatfrostereignissen ausgesetzt sind. Sie entwickelten in ihrem Artikel nach Vorlage von VOWLES und BJORK (2018) eine Ubersichtsgrafik, anhand derer die direkten Folgen des Klimawandels und deren positive und negative Auswirkungen der Expansion von laubwerfenden und immergrunen Strauchern ersichtlich werden (Abb. 2). Dabei stellen die blauen Pfeile wachstumslimitierende und die roten Pfeile wachstumsfordernde Effekte dar. Bei laubwerfenden (sommergrunen) Strauchern treiben die Blatter im Fruhling aus und sterben im Herbst wieder ab. Bei immergrunen hingegen uberdauern die Blatter mehrere Jahre (FISCHER et al. 2008). Verlieren sommergrune Straucher ihre Blatter, werden diese sogleich von Bodenmikrobien zersetzt. Dies bedeutet wiederum eine hohere Bodennahrstoffverfugbarkeit, da der Boden aufgrund der Zersetzung des pflanzlichen Totmaterials gedungt wird. Viele immergrune Straucher entwickeln komplexe Phenole und Tannine, woraus eine schwer zersetzbare, saure Streu resultiert (VOWLES und BJORK 2018, LOFFLER und WEIJERS 2020), welche auch von herbivoren Tieren nicht aufgenommen wird. Aufgrund des fehlenden Abbaus der Blatter entwickelt sich eine Zunahme des Bodenkohlenstoffes, was die Erwarmung der Erdatmosphare vorantreibt. Durch den Abbau der Nekromasse durch Ektomykorrhiza (s.u.) bei laubwerfenden Strauchern entsteht eine Abnahme des Bodenkohlenstoffes und somit auch keine Erwarmung der Erdatmosphare.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: wachstumslimitierende (blau) und wachstumsfordernde (rot) Faktoren des Klimawandels, nach LOFFLER und WEIJERS (2020)

1.1.3 Veranderung der Waldgrenze durch Sukzession

Als Waldgrenze bezeichnen PETERS (2009) jene Grenze, die die „hochstgelegene Grenze des zusammenhangenden Waldes“ darstellt. Dabei sind die potentielle und die aktuelle Waldgrenze zu unterscheiden. Die potentielle Waldgrenze ist jene, welche unter den vorherrschenden, klimatischen Bedingungen vorhanden sein konnte und die aktuelle Waldgrenze jene, welche aufgrund von menschlicher Nutzung vorherrscht. Bezuglich der Hauptfaktoren, weshalb sich die Waldgrenze verandert, nennen HAUCK et al.(2019), dass eine signifikante Verschiebung der Waldgrenze nach oben derzeit zu 90% mit der Aufgabe der Nutzung von Wiesen und Weiden durch den Menschen zusammenhangt. Ohne diese Nutzung wurde die Waldgrenze um einige hundert Meter hoher liegen (PECHER et al. 2011, TASSER 2011). Eine weitere wichtige EinflussgroBe der Waldgrenze ist der Klimawandel, durch welchen die Temperatur stetig steigtund wodurch sich auch die naturliche Waldgrenze nach oben schiebt. Die naturliche Waldgrenze liegt derzeit am Alpennordrand bei ca. 1600-1800 m u. NN, am Sudalpenrand bei 1800-2100 m u. NN und inneralpin bei ca. 2400 m u. NN. KORNER (2014) bezeichnet die Temperatur als den wichtigsten, limitierenden Faktor der Waldgrenze. Der Luftdruck, die Intensitat der Sonneneinstrahlung und der UV-Anteil des Sonnenlichts sind hingegen eher zu vernachlassigen. Die Waldgrenze ist nicht zu verwechseln mit der naturlichen Baumgrenze, unter welcher nur „vereinzelt Baume mit einer Hohe von uber 2 m auf[treten]“ (PETERS 2009), aber kein geschlossener Wald. Dabei ist der Ubergang von der Baum- zur Waldgrenze nicht immer genau zu erkennen. Aufgrund von menschlichen Eingriffen oder klimatischen Faktoren gibt es ein Zwischenstadium, das sogenannte „Waldgrenzokoton“, in welchem Baume weder verdichtet noch einzeln vorhanden sind (HOLTMEIER 1989). Im Osterreichischen Bundesgesetz gelten folgende Flachen als „Wald“: „bestockte Grundflachen, soweit die Bestockung mindestens eine Flache von 1 000 m2 und eine durchschnittliche Breite von 10 m erreicht“ (RIS 2022).

TASSER et al. (2017) untersuchten im Tiroler Stubaital, ob die Veranderungen von alpinen Landschaften eher der menschlichen Nutzung oder der Erhohung der durchschnittlichen Jahrestemperatur geschuldet sind. Dabei zeigt sich, dass die Waldflache in den nachsten 150 Jahren vorwiegend aufgrund der historischen und aktuellen Nutzungsaufgabe nach oben wandern wird. Es ist mit einer landnutzungsbedingten Waldflachenerhohung von ca. 28% auf ca. 50% des Untersuchungsgebietes zu rechnen. Diese Ausbreitung ist somit primar nutzungsbedingt. Laut den Beobachtungen der Autoren wird sich die potentielle Waldgrenze aber innerhalb derselben Zeit klimabedingt auf eine Hohe von 2700 m u. NN verschieben, was einem Anstieg von etwa 300 Metern bedeutet. Im Szenario des Temperaturanstiegs von 2°K ergibt sich damit eine weitere Zunahme der Waldflache um ca. 15%. Diese Klimaveranderung wird auch eine Verringerung der Gletscher und eine Hohenverschiebung der alpinen Rasen mit sich ziehen. Sollte die Temperatur um 5°K ansteigen, wurde dies einen kompletten Verlust der Gletscher sowie eine starke Verkleinerung der alpinen Rasen zur Folge haben. Gleichzeitig wurde sich die Waldgrenze von derzeit 2400 m u. NN auf ca. 3100 m u. NN hochschieben. Eine vollstandige Bewaldung der waldfahigen Standorte wird jedoch ca. 700-800 Jahre dauern. Somit kann aufgrund der Forschungsarbeiten von TASSER et al. (2017) und HAUCK et al. (2019) festgestellt werden, dass sich in naherer Zukunft die Waldgrenze vorwiegend aufgrund der Brachlegung nach oben verschiebt, langfristig aber der Klimawandel fur ein weiteres Hochsteigen derselben verantwortlich sein wird.

1.2 Pflanzenpyhsiologische Vorgange

Im Zuge des Projektes „LUCSES“ wird sowohl im Tiroler Stubaital als auch in den franzosischen Alpen (Lautaret) untersucht, inwiefern sich klimatische Anderungen auf die Besiedelung von Strauchern sowie die damit einhergehenden Mykorrhizabesiedelungen auf aufgelassenen Wiesen- und Weideflachen bezuglich der Wasser- und Stickstoffaufnahmequalitat auswirken. Die Kernaussage dieses Projektes ist, dass eine Ansiedelung von Strauchern auf aufgelassenen Wiesen und Weiden zu einer Veranderung der Mykorrhiza im Boden, der Mineralstoffzusammensetzung sowie des Stickstoff- und Wasserkreislaufs auf den besagten Standorten fuhrt (LAVOREL et al. 2021). Das Wachstum der Straucher hangt neben den anthropogenen sowie den klimabedingten Veranderungen auch mit einigen pflanzenphysiologischen Faktoren zusammen. Viele Zwergstraucher sind schwach saureliebend (ENNET und REUTER 2004). Wie oben bereits erklart, resultiert besonders aus immergrunen Strauchern eine schwer zersetzbare, saure Streu (VOWLES und BJORK 2018, BOHNER 1998), jedoch versauert deren Untergrund auch mittels deren direkter Ausscheidungen. Uber die Wurzeln werden von den Pflanzen Mineralstoffe aufgenommen, welche fur ihr Bestehen maBgeblich sind. Beispiele dafur sind Natrium, Schwefel, Phosphor oder Kalium. Diese Elemente gelangen als Ionen, also als elektrisch geladene Teilchen in den Pflanzenkorper. Ein wesentlicher Faktor fur die Aufnahmequalitat dieser Stoffe ist der pH-Wert. Die Aufnahmefahigkeit einer Pflanze hangt davon ab, inwiefern eine Pflanze an den jeweiligen Bodenstandort angepasst ist. Pflanzen werden bezuglich ihrer Vorliebe fur saure oder basische Boden grob in acido- und basophile eingestuft. Im Zuge des Stoffaustausches werden von den Pflanzen H+ und HCO3--Ionen abgegeben. Die H+-Ionen gelangen uber eine H+-ATPase in den Boden und bewirken dessen Ansauerung. Eine H+-ATPase ist ein Protein, welches durch H+-Ionen angetrieben wird und diese aus dem Innen- in den AuBenbereich einer Pflanze schleust. Dadurch konnen bei Pflanzen Chlorid, Kalium, Kalzium und weitere Mineralstoffe uber Ionenkanale, Pumpen oder Carrier in die Wurzel gelangen. Generell stromen die Mineralien aufgrund von einer ungerichteten Teilchenbewegung (Diffusion) oder mittels eines Konzentrationsgefalles zunachst uber die Wurzelhaare in den Zwischenzellraum der Pflanze (Apoplast), ab hier werden sie in diesem Individuum verteilt. Durch den verstarkten Antrieb der ATPase in sauren und den verringerten Antrieb in basischen Boden ist das Aufnahmevolumen bestimmter Mineralstoffe bei den Pflanzen unterschiedlich (LARCHER 1984, KADEREIT 2021). Manche Mineralstoffe sind saure- und andere wiederum basenbindend - sie haben eine unterschiedliche „Affinitat“ zu Sauren oder Basen. Die Pflanze selbst kann ebenfalls je nach Bedarf wahlen, welche Nahrstoffe und in welcher Konzentration sie diese bevorzugt aufnimmt (LARCHER 1984, SCHMIERMUND 2019). Weitere wichtige EinflussgroBen der Nahrstoffaufnahme sind die Pilzhyphen (Mykorrhiza) sowie die Knollchenbakterien (Rhizome), welche sich im Bereich der Wurzeln mit den Pflanzen verbinden (KADEREIT 2021). Mykorrhiza, deren Pilzhyphen im Boden viel weitreichender sind als die Wurzelhaare der Pflanzen, liefern der Pflanze Mineralstoffe oder Wasser, da sie dies selbst nicht erreichen wurde. Die Pflanze spendet den verbundenen Pilzen im Gegenzug Nahrstoffe. Beispielsweise geht die Familie der Heidekrautgewachse (Vaccinium) mit ericoiden Mykorrhiza eine Verbindung ein (THOMAS 2018). Rhizobien (Knollchenbakterien) bilden im Bereich der Wurzeln knollchenartige Strukturen, konnen Bodenstickstoff binden und diesen fur die Pflanze leichter zuganglich machen (THOMAS 2018). Siedeln sich verstarkt Mykorrhiza der Zwergstraucher an, ergeben sich Verschiebungen in der Nahrstoffaufnahme benachbarter Pflanzen.

1.3 ZiELsETZUNG UND HYPoTHEsEN

Diese Diplomarbeit ist Teil des Forschungsprojektes LUCSES. Es gilt, gultige allometrischen Funktionen fur die im Projektgebiet dominanten Zwergstraucharten Juniperus communis, Vaccinium vitis-idaea und Vaccinium myrtillus zu ermitteln und Eichkurven abzuleiten. Diese Eichkurven bieten zuverlassige Informationen uber die Lignin-Auspragung sowie die zu erreichenden Massen einzelner Komponenten von Zwergstrauchern. Wichtig ist, gultige, einfach anzuwendende Funktionen zu ermitteln, mit welchen entweder anhand des mittleren Stammdurchmessers, der Flache oder des Volumens einzelner Individuen bereits im Feld auf die Massen einzelner Komponenten und deren Gesamtmasse geschlossen werden kann. Die entwickelten Methoden dienen der schnellen und zuverlassigen Bestimmung dieser Massen. In weiterer Folge kann mittels Abschatzung der Strauchabdeckung auf die gesamte Biomasse eines Untersuchungsgebietes geschlossen werden. Folgende Parameter werden fur die Generierung der gewunschten allometrischen Formeln konkret ermittelt:

- T rockengewicht der Blatter sowie jenes der grunen und der verholzten Stamme
- Stammdurchmesser der Zweige an der Bodenoberflache (0 cm) und auf 10 cm Bestandeshohe

Konkret sollen die Verhaltnisse zwischen Stammdurchmesser und der Biomasse bestimmt werden. Die Untersuchungen dafur fanden im Sommer 2021 auf der Kaserstattalm im Stubaital (Tirol) statt. Um festzustellen, ob sich Unterschiede entlang von Hohentransekten ergeben, wurden die Messungen entlang von 1600-2100 m u. NN durchgefuhrt.

In dieser Arbeit sollen folgende zentrale Hypothesen uberpruft werden:

Hypothese 1

- Das Trockengewicht der Blatter sowie der grunen und verholzten Stamme steht in einem proportionalen Verhaltnis zum Stammdurchmesser auf 0 bzw. auf 10 cm Bestandeshohe, wobei sich die Hohe bzw. der Durchmesser und die Blattmasse der Individuen eher mit der Anderung des Bodens als der Hohentransekte verandert. Je nach Standort andert sich die Nahrstoff- und Wasserverfugbarkeit, weshalb sich die Individuen je nach Wuchsort unterschiedlich auspragen.

Hypothese 2

- Bei den immergrunen und bei den laubwerfenden Zwergstrauchern ergeben sich unterschiedliche Steigungen der Eichkurven, wobei bei der Messung des mittleren Durchmessers auf eine bestimmte Masse der Pflanzenkomponenten (Blatter, grune und holzige Stamme) geschlossen werden kann.

Hypothese 3

- Da die Bestandeshohen innerhalb eines Individuums stark variieren konnen, lassen sich die Massen eines Individuums bestenfalls uber die Berechnung des mittleren Durchmessers und der Quantifizierung der Stammchen ermitteln.

2 UNTERsUCHUNGsGEBiET

2.1 GEoGRAFisCHE LAGE

Als Untersuchungsgebiet wurde die Kaserstattalm im Tiroler Stubaital gewahlt. Von Neustift aus befindet sich die Kaserstattalm nach einer Anfahrt von ca. 9 Kilometern bergaufwarts in westlicher Richtung auf 1900 m u. NN. Das Stubaital liegt inmitten der namensgebenden Gebirgsgruppe „Stubaier Alpen“. Es beginnt sudwestlich der Stadt Innsbruck und erstreckt sich in dieser Richtung uber eine Lange von ca. 35 Kilometern. Im Sudwesten grenzt das Tal an das Sudtiroler Passeiertal, ostlich davon liegt das Wipptal und westlich das Sellrain sowie die Bergregion Kalkkogel. Die Ruetz entwassert das gesamte Stubaital vom Stubaier Gletscher bis kurz vor Innsbruck (Abb. 3).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Geografische Lage des Stubaitals, Bildquelle: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/20/Karte Stubaier Alpen.png/80 0px-Karte Stubaier Alpen.png [21.11.21].

Insgesamt befinden sich im Stubaital funf Gemeinden: Schonberg im Stubaital, Mieders, Neustift im Stubaital, Telfes im Stubai und Fulpmes. Die groBte Gemeinde, Neustift im Stubaital, hat eine Gesamtflache von ca. 249 km[2] und hat ca. 4800 Einwohner (STATISTIK AUSTRIA 2005, 2020).

2.2 GEOLOGIE

Geologisch gesehen sind die Stubaier Alpen dem Otztal-Stubai-Komplex zuzuordnen, welcher sich in den zentralen Ostalpen befindet. Dieser besteht aus den beiden Gesteinsschichten der Otztalermasse und des Brennermesozoikums. Die am haufigsten auffindbaren Gesteine sind Paragneise, Glimmerschiefer, Orthogneise und Amphibolite, wobei erstere vorwiegend im Untersuchungsgebiet zu finden sind. Die Paragneise gehen auf das Zeitalter des Prakambriums zuruck und werden auf 1.6 Jahrmilliarden geschatzt. Die Orthogneise werden in „basisch“, „intermediar“ und „sauer“ unterteilt; die basischen und intermediaren lassen sich auf 520-530 Jahrmillionen und die sauren auf ca. 490 Jahrmillionen datieren. Somit entstammen diese dem Zeitalter des Unterkambriums und des Oberordoviziums. Ferner lassen sich noch Ganggesteine und Magmatite feststellen. Wie alle Gesteinsschichten unterliegen auch diese einer standigen Metamorphose, welche den Zustand der Zusammensetzung andert (HOINKES et al. 2021). Ab einer Seehohe von ca. 1950 m u. NN liegt Dolomit vor, welcher dem Brenner-Mesozoikum zuzuschreiben ist. Aufgrund der beiden Gesteinsschichten entstehen zweierlei Bodentypen: In Seehohen bis ca. 1950 Metern entwickeln sich aus den vorwiegenden Gneisen und Glimmerschiefern Moder- sowie Mullbraunerde und Podsol. Ab 1950 Metern herrscht aufgrund des Dolomits Mullbraunerde und Rendzina vor (BITTERLICH 1998). Die folgende Abbildung soll einen Uberblick uber die Gesteinsschichten des Untersuchungsgebietes geben (Abb. 4).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Geologische Gliederung der Stubaier Alpen, des Tauernfensters und der Nordlichen Kalkalpen (REISER et al. 2019)

2.3 KLIMA

Allgemein uberschneiden sich in Tirol drei klimatische Gegebenheiten. Im Norden des Landes wird das Klima vom atlantischen Einfluss bestimmt, im Zentrum vom kontinentalen und im Suden (Osttirol) vom mediterranen. Somit ist das Wetter einerseits feuchtgemaBigt im Norden, trocken im Zentrum und warm-feucht im Suden. Das Stubaital liegt im Zentrum der Zentralalpen und ist durch das kontinentale Klima gepragt. Die Jahresdurchschnittstemperatur auf der Kaserstattalm liegt bei 3°C und die durchschnittliche Niederschlagssumme bei 1097 mm (HARRIS et al. 2018). Auf einer Hohe von 2200 Metern liegt die mittlere Jahrestemperatur bereits um 0°C. (HYDROGRAFISCHER DIENST TIROL 2018). Abbildung 5 veranschaulicht den Unterschied zwischen der mittleren, durchschnittlichen Temperatur sowie des Niederschlags im Tal und auf 2290 m u. NN. Der Sommer ist die Jahreszeit mit den meisten Regentagen, im Herbst wird das Klima meist trocken und sonnig (HOINKES et al. 2021).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 5: Unterschied der jahrlichen Durchschnittstemperatur (rot) sowie des jahrlichen durchschnittlichen Niederschlags (blau) auf 1005 sowie auf 2290 m u. NN. Quelle: https://tirolatlas.uibk.ac.at/graphics/lieth/index.html.de [15.03.22].

Eine Besonderheit der Umgebung Innsbrucks, des Wipptals und damit auch des auBeren Stubaitales sind die vielen Fohntage. Fallen Luftmassen ab, konnen sich diese zum Fohn (warmer Fallwind) entwickeln (GOHM 2003).

2.4 BESIEDLUNGS- UND NUTZUNGSGESCHICHTE

Die altesten Nachweise der Landnutzungsgeschichte des Stubaitals gehen auf die Fruhbronzezeit (1800 bis 1500 v. Chr.) zuruck. Auch aus der fruhen bis alteren Eisenzeit (1200 bis 400 v. Chr.) sind Siedlungsreste vorhanden. Bis zum Jahre 15 v. Chr. sind keine Volkereinwanderungen bekannt. Um 15 v. Chr. eroberte Kaiser Augustus, der damalige romanische Herrscher, mit seinen Stiefsohnen Drusus und Tiberius den GroBraum Tirol Alpenraum. Diese sogenannten Ratoromanen lebten ab diesem Zeitpunkt etwa 800 Jahre in Tirol (KOSTENZER 1975). Ab dem 6. Jhd. zogen die Bajuwaren (Baiern) von Norden nach Tirol, wobei etwa zwei Jahrhunderte um die Vorherrschaft Tirols gekampft wurde. Letztendlich wurden die meisten Ratoromanen im 8. Jahrhundert von den Bajuwaren aus Tirol verdrangt. In einzelnen, abgeschiedenen Talern (Gader- und Grodental) halten sich die Ratoromanen (heute Ladiner genannt) bis heute (LEITNER et al. 1990). Neben den Ratoromanen und den Bajuwaren lieBen sich auch folgende, weitere Volker in Tirol kurz- oder langfristig nieder: Goten, Langobarden, Alemannen und Slawen. Die Letztgenannten zogen jedoch vorwiegend in Osttirol ein (LEITNER et al. 1990). Die damalige Bevolkerung rodete fur den Betrieb ihrer Acker und fur die Viehzucht Wald. Sie nutzte dafur vor allem naturliche Waldlichtungen und die alpinen Rasen, so auch im Stubaital. Da die Bevolkerung stark anwuchs, reichten die bisherigen Ackerflachen nicht, zudem laugte der Boden immer mehr aus. Somit wurden ab dem 6. Jahrhundert v. Chr. neue Ackerflachen durch aktive Rodungen (meist Brandrodungen) gewonnen. Stubaitaler Ortsnamen wie „Kreith“, „Brand“ oder „Prantacker“ gehen auf diese Zeit zuruck (BLATTLER 1986, RUBATSCHER 1969). Im Mittelalter rodeten die Menschen immer mehr Waldflachen - diese wurden immer kleiner und kleiner (RUBATSCHER 1969). Bis ins 20. Jahrhundert rodeten die Menschen den Wald in Tirol auch, um Bau-, Brenn-, Nutzholz oder Streumaterial zu gewinnen (TASSER et al. 2012). Im Mittelalter entstanden wiederum uberall Bauernsiedlungen und „Schwaighofe“ wurden gegrundet. Dies sind Bauernhofe, welche auf meist steilen Berghangen und generell schwer zu erreichendem Gebiet gebaut wurden. Sie wurden vorwiegend fur die Viehwirtschaft sowie fur die Sennerei errichtet (RUBATSCHER 1969). In dieser Zeit entstanden die ausgedehnten Almflachen; steile Hange wurden als Bergmahder und flachere Gebiete als Weideland genutzt (BLATTLER 1986). Neben der Viehwirtschaft und dem Ackerbau wurden im Stubaital auch Zeugnisse des Bergbaus festgestellt, welcher auf das 15. Jahrhundert zuruckgeht. Ebenfalls war die Eisenindustrie ein vorherrschender Wirtschaftszweig im Stubaital - diese wurde bereits ab dem 14. Jahrhundert nachgewiesen. Der Tourismus hielt im 19. Jahrhundert - also ab dem Beginn der Industrialisierung - in Tirol Einzug (RUBATSCHER 1969). Ab dieser Zeit nahm die traditionelle Landwirtschaft immer mehr ab, wobei ein gravierender Umbruch der Landnutzung in den 1960er- und in den 1970er-Jahren beobachtbar war. In dieser Zeit entwickelten sich auch im Stubaital einerseits neue Nutzungsformen wie Industrie, Freizeitbetriebe oder Intensivkulturen (GUGGENBERGER 2012). TASSER et al. (2012) untersuchten, inwiefern sich die landwirtschaftlich genutzte Flache, verglichen mit den Veranderungen bezuglich der Beschaftigungen in den Wirtschaftssektoren, verandert. Diese sind in Abb. 6 ersichtlich:

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 6: Prozentanteile bezuglich der Veranderungen landwirtschaftlich genutzter Flachen seit 1900, verandert nach TASSER et al. (2012)

Nach heutigem Stand werden in Tirol ca. 23% der Flachen generell genutzt, sei es fur Landwirtschaft, Tourismus oder zur Besiedlung (LAND TIROL 2017).

2.5 VEGETATION

Das Untersuchungsgebiet liegt zwischen 1600 und 2100 Metern Seehohe und befindet sich daher im tiefsubalpinen bis hochsubalpinen Bereich. Im Zuge des Projektes stehen brachgelegte Wiesen- und Weideflachen im Vordergrund, jedoch ist ein grower Teil des Untersuchungsgebietes von Waldflachen umringt. Zwischen 1600 und 1800 m u. NN dominieren Larchen-Fichtenwalder ( Larix decidua mit Picea abies ), wahrend zwischen 1800 und 2100 Metern auch Zirben ( Pinus cembra ) verbreitet sind. Die aktuelle Waldgrenze liegt auf einer Hohe von ca. 1900 m (im Bereich der Kaserstattalm), die potentielle durfte bei ca. 2400 m liegen (GUFLER 1999, BENDER 2009). GUFLER (1999) zeigt in seiner vegetationskundlichen Untersuchung dieses Gebietes die Abhangigkeit der Pflanzen von Stickstoff und kommt dabei zu dem Ergebnis, dass die Vegetationsverteilung sehr stark vom geologischen Ausgangsmaterial und von der Nahstoffverfugbarkeit bedingt wird. Da im Gebiet sowohl silikatische als auch basische Ausgangsgesteine zu finden sind, kommen je nach Ausgangsgestein und Nutzungsform unterschiedliche Pflanzengesellschaften vor (BITTERLICH 1998).

2.5.1 Mahwiese

Bei den Mahwiesen konnen extensiv und intensiv genutzte Flachen unterschieden werden. Extensiv genutzte Flachen unterliegen geringen menschlichen Eingriffen und werden hochstens alle zwei Jahre gedungt. Eine Mahd findet nur einmal jahrlich bzw. nur in einem mehrjahrigen Rhythmus statt. Auf extensiven Mahwiesen befindet sich beispielsweise die Zwergstrauchart Vaccinium myrtillus, welche auf den intensiv genutzten Flachen nicht zu finden ist. Intensiv genutzte Mahwiesen sind jene, welche mindestens einmal im Jahr gemaht und gedungt werden (BITTERLICH 1998). Diese Flachen waren fur die vorliegende Untersuchung nicht von Bedeutung. Auf den intensiv genutzten Mah- und Larchwiesen sind vor allem Goldhaferwiesen und Rotschwingel- StrauBgraswiesen, sowie Milchkrautweiden, Faxrasen und Alpenampfer-Fluren zu finden. Auf extensiv genutzten Mahwiesen treten Borstgrasweiden an die Stelle des Goldhafers. Hauptsachlich herrschen hier aber Ferkelkraut-Borstgraswiesen vor.

2.5.2 Weide

GroBe Teile der Kaserstattalm werden beweidet. Auf diesen Flachen befinden sich Karbonat-Latschengebusche mit Rostblattriger Alpenrose sowie die Karbonat- Alpenrose. Fur das Weidevieh nutzbar sind Bestande der Blaugras-Horstseggenhalden oder Milchkrautweiden. Je nach N-Gehalt lassen sich verschiedene Ausbildungen der Burstlingsrasen und Borstgrasrasen erkennen. Erstere sind nur auf silikatischem Untergrund zu finden (GUFLER 1999).

2.5.3 Brache

Da die Flachen ursprunglich zur landwirtschaftlichen Nutzung gerodet wurden und nun langsam wieder ein Wald nachwachst, kommen vermehrt Larchen ( Larix decidua) und Fichten ( Picea abies ) auf (BITTERLICH 1998). Bezuglich der Graser sind hier Blaugras- Horstseggenhalden oder Polsterseggenhalden angesiedelt. Weitere auffallige Arten auf den Brachen sind Bodensaure Alpenrosenheiden, Grunerlen, Karbonat- Latschengebusche, Besenheiden oder Heidekrautgewachse (GUFLER 1999). Haufig wurden im Untersuchungsgebiet folgende Heidekrautgewachse beobachtet: Vaccinium myrtillus, Vaccinium vitis-idaea, Vaccinium uliginosum (Heidelbeere, Preiselbeere und Rauschbeere) sowie Rhododendron ferrugineum (Rostblattrige Alpenrose). Des Weiteren befindet sich in diesem Gebiet Juniperus communis (Gemeiner Wachholder), welcher im Rahmen dieser Untersuchung nur am Rande eingebettet ist.

2.5.4 Feuchtwiesen und Moore

Vereinzelt ist das Gebiet sehr feucht oder vermoort und daher sind zwischendurch Grauerlenwalder, Grunerlengebusche, Pfeifengras-Streuwiesen, Dotterblumenwiesen sowie Kleinseggenriede eingesprenkelt (GUFLER 1999).

3 MATERIAL UND METHODEN

3.1 UNTERSUCHTE ZWERGSTRAUCHARTEN

Fur die vorliegende Arbeit wurden wichtige allometrische Funktionen fur die Zwergstraucharten Vaccinium myrtillus, Vaccinium vitis-idaea und Juniperus communis erhoben. Dazu erfolgten Erhebungen im Feld (IndividuengroBe, Durchmesser, Hohe) sowie diverse Traitmessungen im Labor (z.B. Biomasse, Stammdurchmesser). Durch diese Auswahl sollten auch Aussagen uber Unterschiede zwischen laubwerfenden ( Vaccinium myrtillus ) und immergrunen Arten ( Vaccinium vitis-idaea und Juniperus communis ) getroffen werden. Zwei Arten gehoren der Ordnung der Heidekrautartigen (Ericales) und eine Art der Ordnung der Koniferen (Coniferales) als Untersuchungsgegenstand an. Gemeinsam ist den Zwergstrauchern, dass sie sich mit ericoiden Mycorrhizapilzen vergesellschaften und saure Boden bevorzugen (GANTHALER und MAYR 2015, GEMEINHOLZER 2018). Die Fruchte (Beeren) dieser Straucharten sind zum Verzehr geeignet und sind beliebte Sammelobjekte. AuBerdem haben alle in der Medizin Anklang gefunden und gelten als Arzneimittel (ENNET und REUTER 2004).

3.1.1 Vaccinium vitis-idaea

Vaccinium vitis-idaea (Preiselbeere) ist immergrun, kommt meist in lichten Nadelwaldern, Zwergstrauchheiden (u.a. im alpinen Raum) und im Grasland vor. Besonders haufig findet sich die Preiselbeere in Kiefern- und Fichtenwaldern, seltener in Eichenwaldern, aber auch in Mooren. Die Pflanze bevorzugt einen frisch- bis maBig trockenen, nahrstoff- und basenarmen bzw. sauren, humosen, aber auch steinigen Lehmboden. Des Weiteren bevorzugt Vaccinium vitis-idaea trockene, sonnenexponierte Hange. Diese Zwergstrauchart wachst bis in Meereshohen bis ca. 3000 m u. NN (HEGI et al. (1977). Sie wird bis zu ca. 30 cm hoch, ist immergrun, hat aufgrund ihrer dicken Cuticula ledrige Blatter und ihre Aste sind verzweigt. Die Blatter sind wechselstandig und glanzend dunkelgrun bis braun-grun. Die Frucht ist im herangereiften Zustand eine rote Beere, welche traubenformig an der Pflanze heranwachst (siehe Abb. 7). AuBerdem ist sie in der Lage, bis zu 1 Meter tief zu wurzeln. Neben den Beeren sind auch deren Blatter ein beliebtes Sammelgut, da diese getrocknet als Tee verwendet werden konnen (GANTHALER und MAYR 2015, ENNET und REUTER 2004, OBERDORFER 2001).

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 7: Vaccinium vitis-idaea, Quelle:

https://upload.wikimedia.Org/wikipedia/commons/thumb/f/f1/Vaccinium vitis- idaea 20060824 003.jpg/640px-Vaccinium vitis-idaea 20060824 003.jpg [23.12.21].

3.1.2 Vaccinium myrtillus

Die laubwerfende Zwergstrauchart Vaccinium myrtillus (Heidelbeere/Blaubeere, siehe Abb. 8) wachst vorwiegend in Laub- und Nadelwaldern oder Heiden bis in Hohen von 2800 m u. NN. Generell kommt diese Strauchart in Europa, Sibirien und im Nordwesten Nordamerikas vor. Sie wachst bevorzugt in Gebirgs-Fichtenwaldern und schlagt ihre bis zu einem Meter tiefen Wurzeln in frische, nahrstoff- und basenarme bis saure, lockere, humose oder auch sandig-steinige Boden. Die Pflanze wird bis zu 60 cm hoch, hat hellgrune, ovale Blatter und ist sehr verzweigt. Die Blatter sind wechselstandig, schwach- gesagt, kurz gestielt und hellgrun, wobei ihre Kronblatter krugformig mit einer kleinen Offnung gestaltet sind. Die Fruchte der Pflanze sind blauschwarze, kugelige Beeren, welche etwas grower sind als jene von Vaccinium vitis-idaea. Die Blatter der Pflanze sind zwar als hausliches Arzneimittel bekannt, jedoch sind sie aufgrund ihrer leichten Giftigkeit heute nicht mehr zur medizinischen Verwendung vorgesehen (GANTHALER und MAYR 2015, ENNET und REUTER 2004, OBERDORFER 2001).

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• Universidad: University of Innsbruck (Ökologie)
• Calificación: 2,0
• Autor: Carmen Hassler (Autor)
• Año de publicación: 2022
• Páginas: 102
• No. de catálogo: V1289163
• ISBN (PDF): 9783346754004
• ISBN (Libro): 9783346754011
• Idioma: Alemán
• Etiqueta: bestimmung, pflanzenmerkmale, zwergstraucharten, nutzungsgradienten, juniperus, vaccinium