Regio Basiliensis Archiv
Nr. 63/2 Störungsökologie
Das vorliegende Heft untersucht, wie sich Störungsereignisse auf Wachstum und Biodiversität der Ökosysteme auswirken. Beleuchtet werden ausgesuchte Beispiele: Klimaextreme, anthropogene Störungsregime, Feuerökologie, Sturmschäden in Wäldern, Niedrigwasserverhältnisse im Jura oder Abflussdynamik in Auenlandschaften.
Störungen und Extremereignisse: ein Überblick
Thomas Wohlgemuth
Alle Ökosysteme werden episodisch oder periodisch durch kleinere oder grössere Extremereignisse in ihrem Wachstum gestört. Diese Störungen führen zum Absterben von Biomasse bzw. zur Transformation von lebender zu toter Biomasse. Das Wissen um die Vielfalt der Störungen und der Störungsregime, die in einer Landschaft wirken, ist wichtig für das Verständnis der Ökosysteme, weil davon sowohl die Charakteristik der Pflanzen- und Tiergemeinschaften als auch deren Dynamik der Biodiversität abhängen. Der Artikel vermittelt wichtige Inhalte der Störungsökologie und erklärt einige Konzepte, die aus Störungsereignissen abgeleitet wurden. Insbesondere wird die für die Biodiversität wichtige «Intermediate disturbance»-Hypothese vorgestellt.
Die Vegetationszonen der Erde und deren typische Störungsregime und Klimaextreme
Andreas von Hessberg und Anke Jentsch
Störungen, im deutschen Sprachraum negativ toniert, sind für die Natur etwas Essentielles – sie sind der Antriebsmotor für Dynamik und Veränderungen. Würde es keine Störungen und Dynamik in der Natur geben, wären auf lange Sicht Evolution und Biodiversität gefährdet. Störungen verursachen kurzfristige Veränderungen der physikalischen, chemischen oder biologischen Bedingungen. Sie treten mal häufig, mal selten, mal heftig oder schwach auf. Besonders im Management von Schutzgebieten oder einzelnen Arten ist bekannt, dass Störungen als inhärente Systemteile mitgedacht werden müssen. Aber auch ganze Ökozonen der Erde besitzen von jeher charakteristische Störungsregime (meist Klimaextreme) und anthropogene Störungsregime (meist in Verbindung mit Landnutzungsregimen). Im vorliegenden Beitrag werden die typischen Störungsregime der borealen, gemässigten und mediterranen Zonen beschrieben.
Feuer – Ein facettenreicher ökologischer Störfaktor
Johann Georg Goldammer
Die Feuerökologie war ursprünglich ein spezialisierter Zweig der Ökologie, der sich mit der Rolle des Feuers in Pflanzengesellschaften der Erde befasste. Im Fokus stand dabei die Erforschung der Zusammenhänge und Interaktionen von Faktoren, die nicht nur Auftreten und Auswirkungen des Feuers, sondern auch die funktionale Rolle von Feuer in Ökosystemen bzw. Ökosystemprozessen in den Natur- und Kulturlandschaften der Erde bestimmen. Mittlerweile versteht sich das Konzept der Feuerökologie auch als eine Wissenschaft der Biosphäre, da Vegetationsbrände auch Einfluss auf biogeochemische Kreisläufe, die Atmosphäre und das Klima haben. Weiterhin berührt feuerökologische Forschung auch humanökologische, ethnologische und sozioökonomische Fragestellungen und damit Gesellschaftswissenschaften. Insgesamt ist die Feuerökologie daher kein monodisziplinärer, sondern ein ausgesprochen transdisziplinärer Wissenschaftszweig. Im folgenden Beitrag werden ausgesuchte Beispiele beleuchtet, die auch die weitere Nachbarschaft der Regio Basiliensis betreffen.
Windstörungen
Thomas Wohlgemuth
Stürme erzeugen kleine bis grossflächige Störungen, wovon Wälder wegen ihrer Wuchshöhe und Ausdehnung am stärksten betroffen sind. In West-, Mittel- und Nordeuropa ereignen sich in Bezug auf das betroffene Holzvolumen die grössten Sturmschäden, und Wind stellt den bedeutendsten Störfaktor für Wälder dar. Fichten sind in Mitteleuropa anfälliger gegenüber Winterstürmen als winterkahle Bäume. Eine typische Folge von Windwürfen sind Massenvermehrungen von Borkenkäfern, die zum Befall von intakten Fichtenbeständen führen. Windwurfflächen bewalden sich in Tieflagen rascher als in Hochlagen. In naturbelassenen und geräumten Störungsflächen verjüngt sich der Wald ähnlich rasch. Die Grösse von Windschäden wird durch verschiedene Faktoren bestimmt, wovon die Windstärke, der Holzvorrat und die Baumart – Laub- oder Nadelholz – zu den wichtigsten zählen.
Waldbrand Leuk und Windwurf Rorwald: Auswirkungen auf die Avifauna
Alexander Grendelmeier
Auf der Waldbrandfläche Leuk im Kanton Wallis sowie auf der Windwurffläche Rorwald im Kanton Obwalden wurden die jeweiligen Brutvogelbestände und deren zeitliche Entwicklung ermittelt. Die beiden Störereignisse schufen jeweils typische, offene und reichstrukturierte Lebensräume. Beide Flächen wiesen eine grosse Brutvogeldiversität auf, darunter auch Vogelarten, welche aufgrund des vorherrschenden geschlossenen Schweizer Waldes eher selten sind oder in ihrem Bestand abnehmen und deswegen auf spezifische Artenfördermassnahmen angewiesen sind. Störereignisse erhöhen die Lebensraumvielfalt und somit die Biodiversität, welche wiederum zu einem guten Ökosystemzustand beiträgt und letztlich Ökosystemdienstleistungen begünstigen kann.
Fliessgewässer im Nordwestschweizer Jura in Zeiten der Trockenheit und des Klimawandels
Peter Lüscher, Rolf Weingartner, Daniela Pavia Santolamazza und Henning Lebrenz
Trockenheit und Niedrigwasser sind aus hydrologischer Sicht der Gewässer eine der grössten Herausforderungen in der Schweiz. In diesem Beitrag werden die Niedrigwasserverhältnisse im Nordwestschweizer Jura untersucht. Dabei steht die Frage der heutigen und zukünftigen Trockenheitsanfälligkeit im Mittelpunkt. Die Resultate belegen, dass signifikante Unterschiede zwischen Ketten- und Tafeljura bestehen, wobei die Fliessgewässer im Tafeljura insgesamt trockenheitsanfälliger sind. Gelingt es nicht, die Treibhausgasemissionen wirkungsvoll zu begrenzen, wird die Trockenheitsanfälligkeit gemäss dem Szenario ohne Massnahmen (RCP 8.5) bis Ende des Jahrhunderts deutlich zunehmen.
Störungsregime in einer natürlichen, alpinen Flusslandschaft.
Der Tagliamento – König der Alpenflüsse
Andreas von Hessberg
Alpine Flusslandschaften gehören mit ihren hohen Abflussdynamiken und Geschiebemengen zu den dynamischsten Landschaften in Zentraleuropa. Die natürlichen Störungsregime, verursacht durch die Hochwässer und den Materialtransport, sind die entscheidenden Treiber des kontinuierlichen Kreislaufs von Sukzessionen und Vergehen. Dabei besitzt das Hochwasser drei bedeutsame und für die natürliche Dynamik essenzielle Wirkungsweisen: Es wirkt als Agens auf Grund der Wucht des Wasserdrucks direkt auf bewegliche und nicht bewegliche Objekte. Es wirkt als Prozess in Form von Überflutungen in zeitlich unterschiedlichen Skalen auf die belebte und unbelebte Natur. Es wirkt als Vektor in Form eines Transportmediums auf Objekte und verlagert diese. Eine grosse Bedeutung bei dieser natürlichen Störungsdynamik kommt dabei einem intakten Auenwald und einem unverbauten Flusslauf zu. Der Tagliamento im Nordosten Italiens ist das Paradebeispiel eines freifliessenden alpinen Flusses mit einer weitestgehend intakten Auenlandschaft.
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