Halophytenvegetation im Chaco Boreal, Paraguay – Pflanzengeographie, Ökologie und Dynamik in Zeiten des Klima- und Landnutzungswandels

Dissertation C. Vogt, betreut durch Prof. Dr. E. Bergmeier und Prof. Dr. H. Behling

 

Projektlautzeit

2010-2014

 

Zusammenfassung

Die  Dissertation  befasst  sich  mit  der  Pflanzengeographie, Pflanzensoziologie  und Ökologie der salzbeeinflussten Vegetation  im  Chaco  Boreal  von  Paraguay.  Im  Mittelpunkt der  Betrachtungen  stehen  die  floristischen,  strukturellen  und  ökologischen  Merkmale  der Vegetation entlang  eines  Gradienten  von  stark  salzhaltigen  bis  zu  mäßig  salzbeeinflussten Standorten und die daraus resultierende vegetationsökologische Charakterisierung.

Das Untersuchungsgebiet liegt in der Übergangszone von den regelmäßig überschwemmten Flächen  des  feuchten  Ostchaco zum trockenen Zentralen  Chaco,  in  der  als  Folge  der klimatischen  und  geologischen  Verhältnisse  großflächige  Salzstandorte  vorkommen. Versalzungen, die in dieser Zone auf natürliche Weise entstehen, treten hier im Bereich von Niederungen  und  Unterläufen  periodisch  wasserführender  Flusssysteme  auf  und  stehen  in enger Verbindung zum hochanstehenden salzigen Grundwasser.

An  insgesamt  14  Untersuchungsorten  wurden  162  stratifiziert-randomisierte Vegetationsaufnahmen  in  den  Salzmarschen  und  236  Aufnahmen  in  der  angrenzenden salzbeeinflusten Gehölzvegetation durchgeführt. Den Bestandsaufnahmen in physiognomisch unterscheidbarer homogener Vegetation folgten Untersuchungen einiger Standortfaktoren.

Die  untersuchten Salzstandorte  sind  in  Übereinstimmung  mit  Studien  anderer Binnenlandsalzstellen  in  Südamerika  artenarm. Von den im  paraguayischen Chacovorkommenden Arten wurden an den untersuchten salzbeeinflussten Standorten 18,9 % und in den Salzmarschen nur 2,6 % gefunden.

Pflanzengeographisch wird  die  untersuchte  salzbeeinflusste  Vegetation  von  pantropischen und  neotropischen  Gattungen  dominiert.  Im  weiteren  Sinne  neotropische  Arten  sind vorherrschend,  wobei  die  direkte  phytogeographische  Umgebung  des  Chaco  eine entscheidende Rolle in der Artenzusammensetzung spielt. 

Das Lebensformenspektrum und die lokale Verteilung entlang eines Niederschlagsgradienten der  vorkommenden  Arten  im  Untersuchungsgebiet  wurde  mit  der vorab  vom  Verfasser angefertigten Checkliste der Gefäßpflanzen im paraguayischen Chaco verglichen. Sowohl im paraguayischen Chaco insgesamt als auch an den untersuchten salzbeeinflussten Standorten dominieren Phanerophyten, während in den Salzmarschen Hemikryptophyten vorherrschen.  

In den Salzmarschen wurde anhand originaler Vegetationsaufnahmen eine Abfolge von neun Pflanzengesellschaften unterschieden. Die in den meisten Fällen aus nur einer Differenzialart bestehenden  Gesellschaften  weisen  nur  selten  allmähliche  Übergänge  auf  und  kommen entlang eines Gradienten unterschiedlicher Wasserverfügbarkeit vor. Der Gradient reicht von der  hydrohalophilen Ruppia  maritima-Gesellschaft  und  der  hygrophilen  Setaria geminata-Gesellschaft  schwach  salziger  Standorte  bis  zur  stark  salz-  und  trockenresistenten Heterostachys ritteriana-Gesellschaft.

Als  signifikante  Bodeneigenschaften,  die  die  Verteilung  der  Arten  in  den  Salzmarschen bestimmen,  konnten  der  Natriumgehalt  und  die  organische  Substanz  im  Oberboden festgestellt  werden.  Setaria  geminata  kommt  in  Böden  mit  höherem  Humusanteil  vor, während  in  natriumreichen  Böden  Heterostachys  ritteriana  und  Sarcocornia  ambigua vorherrschen.  Eine  bedeutende  Rolle  spielen  außerdem  kleine  Reliefunterschiede,  die  maßgeblich  die  Sedimentablagerungen,  Wasserverfügbarkeit  und  Dauer  der Überschwemmung  beeinflussen.  Sandige  Sedimentaufschüttungen  reduzieren  die Feuchtigkeit  und  Salinität  und  erleichtern  die  Etablierung  von  Pionierarten,  wie  Sesuvium portulacastrum und Sporobolus pyramidatus.

Die untersuchte  salzbeeinflusste  Gehölzvegetation  konnte  anhand  originaler Vegetationsaufnahmen  in  zehn  Gesellschaften  klassifiziert  werden,  die  entlang  eines Wasserverfügbarkeitsgradienten  vorkommen.  Entlang  dieses  Gradienten  nimmt  die  Arten- und Strukturdiversität zu und der Anteil an halophilen Arten ab.

Die  Bodenparameter,  die  signifikant  die  Artenzusammensetzung  in  den  Gebüsch-  und Waldgesellschaften  beeinflussen,  sind  der Natriumgehalt und die Bodenart.  Hohe  Natrium- und  pH-Werte  im  Oberboden  sind  in  den  untersuchen  Probeflächen  positiv  korreliert  und kennzeichnen salzreiche  Standorte, die  größtenteils von halophilen Arten besiedelt werden.Typische  halophile  Straucharten  sind  Cyclolepis  genistoidesLophocarpinia  aculeatifolia, Lycium americanum, Lycium boerhaaviaefolium und Prosopis rojasiana.

Die Bodenart im Oberboden spielt für die Artenzusammensetzung eine entscheidende Rolle, da  hohe  Schluff-  und  Tonanteile  im  Oberboden  zu  einer schlechten  Dränage  und somit  zu stauwasserbeeinflussten Habitaten führen. Dieser Effekt kann ganz besonders an Standorten der Parkinsonia aculeata-Copernicia alba-Gesellschaft, der Prosopis ruscifolia-Sporobolus pyramidatus-Gesellschaft, der Prosopis ruscifolia-Evolvulus convolvuloides-Gesellschaft und der Prosopis ruscifolia-Tabebuia nodosa-Gesellschaft beobachtet werden.

Anhand von Strukturmessungen aller Stämme mit einem BHD ≥10 cm wurden die Abundanz, Frequenz, Dominanz  und  der Bedeutungswert-Index  (IVI)  für  alle  Gehölzarten  in  den einzelnen  Gesellschaften  berechnet.  Prosopis  ruscifolia erreicht  hohe  Abundanz-  und Frequenzwert  in  den  Gebüschgesellschaften, während  Salta  triflora ein besonderer Stellenwert in den Waldgesellschaften zukommt.

In  dieser  Arbeit  werden  die  Untersuchungsergebnisse der salzbeeinflussten Vegetation im paraguayischen Chaco mit ähnlichen Studien aus dem südamerikanischen Kontext verglichen und  syntaxonomisch  eingeordnet.  Sowohl  die  Vegetation  der  Salzmarschen  als  auch  die Gehölzvegetation  kann  jeweils  in  drei  unterschiedlichen  syntaxonomischen  Klassen eingeordnet werden.

Abschließend  werden  die  Auswirkungen  und  Entwicklungsprognosen  hinsichtlich klimatischer  Veränderungen  und  des  immer  stärker  werdenden  Landnutzungswandels diskutiert  und  Ansätze  für  zukünftige  Nutzungs-  und  Naturschutzmaßnahmen  sowie  für weitere Untersuchungen empfohlen.

 

Publikationen im Rahmen des Projekts

Vogt, C. (2014): Halophytenvegetation im Chaco Boreal, Paraguay – Pflanzengeographie, Ökologie und Dynamik in Zeiten des Klima- und Landnutzungswandels. Dissertation. 103 S. + Anhang + CD.