Stadtökologie

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung

2. Stadtklima

3. Stadtböden
3.1 Entwicklungsprozesse
3.2 Ausgangsmaterial
3.2.1 Bauschutt
3.2.2 Schlacken
3.2.3 Müll
3.2.4 Flugaschen
3.3 Schadstoffe
3.4 Wasserhaushalt

4. Stadtvegetation
4.1 Pflanzengesellschaften
4.1.1 Trittresistente Gesellschaften
4.1.2 Einjährige Ruderalfluren
4.1.3 Ausdauernde Hochstaudenfluren
4.1.4 Scherrasen und ruderale Wiesen
4.1.5 Mauerpflanzengesellschaften
4.1.6 Pioniergehölze

5. Stadttypische Lebensräume
5.1 Stadtzentrum
5.2 Parkanlagen
5.3 Bahnanlagen
5.4 Brachflächen

6. Fazit

7. Literaturverzeichnis

1. Einleitung

Stadtökologie erforscht die städtischen Lebensgemeinschaften und Lebensräume. Die Lebensgemeinschaften sind durch Wechselwirkungen der Organismen untereinander und mit ihrem Lebensraum, der Umwelt, gekennzeichnet. Die Umwelt ist in erster Linie durch das Klima und dem Boden geprägt.

An der Forschung sind Naturwissenschaften wie Biologie, Bodenkunde, Klimatologie und Gesellschaftswissenschaften wie Soziologie und Sozialgeographie beteiligt, da urbane Ökosysteme stark durch Gesellschaft und Wirtschaft beeinflußt sind.

Stadtökologie ist eine junge Wissenschaft, denn lange Zeit galt die ökologische Erforschung der Städte als nicht lohnenswert oder sogar unmöglich. Man nahm an, daß die Artenvielfalt gering und Artenkombinationen Zufallsprodukte seien. Erst seit ca. 20 Jahren erkannte man die wahren Zustände: es existieren vielfältige Lebensräume mit geringer bis hoher Artenvielfalt und Pflanzengesellschaften, die außerhalb der Städte nicht vorkommen. Manche Pflanzen und Tiere sind überhaupt nur in der Stadt überlebensfähig. Ziel der Forschung ist es, die Stadt möglichst menschenfreundlich zu gestalten. Grundlagen sind ökologische Meßdaten durch Klima- und Luftmessungen, Boden und Wasseranalysen, Vegetationskartierungen und Faunaaufnahmen. Die Ergebnisse finden ihre Verwirklichung in der ökologischen Stadtplanung. Deren Maßnahmen sind der Erhalt und die Schaffung von Grünflächen, insbesondere solcher, die der Erholung der Bevölkerung dienen, Lebensraum für schutzbedürftige Pflanzen und Tiere sind und günstige bioklimatische Einflüsse aufweisen. Weiterhin sollen Umweltbelastungen reduziert und vermieden werden. Gesetzlich festgelegt ist die UVP. Sie überprüft kommunale Investitionen auf ihre Umweltbelastung und sucht nach umweltverträglicheren Alternativen. Die wichtigsten Kompartimente der städtischen Ökosysteme sind Klima, Boden, Vegetation und Fauna (vgl. ADAM 1988, S. 155, 159, 165, SUKOPP/ WITTIG 1993, S. 1, 2).

2. Stadtklima

Das Stadtklima ist im Vergleich zum freien Land durch die hohe Bebauungsdichte und Emissionen modifiziert. Die Schadstoffpartikel, die in die Atmosphäre entweichen, verursachen über der Stadt eine Trübung. Diese Dunstglocke kommt durch die erhöhte Reflexion und Streuung des Sonnenlichts an den Partikeln zustande, was sich als eine Zunahme der diffusen Himmelsstrahlung am Boden bei gleichzeitiger Abnahme der direkten Sonnenstrahlung auswirkt (durchschnittlich um 10-20 %). Dieses Phänomen tritt besonders stark im Winter in Erscheinung. Infolge der stärkeren Streuung des kurzwelligen Lichts gegenüber dem langwelligen, überwiegt der Rotanteil gegenüber dem blauen durchschnittlich um 3-5 %.

Durch bodennahes Ozon als Folge der Verkehrsemissionen kommt es zu einer erhöhten Absorption der UV-Strahlung. Im Sommer liegt daher der UV-Anteil durchschnittlich um 5-10 % niedriger, im Winter sogar bis 30% niedriger als im Umland. Insgesamt ist die Strahlungsbilanz der Stadt 15- 20 % niedriger. Trotzdem ist die Jahresmitteltemperatur um 0,5-1°C höher. Eine Stadt stellt somit eine Wärmeinsel gegenüber dem Umland dar.

Eine wichtige Ursache hierfür ist die hohe Bebauungsdichte mit Baumaterialien, die eine hohe Wärmekapazität und -leitfähigkeit aufweisen. Die Folge ist eine vermehrte Wärmespeicherung im Vergleich zu Vegetationsflächen. Weiterhin verringert die Geometrie der Straßenschluchten die langwellige Wärmeaustrahlung, da die hohen und dicht aneinander liegenden Gebäude eine große Absorptionsfläche für die Wärmestrahlung darstellen. Außerdem kommt es an den Häuserwänden zu Mehrfachreflexionen des vom Boden reflektierten Sonnenlichts, wodurch die Absorption zunimmt. Bedeutend ist auch die geringere Albedo städtischer Flächen gegenüber vielen natürlichen Flächen (im Durchschnitt 10 %), woraus eine höhere Absorption resultiert. Beteiligt sind auch Luftverunreinigungen, die zum einen eine erhöhte Gegenstrahlung bewirken und zum anderen die Absorption der kurzwelligen Strahlung steigern. Einen geringeren Beitrag liefert die anthropogene Wärmeproduktion durch Heizen, Verkehr und Industrie. Zur Erwärmung trägt auch die Tatsache bei, daß die vegetationsfreien, versiegelten Flächen nur wenig Wasser speichern. Der Regenwasserabfluß ist stark beschleunigt, da nur wenig Wasser versickert. Zusätzlich fehlt die Interzeption der Blattflächen. Als Folge ist die Verdunstung eingeschränkt, was sich in einer Abnahme latenter Wärme bemerkbar macht. Die fühlbare Wärme nimmt zu, da die geringere Verdunstung den Oberflächen weniger Wärme entzieht. Die Lufttemperatur steigt.

Weitere Erscheinungen sind die verminderte Windgeschwindigkeit und häufigere Windstillen, wodurch der Austausch der warmen Luft durch kühlere erschwert ist. Das erklärt sich durch den Strömungswiderstand der Gebäude, der die Winde bremst und zum Teil in die Höhe und zur Seite ablenkt. Über den Dächern bilden sich dabei Luftwirbel, die ein Entweichen der Luft nach oben behindern. Die Anzahl der Böen ist aufgrund von Turbulenzen höher.

Die Temperaturdifferenzen zwischen Stadt und Umland sind mittags relativ gering, da die warme Luft konvektiv nach oben steigt und ins Umland transportiert wird. Nachts ist dies wegen fehlender Sonneneinstrahlung eingeschränkt. Abends, nachts und früh morgens kann die Stadt im Sommer daher erheblich wärmer sein, im Winter dagegen nur gering. Als maximale Differenz zwischen Stadt und Umland können 15°C erreicht werden. Die stärkste Erwärmung ist in den stark versiegelten Bereichen mit hoher Bebauungsdichte und geringem Vegetationsanteil zu erwarten.

Die Folgen der Überwärmung sind eine geringere Anzahl an Frosttagen und geringere Schneedeckendauer. Dadurch verlängert sich die Vegetationsperiode um ca. 8-10 Tage.

Charakteristisch für das Stadtklima ist auch die höhere Niederschlagsmenge, insbesondere im Lee, im Durchschnitt 10% mehr. Grund hierfür ist zum einen die Überwärmung, weiche mit Konvektionsprozessen verbundene Wolkenbildung und Instabilität der Atmosphäre fördert. Zum anderen bewirkt die Stadt Staueffekte, wodurch die Luftmassen aufsteigen. Eine Rolle spielen auch Luftverunreinigungen, die als zusätzliche Kondensationskerne wirken.

Der Effekt der höheren Niederschläge wird allerdings durch den wesentlich geringeren Tauabsatz (ca. 65% kleiner) aufgrund nächtlich und morgens höheren Temperaturen vermindert.

Als Folge der eingeschränkten Verdunstung und der Konvektion, die zum Austausch mit trockenerer Luft führt, ist die relative Luftfeuchtigkeit geringer (im Jahresmittel 6%). Nachts ist aber eine höhere Luftfeuchte festzustellen, da die Taubildung geringer ist und durch turbulenten Austausch Wasserdampf herantransportiert wird.

Anzumerken ist der auftretende erhöhte Wasserdampfdruck. Verursacht wird er durch die Freisetzung von Wasserdampf durch fossile Brennstoffe, menschliche Atmung, geringere Taubildung, erhöhten Niederschlag und künstliche Wasserzufuhr.

Abgemindert wird die Überwärmung durch Grünflächen und aufgelockerte Bebauung. Besonders günstig wirken sich Grünflächen auf das Stadtklima aus.

Im Bereich von Grünflächen ist die Lufttemperatur niedriger als in der bebauten Umgebung. Dieser Effekt kommt durch Zunahme des latenten Wärmestroms infolge höherer Verdunstung zustande. Am positivsten ist er bei dichtem Baumbestand, da das Kronendach das Sonnenlicht zum großen Teil schon absorbiert und zusätzlich Schatten spendet. Im Berliner Tiergarten betrug die Temperaturdifferenz bei einer Messung zwischen dem inneren Bereich des Tiergartens und dem Ballungsgebiet bis zu 7°C. Ferner bewirkt der Kronenraum eine effektive Filterung der durchströmenden Luft. Positiv tritt auch die höhere relative Luftfeuchte in Erscheinung.

Wegen der stärker erwärmten Umgebung kommt es zu einer Ausgleichszirkulation, wodurch Kaltluftströme aus den Grünflächen in die bebauten Gebiete eindringen und somit dort zu einer Klimaverbesserung führen. Die Eindringtiefe ist abhängig von der Größe der Grünfläche und von der Geometrie der Umgebung. Zur Grünfläche mündende breite Straßen sind gute Luftleitbahnen. Beim Tiergarten stellte man Effekte bis 1500 m ins bebaute Gebiet fest. Die Luft ist mit Schadstoffen angereichert. Diese sind v.a. Schwefeldioxid, Stickoxide, Kohlenstoffmonoxid, Ozon, flüchtige organische Verbindungen (z.B. Benzol) und Staub (vgl. SUKOPP/ WITTIG 1993, S. 11 3-148, FELLENBERG 1991, S. 41-63, SUKOPP 1990, S. 260).

3. Stadtböden

Städtische Böden sind durch menschliche Eingriffe mehr oder weniger stark verändert worden. Nach dem Grad der menschlichen Überprägung unterscheidet man veränderte natürlich entwickelte Böden, Böden aus anthropogen aufgetragenem Material und versiegelte Böden. Natürliche Böden sind zum einen durch tiefere Grundwasserstände infolge Grundwasserabsenkung verändert worden. Zum anderen verursachte das Mischen, Planieren und Abtrag von Substrat eine Störung der Horizontierung. Betreten, Befahren und Baumaßnahmen verdichteten die Böden. Stäube, Abwässer und Abfälle ließen die Böden eutrophieren und alkalisieren. Eingetragene Schadstoffe reicherten sich im Boden an. Bei Böden aus künstlichen Aufträgen bestand das Ausgangsmaterial aus umgelagerten, natürlichen Bodensubstraten oder technogenen Substraten. Umgelagerte, natürliche Substrate entstehen durch Bodenaushub und Abtrag durch Planieren. Das Material wird dabei flächig oder zu Haufen verteilt. Meistens bedeckt man in solchen Fällen das umgelagerte Substrat mit humosem, natürlichem Oberbodenmaterial.

Als technogene Substrate bezeichnet man Bauschutt, Schlacke, Müll, Asche und Klärschlamm.

Total versiegelte Böden finden sich unter Gebäuden und Straßen. Sie sind in ihrer Entwicklung konserviert. Bei lückiger Versiegelung wie unter Pflaster steht der Boden noch im Austausch mit der Umwelt.

Allgemein sind städtische Böden oft dichter, trockener, weniger sauer, nähr- und schadstoffreicher. Es zeigt sich eine große Variabilität der Böden, horizontal wie vertikal. Starken Einfluß darauf hat die Bebauungsgeschichte. Eine fortgeschrittene Bodenentwicklung wird im bebauten Bereich durch die Abrißzyklen der Häuser verhindert.

Die häufig vorkommenden verdichteten Böden schränken das Wurzelwachstum ein und weisen eine reduzierte Wasserdurchlässigkeit und Luftkapazität auf. Bei starker Verdichtung wachsen keine Bäume mit Mykorrhizasymbiose wie Buche, Eiche und Hainbuche.

Der hohe pH-Wert wird durch Calciumcarbonat verursacht, das aus Mörtel und Zement stammt. Der hohe Calcium-Gehalt zeigt sich in einer Ansiedelung calciumliebender Pflanzen. An Straßen und Wegen liegt der pH-Wert wegen Salzstreuung noch höher (um 9). Hausbrand- und Industrieasche hingegen senken den pH-Wert, wodurch dort Säurezeiger wie Besenginster und Geschlängelte Schmiele wachsen. Eine senkende Wirkung besitzen auch Emissionen von Schwefeldioxid und Stickoxiden. Meist liegt der pH-Wert aber im alkalischen Bereich, da Beimengungen im Boden vorliegen (vgl. SUKOPP/ WITTIG 1993, S. 155-162, GILBERT 1994, S. 37-39).

3.1 Entwicklungsprozesse

Da sehr unterschiedliche Substrate mit ungleichem Entwicklungszustand vorkommen, sind die Lebensbedingungen für Fauna und Flora sehr unterschiedlich. Die biologische Aktivität ist entscheidend für die Weiterentwicklung, da sie eine Humusanreicherung verbunden mit höherer Wasser- und Nährstoffbindung bewirkt. Sie wird durch die erhöhten Bodentemperaturen in der Stadt begünstigt.

Die Bioturbation führt zu einer Lockerung und Mischung, wodurch die Durchwurzelbarkeit verbessert und Schadstoffe verdünnt werden.

Die Frostsprengung zerkleinert Ziegel, Mörtel und Schlacke und fördert die Ausbreitung von Wurzeln. Versauerung durch biogen entstandene Kohlensäure und saurem Regen verbessert die Verfügbarkeit vieler Nährstoffe, aber auch von Schwermetallen. Bei stark alkalischen Böden (pH-Wert über 9) ist die Versauerung Voraussetzung für die Bodenbelebung (vgl. SUKOPP/ WITTIG 1993, S. 169-170).

3.2 Ausgangsmaterial

3.2.1 Bauschutt

Böden aus Bauschutt finden sich häufig großflächig. Einen großen Anteil hat daran Trümmerschutt aus dem 2. Weltkrieg. Selten sind Böden aus reinem Bauschutt, oft enthalten sie Kohle, Schlacke, Metalle, Glas, Keramik und Natursteinbruchstücke.

Die porösen Ziegel und Mörtel weisen ein gutes Wasserbindevermögen auf, wegen ihrer fehlenden Durchwurzelbarkeit ist das Wasser aber nur z.T. pflanzenverfügbar. Der Carbonatgehalt des Mörtels wird mit der Zeit durch biogene Säuren zum großen Teil gelöst und in tiefere Horizonte ausgewaschen. Die Böden gelten als trocken, da infolge der Aufschüttung und der Grundwasserabsenkung kein Kontakt zum Grundwasser besteht. Der hohe Grobporenanteil durch das stein- und kiesreiche Substrat bedingt eine hohe Wasserdurchlässigkeit und Luftkapazität. Die biologische Aktivität ist hoch. Dadurch kommt es schnell zu einer Anreicherung von organischer Substanz im Oberboden. Nach 10-15 Jahren Entwicklung hat sich ein 5-15 cm mächtiger, humusreicher Ah-Horizont gebildet, der ein Krümelgefüge aufweist. Der Bodentyp ist eine Pararendzina. Darin sind Fragmente von Steinen und Mörtel enthalten. In 5-15 cm Tiefe folgt mit scharfem Übergang eine nur gering veränderte Schicht aus Bauschutt.

Der Nährstoffgehalt ist unausgewogen. Einige Nährelemente sind im Überschuß, andere hingegen nur in geringen Konzentrationen vorhanden. Der Stickstofgehalt ist allgemein am Anfang sehr niedrig, wodurch die Pflanzenbesiedelung sehr erschwert wird. Leguminosen sind in der Lage, mit Hilfe von Bakterien Stickstoff aus der Luft zu fixieren und erhöhen durch ihre Streu langsam die Stickstoffkonzentration im Boden. Der Phosphor-Gehalt gilt als optimal, da aus dem Ton der Ziegel Phosphor freigesetzt wird. Ebenfalls im Ton vorhanden sind Kalium und Magnesium, wodurch eine ausreichende Versorgung erreicht wird. Der Calcium-Gehalt ist infolge des Kalkanteils im Mörtel genügend hoch. Die Bodenfauna findet ideale Bedingungen für eine rasche Besiedlung, wenn organisches Material wie Holz, Polyethylen, Stoff und Pappe dem Bauschutt beigemengt ist. Nach der Vegetationsausbildung nimmt ihre Anzahl weiter zu.

3.2.2 Schlacken

Schlacken aus der Metallindustrie sind grobkörnig, porös, schwermetallreich, kohlestaubhaltig und oft durch Soda stark alkalisch. Die Böden sind daher sehr trocken und extrem lebensfeindlich.

3.2.3 Müll

Müll enthält ca. 20-30% organische Substanz, die reich an eiweißreichem, leicht zersetzbarem Material ist. Deshalb kommt es nach der Ablagerung zu einer intensiven mikrobiellen Zersetzung, wobei sich Gase entwickeln. Zunächst handelt es sich um Stickstoff, Kohlenstoffdioxid und Sauerstoff. Bei beginnender Gärung entstehen dann Kohlenstoffdioxid, Wasserstoff und Stickstoff. Durch den Verbrauch an Luftsauerstoff stellen sich schließlich anaerobe Bedingungen ein. Dabei entweichen Kohlenstoffdioxid und Methan. Daneben werden gelöste Stoffe freigesetzt, die mit dem Sickerwasser aus dem Müllkörper verlagert werden. Bei abgeschlossener Müllablagerung wird der Müll in der Regel mit 1-2 m Boden bedeckt. Daraus entwickeln sich je nach Art des Abdeckungsmaterials Regosole oder Pararendzinen. Die Böden sind kalkhaltig, alkalisch und nähr- und schadstoffreich. Durch die starke Methankontamination sind zumindest die Unterböden in den ersten 30-40 Jahren sehr sauerstoffarm und durch Metallsulfide schwarz gefärbt.

3.2.4 Flugaschen

Flugaschen sind schluffig bis feinsandig, alkalisch und schwach kalkhaltig. Die entwickelten Böden sind humus- und nährstoffreich, locker und besitzen eine hohe nutzbare Feldkapazität. Sie sind aber extrem schwermetallreich (vgl. SUKOPP/WITTIG 1993, S. 159-165, GILBERT 1994, S. 40-42, SUKOPP 1990, S. 288-290, 327-330).

3.3 Schadstoffe

Als Schadstoffe kommen besonders Schwermetalle wie Cadmium, Blei, Zink und Kupfer vor. Ökologisch relevant sind nur die pflanzenverfügbaren Anteile, d.h. die wasserlöslichen und leicht in wasserlösliche Form überführbaren, da erst die Aufnahme durch Pflanzen die Schwermetalle in die Nahrungskette bringt und zu Schäden an Pflanzen führt.

Relativ gering konzentriert sind Schwermetalle natürlicherweise in sandigen Sedimenten. Tonreiche Sedimente weisen höhere Werte auf, da Tonminerale Blei, Kupfer und Zink binden. Die Mobilisierbarkeit ist aber gering. Künstliche Substrate weisen oft hohe Schwermetallgehalte mit hoher Mobilisierbarkeit auf. Die Oberböden sind im Vergleich zum Ausgangsmaterial stark angereichert. Die Nährstoffe Kupfer und Zink werden infolge der Aufnahme durch Wurzeln dem Unterboden entzogen und durch die Streu dem Oberboden zugeführt. Außerdem gelangen Metalle über die Niederschläge in den Boden, insbesondere Zink, das u.a. aus Kraftwerken stammt (vgl. SUKOPP/ WITTIG 1993, S. 163-165).

3.4 Wasserhaushalt

Der erhöhte Oberflächenabfluß auf den versiegelten Flächen wird mit der Kanalisation in Gewässer geleitet. Dadurch ist die Grundwasserneubildungvermindert, was einen abgesenkten Grundwasserspiegel zur Folge hat. Die Nachlieferung aus dem Grundwasser in den Wurzelraum nimmt ab, wodurch die Böden schneller austrocknen. Im Extremfall können urbane Gewässer sogar trockenfallen (vgl. SUKOPP/ WITTIG 1993, S. 175-177).

4. Stadtvegetation

In der Stadt ist der menschliche Einfluß entscheidend für die Artenzusammensetzung. Er nimmt in der Regel vom Stadtrand zum Zentrum hin zu und führt zu veränderten Standortverhältnissen. Zu den menschlichen Einflüssen gehören Nutzungen und Pflegemaßnahmen wie z.B. Tritt, Mahd, Herbizideinsatz, Bewässerung, Ablagerung von Stoffen und Beseitigung und Förderung bestimmter Arten. Diese Einflüsse sind innerhalb der Stadt stark modifiziert. Deshalb findet man z.B. auf Bahngeländen eine andere Vegetation als in Parkanlagen.

Es gibt drei Hauptverbreitungstypen der Pflanzen. Zum einen existieren Arten, die schwerpunktmäßig im Stadtrandbereich vorkommen, da sie unter den stadtspezifischen Faktoren nicht konkurrenzfähig sind. Zu ihnen gehören Arten, die empfindlich gegen mechanische Störungen reagieren (Tritt, Überschüttung) und solche, die nur auf nährstoffärmeren Böden vorkommen. Zu ihnen zählen viele Waldpflanzen wie z.B. das Buschwindröschen und mehrere Wiesenarten. Die Waldarten findet man in Zentrumsnähe im allgemeinen nur in alten, waldähnlichen Parks.

Des weiteren gibt es Arten, die in der Stadt und dem Umland gleich häufig vorkommen, also keine Bevorzugung aufweisen. Sie sind die häufigsten Arten in der Stadt und haben eine breite ökologische Amplitude wie Ackerwildkräuter, Trittpflanzen, z.B. Breitblättriger Wegerich und Vogelknöterich, nitrophile Saumpflanzen, Neophyten und Pioniergehölze wie Salweide und Sandbirke.

Typische Arten mit einem Verbreitungsschwerpunkt im bebauten Stadtgebiet sind Nachtkerze und Mäusegerste. Arten, die an stadttypische Standortfaktoren gebunden sind (z.B. höhere Temperatur: Arten aus südlichen, wärmeren Gebieten) fehlen völlig im Umland. Unter ihnen sind viele Neophyten anzutreffen.

Allgemein gibt es in Städten am häufigsten Korbblütler, Süßgräser, Kreuzblütler, Lippenblütler, Knöterichgewächse und Gänsefußgewächse. Diese Arten besitzen kleine, zahlreiche Blüten, eine effektive Verbreitung durch Wind oder Kletten und große Regenerationskraft oder Vermeidungsstrategien. Meist haben sie ein sehr tiefreichendes Wurzelsystem (vgl. SUKOPP/ WITTIG 1993, S. 198-203).

4.1 Pflanzengesellschaften

In der Stadt gibt es an den verschiedenen Standorten charakteristische Artenkombinationen der natürlichen Vegetation.

4.1.1 Trittresistente Gesellschaften

Man findet sie an häufig betretenen oder mäßig befahrenen Orten. Besonders häufig sind der Mastkrautrasen und der Weidelgras- Vogelknöterichrasen. Mastkrautrasen wachsen in Pflasterritzen. Ihr sehr niedriger Wuchs schützt sie vor dem Tritt. Häufige Arten dieser Gesellschaft sind Mastkraut, Silbermoos, Hornzahnmoos, Vogelknöterich und Einjähriges Rispengras. Der Weidelgras-Vogelknöterichrasen kommt auf unversiegelten Böden vor, bei denen Tritt nicht vermieden werden kann, z.B. auf Baumscheiben, Parkplätzen und an Straßenrändern. Häufige Arten sind Vogelknöterich, Breitwegerich, Deutsches Weidelgras, Einjähriges Rispengras und Kamille.

4.1.2 Einjährige Ruderalfluren

Diese Gesellschaften aus Therophyten besiedeln neue, offene Flächen. Bei ungestörter Sukzession werden sie nach einem bis mehreren Jahren von mehrjährigen Arten verdrängt. Sie sind daher nur bei menschlichen Eingriffen wie Bodenbearbeitung und Unkrautbekämpfung dauerhaft beständig und kommen daher in Gärten, Äckern und Ruderalflächen im Siedlungsbereich sowie auf Bahn- und Industriegelände vor. Wichtigste Gesellschaften der Ruderalflächen sind die Mäusegerstenflur und die Gesellschaft des Weißen Gänsefußes. Häufigste Arten der erstgenannten sind Mäusegerste, Taube Trespe, bei der zweitgenannten sind dies Weißer Gänsefuß, Vogelknöterich, Gemeiner Beifuß und Hirtentäschel.

4.1.3 Ausdauernde ruderale Hochstaudenfluren

Bei ungestörter Sukzession dominieren nach mehreren Jahren mehrjährige Arten der Hochstauden. Sie kommen auf Brachflächen und naturnäheren Standorten wie Parks, Waldfriedhöfe und alte Villenviertel vor. Die Gesellschaften der Brachflächen sind stadttypischer und weniger stickstoff- und feuchtigkeitsliebend als die naturnäheren Gemeinschaften. Zu den häufigeren Gesellschaften der Brachflächen gehören die Kletten- Beifußflur und die Rainfarnflur. Typische Arten der ersteren sind Kleine Klette, Beifuß, Brennessel und Ackerkratzdistel. Bei der Rainfarnflur kommen am häufigsten Rainfarn, Wilde Möhre, Beifuß, Quecke und Ackerkratzdistel vor.

Der naturnähere Flügel ist in erster Linie von Brennessel, Giersch und Knoblauchsrauke geprägt.

4.1.4 Scherrasen und ruderale Wiesen

Scherrasen finden sich in Gärten und Grünanlagen und ähneln der Artenkombination des Grünlands. Typische Arten sind Deutsches Weidelgras, Weißklee, Löwenzahn, Gänseblümchen, Kleiner Pippau und Rotschwingel.

Die lokale Artenzusammensetzung ist von der Bodenart, Schnitthäufigkeit, Düngung, dem Tritt und den Lichtverhältnissen abhängig.

Ruderale Wiesen entstehen nach mehrere Jahre andauerndem Mähen von ein- oder zweijährigen ruderalen Gesellschaften. Das Mähen verändert die Artenkombination in Richtung Grünland. Der Glatthafer wird dabei dominant, es verbleiben aber auch ruderale Arten wie Beifuß, Brennessel und Ackerkratzdistel.

4.1.5 Trockenrasenähnliche Gesellschaften

Diese Gesellschaften findet man an trockenen und/oder herbizidbehandelten Standorten, was charakteristisch für das Bahngelände ist. Die Arten besitzen wegen dem Wassermangel entweder ein tiefreichendes Wurzelsystem oder sie reifen bereits im Frühjahr (Feuchtperiode) und überdauern die Trockenzeit als Samen. Beide Eigenschaften sind auch geeignet, Herbizideinsätze zu überstehen.

Vorkommende Gesellschaften sind Halbruderale Trockenrasen und Sandtrockenrasen. Bei der erstgenannten sind Quecke, Pfeilkresse, Knorpellattich, Ackerschachtelhalm, Rispengras und Huflattich typisch. Kennzeichnend für Sandtrockenrasen sind Federschwingel, Mauerpfeffer und Fingersteinbrech.

4.1.6 Mauerpflanzengesellschaften

Diese Gesellschaften wachsen nur in Mauerfugen (Mörtel). Frischer Mörtel ist aufgrund des extrem hohen pH-Werts unbesiedelbar. Erst innerhalb von Jahrzehnten sinkt der pH-Wert durch die Reaktion mit dem Kohlenstoffdioxid der Luft.

Auf nährstoffreichen Mörteln wachsen verbreitet Glaskraut, Zimbelkraut, Gelber Lerchensporn, Schöllkraut und Mauerlattich. Nährstoffarme Mörtelfugen sind charakteristisch von Mauerraute und Braunem Streifenfarn bewachsen.

4.1.7 Pioniergeh ö lze (Gebüsch- und Vorwaldgesellschaften)

Gehölze erscheinen bei ungestörter Sukzession innerhalb von Jahren bis Jahrzehnten. Solche ungestörten Flächen gibt es besonders im Bahn-, Hafen- und Industriegelände. Bei den Gebüschen sind häufig Schwarzer Holunder oder Armenische Brombeere dominant; die sich daraus entwickelnden Wälder sind aus Birken und Weiden oder Robinien aufgebaut (vgl. SUKOPP/ WITTIG 1993, S. 211-219).

5. Stadttypische Lebensräume

5.1 Stadtzentrum

Das Stadtzentrum ist typischerweise sehr stark versiegelt und weist eine sehr hohe Bebauungsdichte auf. Diese ungünstigen Bedingungen schränken das pflanzliche und tierische Leben stark ein. Ökologisch vergleichbar ist es mit Klippen, was sich in der Existenz von Vögeln, die von natürlichen Klippen stammen, zeigt. Hierzu gehören Taube, Turmfalke, Star, Mauersegler und Haussperling. Am zahlreichsten sind Tauben. Sie stammen von Tauben ab, die in Höhlen und Spalten der Klippen brüten. Besonders gotische und viktorianische Gebäude bieten ähnliche Plätze.

Die Vögel werden z.T. gefüttert oder nutzen in stark frequentierten Bereichen das reichhaltige Futter. Turmfalken bauen ihre Nester auf erhöhten Punkten wie Kirchtürmen und Hochhäusern. Sie ernähren sich hauptsächlich von Haussperlingen, Ratten, Mäusen und Tauben. Stare suchen besonders bei kälteren Temperaturen nachts die Innenstädte in Scharen auf.

An Säugetieren kommen regelmäßig Wanderratte, Hausmaus, Fledermaus und verwilderte Hauskatzen vor. Die Ratten bewohnen Abwasserkanäle, Keller, Lagerhäuser und Hafenanlagen. Die Nahrung der Katzen setzt sich zu ca. 75% aus Futter von Katzenliebhabern und zu ca. 25% aus Abfällen zusammen. Fledermäuse leben in Dachböden, z.B. von Kirchen.

Die Pflanzen sind zum größten Teil gepflanzte Zierarten. Die weit verstreuten grünen Inseln aus meist nichteinheimischen Arten besitzen nur ein geringes Nahrungsangebot. Natürliche Vegetation kommt nur sehr spärlich vor. Sie setzt sich aus einer großen Anzahl von Arten zusammen, die nur als einzelne Pflanze vorkommen oder nur an einer Stelle wachsen. Als Standorte kommen Mauern, Pflasterritzen, Blumenkästen, Pflanzkübel, Baumscheiben und unbefestigte Parkplätze in Frage. Die Pflanzengesellschaften sind labil und weisen eine wechselhafte Zusammensetzung auf, z.B. abhängig von Vogelfutterplätzen oder zerbombten Flächen. Die stabilsten Pflanzengesellschaften wachsen in Pflasterritzen und weisen eine einfache Struktur und geringe Artenvielfalt auf.

Am häufigsten sind Trittpflanzengesellschaften und einjährige Ruderalfluren (vgl. GILBERT 1994, S. 117-126, SUKOPP/ WITTIG, S. 278, ADAM 1988, S. 81).

5.2 Parkanlagen

Parkanlagen besitzen wichtige bioklimatische Funktionen, haben einen hohen Freizeit- und Erholungswert und bieten vielfältige Lebensräume für Fauna und Flora. Sie sind gekennzeichnet durch einen Wechsel von Wald- und Gebüschinseln, Wiesen- und Rasenflächen. Die Artenvielfalt ist abhängig von menschlichen Eingriffen, z.B. Mähperiode, Vielfalt der Strukturen und Höhenschichten, Größe, Vorhandensein von Totholz und Laubresten sowie Verbund mit anderen Grünflächen. Allgemein sind trittresistente und nährstoffliebende Pflanzen begünstigt. Aus der hohen Nutzungsintensität resultieren Trittschäden. Die Böden sind durch die gärtnerischen Tätigkeiten stark mit Humus angereichert, besonders alte Parks. Solche tief humosen Böden bezeichnet man als Hortisole. Die Art der Biotope wird geprägt vom Alter, Größe, Funktion und Philosophie der Planer sowie der topographischen Lage. Den größten Flächenanteil besitzen Rasen und Wiesenflächen. Gesät wird vorwiegend Deutsches Weidelgras. Häufige Unkräuter der Rasen sind Behaarte Segge und Moose. Die Vegetation der Rasen ist vom Alter abhängig. Anfangs ist sie monoton, allmählich erreicht sie eine größere Vielfalt, um dann wieder einfacher zu werden. Die Ausbreitung von Unkräutern wird stark durch Pflegemaßnahmen wie Mähen und Unkrautbekämpfung beeinflußt. Größte Artenvielfalt findet sich auf den am wenigsten bearbeiteten Flächen wie Zaun- und Heckensäumen. Hier treten mitunter dichte Bestände von Brennessel, Giersch, Knoblauchsrauke, Springkraut, Efeu, Osterluzei und Buschwindröschen auf. Eingeschleppt wird die spontane Vegetation neben Wind durch Torf und Rindenmulch (enthalten Samen), Pflanzerde, Vogelfutter, Früchte und an Schuhen haftenden Samen. Die waldartigen Bereiche sind durch eine Artenkombination gekennzeichnet, die natürlichen Wäldern entspricht. Neben Waldarten können auch Arten der wärmeliebenden Säume, Gewässer, Ufer, Feuchtwiesen und Moore vorkommen. Die Fauna ist relativ naturnah und oft artenreich (vgl. SUKOPP 1990, S. 246, SUKOPP/WITTIG 1993, S. 274, 302, ADAM 1988, S. 70, GILBERT 1994, S. 130-133, FELLENBERG 1991, S. 152).

5.3 Bahnanlagen

Der unmittelbare Gleiskörper aus Schottern (Basalt oder Granit) ist durch regelmäßigen Herbizideinsatz kaum besiedelt. Die Schotter stellen extrem trockene Rohböden dar. Die den Gleiskörper umgebenden Aufschüttungen aus Schlacke sind zudem extrem alkalisch und schwer durchwurzelbar. Aus der dunklen Farbe der Schotter und Schlacken resultiert eine starke Erwärmung bei Sonneneinstrahlung. Die luftgefüllten Zwischenräume erschweren die Wärmeableitung. Daher sind die Gleisbereiche im Vergleich zur Umgebung häufig stark überwärmt. Die Vegetation ist dementsprechend wärmeliebend, trockenheitsertragend und anspruchslos. Trotz Herbizideinsatz gibt es einige Pflanzen, die auf oder am Bahnkörper wachsen. Sie sind entweder resistent oder besitzen Vermeidungsstrategien wie tiefliegende Rhizome. Auf dem Schlacken- körper am Rand des besprühten Bereiches wachsen Rhizompflanzen wie Zaunwinde, Ackerschachtelhalm, Huflattich und Schmalblättriges Weidenröschen. Nahe am Bahnkörper kommen Kriechpflanzen wie Brombeere und Efeu vor. Etwas resistent sind auch Kanadisches Berufkraut und Scharfer Mauerpfeffer.

Auf gering genutzten Gleisanlagen ist der Herbizideinsatz weniger intensiv. Die Vegetation kann sich ungestörter entwickeln. Begünstigt sind einjährige und kurzlebige mehrjährige Pflanzen wie Wilde Möhre, Nachtkerze, Königskerze, Steinklee, Natterntopf und Gelber Wau. An Frachtbahnhöfen und Rangiergleisen sind oft Arten südlicher Länder eingeschleppt worden.

Bei stark eingeschränktem Herbizideinsatz sind Sukzessionen über 1-2 Jahre, manchmal auch bis Jahrzehnte möglich. Insbesondere stillgelegte Flächen entwickeln sich über uneinheitliches Gebüsch zu Wald. Die Geschwindigkeit hängt stark von der Samenverfügbarkeit ab. In Städten bleiben die Flächen deshalb lange offen. Erste Gehölze sind Birke, Ginster, Holunder, Salweide, Bergahorn und Eberesche.

Auf trockeneren, saureren Standorten entwickeln sich Birkenpionierwälder, auf besseren Böden Salweidenpionierwälder. Die Birkengehölze sind relativ artenarm, die Salweidengehölze artenreich und relativ offen. Die Böden entwickeln sich zu flachgründigen, humosen Regosolen, die schwermetallreich und trocken sind. Infolge des hohen pH- Werts ist die Löslichkeit der Schwermetalle aber gering. Die Bahnbrachen weisen allgemein eine hohe Standortvielfalt auf, bedingt durch unterschiedliche Entwicklungszeiten, Substrat- und Nutzungsvielfalt. Die Fauna ist sehr artenreich. Auf Berliner Güterbahnhöfen gibt es über 50 Vegetationseinheiten. Häufig vorkommende Tiere der Bahndämme sind Eidechsen, Salamander, Kaninchen, Ameisen und Bienen (vgl. SUKOPP/ WITTIG 1993, S. 289, SUKOPP 1990 (S. 307- 309, FELLENBERG 1991 1 S. 112, 156, GILBERT 1994,S. 93- 97).

5.4 Brachflächen

Brachflächen findet man häufig im Industrie-, Bahn- und Hafengelände. Sie sind ökologisch am wertvollsten, da sie ein hohes Nahrungsangebot für Tiere aufweisen, bioklimatisch günstig sind und einen hohen Erholungs- und Naturschutzwert haben.

Auf Brachen findet man verschiedene Stadien der Vegetationsentwicklung, abhängig von der Nutzung und dem Beginn des Brachfallens. Häufige Nutzungen sind Kinderspiel (Bolzplatz, Abenteuerspiel), Grillen, Lagern, Hundeauslauf und Müllablagerung. Diese Nutzungen verhindern in Teilbereichen die Sukzession zu Gehölzen und führen zu einer konzentrischen Vegetationszonierung, die aber auch durch Bodeneigenschaften und Relief beeinflußt ist. Weniger gestörte Bereiche entwickeln sich zu Gebüsch und Wald. Es dauert mindestens 9 Jahre, meistens länger, ehe Gehölze vorherrschend sind. Der Sukzessionsverlauf hängt vor allem vom Boden und vorheriger Nutzung ab. In der Nähe befindliche Pflanzen beeinflußen durch ihre antransportierten Samen die Entwicklung.

Anfangs dominieren auf Brachen einjährige Ruderalfluren und kurzlebige mehrjährige Arten. Nach 3-6 Jahren sind ausdauernde Hochstauden vorherrschend. Mit fortschreitender Dauer nimmt der Gräseranteil zu. Nach 8-10 Jahren beherrschen Gräser wie Glatthafer, Quecke, Knäuelgras, Rotschwingel und Wolliges Honiggras die Brache. Hochstauden wachsen dann nur noch verstreut. Der größte Teil der Gehölze siedelt sich erst spät an, da ein Mangel an Samenpflanzen in der Umgebung besteht. Erste Gehölze sind Arten mit einem sehr leichten Samen, der gut mit dem Wind transportiert wird. Einige Bäume wie Salweide und Birke etablieren sich bereits im ersten Brachejahr. Durch die zunehmende Bedeckung mit krautigen Pflanzen wird aber ihre Besiedlung stark erschwert. Sie können sich dann nur noch auf gestörten Bereichen ansiedeln, z.B. auf Feuerplätzen. Andere Gehölze wie Esche, Bergahorn, Besenginster und Holunder können durch vegetative Verbreitung in Flächen mit geschlossenem Bewuchs eindringen (vgl. SUKOPP 1990, S. 284-285, GILBERT 1994, S. 56-62, SUKOPP/WITTIG 1993, S. 293-294).

6. Fazit

Es hat sich gezeigt, daß in Städten komplexe und vielseitige Ökosysteme existieren. Die Vielseitigkeit ist bedingt durch die hohe Variabilität des menschlichen Tuns. Die Ökosysteme stellen Lebensräume unzähliger Pflanzen und Tiere dar. Um dieses nichtmenschliche Leben in der Stadt zu erhalten, sollte man bewußt Grünflächen erhalten und ausdehnen. Auch aus dem Gesichtspunkt des Nutzens für den Menschen wie Klima und Erholung.

7. Literaturverzeichnis

ADAM, Klaus (1988): Stadtökologie in Stichworten. Hirts Stichwörterbuch: Ökologie. Unterägeri

FELLENBERG, Günter (1991): Lebensraum Stadt. Stuttgart, Zürich

GILBERT, Oliver (1994): Städtische Ökosysteme. Radebeul

SUKOPP, Herbert (1990): Stadtökologie: Das Beispiel Berlin. Berlin

SUKOPP, Herber (1992): Einführung: Internationale stadtökologische Forschung. In: Bayerische Akademie der Wissenschaften (Hrsg.): Stadtökologie. Rundgespräche am 8. und 9. Dezember 1989 in München. (Rundgepräche der Kommission für Ökologie, 3). München

SUKOPP H./ WITTIG R. (1993): Stadtökologie. Stuttgart, Jena, New York