Beierkuhnlein, C: Waldquellfluren im Frankenwald - Untersuchungen zur reaktiven Bioindikation, Bayreuther Forum Ökologie, 10, 1-250 (1994)
Abstract:

In den Jahren 1989 und 1990 wurden im Frankenwald insgesamt 750 Waldquellfluren kartiert und davon 421 vegetationskundlich aufgenommen. Im Herbst 1989 wurden in 209 dieser Quellen Wasserproben genommen. Darauf aufbauend wurden 52 Dauerbeobachtungsobjekte ausgewählt, anhand derer der Jahresgang der Stoffgehalte untersucht werden konnte. Sie wurden während der Zeit von Serptember 1989 bis August 1990 insgesamt 9-mal beprobt. Es wurde versucht, charakteristische Ereignisse (Schneeschmelze) und Phasen (Trockenzeiten) bei der Beprobung zu berücksichtigen.

Alle Quellen wurden räumlich exakt lokalisiert und stehen somit für künftige vergleichende Untersuchungen zur Verfügung. Die Auswahl der Beprobungsflächen folgte in erster Linie räumlichen Kriterien, aber auch: Hydrochemie, Fehlen von Störungen oberhalb des Quellaustritts (Wege u.ä.), Waldnutzungsform der Einzugsgebiete, Höhenlage, vegetationsstrukturelle Ausprägung der Quellfluren, Hangneigung, Zäunung, etc. fanden Berücksichtigung.

Nach der Kartierung von Waldquellfluren und der Erfassung ihrer Vegetation wurden an ausgewählten Quellen weitere ökologische Untersuchungen durchgeführt. Als Kriterien für die Auswahl der Quellen dienten neben anderem die Verteilung im Raum, Höhenlage, Geologie und Baumartenzusammensetzung der Einzugsgebiete. An 23 Quellen wurden mikrometeorologische Messungen und vegetationsstrukturelle Daten erhoben. In neun Einzugsgebieten wurden Untersuchungen zum Chemismus der angrenzenden Waldböden gemacht, um die Hypothese immissionsgesteuerter Veränderung der Quellvegetation und des Quellwasserchemismus zu verifizieren. Zwei weitere Quellgebiete wurden für spezielle bodenchemische und limnologische Untersuchungen ausgewählt.

Die Ergebnisse der Untersuchungen führen zu dem Schluss, dass sich Quellen als sensibles Frühwarnsystem bezüglich ökosystemarer Veränderungen in Waldeinzugsgebieten erweisen. Im Frankenwald sind vor allem durch Nahtransport von Schadstoffen erfolgende lokal begrenzte Veränderungen von Waldökosystemen festzustellen. Ein flächenhaftes Absterben der Bestände ist nicht zu beobachten. In den nordwestlichen Gebieten des Frankenwaldes ist eine Versauerung der Quellen festzustellen. Sie ist nicht allein durch die Höhenlage oder Niederschlagsmengen zu erklären, sondern lässt lokal erhöhte atmosphärische Einträge vermuten, da im südöstlichen Bereich des Untersuchungsgebietes sich in ähnlicher Höhe noch potenziell natürliche Werte finden.

Mit Hilfe von Vegetationsaufnahmen an Quellen des Frankenwaldes und korrespondierenden Wasseranalysen wurden Bioindikatoren für bestimmte hydrochemische Bedingungen erkannt. In den naturnahen Quell-Ökotopen ist die Störung physiko-chemischer Standortparameter durch direktes menschliches Einwirken gering.

Unter sauren Bedingungen fallen eine Reihe sonst in Quellfluren verbreiteter Pflanzenarten aus (z.B. Chrysosplenium oppositifolium und Cardamine amara). Sie werden durch Torfmoose (Sphagnum fallax) und andere Arten ersetzt, die Quellfluren mit Wässern höherer pH-Werte fehlen.

Zur Korrelation floristischer und standörtlicher Daten mit dem Ziel der Definition von Zeigerarten für bestimmte hydrochemische Bedingungen wurden verschiedene vegetationskundliche Methoden verglichen. Pflanzensoziologische und pflanzengeographische Auswertungen, strukturanalytische Untersuchungen und multivariate Analysemethoden führen zu ähnlichen Resultaten. Es zeigen sich allerdings Unterschiede im Informationsgehalt der Ergebnisse.

Summary

Releves of spring vegetation in forest areas of the Frankenwald (Northeastern Bavaria) are correlated with water samples to identify bioindicators for specific hydrochemical conditions. In these almost natural ecotopes direct human impact is very low. By correlating floristic and environmental parameters (hydrochemical measurements in situ and analysis of water samples) indicator species can be detected.

In springs with acid water characteristic species of spring vegetation like Chrysosplenium oppositifolium and Cardamine amara disappear and are replaced by other species (e.g. Sphagnum fallax) which are lacking in springs of higher pH. Obviously acidification is limited to higher elevations in the northwestern regions of the Frankenwald area. Nevetheless higher elevation (> 600 m a.s.l.) alone cannot sufficiently explain acidification because in the southeastern part spring waters of higher mountains do still have potentially natural pH. Higher immission rates by short distance transport can be supposed.

Under the conditions of the investigated landscape springs can be seen as a tool to compare the qualitative output of forest ecosystems. They can be used for monitoring the environmental impact. Regions with high loads of acid immissions can be identified. Comparative studies in exactly localized sites may document future changes in water chemistry by changes in species composition.
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