Der Regenwald der immerfeuchten Tropen und der Laubwald


Bachelorarbeit, 2006

73 Seiten, Note: 2,0


Leseprobe

Inhalt

1 Aufgaben und Zielsetzung der Arbeit

2 Allgemeiner Vergleich der Waldökosysteme immergrüner tropischer Regenwald und Laub-, Mischwald der gemäßigten Breiten
2.1 Ökosystem immergrüner tropischer Regenwald
2.1.1 Verbreitung des Gebietes und Klima
2.1.2 Relief, Böden und Vegetation
2.2 Ökosystem Laub-, Mischwald der gemäßigten Breiten
2.2.1 Verbreitung des Gebietes und Klima
2.2.2 Relief, Oberflächenformen und Vegetation
2.3 Zusammenfassender Vergleich der Bedingungen in den Waldökosystemen

3 Regionale Fallbeispiele für Waldökosysteme
3.1 Der immergrüne tropische Regenwald im Amazonasgebiet
3.1.1 Verbreitung des Gebiets und Klima
3.1.2 Geologie und Relief
3.1.3 Gewässer
3.1.4 Böden
3.1.5 Vegetation
3.1.6 Ökosysteme
3.1.7 Nationalparks
3.2 Der Laub-, Mischwald der gemäßigten Breiten, der Bayerische Wald
3.2.1 Verbreitung des Gebiets und Klima
3.2.2 Geologie und Relief
3.2.3 Gewässer
3.2.4 Böden
3.2.5 Vegetation
3.2.6 Ökosysteme
3.2.7 Nationalparks und Naturparks

4 Zusammenfassung

5 Vergleich der Waldökosysteme Regenwald und Laub-, Mischwald an den Beispielen Amazonasgebiet und Bayerischer Wald

6 Literaturverzeichnis

7 Internetquellen und Zeitschriften

1 Aufgaben und Zielsetzung der Arbeit

Weltweit gibt es große Waldgebiete, wie sich der Abbildung 1 entnehmen lässt, wobei es sich jeweils um sehr komplexe Ökosysteme handelt. Ein Ökosystem setzt sich aus abiotischen und biotischen Faktoren zusammen.[1] Ein Biotop und eine Biozönose ergeben zusammen ein Ökosystem. Das Ökosystem Wald ist durch verschiedenste Stoffkreisläufe gekennzeichnet.[2]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 1: Wälder auf unserem Planeten

(Quelle: http://www.waldportal.org/allgemein/index.html)

In den Wäldern gibt es gibt vier voneinander zu differenzierende Klassen von Lebewesen. Sie gliedern sich in Produzenten, Konsumenten, Destruenten und Reduzenten. Die Produzenten, oder auch Erzeuger, sind wichtig für den Energie- und Stoffkreislauf, da sie Kohlenstoffdioxid und Wasser durch den Photosyntheseprozess in organische Substanz umwandeln können. Sowohl Pflanzen als auch bestimmte Bakterienarten verfügen über diese Fähigkeit. Diese von den Produzenten hergestellte Biomasse wird von den Konsumenten verbraucht. Zur Gruppe der Verbraucher gehören beispielsweise Menschen oder Tiere. Die Destruenten, beispielsweise Regenwürmer, zersetzen die organische Substanz, dessen Ausgangsprodukte dann in den Mineralhaushalt des Bodens abgegeben werden kann. Als letzte Gruppe gibt es die Reduzenten, auch Mineralisierer genannt. Hierbei handelt es sich um Pilze und Bakterien, welche von den Destruenten vorbearbeitete, organische Substanz in ihre anorganischen Ausgangsmaterialien, wie zum Beispiel Magnesium oder Phosphor, zerlegen. Diese können nun wieder von den Produzenten genutzt werden. Dieser geschlossene Kreislauf kennzeichnet die grundlegende Struktur des Ökosystems, indem Nährstoffe immer wieder neu verwendet werden können. Die Basis dafür bildet der Prozess des Zerlegens und neu Zusammensetzens.[3]

Das Ökosystem Wald beherbergt verschiedene ökologische Nischen, in denen unterschiedliche Lebewesen oder -arten ihre individuelle ökologische Nische besetzen.

Ökologische Nischen basieren auf folgenden Grundprinzipien:

1. Je verschiedenartiger ein Lebensraum, desto größer ist die Zahl der ökologischen Nischen in ihm.
2. Ein Lebensraum hat zumindest so viele ökologische Nischen wie Arten in ihm leben.
3. Zwei Arten mit völlig identischen ökologischen Nischen können nicht auf Dauer koexistieren. [4]

Der Wald in seiner Erscheinungsform wird durch Bäume charakterisiert, deren unterschiedliche Wuchsformationen eine stockwerkartige Gliederung des Ökosystems Wald entstehen lassen. Das erste Stockwerk wird gebildet aus den Kronen der höchsten Bäume, die weiteren aus den kleineren Bäumen, der Krautschicht, der Moosschicht sowie als fünftes Element der Grundstock aus Bakterien und Pilzen.[5]

Wälder bilden eines der komplexesten Ökosysteme auf unserem Planeten. Wenn die Ressourcen optimal ausgenutzt werden, sind sie das leistungsfähigste ökologische System der Erde. Hinter den Ozeanen sind sie das wichtigste Einflussfaktum des weltweiten Klimas, denn sie sind das einzig wirksame Mittel zum Senken des Kohlendioxidgehaltes und die wichtigsten Lieferanten von Sauerstoff auf der Erde. Durch ihre hohe Artendiversität findet man im Ökosystem Wald einen unschätzbaren Genpool.[6]

Das natürliche System des Waldes ist besonders beständig und verfügt über die Funktion der Eigenregulation. Zudem verfügt es über einen besonders hohen Anteil an Biomasse. Das Klima, der Boden, das Relief sowie die Exposition sind entscheidend für die Bestimmung der ökologischen Bedingungen an einem Ort. Sowohl die physiologischen Bedürfnisse an Wasser, Nährstoffen oder Licht als auch die Konkurrenz zu anderen Arten haben Anteil daran, welche Pflanzen sich ansiedeln oder welche Lebewesen im Wald leben.[7] Das Ökosystem Wald kann sich in gewisser Weise selbst regulieren, da der biotische Teil immer wieder neue organische Substanzen produziert.[8] Durch die Nahrungskette gelangt jegliche Biomasse in einen fortwährenden natürlichen Kreislauf. Grüne Pflanzen besitzen die Fähigkeit Photosynthese zu betreiben und stehen am Anfang der Nahrungskette. Wie schon oben erwähnt, ist es ihnen möglich, durch Kohlendioxid und Wasser sowie unter dem Reaktionseinfluss des Sonnenlichtes Verbindungen, wie zum Beispiel Traubenzucker, herzustellen. Einerseits nutzen die Pflanzen einen Teil dieser Verbindungen selber, andererseits werden die Substanzen auch in die organischen Verbindungen eingebaut, um die Pflanzenzellen erneuern zu können. Die organische Biomasse wird von den Herbivoren, den Konsumenten I. Ordnung, wie zum Beispiel Vögel, als Nahrung verwendet und Energie freigesetzt. Die Karnivoren, Konsumenten III. Ordnung, fressen Karnivoren, Konsumenten II. Ordnung, und diese wiederum die Herbivoren. Hierfür wird wieder Energien genutzt, wie sie auch zum Aufbau von Gewebe und anderen lebensnotwenigen Vorgängen benötigt werden. Auch Ausscheidungsprodukte und abgestorbene Organismen werden wieder genutzt. Winzige Destruenten, zum Beispiel Bakterien oder Pilze, verwerten diese und wandeln sie vollständig in Ausgangsstoffe, wie zum Beispiel Kalium oder Magnesium, um, so dass diese wieder über die Wurzeln der Bäume aufgenommen werden. Damit beginnt der Aufbau von Biomasse von neuem, wodurch die komplette Energie aufgebraucht und der Kreislauf geschlossen sind.[9] Der vereinfachte Nährstoffkreislauf eines Baumes wird in Abbildung 2 dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 2: Vereinfachter Nährstoffkreislauf eines Baumes

(Quelle: http://www.wald-rlp.de/index.php?id=163)

Die Lichtbedingungen im Wald sind entscheidend für die Fotosyntheseintensität.[10],[11] Der Prozess lässt sich in folgender Formel zusammenfassen:

6 CO2 + 6 H2O Lichtenergie + Chlorophyllaktivität► C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O

In der vorliegenden Arbeit wird ein Vergleich zwischen den Ökosystemen im tropischen Regenwald und im Laub-, bzw. Mischwald der gemäßigten Breiten erstellt. Zuerst werden die beiden Ökosysteme in ihren Grundsätzen vorgestellt und verglichen, dabei liegt ein besonderes Augenmerk auf zwei Beispielen. Als Beispiel für den immergrünen tropischen Regenwald wird der Regenwald im Amazonasgebiet einbezogen, während als Vergleichsinstrument für die Darstellung des Laub-, Mischwaldes der Bayerische Wald dient.

Zu Beginn der Arbeit (2. Kapitel) werden der„Naturraum Tropischer Regenwald“ sowie die„sommergrünen Laub- und Mischwälder der gemäßigten Breiten“ im Hinblick auf Verbreitung des Gebietes und Klima, Relief, Böden und Vegetation dargestellt. Ziel dieses Kapitels ist es demnach, einen „allgemeinen Vergleich der Waldökosysteme“ immergrüner tropischer Regenwald und Laub-, Mischwald der gemäßigten Breiten anzustellen.

In Kapitel 3 werden diese Waldökosysteme konkretisiert und „Fallbeispiele“ angeführt. In diesem Kapitel werden die Informationen über den sommergrünen Laub- und Mischwald im Bayerischen Wald sowie über den immergrünen tropischen Regenwald im Amazonasgebiet konkretisiert und abschließend in einem zusammenfassenden Überblick visualisiert.

Im 4. Kapitel werden die wichtigsten Fakten noch einmal in einem„Fazit“ präzisiert.

Ich werde synonym für den immergrünen tropischen Regenwald den Begriff tropischer Regenwald verwenden und für den sommergrünen Laub- und Mischwald der gemäßtigen Breiten den Begriff Laub-, Mischwald.

2 Allgemeiner Vergleich der Waldökosysteme immergrüner tropischer Regenwald und Laub-, Mischwald der gemäßigten Breiten

2.1 Ökosystem immergrüner tropischer Regenwald

Mit dem häufig benutzten Wort „Regenwald“ definiert man einen naturbelassenen Wald mit einem feucht-heißen Klima und einer zusätzlichen Niederschlagsmenge von 2000 mm.

Betrachtet man eine Weltkarte, auf der der Vegetationsbewuchs eingezeichnet ist, so erkennt man den tropischen Regenwald meist als ein sattgrün eingefärbtes Band, welches rund um den Äquator verläuft. Diese Farbe ist nicht zufällig gewählt, sie steht für eine immergrüne Landschaft aus Bäumen. Diese jedoch bilden nur die Basis einer großen Lebensgemeinschaft, die aus Pflanzen und Tieren besteht, die alle eng miteinander verwoben sind. Der Regenwald ist keine zufällig zusammen gewürfelte Ansammlung von Lebewesen, sondern funktioniert als ein Ganzes. Er entsteht überall dort auf der Welt, wo hohe Temperaturen mit gleichmäßig über das Jahr verteilten hohen Niederschlägen zusammentreffen. Dies ist in bestimmten Gebieten rund um den Äquator, zwischen den Wendekreisen, der Fall, da es dort das ganze Jahr über heiß und die Durchschnitts­temperaturen dort bis zu 30° C sind. Zum Vergleich, bei uns erreichen sie 10° C und selbst im Juli nur 18° C. Die Grenze der Tropen liegt dort, wo die mittlere Jahrestemperatur unter 20° C und die kälteste mittlere Monatstemperatur unter 18° C fallen oder Frost auftritt. In der Abbildung lässt sich erkennen, wo auf der Erde das Ökosystem des immergrünen tropischen Regenwaldes wächst.[12]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 3: Vorkommen des immergrünen tropischen Regenwaldes auf der Erde

(Quelle: http://www.waldportal.org/tropen/index.html)

Charakteristisch für den tropischen Regenwald sind ein hohes, dichtes Blätterdach und eine reichhaltige Flora (Pflanzenwelt) und Fauna (Tierwelt). Es gibt außerdem keine Vegetationspause.[13]

Neben den Korallenriffen in den Ozeanen sind Artendichte und Artenvielfalt der tropischen Regenwälder die höchsten auf der Erde. Im nächsten Teil dieses Kapitels soll deshalb beschrieben werden, über welchen Teil der Erde sich dieses Ökosystem erstreckt und welche Resultate aus dieser Lage entstehen.[14]

2.1.1 Verbreitung des Gebietes und Klima

Wie aus Abbildung 3 zu entnehmen ist, findet man die immergrünen tropischen Regenwälder vor allem in Äquatornähe, zwischen dem 10° nördlicher und dem 10° südlicher Breite, in Ausnahmefällen kann sich die Verbreitung auch bis auf 20° nördlicher und südlicher Breite erstrecken. Vorraussetzung für die Existenz der tropischen Regenwälder sind über das ganze Jahr vorherrschende hohe Temperaturen. Des Weiteren darf die Trockenzeit nicht länger als 2,5 Monate anhalten.[15]

Die Gesamtfläche des Regenwaldes umfasst etwa 12,5 Millionen km², was 8,4% der Festlandfläche der Erde ausmacht.[16] Der Landschaftsgürtel geht an seinen Grenzen in die Feuchtsavanne über.

Der immergrüne tropische Regenwald wird vor allem durch die innertropische Konvergenzzone beeinflusst, welche thermisch bedingt ist. Durch die starke Sonneneinstrahlung bilden sich eine Tiefendruckzone am Boden und eine Zone mit Hochdruck in der Höhe. Zwischen diesen unterschiedlichen Zonen wehen die Ausgleichswinde, welche sich durch die Corioliskraft und die mangelnde Bodenreibung zu kontinuierlichen Westwinden entwickeln. Durch die intensive Einstrahlung kommt es zum Aufsteigen der Luftmassen, welche sich mit zunehmender Höhe abkühlen, was Konvektionsniederschläge zur Folge hat.[17] Die Lage des tropischen Regenwaldes im Modell der Zirkulation ist entscheidend, um das Klima in diesem Gebiet nachvollziehen zu können.[18]

Das Klima im immergrünen tropischen Regenwald ist durch hohe Temperaturen gekennzeichnet, die auf das ganze Jahr verteilt sind und nur geringen Schwankungen unterliegen. Die Temperaturen am Tag liegen durchschnittlich bei 25°C und in den „kältesten“ Monaten bei 18°C. Auch die Niederschläge verteilen sich relativ regelmäßig über das ganze Jahr. Zu etwas höheren Niederschlägen kann es lediglich durch Senkrechtstände der Sonne kommen. Die Niederschläge liegen immer über 1500mm und sind oftmals noch viel höher. Mindestens zwei Drittel des Jahres fällt Regen in Form von kurzen und heftigen Gewittern. Es gibt nur humide Monate und keine Jahreszeiten, denn das Klima hat über das ganze Jahr gleiche, konstante Temperaturen und Niederschläge. Während die Temperaturschwankungen am Tag zwischen 9°C und 12°C betragen können, sind die Schwankungen über das gesamte Jahr gering und betragen nur 1°C bis 2°C. In den Bereichen der tropischen Regenwälder herrscht also Tageszeitenklima. Durch die konstanten Temperaturen und Niederschläge ist der Wasserdampfgehalt in der Luft stark erhöht und in Verbindung mit der starken Bewölkung ist eine diffuse Sonneneinstrahlung die Folge. Das Klima in den Tropen ist dadurch sehr schwül, man spricht auch von tropischer Schwüle. Die Wasserführung der Flüsse hängt neben den Niederschlägen auch von den Zuständen an den Quellgebieten und Oberläufen ab. Obwohl die Verdunstung in den Tropen hoch ist, kommt es durch die starken Niederschläge zu einem dichten Flussnetz.[19] Durch Niederschläge, Winde und andere Faktoren des Klimas bilden sich bestimmte Boden- und Oberflächenformen.

2.1.2 Relief, Böden und Vegetation

Das Relief der tropischen Regenwälder ist dadurch gekennzeichnet, dass es sehr eben ist. Der durchgängige Bodentyp in den immerfeuchten Tropen ist der Ferralsol, der aufgrund seiner Zusammensetzung aus Fe (Eisen) und Al (Aluminium) auch als Rotlehm bezeichnet wird. Er entsteht durch jahrelange intensive chemische Verwitterung unter der Waldbodendecke. Diese ist eine Folge der über das ganze Jahr herrschenden hohen Temperaturen und starken Niederschläge. Durch diese Verwitterungsprozesse ist das Ausgangsgestein sehr tief aufgelöst, so dass sich der C-Horizont in 20 bis 100 Meter Tiefe befinden kann und für die Wurzeln der Bäume nicht zu erreichen ist. Die chemische Verwitterung in den Tropen dominiert, während der physikalischen Verwitterung nur eine geringe Bedeutung zukommt. Da es in den Tropen seit dem Tertiär keine großen Veränderungen des Klimas gegeben hat, konnte die Verwitterung über sehr lange Zeit wirken und so sind als Folge besonders mächtige und tiefgründige Verwitterungsdecken entstanden. Die Böden haben eine Mächtigkeit von bis zu 20m und sind in den immerfeuchten Tropen sauer bis sehr sauer, so dass Ferrallitisierung die Folge ist. Sowohl leicht verwitterbare Mineralien als auch schwer verwitterbare Restmineralien, die sich im Oberboden befinden, werden abgebaut. Erwähnenswert ist, dass Quarz, SiO2, aufgelöst und später abgeführt wird, was als Desilifizierung gilt. Als Konsequenz reichern sich Kaolinite als

Sekundärminerale an und es kommt zur Bildung von Eisen- und Aluminiumoxiden / Hydroxide, die auch als Sesquioxide bezeichnet werden. Alle Böden weisen eine sehr geringe Kationenaustauschkapazität auf. Durch die Sesquioxide kommt es mit Hilfe Fe2O3 zur intensiven roten Färbung des Bodens. Während Hämatit für die rötliche Färbung verantwortlich ist, sorgt Goethit für eine gelbbraune Färbung. Bei der Phosphatisierung wird dem Nährstoffkreislauf des Bodens durch die geringe Basensättigung Phosphor als Fe- und Al-Phosphat entzogen. Außerdem besteht bei einem Sinken des pH-Wertes die Gefahr, dass Al3-Ionen freigesetzt werden und in den Nährstoffkreislauf gelangen.[20]

Durch die dichte Kronendecke des immergrünen tropischen Regenwaldes wird der Regen zurück gehalten und etappenweise dem Boden zugeführt. Dabei bieten die Bäume einen Schutz gegen Denudation und filtern wichtige Nährstoffe aus dem Niederschlag heraus.[21]

Eine wichtige Rolle für das Ökosystem Regenwald spielen die Wurzelpilze, die Mykorrhizen. Sie umschlingen das Wurzelsystem der Bäume und sind Nährstofffallen, ‚nutrient traps’. Sie speichern sowohl Nährstoffe, die bei der Mineralisierung des organischen Materials anfallen, als auch die Nährstoffe, die im Niederschlagswasser vorhanden sind, das von den Kronen in den Boden sickert. Die Mykorrhizen geben die entsprechenden Nährstoffe dann wieder an die Bäume und mehrjährigen Pflanzen ab und verringern darüber hinaus die Verluste, welche durch Auswaschung entstehen. Wenn die Bäume abgeholzt werden, sterben auch die Wurzelpilze ab und ein großer Teil der Speicherkapazität geht verloren.[22]

Insgesamt sind die Böden der immerfeuchten Tropen dadurch gekennzeichnet, dass die Kationenaustauschkapazität sehr gering ist, da vor allem Zweitonschichtmineralien vorherrschen. Außerdem ist die chemische Verwitterung sehr hoch, was zur Folge hat, dass die Pflanzen ihre Nährstoffe nur aus der Humusschicht entnehmen können, die jedoch in dieser Klimazone nur eine geringe Mächtigkeit von 20 bis 40cm hat. Aufgrund des schnellen Abbaus der organischen Substanzen und der Freisetzung von einem hohen Anteil an Atomkohlensäure kann sich als Folge nur diese sehr dünne Streuauflage bilden und die Böden sind nährstoffarm. Kaolinite herrschen also vor und der Humus wird sehr schnell abgebaut. Der Gehalt an Humus erreicht bei den Ferralsolen die Hälfte von dem eines Laubwaldes in Mitteleuropa. Wenn der Regenwald abgeholzt wird, kann es bei den starken Niederschlägen schnell zu einer flächenhaften Abtragung der Humusschicht kommen. Dadurch wird die Tragfähigkeit des Bodens noch einmal stark gemindert.[23]

Es gibt in den Tropen einige Ausnahmegebiete, in denen andere Bedingungen vorherrschen. So gibt es beispielsweise die Überschwemmungsgebiete der Weißwasserflüsse.

Die Flüsse transportieren aus dem Faltengebirge der Anden eine hohe Schwebstofffracht, wodurch die beeinflussten Böden kontinuierlich gedüngt werden.[24]

Zudem gibt es Bereiche mit vulkanischen Böden, welche mineralreich sind, sowie Hangregionen, an denen die Erosion besonders hoch ist, so dass das Ausgangsgestein, der mineralreiche C-Horizont, für die Wurzeln der Pflanzen wieder nutzbar wird.[25]

Die Böden der immergrünen tropischen Regenwälder bilden die Grundlage für die hier wachsende Vegetation.

Der immergrüne tropische Regenwald hat eine sehr hohe Diversität bei den Pflanzenarten, wobei diese vor allem bei den Gefäßpflanzen hoch ist. Es gibt mehr als 1500 Arten auf 10000km und in einigen Bereichen sogar 5000 Arten auf 10000km. Nach Schätzungen sind 40-60 % aller Tier- und Pflanzenarten im Regenwald anzutreffen. Da es keine „Unterbrechung“ durch Eiszeiten gab, konnten sich immer neue Arten und Formen ausbilden, die unterteilt werden in Tieflandregenwälder, Bergregenwälder und Küsten- und Mangrovenwälder.[26]

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abbildung 4: Aufbau des immergrünen tropischen Regenwaldes

(Quelle: Jäger, E. H. [Allgemeine Vegetationsgeographie, in: Hendl, M., Marcinek J., Jäger, E. H.: Allgemeine Klima-, Hydro- und Vegetationsgeographie 1988], S.183)

Die Bäume der Tieflandsregenwälder sind bis zu 60m hoch und untergliedern sich in drei bis fünf Stockwerke. Es gibt Riesenbäume sowie eine Mittel- und Unterschicht. Die Bäume sind dünn und groß und haben eine dünne, glatte und helle Rinde. Aufgrund des Tageszeitenklimas und der fehlenden Jahreszeiten bilden sich keine Jahresringe aus. Der Laubwechsel erfolgt regelmäßig nach endogenen Faktoren und kann je nach Art alle 6-32 Monate erfolgen. Auch die Entfaltung der Blüten ist abhängig von der Art.[27]

Aufgrund der Beschaffenheit der Böden sind in den Tropen nur Flachwurzler vorzufinden. Die Bäume haben vor allem weit auslaufende Brettwurzeln, welche die Standfestigkeit erhöhen. Außerdem sind Pflanzen mit Stamm- und Astblütigkeit besonders häufig.

Durch die Dichte der Vegetation dringt höchstens ein Prozent des Sonnenlichts bis zum Boden vor. Die Bodenvegetation ist daher meist nur sehr spärlich ausgebildet und eine Krautvegetation ist fast nie vorhanden. Nur an Lichtungen kann sich die Boden- und Krautschicht sehr gut ausbilden. Durch das mangelnde Licht gibt es viele Stammkletterer, Epiphyten und Baumwürger. Aber auch sie können sich beispielsweise nur an den Rändern der Wälder besonders gut ausbilden. Da Lianen vorübergehend auf die Entwicklung von Festigungsgewebe verzichten und schnell in die Höhe wachsen, haben sie einen großen Vorteil gegenüber den langsam nach oben wachsenden Bäumen. Epiphyten setzen sich sofort in den Kronen an, dafür müssen jedoch das Wasser und die Nährstoffe direkt aus dem Niederschlag und dem Staub bezogen werden.[28]

Da die Kronenbereiche mehrere Stunden am Tag starker Strahlung ausgesetzt sind, haben die Blätter spezielle Einrichtungen, um die Verdunstung zu minimieren, wie z. B. Spaltöffnungen, die geschlossen werden können, oder eine ledrige Cuticula. Niedrigere Pflanzen hingegen verfügen über Vorrichtungen, welche die Transpiration leichter machen, beispielsweise besonders große und dünne Blätter mit einer Vielzahl von Spaltöffnungen und Guttationsspalten. Wenn ein Baum umstürzt, nutzen sofort neue Pflanzen den Platz mit hohem Lichtpotential. Auch die katastrophische Verjüngung, die zum Beispiel durch Wirbelstürme herbeigeführt wird, ist im immergrünen tropischen Regenwald von Bedeutung.[29]

Die Primärproduktion ist im immergrünen tropischen Regenwald sehr hoch und liegt etwa bei 22t je ha im Jahr. Auch die Phytomasse ist mit durchschnittlich 625t je ha sehr mächtig. 75-90% der Phytomasse sind oberirdisch und bilden sich zu 90% aus dem Holz von lebenden Bäumen. Die Blätter machen nur 2-3% der Phytomasse aus. Die Wurzeln der Pflanzen sind zu 90% in den obersten 20 bis 30cm des Bodens.

Die tropischen Bergregenwälder reichen bis in 35m Höhe. Es gibt viele Epiphyten, während Lianen und Kauliflorie nicht in Bergregenwäldern auftreten.

Mangrovenwälder sind Baumgesellschaften mit einer Höhe von bis zu 20m. Sie werden zweimal am Tag bis in die Kronen mit Salzwasser überflutet. Bei Niedrigwasser sind sie trocken. Ihre Bäume haben sich den besonderen Bedingungen angepasst und verfügen daher über Atem- oder Stelzwurzeln.[30] Die Wurzelpilze, Mykorrhizen, bilden ein dichtes Netz am Boden des Regenwaldes und dringen zum Teil sogar in die Wurzeln der Bäume ein und leben in einem Mutualismus, was so viel bedeutet wie „Dienst auf Gegenseitigkeit“, da die Mykorrhizen lebenswichtige Stoffe von den Bäumen erhalten und ihnen wiederum Nährstoffe zugänglich machen.

Durch die vielen Mikroorganismen, die durch das feuchte und heiße Klima in besonders großer Form anzutreffen sind, wird die Streu sehr schnell zersetzt. Dieses Schmarotzerverhältnis ist in der Naturwissenschaft als Symbiose bekannt.

Es handelt sich also um einen kurzgeschlossen Nährstoffkreislauf, der allerdings durch Eingriffe von Menschen unterbrochen werden kann.[31]

Werden die Pflanzen beispielsweise abgeholzt, wird der Nährstoffkreislauf unterbrochen. Aufgrund des Fehlens der nutrient traps wird die Speicherkapazität des Bodens extrem gemindert. Bei der Brandrodung werden durch die Düngung mit Asche viele Nährstoffe freigesetzt, die aber aufgrund der geringen Kationenaustauschkapazität und dem Fehlen der Speicherkapazität der Mykorrhizen nicht lange im Boden festgehalten und mit den Niederschlägen weggeschwemmt werden. Der Gehalt an Nährstoffen im Boden nimmt somit nach der Rodung der Fläche kontinuierlich ab. Als Konsequenz sind nur noch ein oder zwei Ernten pro Jahr auf dieser Fläche möglich.[32]

2.2 Ökosystem Laub-, Mischwald der gemäßigten Breiten

Unter „Laubwald“ versteht man einen Wald, in dem lediglich Laubbäume zu finden sind. In einem „Mischwald“ findet man dagegen Laub- und Nadelbäume, die aus ökologischer Sicht in ausreichender Menge vorhanden sein müssen, um eine artspezifische Rolle im Ökosystem zu übernehmen.

2.2.1 Verbreitung des Gebietes und Klima

Die größte Mischwaldfläche befindet sich auf der Nordhalbkugel, wobei es sich nicht wie bei den Tropen um einen Gürtel handelt, der sich um die gesamte Erde erstreckt. Es handelt sich um mehrere einzelne unabhängige Gebiete. Insgesamt umfassen die sommergrünen

Laub- und Mischwälder 14,5 Millionen km², was 9,7% der Fläche des Festlandes entspricht. Die unterschiedliche Lage erklärt sich durch den Einfluss von Meeresströmungen und die Standorte auf den Kontinenten. So befinden sich die sommergrünen Laub- und Mischwälder an den westlichen Seiten der Kontinente, an den Breitenlagen von 40° bis 60°, während sie an den Ostseiten eher in Richtung des Äquators vordringen. Eine besondere Situation gibt es an der Westküste Norwegens, da der Landschaftsgürtel hier durch den Einfluss des Golfstroms bis weit über den 60. Breitengrad hinausgeht. In Richtung der Pole schließen sich an diesen Landschaftstyp die borealen Nadelwälder an, Richtung Äquator im Innern die Kontinente, die winterkalten Steppen, an den Westseiten die winterfeuchten Subtropen und an den Ostseiten die immerfeuchten Subtropen.[33] Die Verbreitung dieses Ökosystems bedingt auch die Lage im Modell der Zirkulation.

Das Klima wird in den sommergrünen Laub- und Mischwäldern vor allem durch die planetarische Frontalzone bestimmt. Dieser Grenzbereich mit einem großen Druckgefälle entsteht durch den starken Unterschied der Temperaturen am subtropischen Hochdruckgürtel und an der subpolaren Tiefdruckrinne. Durch den Einfluss der Corioliskraft nimmt das Druckgefälle in Richtung der Pole zu und es entstehen westliche Winde in der Höhe. Am Boden hingegen werden die westlichen Winde durch die Bodenreibung zu südwestlichen Winden. Durch außertropische Tiefdruckgebiete, die in westlicher Richtung mitgeführt werden, kann es zu Änderungen der Strömungen kommen. Durch den Wechsel von Warm- und Kaltfronten ändert sich immer wieder das Klima zwischen feuchten und trockenen Perioden. Außerdem unterscheiden sich die Temperaturen und Niederschläge je nach Lage, entweder zum Ozean hin oder im Inneren der Kontinente. Dabei haben aber auch die Gebirge Einfluss, denn je nach Lage an Luv und Lee beeinflussen sie die Niederschläge.[34] So werden also einige klimatische Bedingungen schon durch die Lage im Modell der Zirkulation erklärt.

In den gemäßigten Zonen gibt es thermische Jahreszeiten, die mit unterschiedlicher Beleuchtung einhergehen. Es gibt vier Jahreszeiten, einen kühlen Winter und einen warmen Sommer. Frühling und Herbst bilden die Übergänge. Frühling und Herbst sind im Innern der Kontinente länger als an den Ozeanen. Für das Klima bedeutend sind die Westwinde, die je nach Ozeanität oder Kontinentalität oder dem Vorhandensein von Gebirgen (vor allem in Nord- und Südamerika) entsprechenden Einfluss haben. Ein entscheidendes Merkmal für das Klima der gemäßigten Zonen sind auch die Witterungswechsel durch das Mitführen von außertropischen Tiefdruckgebieten. An den Ozeanen ist das Klima mindestens zehn Monate lang humid, während im Innern der Kontinente die Trockenphasen wesentlich länger sein können. Es handelt sich trotzdem nicht um aride oder semiaride Monate, da in den niederschlagsreichen Monaten genug Grundwasser angesammelt wird. Die Schwankungen der Temperaturen am Tag sind wesentlich geringer als in den Tropen. Die Jahresschwankungen nehmen mit der Nähe zum Innern der Kontinente zu.[35] Das relativ feuchte Klima wirkt sich auf die Bildung der Böden und der Oberflächenformen in diesem Ökosystem aus.

2.2.2 Relief, Oberflächenformen und Vegetation

Das Relief der sommergrünen Laub- und Mischwälder ist wesentlich unebener als in den tropischen Regenwäldern. In den Gebieten der sommergrünen Laub- und Mischwälder fließt nur ein Drittel der Niederschläge ab. Die Flüsse sind über das ganze Jahr mit Wasser gefüllt, zeigen jedoch Unterschiede im Verlauf des Jahres auf. So führen die Flüsse nach dem Abschmelzen des Schnees im Frühling besonders viel und im Sommer durch die hohe Verdunstung besonders wenig Wasser. Sowohl die chemische als auch die physikalische Verwitterung sind nicht besonders stark ausgeprägt. In den Kalkgebirgen kommt es zur Verkarstung. Die morphologische Aktivität erfolgt in diesen Breiten nur zurückhaltend. Im Vergleich mit den Tropen ist die lineare Erosion durch die Flüsse eher unbedeutend. Es sind vor allem Sohlen- und Sohlenkerbtäler ausgebildet, die sich aus den Kerbtälern des Pleistozän entwickelt haben. Es gibt allerdings auch noch Kerbtäler, die erhalten geblieben sind. Insgesamt sind glaziale Formen als Folge der Eiszeit bis heute vorzufinden, so entstanden zum Beispiel Gebiete mit Löß. Hierauf haben sich besonders wertvolle Böden in den Jungmoränengebieten entwickelt. Aber auch auf marinen Ablagerungen und Kalkgesteinen ist es zur Bildung besonders guter Böden gekommen. Wesentlich schlechtere Böden haben sich auf den Sanden in den Altmoränengebieten entwickelt. Durch die dichte Vegetation ist die flächenhafte Erosion nur gering und erfolgt vor allem dort, wo ehemalige Wälder in Kulturland umgewandelt worden sind.[36]

Die wichtigsten Bodentypen der gemäßigten Zonen sind Braunerden und Parabraunerden. Es gibt aber je nach Lage auch andere Bodentypen, wie zum Beispiel Pseudogleye, Marschböden, Nieder- und Hochmoore, Ranker und Rendzinen. Der Humus in den gemäßigten Zonen ist nur gering versauert. Im Gegensatz zu den Tropen gibt es viele Dreischichttonminerale, die durch eine recht hohe Kationenaustauschkapazität gekennzeichnet sind. Es können also wesentlich mehr Nährstoffionen im Boden gespeichert und schubweise an die Pflanzen abgegeben werden. So kann auch Dünger, der dem Boden zugeführt wird, wesentlich länger im Boden gespeichert werden. Darüber hinaus konnten sich nicht so tiefgründige Verwitterungsdecken wie in den Tropen ausbilden, da es sich um relativ junge Böden handelt, die erst nach den Eiszeiten gebildet wurden. Die Böden haben also einen hohen Restgehalt an Mineralien und eine hohe Kationenaustauschkapazität. Sie sind daher für die landwirtschaftliche Nutzung gut geeignet.[37] Durch die qualitativ hochwertigen Böden erklärt sich die vorkommende Vegetation im Laub-, Mischwald.

In den sommergrünen Laub- und Mischwäldern Europas gibt es wesentlich weniger Baumarten als in Nordamerika. In Europa starben während der Eiszeiten viele Baumarten durch die Verläufe der Gebirge von Westen nach Osten aus, während sich in Nordamerika die Pflanzen nach Süden ausbreiten konnten.

Die Nettoprimärproduktion ist wesentlich geringer als in den Tropen, was durch die Ruhephase im Winter zu erklären ist, wodurch sie bei etwa 12 t je ha im Jahr liegt. In den Buchenwäldern Mitteleuropas liegt die Nettoprimärproduktion bei durchschnittlich 11 t je ha im Jahr. Die gebildete Phytomasse, circa 240 t bis 3000 t je ha, besteht zu etwa 90% aus oberirdischen Pflanzenteilen. In den aus wirtschaftlichen Gründen angelegten Wäldern sind die Erträge mit Holz erheblich höher als in den natürlichen Wäldern, da die Artenzahl wesentlich niedriger ist. Die Streu wird wesentlich langsamer zersetzt als im immergrünen tropischen Regenwald. Diese ist reich an Mineralien und leicht zu zersetzen. In den sommergrünen Laub- und Mischwäldern entstehen in jedem Jahr 2 bis 4 t Abfall aus den Blättern, die über einen Zeitraum von vier Jahren zersetzt werden.[38]

2.3 Zusammenfassender Vergleich der Bedingungen in den Waldökosystemen

In den tropischen Regenwäldern liegen die durchschnittlichen Temperaturen am Tag um 25°C und die Niederschlagssummen immer über 1500mm, wobei sie in den sommergrünen Laub- und Mischwäldern bei 500 bis 100mm liegen. Während in den Tropen Tageszeitenklima herrscht, gibt es in den gemäßigten Breiten vier ausgeprägte thermische Jahreszeiten, wodurch es hier, im Gegensatz zu den immergrünen tropischen Regenwäldern, zur Ausbildung von Jahresringen kommt. Es gibt in den gemäßigten Zonen zudem phänologische Jahreszeiten. In den Tropen gibt es ganzjährig gleich bleibend hohe Niederschläge und Temperaturen, dagegen gibt es in den Bereichen der sommergrünen Laub- und Mischwälder einen kühlen Winter, einen warmen Sommer sowie Frühling und Herbst als lange Übergänge. Im Herbst erfolgt das Abfallen der Blätter der Laubbäume, während der Blattfall in den Tropen nach endogenen Gründen und je nach Art zu unterschiedlichen Zeiten erfolgt. Durch das zyklonale Wettergeschehen ist der Witterungsverlauf der gemäßigten Breiten sehr unbeständig.

Aufgrund der steten klimatischen Bedingungen und der fehlenden Unterbrechungen durch Eiszeiten haben sich in den Tropen aufgrund der intensiven chemischen Verwitterung tiefgründig verwitterte Böden, die nur eine geringe Kationenaustauschkapazität aufweisen, entwickelt. In den Gebieten mit gemäßigtem Klima konnten dagegen nicht so tiefgründige Verwitterungsdecken entstehen, da es sich um relativ junge Böden handelt, die erst nach den Eiszeiten gebildet wurden. Die Böden verfügen über einen hohen Restgehalt an Mineralien und eine hohe Kationenaustauschkapazität durch Dreischichttonminerale. Die Humusauflage ist in den Tropen nur sehr dünn, weil sie sehr schnell zersetzt wird. Da in den Laub- und Mischwäldern der gemäßigten Breiten jedes Jahr 2 bis 4 t Abfall aus den Blättern entstehen, die über einen langen Zeitraum zersetzt werden, ist die Humusauflage wesentlich dicker als die in den Regenwäldern. Aufgrund der geringen Humusauflage ist es wichtig, dass die Pflanzen über flache Wurzeln verfügen, um gut an die Nährstoffe zu gelangen, und sie verfügen oft über Brettwurzeln oder Stelzwurzeln zur Stabilität. Eine landwirtschaftliche Nutzung der Böden ist also in den gemäßigten Breiten gut möglich, da die Nährstoffe lange im Boden gespeichert werden und auch zusätzlich zugeführte Nährstoffe durch Düngung nicht so leicht ausgewaschen werden. In den Tropen hingegen werden die Nährstoffe sehr schnell ausgewaschen und können aufgrund der Zweischichttonminerale nur kurze Zeit gespeichert werden. Darüber hinaus sterben beim Roden der Flächen die Mykorrhizen ab, wodurch auch ihre Speicherfähigkeit verloren geht.

[...]


[1] vgl.: Hafner L., Philipp. E. [Materialien für den Sekundarbereich 2, Biologie, 2000], S.7

[2] vgl.: Hafner L., Philipp. E. [Materialien für den Sekundarbereich 2, Biologie, 2000], S.6

[3] vgl.: Reichholf, J, [Leben und Überleben, Ökologische Zusammenhänge, 1988], S.102

[4] Zitat aus: http://www.wald.de/wald/oekosystem.htm

[5] vgl.: Hafner L., Philipp. E. [Materialien für den Sekundarbereich 2, Biologie, 2000], S.7, Dylla K.,

Krätzner G.[Lebensgemeinschaft Wald, 1998], S.41f.

[6] vgl.: http://de.wikipedia.org/wiki/Wald

[7] vgl.: Klötzli, Frank A. [Ökosysteme, Aufbau, Funktionen, Störungen, 1993], S.52-53

[8] vgl.: SDW [Ökosystem Wald, 1994], S.3f,

[9] vgl.: http://www.wald.de/wald/oekosystem.htm

[10] vgl. Kremer, B [Naturspaziergang Wald: Beobachten-Erleben-Verstehen, 1990], S.32, 33, Dylla K.,

Krätzner G. [Lebensgemeinschaft Wald, 1998], S.43, 44

[11] vgl. Miram, W., Scharf, K.-H. [Biologie heute, S 2, Ein Lehr- und Arbeitsbuch, 1998], S.62

[12] vgl.: Schultz, 2002, S.276 f.f.

[13] vgl.: Schultz, 2002, S.276 f.f.

[14] vgl.: Schultz, 2002, S.276 f.f.

[15] vgl.: Schultz, 2002, S.276 f.f.

[16] vgl.: Schultz, 2002, S.276 f.f.

[17] vgl.: Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003],

S.75 f.

[18] vgl.: Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003],

S.75 f.

[19] vgl.: Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003], S.75

f.

[20] vgl.: Scholz, 1998, S.40 f.f.

[21] vgl.: Scholz, 1998, S.40 f.f.

[22] vgl.: Weischet, 1997, S.22-24

[23] vgl.: Büttner, W., Müller, H.G., Raab, H-D. [Entwicklungsländer, 2000], S.16-18

[24] vgl.: Büttner, W., Müller, H.G., Raab, H-D. [Entwicklungsländer, 2000], S.16-18

[25] vgl.: Büttner, W., Müller, H.G., Raab, H-D. [Entwicklungsländer, 2000], S.16-18

[26] vgl.: Weischet, 1997, S.22-24

[27] vgl.: Jäger, E. H. [Allgemeine Vegetationsgeographie, in: Hendl, M., Marcinek J., Jäger, E. H.:

Allgemeine Klima-, Hydro- und Vegetationsgeographie 1988], S.183

[28] vgl.: Weischet, 1997, S.22-24

[29] vgl.: Weischet, 1997, S.22-24

[30] vgl.: Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003], S.75

f.f.

[31] vgl.: Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003], S.75

f.f.

[32] vgl.: Büttner, W., Müller, H.G., Raab, H-D. [Entwicklungsländer, 2000], S.16-18

[33] vgl.: Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003],

S.156

[34] vgl.: Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003],

S.156

[35] vgl.: Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003],

S.157f.

[36] Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003], S.158f.

[37] Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003], S.158f.

[38] Klohn, W., Windhorst, H.-W. [Physische Geographie: Geomorphologie und Klima, 2003], S.159f.

Ende der Leseprobe aus 73 Seiten

Details

Titel
Der Regenwald der immerfeuchten Tropen und der Laubwald
Hochschule
Universität Vechta; früher Hochschule Vechta
Note
2,0
Autor
Jahr
2006
Seiten
73
Katalognummer
V83265
ISBN (eBook)
9783638861465
ISBN (Buch)
9783638878159
Dateigröße
2116 KB
Sprache
Deutsch
Schlagworte
Regenwald, Tropen, Laubwald
Arbeit zitieren
Nadine Peiler (Autor), 2006, Der Regenwald der immerfeuchten Tropen und der Laubwald , München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/83265

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