Höhenstufen des Waldes in den Alpen in ihrer klimatischen Bedingtheit

1. Geographische Lage

Die Alpen sind Europas größtes Gebirge, mit den anteilhabenden Ländern Österreich, Deutschland, Frankreich, der Schweiz, Italien und Jugoslawien.

2. Klima und Höhenstufen:

Im Gebirge kann man nicht von einem „bestimmten“ Klima sprechen, da es sich mit zunehmender Höhe verändert. Demzufolge teilt man das Gebirge in verschiedene Höhenstufen mit jeweiligen Klimaten ein. Für die verschiedenen Gebirge gibt es keine einheitliche Unterteilung im bezug auf die Höhenangaben, da es global, regional und sogar lokal große Unterschiede gibt. Lokale und regionale Unterschiede sind zum Beispiel die Exposition und die Hangneigung sowie der anthropogene Einfluß beispielsweise durch Bebauung oder Beweidung. Überregionale Differenzen können zum Beispiel durch den Kontinentalitätsgrad des Klimas verursacht werden: je weiter das Gebirge in den Kontinent hinein reicht, desto höher liegen die Höhenstufen. In Deutschland verschieben sich die einzelnen Höhenstufen nach oben, je weiter man nach Süden kommt. Je kontinentaler das Klima, desto nadelwaldreicher ist das Gebirge und die Waldgrenze wird von Nadelbäumen gebildet. Unter bestimmten Bedingungen kann die Nadelwaldstufe eingeengt sein oder sogar fehlen, dann wird die Baumgrenze von Laubbäumen gebildet, wie z. B in den Randketten der Süd-Alpen und in den Vogesen.

In den Alpen und auch zum Teil in den höheren Mittelgebirgen kann man etwa folgende Höhenstufen unterscheiden:

2.1. Höhenstufen der Waldvegetation:

Planar- Kollin:

Dies ist die Ebenen- und Hügellandstufe , die bis ca. 300-500 m hoch reicht. Sie ist ursprünglich mit wärmeliebenden Eichenmischwäldern, Eichen- Hainbuchenwäldern, Kiefernwäldern sowie lokalen Trockenrasen und Steppen bedeckt.

Heute findet man hier jedoch vorwiegend Kulturlandschaft und stellenweise Weinbau.

Submontan:

Die bis ca. 500-1000 m hohe unterste Bergwaldstufe beheimatet ursprünglich Buchenwälder, an entsprechenden Standorten findet man aber auch Eichen- Hainbuchenwäder, gebietsweise sogar Tannen.

Gegenwärtlich ist diese Vegetation jedoch den Fichtenforsten gewichen, wobei zudem noch vielfach Ackerbau anzutreffen ist.

Montan:

Die Bergwaldstufe reicht bis etwa 1400-1600 m hoch. Die Durchschnittstemperatur ist hier mindestens 3° C geringer als in Tieflagen. Die ursprünglich anzutreffende Vegetation in ozeanischen Lagen sind untermontan Buchenwälder, obermontan Buchen- Tannen- FichtenBergmischwälder, hochmontan teilweise reine Nadelwälder.

In kontinentalen Lagen findet man auch nur Fichten- Lärchen- Wälder. Diese Stufe ist durch die Forstkultur und Rodung mäßig verändert.

Subalpin:

Die sogenannte Kampfwald- und Krummholzstufe erreicht eine Höhe bis ca. 1900- 2200 m. Sie ist die Stufe der zunehmenden Klimaungunst, deren Obergrenze die klimatische Waldgrenze entspricht. Hier sind ursprünglich mit Legföhren- und Grünerlenbüschen aufgelockerte Lärchen- Zirbenvorposten (Zentralalpen) angesiedelt.

Aufgrund der Almwirtschaft trifft man hier heute oft Zwergstrauchheiden und Viehweiden an.

2.2. Alpine und Nivale Stufe:

Alpin:

Die Zwergstrauch- und Grasheidenstufe dringt bis zu einer Höhe von etwa 2500-3000 m vor. Sie beginnt oberhalb der Wald- und Baumgrenze, wobei man unten Zwergstrauchheiden und oben Rasen findet. Die Krüppelgrenze liegt im Niederalpin.

Subnival:

Die bis ca. 3000-3300 m aufsteigende Stufe polster- und teppichbildender Pflanzen zeichnet sich durch eine sehr stark aufgelockerte Vegetation aus.

Nival:

Die Schneestufe liegt oberhalb der klimatischen Schneegrenze: diese beginnt dort, wo die Schneeniederschläge im Durchschnitt des Jahres das Abschmelzen übertreffen. Letzte Gefäßpflanzenpioniere findet man gegebenenfalls noch an sonnenexponierten Graten in Felsspalten, wo sich noch etwas Erde ansammeln kann. Ansonsten trifft man nur Moose und Flechten sowie Kryoplankton im ewigen Eis an.

2.3. Definition von Wald - Baum- und Krüppelgrenze:

Waldgrenze:

Darunter versteht man die Höhe, in der geschlossene Bestände von zahlreichen Baumindividuen halt machen.

Baumgrenze:

Dies ist die Höhe, bis zu der freistehende Bäume vordringen.

Krüppelgrenze:

Vereinzelte Bäume (z.B. Lärchen und Fichten) dringen unter Schneeschutz oder an sonnenexponierten Felsen als langsam wachsende Zwerge noch höher vor. Die Verbindungslinie dieser wenigen Bäume bezeichnet man als Krüppelgrenze.

3. Hochgebirgsklima: Veränderungen mit zunehmender Höhe:

Mit zunehmender Höhe ändern sich die Umweltbedingungen bedeutend im Vergleich zum Tiefland:

Die mittlere Jahrestemperatur nimmt um ca. 0,5-0,65 ° C pro hundert Höhenmeter ab, was eine hemmende Wirkung auf das Pflanzenwachstum bewirkt. Es kommt zu einer Verkürzung der Vegetationszeit, da es einen schnellen Übergang zwischen den Jahreszeiten mit einem langen Winter gibt. Eine Erhöhung der Niederschläge findet aufgrund von Steigungsregen, besonders an der Luv- Seite statt. Die Verstärkung der direkten Sonneneinstrahlung und die Abnahme der Intensität der diffusen Strahlung ist auf die geringere Dichte der Athmosphäre und den geringeren Staubgehalt in der Luft zurückzuführen. Der Luftdruck nimmt ab, was allerdings weniger für die Vegetation sondern mehr für die Tierwelt von Bedeutung ist.

Infolge der Horizontüberhöhung nimmt die Windgeschwindigkeit- und häufigkeit zu.

4. Anpassungen bzw. ökophysiologische Eigenschaften der Pflanzen des Hochgebirges:

Die im vorangegangenen Abschnitt erläuterten Umweltbedingungen wirken sich natürlich auf die Pflanzenwelt aus. Diese müssen zum Überleben Anpassungsstrategien entwickeln, um unter solch erschwerten Bedingungen überleben, wachsen und sich fortpflanzen zu können. Auffällig ist beispielsweise, daß das Wachstum und der Stoffwechsel schon bei sehr geringen Temperaturen stattfindt, die Amplitude ist sehr weit (ca. -8° C bis 45° C). Das liegt daran, daß die Pflanzen größtenteils extremen Temperaturschwankungen unterliegen, von kaltem Schnee- und Eiseinfluß bis zu ungeschützter Aussetzung der intensiven Sonneneinstrahlung. Letzteres ist auch der Grund für ihre hohe UV- Resistenz bedingt durch eine sehr dicke Epidermis und Pigmente, wie z.B. Anthocyane. Aber auch die erhöhte Frostresistenz gegenüber den Talpflanzen, besonders bei den Nadelbäumen, ist eine wichtige Voraussetzung für das Überleben im Gebirge. Während die Laubbäume zwar gegen den Frost selbst gut geschützt sind, stellt sich ihnen jedoch das Problem der Frosttrocknis. Im Gegensatz zu den Nadelbäumen mit ihrer dicken, schwer wasserdurchlässigen Rinde, verlieren die Laubbäume relativ viel Wasser über ihre Rinde und laufen ständig Gefahr zu vertrocknen, wenn die Frostperiode zu lange anhält und somit das Bodenwasser gefroren und daher nicht zugänglich ist. Viele der Hochgebirgspflanzen sind Selbstbestäuber oder vermehren sich vegetativ, da die hohen Windgeschwindigkeiten und das geringe Vorkommen bestäubener Insekten die Wahrscheinlichkeit gesicherter Nachkommenschaft stark reduzieren. Außerdem sollte erwähnt werden, daß das Wurzelwerk im Vergleich zu dem der Talpflanzen relativ groß ist, da die Wasserversorgung auf den Gebirgsböden erschwert ist und die Pflanzen wesentlich stärker auf eine feste Verankerung im Boden angewiesen sind, der zudem meist nur aus Rohboden oder Anstehendem besteht.

5. Böden der Alpen:

Da Hanglagen überwiegen, sind die Böden im Gebirge oft sehr flachgründig, weil es dort meist nicht zu einer Anreicherung von feinkörnigem Bodenmaterial kommt und die Pflanzen somit im verwitterten Muttergestein wurzeln. Man findet sowohl kalkhaltiges Gestein als auch kristallines, saures Silikatgestein. Dies ist für die Vegetation von großer Bedeutung, da es zum einen kalkliebende Arten auf neutralen und eher basischen Böden gibt und zum anderen kalkfliehende Arten, welche die sauren Böden bevorzugen. Aber nicht immer ist die Bodenreaktion ausschlaggebend für die Standortwahl, sondern der Wassergehalt, so z.B. die auf feuchten Böden gedeihende Grünerle in den kristallinen Alpen und die selbst auf trockenen Kalkböden wachsende Latsche. Im allgemeinen sind im Gebirge überwiegend Rohböden (Felsböden, Schuttböden) vertreten. Klimatisch bedingte Böden findet man lokal auf Verebnungen oder in Senken, wo es zur Ausbildung von tiefgründigeren Bodenprofilen kommt. Mit zunehmender Höhe und steigender Humidität werden die im Tiefland typischen Braunen Waldböden erst durch lessivierte und diese schließlich durch nährstoffarme podsolierte Böden mit Rohhumusauflage (vor allem in der Fichtenstufe) ersetzt. Da mit zunehmender Höhe die Temperatur sinkt und bei abnehmender Temperatur der Humusabbau stärker abnimmt als die Humusbildung, folgt daraus in Hochlagen eine stärkere Ausbildung des Humushorizontes. Dieser führt zu den sogenannten Alpenhumusböden, vorwiegend in der alpinen Stufe.

Auf Kalkgestein jedoch bleibt das A- C- Profil dauernd erhalten, da der Kalk aufgelöst wird und sich fast keine Verwitterungsprodukte anreichern. Daraus bilden sich Rendzina -Böden mit starker Humusanreicherung. Verbreitet sind auch Pseudogleye, da im Frühjahr die Staunässe über dem gefrorenem Boden steht.

6. Höhenstufen der Alpen am Beispiel der Nordalpen:

Die planar- kolline Stufe liegt zwischen 300 bis 500 Metern. Hier ist ein vorherrschendes Auftreten von Eichen- Hainbuchenwäldern und Eichen- Mischwäldern festzustellen. Dort wo das Klima in diesen Lagen warm und trocken ist, wird heute zum Teil Weinbau betrieben. Von den Wäldern sind hier nur geringe Reste erhalten geblieben.

Die 500 bis 1000 Meter hohe submontane Stufe weist ein durch den Luftmassenstau am Gebirgsrand feuchteres Klima auf, die winterlichen Temperaturverhältnisse werden nicht mehr durch Inversionswetterlagen mit Kaltluftseebildung beeinflußt. Dadurch setzt sich gegenüber der Eiche als dominanter Waldbaum die ein feucht- ozeanisches Klima bevorzugende Buche durch. Als Begleitart in den tieferen Höhenlagen trifft man häufig auf die Stieleiche, die auf lokal zu trockenen sowie auf staunassen Standorten als anspruchslose Baumart auch bestandsbildend ist.

Die montane Stufe reicht bis ca. 1400 bis 1700 Meter und wird von den Fichtenwäldern eingenommen, da sich die weniger schattentolerante Fichte in den tieferen Höhenlagen gegen die im Jugendstadium sehr raschwüchsigen Laubbäume, vor allem die schattenreiche Buche, nur schwer durchsetzen kann. Unter natürlichen Bedingungen bildet die Fichte nur dort geschlossene Wälder, wo ihre weniger frostresistenten Konkurrenten ausscheiden. Heute werden die Fichtenwälder forstlich bewirtschaftet. Da man die Fichte seit dem 19. Jahrhundert bei Aufforstungen bevorzugte, sind die Fichtenwälder heute auch in tieferen Höhenlagen der Alpen verbreitet.

Die obere Waldgrenze liegt etwa bei 1800 Metern und fällt ungefähr mit der Jahresmitteltemperatur von 1,5° C zusammen. Der Minimumfaktor ist die nachlassende Widerstandskraft gegen Frosttrocknis. Heute ist die Grenze aufgrund der Almwirtschaft um ca. 100 bis 200 Meter gesenkt.

Die subalpine Stufe, also der Krummholz- und Zergstrauchgürtel, welcher bis etwa 150 Metern oberhalb der heutigen Waldgrenze reicht, bildet eine ökologische Pufferzone zwischen den geschlossenen Nadelwäldern und den weitgehend gehölzfreien Rasenflächen der alpinen Matten. Es handelt sich um einen windoffenen Kampfgürtel, in dem sich die Vegetationselemente der benachbarten Vegetationszonen eng durchdringen. Das bis zu 2 Meter hohe Krummholzgebüsch besteht an trockenen Hängen und in Südexposition vor allem aus Legföhren, an feuchten Hängen und an schattigen Nordlagen aus der Grünerle. Unter den Latschen findet man Arten des sauren Rohhumusbodens, unter den Grünerlen eine anspruchsvolle Hochstaudenvegetation, da die Erle über stickstoffbindende Rhizobien (Wurzelknöllchen) verfügt.

7. Literaturangabe:

Diercke (1997): Wörterbuch der allgemeinen Geographie, Braunschweig

Ellenberg, H. (1996): Vegetation Mitteleuropas mit den Alpen. 5. Auflage, Stuttgart, Ulmer Verlag

Ozenda, P. (1988): Die Vegetation der Alpen im europäischen Gebirgsraum, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart

Strasburger E. (1991): Lehrbuch der Botanik, Stuttgart

Walter. H., Breckle, S-W. (1991): Ökologie der Erde, Band 3, Spezielle Ökologie der Gemäßigten und Arktischen Zonen Euro-Nordasiens, UTB für Wissenschaft, Stuttgart

8. Abbildungsverzeichnis:

Abb.1und 3: Ozenda, P. (1988): Die Vegetation der Alpen im europäischen Gebirgsraum, Gustav Fischer Verlag, Stuttgart

Abb. 2: Walter. H., Breckle, S-W. (1991): Ökologie der Erde, Band 3, Spezielle Ökologie der Gemäßigten und Arktischen Zonen Euro-Nordasiens, UTB für