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Vegetationsökologie
Tropischer & Subtropischer Klimate (LV von 1986 - 2016)
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sEp
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ZM35
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S.
D3
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Subtropisch
/ Tropische aride Gebiete: Flora & Vegetation 2 ...
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Typische
Pflanzen der subtropisch ariden Gebiete N-Afrikas |
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Wenn für
die Halbwüste die Wasserverfügbarkeit (neben den Bodenbedingungen)
für Pflanzen jegliche - permanente oder auch akzidentelle -
Etablierung determiniert, gilt das für die extrem ariden Gebiete
ganz besonders.
In
der extremen Wüste liegt die Vegetationsbedeckung weit unter
0,001%.
Vegetation
wird nur noch sehr selten in ökologisch günstigen Senken
(mit grossem Catchment), in grossen Wadis, oder an Abflussrinnen
von Scarpments (Schichtstufenränder) angetroffen, wenn dort
eine Akkumulation von Niederschlagswasser möglich ist. Wichtig
ist dabei, dass das seltene Regenwasser schnell, möglichst
ohne Verdunstungsverluste durch eine lockere Sandschicht, versickert,
jedoch durch eine dichtere Bodenlage (z.B. Schluff mit Ton, auch
dichteres anstehendes Gestein) am völligen "Verschwinden"
in grössere Tiefen gehindert wird. In solchen Situationen steht
das Bodenwasser den Pflanzen dann längere Zeit zur Verfügung.
Auffallend
ist die geringe Artendiversität
sogenannter Vegetationsinseln in Playas oder Abflussrinnen, aber
auch grundwassernaher Standorte (Tamarix, Phoenix, Sporobolus,
Phragmites). Häufig dominieren unterschiedliche Arten in
Senken, die nicht weit voneinander entfernt liegen. Nahezu Mono-Bestände
können z.B. bilden:
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Die
besonderen Mechanismen des Überlebens |
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Die
wichtigsten Überlebensweisen bzw. "Anpassungen" der
Pflanzenwelt in ariden Räumen beziehen sich auf den Dürre-
und Salzstress, jedoch auch auf eine hohe Resistenz gegen Beweidung.
Dabei besitzen viele Arten eine Kombination der unten aufgeführten
Überlebensstrategien:
Generell
werden unterschieden
(nach
Schulz 2000, vgl. S.390-397):
Wesentliche
Merkmale sind:
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Von Bedeutung
ist auch die Tatsache, dass in der Extremwüste nur sehr selten
lebende (!) Pflanzen angetroffen werden. Weit häufiger handelt
es sich um tote Individuen (quasi 'dead standing crop'),
welche von Gunstperioden mit ausreichenden Niederschlägen und
- mehr oder weniger - anhaltender Bodenfeuchtigkeit zeugen.
In extremen
Wüstengebieten mit Niederschlägen < 20mm kann ausserhalb
der grundwassergebundenen nur von einer ephemeren Vegetation
(im Gegensatz zur dauerhaften V.) gesprochen werden. Diese Vegetation
kann - in Abhängigkeit von dem Volumen der sich gebildeten
Bodenwasserreserve nach einem Niederschlagsereignis - wenige Monate
bis mehrere Jahre überdauern.
Es
muss hervorgehoben werden, dass es bereits bei geringen - lokal
begrenzten - Niederschlagsereignissen, durch schnellen oberflächlichen
Abfluss (vgl. den Abschnitt Böden),
hervorgerufen durch Schaumbildung (vesicular strata) auf
der obersten Bodenschicht, zu einer erheblichen Akkumulation von
Wasser in Senken kommen kannn. Auf diese Phänomene in Wüsten
machte bereits Heinrich Walter (cf. Walter
& Breckle 1984, S. 217/218) aufmerksam.
Dazu eine
Anmerkung von Kehl (1987, S. 287):
"Although perennial desert plants normally have the capability
of fast germination and are able to reach moister soils in deeper
layers with an extensive root system, the distance between the soil
water caused by unfrequent rainfall events and the capillary fringe
of the groundwater is the main obstacle to achieve permanent establishment.
Investigations of Kausch
(1959) lead to the assumption that a locally and temporarily
suffucient water supply in the upper soil layers, allow plants to
surmount the intermediate belt between soil water and fringe water.
Thickness of the dry horizon is certainly the determining factor
in this case."
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Vegetationsgeografie
mit einem Beispiel aus NW-Ägypten |
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Wenn
in der unmittelbaren Küstenregion am Mittelmeer selbstredend
mediterrane Florenelemente dominierend sind, sollten diese
in den Übergangsregionen zu den Subtropischen ariden Gebieten
von Saharo-Arabischen abgelöst werden.
Detaillierte
pflanzengeografische Untersuchungen in NW-Ägypten zeigten (vgl.
Abb. rechts!), dass bereits die weitere Küstenregion
mit ihrer Halbwüste von Saharo-Arabischen Florenelementen
dominiert wird. Sind anfänglich - vor allem im unmittelbaren
Küstenbereich - noch mediterrane Therophyten bestimmend, so
nimmt ihr Anteil rapide nach Süden, entsprechend dem steilen
Niederschlagsgradienten, ab.
Auffallend
is, dass anfänglich Irano-Turanische Steppenelemente
fast ebenso häufig vorkommen, wie Saharo-Arabische Wüstenelemente.
Zu nennen ist hier vor allem Artemisia inculta (ist A.
herba-alba), die jedoch nicht deckend auftritt. Eine typische
"Wermuthsteppe" kann sich nicht ausbilden, zumal die Vegetation
im Verbreitungsgebiet von Artemisia bereits stark kontrahiert
ist.
Erwartungsgemäss
nehmen von der Küste nach Süden die Mediterranen Elemente
relativ rasch und die Irano-Turanischen eher langsam ab. Gleichzeitig
wird der Anteil der Saharo-Arabischen Florenelemente immer höher.
In der Vollwüste steigt dann bereits der Anteil der Sudanischen
Elemente.
Abb. D3-05 (rechts):
Prozentanteil
der Arten unterschiedlicher florengeografischer Zugehörigkeit
in den Vegetationsaufnahmen und Aufnahmegruppen sowie hieraus
abgeleitete pflanzengeografische Zonen im Untersuchungsgebiet.
(aus
Bornkamm
& Kehl 1985, S. 146)
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Er ist besonders
in der Qattara-Depression
besonders hoch. In ihrem westlichen Teil hat sich als Folge der
extremen klimatischen Situation (die Senke liegt etwa 130m unterhalb
des Meeresspiegels) ansatzweise eine Akazien-Formation entwickelt,
die bereits Anklänge an den nördlichen
Rand der Sahelzone im Sudan aufweist. Einzelne Akazienbestände
finden sich erst wieder südlich der Grossen Sandsee in den
Wadis des Gilf Kebir und Gebel Oweinat.
Abb. D3-06 (rechts mit Geländewagen):
Extrazonale
Akazienbestände (Acacia
tortilis ssp. raddiana) in der Qattara-Depression östlich
der Oase Qara.
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Abb.
D3-07 (unten):
Extrazonale
saharo-sudanische Vegetation in der Qattara-Depression östlich
der Oase Qara mit dominierenden sudanischen Florenelementen und
einem deutlichen Aspekt des nördlichen Randes der Sahelzone.
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Bildausschnitt,
Eintragung modif. am 20.01.'12 |
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Lebensformenspektrum
mit einem Beispiel aus NW-Ägypten |
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Wie
oben bereits kurz erwähnt, zeigen ebenso wie die Florenelemente
auch die Lebensformen eine starke Abhängigkeit von dem Niederschlagsgradienten.
Beträgt die jährliche Niederschlagsmenge im unmittelbaren
Küstenbereich bei Mersa Matruh (NW-Ägypten) noch 135mm
(bei grosser jährlicher Schwankungsbreite), nimmt dieser nach
Süden rapide ab. Am N-Rand der Qattara Depression werden kaum
noch 30mm/a erreicht. Der Niederschlag fällt hier nicht mehr
regelmässig während der Wintermonate und es kann durchaus
vorkommen, dass der Regen völlig ausbleibt.
Der unmittelbare
Küstenbereich bis zum Beginn der Schichtstufen-Landschaft des
Marmarika Plateaus wird von Therophyten und Hemi-Kryptophyten
dominiert. Phanerophyten kommen nur kontrahiert in Wadis und
deren Rändern vor. Als Nano-Phanerophyten kommen sie zusammen
mit Chamaephyten nur noch höchst selten in Plajas und kleinen
Depressionen vor. Erst im Bereich der westlichen Qattara Depression
tauchen dann wieder grundwasserabhängige und extrem tief wurzelnde
Phanerophyten sudanischer Provenienz auf (hauptsächlich Akazien,
Dattelpalmen und Tamarisken).
Abb. D3-08 (rechts oben):
Relativer Anteil der verschiedenen
Lebensformen in % von der Gesamtartenzahl zwischen der Mittelmeerküste
bei Mersa Matruh und der Qattara Depression (NW-Ägypten)
(aus Kehl 1983, modifiziert für die Internet-Publikation)
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Bewohnte
und unbewohnte Oasen Ägyptens, des Sudan und Libyens |
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Bewohnte
oder unbewohnte Oasen der afrikanischen Wüsten lagen im Altertum
oft an wichtigen Handelsrouten und waren für Karawanen bedeutende
Knotenpunkte des Sklaven- und Salzhandels (siehe Abb. unten:
Felsbild einer Sklavenkaravane in der Oase Dahkla, Ägypten).
Von entscheidender
Bedeutung für die Nutzung von Oasen ist ihre Grösse
und vor allem die Qualität des vorhandenen Wassers für
Bewässerung und Ernährung.
Oasen tragen
eine Vegetation, die generell grundwasserabhängig ist (abgesehen
natürlich von eingeführten landwirtschaftlichen Nutzpflanzen,
die bewässert werden). Es ist die Domäne der perennen
Vegetation.
Abb. D3-09:
Vegetations- und Bodenzonierung der unbewohnten
Oase Bir Tarfawi, S-Ägypten. (aus Kehl 1987, S. 281, leicht
verändert)
Ökologisch betrachtet, sind Oasen Nischen mit unterschiedlicher
Vegetation und Grösse in einer ariden Umwelt. Sie sind
entweder gebunden an Grundwasser, Quellen (z.B. artesisches Wasser
oder an Schichtstufenrändern, auch Gebirgsfuss-Oasen genannt,
die von Quellen gespeist werden), aber auch an Flussläufe.
Der Nil ist z.B. die längste Flussoase in einer extrem ariden
Landschaft. Er transportiert sein Wasser aus tropisch-humiden Gebieten
durch den Wüstengürtel.
Hinzu kommen
- von Menschen - angelegte "künstliche" Oasen. Diese
werden z.B. von oberflächlich heran geleitetem Wasser gespeist,
oder von Brunnenwasser (in aller Regel ist dies fossiles Wasser)
aus grosser Tiefe.
Zu nennen sind
in diesem Kontext auch die Qanate
,
welche wohl in Persien entwickelt und besonders dort und im Iraq
bereits im
Altertum grosse Bedeutung [date
of access: 08.01.2020] erlangten, heute jedoch - soweit dem
Verfasser bekannt - nur noch selten genutzt werden. Es handelt sich
dabei um unterirdisch angelegte - extrem arbeitsaufwändige
- Tunnelsysteme für Bewässerungszwecke am Rande
von Gebirgen, mit deren Hilfe das Grundwasser gesammelt bzw. der
Grundwasserspiegel "angezapft" wird und das Wasser unterirdisch
über weite Strecken auf landwirtschaftliche Nutzflächen
geleitet wird.
Vgl. dazu The
Qanats of Iran! (Artikel von H.E.Wulff aus: Scientific American,
April 1968, p.94 - 105)
[date of access 17.05.04]
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In
Abhängigkeit von der Wasserverfügbarkeit werden also unterschieden:
- Grundwasser-Oasen
- Quell-Oasen
- Oasen
mit artesischen Brunnen
- Fluss-Oasen
und
- sogenannte
'künstliche Oasen'
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Abb. D3-10:
Felsbild
einer Sklavenkarawane in der Oase Dahkla, Ägypten
[aus:
Brentjes, B. 1965, Fels- und Höhlenbilder Afrikas.- Verlag
Koehler & Amelang, Leipzig]
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Viele
(auch grosse und in der Regel unbewohnte) Grundwasser-Oasen
werden von einem hoch salzhaltigen Wasser gespeist, welches
sich für den menschlichen Genuss nicht eignet. Dieser Oasentyp
wird in der Regel von einer salztoleranten (Halophyten-) Vegetation
eingenommen, deren Verteilung um die tiefsten Senken der Oase in
der Regel einen ringförmigen Aufbau hat (vgl. Beispiel oben!).
Die salztolerantesten Pflanzen besiedeln das grundwassernahe Zentrum
der Oase. Offene Wasserflächen werden häufig von einem
breiten Schilfgürtel (Phragmites australis) eingerahmt.
Nahe am Wasser sind neben Sporobolus auch die Gräser
Imperata cylindrica sowie Desmostachya bipinnata (Halfa-Gräser)
häufig vertreten.
Grosse, von
Süsswasser gespeiste, Quell-Oasen sind in aller
Regel besiedelt und werden landwirtschaftlich genutzt.
Charakteristisch
für diese Oasen ist eine abflusslose Versickerungs- bzw. Verdunstungssenke
(Salzpfanne, Salzsumpf) in der Regel ausserhalb der Oase. Hierhin
wird das für Bewässerungszwecke auf die Felder geleitete
und nun - nach der Bodenpassage - mit Bodensalzen angereicherte
Wasser abgeführt (es entsteht eine sogen. Sebkha, Sebcha, Sebka,
Sebhka)
Vgl. Landwirtschaftliche
Nutzung von Oasen!
Abb. D3-11:
Bewohnte
Oase in Libyen bei Germa, die von heran wandernden Dünen
überdeckt zu werden droht.
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Südlich
von der extrem ariden Zone (nördlicher Rand der Sahelzone im
Sudan) schliessen sich von Gräsern dominierte Einheiten
in flachen Senken an (in der Regel mit einer leichten Sandakkumulation),
in welchen
bereits häufig Akazien und Capparis siedeln. |
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