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Diplom thesis in Environmental Sciences at Leuphana Unversity Lüneburg

VIII + 80 + XIX pp.

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Keywords: arable field; biodiversity; bryophyte; Central Europe; cultural landscape; forest; grassland; lichen; Lower Saxony; nested plot; random sampling; species richness; species-area relationship; urban habitat; vascular plant

Deutsche Zusammenfassung: Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde die durchschnittliche Pflanzenartenvielfalt der mitteleuropäischen Kulturlandschaft auf verschiedenen räumlichen Skalenebenen insgesamt und differenziert nach Landschaftstypen und Artengruppen untersucht. Durch Berücksichtigung in der Literatur bislang weitestgehend vernachlässigter Aspekte bei der Erhebung von Artenzahl-Areal- Daten konnten dabei einige Lücken geschlossen und deren Bedeutung durch ein großes Datenset herausgestellt oder relativiert werden. Das Untersuchungsgebiet entsprach dem Messtischblatt 2728 (Lüneburg) der TK 25. In diesem ca. 126 km² großen Gebiet finden sich zu ca. 35 % Waldflächen, 30 % Agrarflächen, 30 % Siedlungsund Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde die durchschnittliche Pflanzenartenvielfalt der mitteleuropäischen Kulturlandschaft auf verschiedenen räumlichen Skalenebenen insgesamt und differenziert nach Landschaftstypen und Artengruppen untersucht. Durch Berücksichtigung in der Literatur bislang weitestgehend vernachlässigter Aspekte bei der Erhebung von Artenzahl-Areal- Daten konnten dabei einige Lücken geschlossen und deren Bedeutung durch ein großes Datenset herausgestellt oder relativiert werden. Das Untersuchungsgebiet entsprach dem Messtischblatt 2728 (Lüneburg) der TK 25. In diesem ca. 126 km² großen Gebiet finden sich zu ca. 35 % Waldflächen, 30 % Agrarflächen, 30 % Siedlungsund Industrie- bzw. Gewerbefläche und zu 10 % Grünlandflächen. Das gesamte Gebiet ist sehr flach und hat subatlantisches, gemäßigtes Klima. Die Florenausstattung ist entsprechend des Übergangscharakters des Gebietes von ozeanischen zu kontinentalen Bedingungen üppig mit bislang 797 registrierten Gefäßpflanzenarten. Innerhalb dieses Gebietes wurden 50 Plots absolut zufällig und ungeachtet der Homogenität der Vegetation platziert. Die Koordinaten dieser Plots wurden dazu per Zufallsgenerator generiert und anschließend mit einem GPS-Empfänger aufgesucht. Die Plots waren 100 m² groß und enthielten jeweils vier Serien von Subplots folgender Flächengrößen: 0,0001 m², 0,0009 m², 0,01 m², 0,09 m², 1 m² und 9 m². Auf allen Flächengrößen wurden die Arten der Gefäßpflanzen, Moose und Flechten erfasst. Auf einer Fläche von 1 cm² konnte eine durchschnittliche Artendichte von 1,63 Arten festgestellt werden, auf 100 m² waren es durchschnittlich 38,7. Das ist mehr als in ähnlichen Studien westlich des Untersuchungsgebietes ermittelt wurde. In einer östlich des Untersuchungsgebites durchgeführten Studie fanden sich hingegen durchschnittlich mehr Arten. Hier machen sich Effekte der Kontinentalität bemerkbar. Die höchste Artendichte von 137 auf 100 m² befand sich auf einer Siedlungsfläche. Siedlungsflächen waren auch durchschnittlich am artenreichsten, was unter anderem am menschlichen Eingreifen in die Artenzusammensetzung sowie der großen innerstädtischen Strukturheterogenität liegt. Die im Vergleich zu den 9 m²-Flächen sehr hohe Artendichte auf den 100 m²-Flächen, die durch den hohen mittleren z-Wert zwischen diesen Flächen bestätigt wird, ist als Effekt der Stichprobenverteilung zu betrachten. In Kulturlandschaften finden sich besonders in und um Städten sehr heterogenen Strukturen, die umso wahrscheinlicher erfasst werden, je größer die Aufnahmefläche ist. Moose machen dieser Studie zufolge auf 100 m² 15 % der Artendichte aus, Flechten 11 %. Die Anteile aller Artengruppen schwanken dabei stark über die verschiedenen Flächengrößen und die unterschiedenen Landschaftstypen (Agrarflächen, Grünland, Siedlungsflächen und Wald). Flechten waren im Vergleich zu Moosen stärker an das Vorkommen bestimmter Substrate gebunden. Der kontinuierliche Anstieg der mittleren Anteile der Flechten bei zunehmender Flächengröße bestätigt dies. Insgesamt machen Moose und Flechten einen wesentlichen Anteil der Phytodiversität aus und sollten daher in vegetationskundlichen Arbeiten nicht vernachlässigt werden. Für die Untermauerung dieser These wären weiterführend Korrelationen der Grfäßpflanzendichten und der Nicht-Gefäßpflanzendichten sinnvoll. Bezüglich der untersuchten floristischen Statusgruppenzeigte sich, dass kultivierte Arten erwartungsgemäß auf Agrarflächen beschränkt. Neophyten haben den größten Anteil auf den 100 m²-Flächen, wobei sie durchschnittlich am häufigsten auf den Siedlungsflächen sind, wo sie überwiegend aus Gartenpflanzen bestehen. Außerdem ist die Neophytenzahl positiv mit der Gesamtartenzahl korreliert. Dadurch kann bestätigt werden, dass Neophyten nicht per se durch menschliche Eingriffe gefördert wird. Bei der Beschreibung der Artenzahl-Areal-Beziehung zeigte die Potenzfunktion die beste Anpassungsgüte. Sie schnitt bei allen verwendeten Kriterien deutlich besser ab als die Logasrithmusfunktion, mit der bei der Approximation aufgrund des scheinbar exponentiellen Verlaufs der Artenzahl-Areal-Kurven bei logarithmierter Flächengröße hohe negative Schätzwerte auf kleinen Flächen entstanden. Sogar die Michaelis-Menten-Funktionschnitt, die bislang in wenigen Studien favorisiert wurde, schnitt durchschnittlich besser ab als die Logarithmusfunktion. Die Ergebnisse dieser Arbeit mit denen anderer Studien zu vergleichen ist schwierig, da sich die Erhebungsmethoden zum Teil stark unterscheiden und es vom Aufnahmedesign bis zur Datenauswertung viele Effekte gibt, die die Ergebnisse beeinflussen. Der z-Wert variiert je nach betrachtetem Flächenabschnitt, Landschaftstyp oder Artengruppe zum Teil stark. Er liegt über alle Plots gemittelt bei 0,231, was im Vergleich zu anderen Studien einen hohen Wert für diesen Flächenbereich darstellt. Der Verlauf der mittleren z-Werte über die untersuchten Flächengrößen zeigt einen nahezu kontinuierlichen Anstieg und liegt beim größten Flächenübergang mit z = 0,361 deutlich über dem Mittelwert, was den Ergebnissen vieler anderen Arbeiten widerspricht. Vergleichsmöglichkeiten dieser Werte sind allerdings gering, da es auch hier an einheitlichen Methoden fehlt. Häufigste Art über alle Flächen außer der kleinsten war das Moos Brachythecium rutabulum. Es kommt im Untersuchungsgebiet epigäisch, epiphytisch und epixyl vor und hat eine deutlich höhere Frequenz auf 100 m² als die zweithäufigste Art Lolium perenne.

Suggested citation:
Allers, M.-A. (2007): Phytodiversität auf verschiedenen räumlichen Skalenebenen am Beispiel des Messtischblattes 2728 / Lüneburg - 3 in Environmental Sciences at the Leuphana Unversity Lüneburg: VIII + 80 + XIX pp. DOI: 10.7809/thesis.diplom.004.