Bioindikation mit Flechten
Grundwissen über die Ökologie von Flechten
Teil 1: Flechten und Luftverunreinigung
Teil 2: Flechten und ökologische Kontinuität in Waldökosystemen
Allgemeine Grundlagen
Flechten sind keine einheitlichen Organismen sondern „Doppelwesen" aus i. d. R. zwei Komponenten: 1 Pilz und 1 Alge
Doppelnatur äußerlich oft nicht erkennbar sondern die Flechte wirkt als Einheit. Diese ist meist keinem der aufbauenden Partner ähnlich.
Flechten sind über die gestaltliche Eigenständigkeit hinaus auch zu spezifischen Leistungen fähig, die nur durch die Symbiose der Partner möglich sind (z.B. Synthese chemischer Verbindungen)
Flechten haben auch erweiterte ökologische Möglichkeiten gegenüber den Einzelkomponenten (z.B. Überleben unter harschen Bedingungen)
Zur Substratökologie von Flechten
Flechten kommen an einer Vielzahl von Substraten meist unter recht spezifischen Standortsbedingungen vor
Die meisten Flechtenarten sind ökologische Spezialisten bei gleichzeitig weiter Verbreitung (Flechten i. d. R. mit großen Arealen).
Ausdruck der ökologischen Spezialisierung ist beispielsweise eine enge Bindung an Substrattypen.
Die Ursachen für diese Bindung an Substrate sind vielfältig (pH, chemische Erkennungsreaktionen, Wasserspeicherkapazität) und nicht bei allen Arten gleich.
Zur Substratökologie von Flechten (Forts.)
Klassifikation der Flechten nach den besiedelten Substraten (nur Grundtypen angeführt):
auf Gefäßpflanzen i.d.R. Gehölzen (epiphytisch):
borkenbewohnend (corticol)
holzbewohnend (lignicol, epixyl)
blattbewohnend (foliicol)
auf Gestein (saxicol):
auf Silikatgestein (silicol, silicicol)
auf Kalkgestein (calcicol)
auf dem Boden (terricol)
Zur Autökologie von Flechten (Forts.)
Viele corticole Flechten zeigen Präferenzen für bestimmte Baumarten bzw. -gruppen
Ursachen dafür sind chemisch-physikalische Eigenschaften der Borke
pH-Wert
Wasserspeichervermögen
Die meisten Flechten bevorzugen bestimmte Licht- und Feuchtebedingungen
Im Rückschluss können den einzelnen Arten Zeigerwerte zugebilligt werden (Wirth 1991).
für uns wichtig, weil über Zeigerwerte Aussagen über Licht-, Feuchte- und Temperaturbedingungen am Standort (sowie lufthygienische Situation) möglich sind
Zum Stoffwechsel der Flechten
Gefäßpflanzen sind ständig stoffwechsel-aktiv (Ausnahme: austrocknungsresistente Arten)
Flechten sind nicht ständig stoffwechsel-aktiv
Ursache: Flechten können Wasserhaushalt nicht regeln
können weder Wasser aktiv aufnehmen (haben keine Wurzeln)
können Wasserverlust bei Trockenheit nicht bremsen (haben keine Verdunstungsschutz)
Flechten verlieren bei trockenem Wetter allmählich das für die Aufrechterhaltung des Stoffwechseln notwendige Wasser und gehen in stoffwechsel-inaktiven Zustand über
Erst bei erneuter Wasserzufuhr (Regen, Tau, hohe Luftfeuchte) laufen die Stoffwechselvorgänge wieder an.
dabei für uns von Bedeutung: Flechten nehmen Wasser über ganze Oberfläche wie ein Schwamm in relativ kurzer Zeit auf
Zum Stoffwechsel der Flechten (Forts.)
Folge: Flechten leben in ständigem Wechsel zwischen Ruhepausen und kurzen Aktivitätsperioden
Ein instabiler Stoffwechsel ist an einigen Standorten (Gestein, Borke) ein Vorteil gegenüber einem stabilen S. (Gefäßpflanzen)
Gefäßpflanzen brauchen Wasserreserven im Wurzelraum für Aufrechterhaltung ihres stabilen Stoffwechsels.
Flechten können zusammen mit dem Substrat ohne Schaden austrocknen.
Zusammen mit der Wasseraufnahme erfolgt auch eine effektive Ionenaufnahme.
Das Wachstum von Flechten
Instabiler Stoffwechsel und häufige Ruhezeiten (neben der Symbiosenatur) einer der Gründe für langsames Wachstum
ca. 10% Algen müssen 90% Pilz miternähren
für Wachstum nur geringe Energiereserven übrig
jährlicher Zuwachs bei Laubflechten 1 - 2 mm radial (bis ca. 1-x cm bei Peltigera)
jährlicher Zuwachs bei Krustenflechten 0 – 0,2 mm
langsames Wachstum liefert Voraussetzung für Langzeituntersuchungen
Teil 1: Flechten und Luftverunreinigung
Luft als Lebensgrundlage von Flechten
Luft ist eine der Existenzgrundlagen aller Landlebewesen - im Verlauf der Evolution enge Bindung an gasförmige Umwelt
heutige Lebewesen an unsere Luft gebunden > Veränderungen bedeuten Verminderung der Überlebenschancen
erdgeschichtliche Veränderungen der Luftzusammensetzung langsam, mit Möglichkeit zur evolutionären Anpassung
rezente durch Menschen hervorgerufene Veränderungen rasch, ohne Möglichkeit zur Anpassung
wirksam sind nicht so sehr die Hauptkomponenten sondern die Spurengase und Stäube
Flechten und Luftverunreinigung
Konzentration der wichtigsten Luftschadstoffe kann mit technischen Analysen ermittelt werden
erfasste Parameter allerdings nur eine Auswahl aller in unserer Umwelt vorhandenen Schadstoffe
weil teilweise geeignete Messgeräte fehlen
weil in der Regel nicht bekannt ist, welche Immissionskomponenten im Untersuchungsgebiet zu erwarten sind, somit u. U. relevante (= schädigende) Schadstoffe nicht erfasst werden
aus Konzentrationen einzelner Schadstoffkomponenten können nicht zwingend Rückschlüsse auf die potentielle Gefährdung von Lebewesen gezogen werden, weil die Wirksamkeit von Immissionen durch Klima etc. stark verändert wird
Deswegen werden auch Organismen untersucht, die der Gesamtheit der Luftverunreinigungen ausgesetzt sind und auf den biologisch wirksamen Anteil von Immissionen reagieren = Bioindikatoren
Bioindikatoren
sind Organismen, die auf eine Veränderung der Umweltbedingungen mit einer deutlichen und eindeutigen Veränderung ihrer Lebensfunktionen antworten
als Bioindikatoren verwendete Organismen: Flechten, Fichte, Tabak, Mensch, etc.
mögliche Veränderung der Umweltbedingungen
Schadstoffbelastung
Veränderung der relativen Luftfeuchte (Stadtklima)
Veränderung ihrer Lebensfunktionen
Messbar: physiologische Parameter (z.B. Netto-Photosynthese)
Sichtbar als:
Krankheitsbilder
Absterben und sukzessives Verschwinden aus potentiellen Lebensräumen / Kulturen
Gesteigerte Wachstumsraten
Wieso Flechten als Bioindikatoren?
Ursachen für die Empfindlichkeit von Flechten gegenüber Immissionen
Symbiosenatur ein störungsanfälliges Gleichgewicht
Fehlen wirksam schützender Abschlussgewebe
als wechselfeuchte Organismen unmittelbar von Luftqualität abhängig
Flechten auch im Winter stoffwechselaktiv, d. i. in Zeiten mit erhöhter Schadstoffkonzentrationen
Akkumulationsvermögen für Ionen bedingt auch Anreicherung der Schadstoffe
Auf Flechten besonders stark wirkende Immissionen
saure Abgase und deren wässrige Folgeprodukte (z.B. Schwefeldioxid und schwefelige Säure – Hauptverursacher: Industrie, Heizungen)
Halogenide (z.B. F-Verbindungen – Hauptverursacher: metallerzeugende Industriebetriebe)
eutrophierende Luftverunreinigungen (z.B. Ammoniumion -Hauptverursacher: Verkehr, Landwirtschaft)
Bedeutung von Flechten als Bioindikatoren
Wegen der Langlebigkeit der Lager und des langsamen Wachstums sind Flechten besonders dazu geeignet, einen Überblick über die langfristige, durchschnittliche Gesamt-Immissionssituation sowie mikroklimatische Veränderungen zu vermitteln
Als Wirkungskriterium für ihre Belastung wird im allgemeinen eine Veränderung ihrer Vitalität herangezogen
(verringertes Wachstum, Thallusverfärbungen bis hin zum Absterben und Verschwinden aus Gebiet / gesteigertes Wachstum von nitrophilen Arten an primär sauren Borken)Grundlage für ihre Verwendbarkeit als Bioindikatoren ist außerdem die unterschiedliche Empfindlichkeit einzelner Arten
bei geringer Belastung verschwinden zunächst die empfindlichsten Arten
bei zunehmender Konzentration gehen die mittelempfindlichen zurück
bei hoher Konzentration verschwinden auch die unempfindlichen Arten (= toxitolerante Arten)
Wieso borkenbewohnende Flechten als Bioindikatoren?
Borken i. d. R. mit geringer Pufferkapazität
> Borkenflechten reagieren rascher und mit größerer Sensibilität
Borkenflechten wachsen i. d. R. rascher als Gesteinsflechten
> Veränderungen an Einzelthallus sind rascher erkennbar
Der Kolonisierungsprozess läuft bei Borkenflechten rascher ab
> rascher interpretierbare Daten zur Verfügung
> auf Luftverbesserungen reagieren Borkenflechten mit Rückeinwanderungen
Bioindikation
Ist die Dokumentation des Ist-Zustandes von Gesellschaften/Synusien mit dem Ziel, über die Umweltsituation etwas zu erfahren
erfordert Bioindikationsskalen
z. B. Flechten-Kartierung
Grundlage ist das Wissen über die unterschiedliche Empfindlichkeit verschiedener Flechtenarten auf Luftschadstoffe
aus dem (Noch-)Vorhandensein bestimmter Flechten im Untersuchungsgebiet wird im Abgleich mit einer vorhandenen Skala auf die Belastungssituation in der jüngeren Vergangenheit (Monate bis mehrere Jahre) rückgeschlossen
Biomonitoring
Ist die Dokumentation von Kurzzeit- oder Langzeitverän-derungen von Organismen oder Gesellschaften (z.B. Wachtumsraten, Artenzusammensetzung) mit dem Ziel, Informationen über Umwelteinflüsse zu erhalten
erfordert planmäßige, langfristige Beobachtungen bzw. wiederholte Untersuchungen
2 Verfahren
passives Monitoring
Datenerhebung unter Verwendung der im Ökosystem natürlich vorkommenden Organismen
Monitoring mit Flechten: z.B. wiederholtes Messen der Wachstumsraten, Verfolgen der Populationsentwicklung einzelner Arten ausgehend von einer Erhebung des Status quo
aktives Monitoring
Datenerhebung unter Verwendung von standardisiertem biologischem Material, das unter definierten Bedingungen im Freiland exponiert wird
z.B. Flechten-Exposition: Grundlage ist, dass mittelempfindliche Flechten (z.B. Hypogymnia physodes) nach Exposition in stark belasteten Gebieten in relativ kurzer Zeit sichtbar geschädigt werden (Reaktionsindikator)
Bioindikation mit Flechten
Bioindikation mit Flechten – methodische Ansätze samt Auswertung (1)
Artenbezogener (qualitativ floristischer) Ansatz
Prinzip: einzelne Arten, die gegen bestimmte Verunreinigungen empfindlich sind, werden als Zeigerpflanzen benutzt
Vorgangsweise: Punktgenaue oder gerasterte Erhebung des Vorkommens von Flechtenarten im Untersuchungsgebiet
liefert als Ergebnis Verbreitungskarten von Arten oder Karten der ermittelten Artenzahlen
für die Interpretation ist Kenntnis über die Autökologie (inkl. Toxitoleranz) der Arten von Nöten
aus Vergleich der Verbreitungskarten einzelner Arten im Untersuchungsgebiet u. U. eine Zonierung herauslesbar
Bioindikation mit Flechten – methodische Ansätze samt Auswertung (2)
Kalibrierte und nicht kalibrierte Skalen
Prinzip: Probenpunkte werden nach vorgegebenen Skalen bewertet
Nicht kalibrierte Skalen
z.B. Sernander 1912, 1926: Normalzone – Kampfzone (Laubflechten mit verminderter Artenzahl und Deckungsgrad) – Flechtenwüste (= keine Laubflechten)
Keine direkte Übereinstimmung mit bestimmten Immissionswerten
Kalibrierte Skalen
z.B. Hawksworth & Rose 1970: 10-stufige Skala
Übereinstimmung zwischen Vorkommen bestimmter Flechtenarten mit Wintermittelwerten von SO2-Immissionen
ergibt detaillierte Zonenkarten
Aus Thallusgrößen empfindlicher Arten können letztmalige Höchstwerte in den Wintermitteln von SO2 (oder SO2-Äquivalenten) ermittelt werden
Bioindikation mit Flechten – methodische Ansätze samt Auswertung (3)
Ökologischer oder phytosoziologischer Ansatz:
Prinzip: betrachtet Gesellschaften in belasteten Gebieten als „Verarmungsstadien" natürlicher Gesellschaften
Vorgangsweise: Erhebung der Flechtengesellschaften in definierten Aufnahmeflächen (Aufnahmeverfahren nach Braun-Blanquet)
analysiert die ganze Flechtensynusie inklusive von Interaktionen
versucht eine Zonierung des Untersuchungsgebietes nach Gesellschaftsdiversität sowie Verbreitungsgrenzen, Deckungsgrad, Vitalität und Empfindlichkeit einzelner Flechtenarten
Flechtengesellschaften und ihre Toxitoleranz
Bioindikation mit Flechten –methodische Ansätze samt Auswertung (4)
IAP-Methode nach LeBlanc & DeSloover
(1970) (IAP = Index of Atmospheric Purity)untersucht wird die Artmächtigkeit von Flechtenarten, ausgedrückt als Frequenzwert, der meist mittels Frequenzgitter ermittelt wird
Erhebung für IAP Bestimmung: Ermittelt werden mittels 100-Frequenzgitter die in der Aufnahmefläche vorkommenden Arten, deren Deckungsgrad
Das Schweizer Projekt
Herzig & Urech (1991) studieren Flechtenparameter und Immissionen (natürlicher Mix verschiedener atmosphärischer Luftverunreinigungen) im Raum Biel
testen verschiedene IAP-Modelle (20) auf Objektivität und Reproduzierbarkeit (Faktoren: Summe der Begleitarten Q, Frequenz F, Deckung C, Vitalität V, Schädigung S)
> Höchste Korrelation zwischen Luftverunreinigungscocktail (Jahresmittel von 8 Komponenten) und in bestimmter Weise ermittelten Frequenzdaten von epiphytischen Flechten eines reduzierten Sets von 40 Arten mit Indikatorwert) (IAP18)
Bioindikation mit Flechten –methodische Ansätze samt Auswertung (5)
Frequenzbestimmung nach VDI-Richtlinie 3799/1
Grundlage ist die von Herzig & Urech (1991) nachgewiesene direkte Korrelation von Frequenzwerten mit Konzentrationen verschiedener Schadstoffkomponenten
untersucht wird die Artmächtigkeit von Flechtenarten, ausgedrückt als Frequenzwert
Ermittelt werden mittels 10-Frequenzgitter mit Maschenweite 10 cm die Frequenzen der in der Aufnahmefläche vorkommenden Arten (reduzierter Set)
Der Luftgütewert wird errechnet und mit einer vorgegebenen Skala verglichen
Frequenzbestimmung nach VDI-Richtlinie 3799/1
Benötigt werden: Landkarte, Lupe, Maßstab, Busole, Frequenzgitter, Aufnahmeblätter
In der Planungsphase ist zunächst ein Messnetz für das Untersuchungsgebiet festzulegen
in Ballungsräumen empfohlene Messflächen: Quadrate mit 1 km Seitenlänge
Messnetzverdichtungen und -ausdünnungen sind möglich
In jeder Messfläche werden 6 geeignete Bäume auf ihren Flechtenbewuchs untersucht
Bäume sollen möglichst gleichmäßig über das Areal der Messfläche verteilt sein
Bäume sollen freistehend und nicht bis nur wenig geneigt sein, Mindestumfang über 60 cm
Wegen unterschiedlicher Borkeneigenschaften soll möglichst nur an einer Trägerbaumart, jedenfalls nur an einer Trägerbaumgruppe kartiert werden (sauer – mäßig sauer – subneutral)
Baumartengruppen, die gemeinsam als Substrat kartiert werden dürfen
Bäume mit subneutraler Borke: Fraxinus excelsior, Juglans regia, Populus spec., Malus spec.
Bäume mit mäßig saurer Borke: Acer pseudoplatanus, Pyrus communis, Robinia pseudacacia, Tilia cordata
Bäume mit saurer Borke: Alnus glutinosa, Prunus avium, Prunus domestica, Quercus robur, Betula spec.
Frequenzbestimmung nach VDI-Richtlinie 3799/1 (Forts.)
Vorgangsweise
Aufnahme erfolgt an der am stärksten von Flechten bewachsenen Seite des Stammes
Aufnahmegitter wird so angelegt und befestigt, dass seine Unterkante 1 m über dem Boden liegt
Zuerst erfolgt eine vollständige Erfassung der Arten in der Aufnahmefläche
Für die Berechnung der Luftgütewerte werden nur die Arten des Formblattes berücksichtigt
Dann wird notiert, in wie vielen der 10 Felder des Gitters jede Art vorkommt (Frequenzwert jeder Art: 1-10)
Arten, die nur außerhalb in der Nachbarschaft des Gitters vorkommen werden mit Frequenz 1 mitnotiert
Flechten der VDI-Richtlinie
Amandinea punctata, Anaptychia ciliaris, Bryoria fuscescens, Candelaria concolor, Candelariella reflexa/efflorescens, Evernia prunastri, Flavoparmelia caperata, Flavopunctelia flaventior, Hypocenomyce scalaris, Hypogymnia farinacea, Hypogymnia physodes, Hypogymnia tubulosa, Lecanora allophana/argentata/chlarotera, Lecanora carpinea agg., Lecanora conizaeoides, Lecanora expallens, Lecanora hageni agg., Lecanora pulicaris, Lecanora saligna, Lecidella elaeochroma agg., Lepraria spec., Melanelia exasperatula, Melanelia glabra, Melanelia glabratula/elegantula, Melanelia subargentifera, Orcholechia turneri/microstictoides, Parmelia saxatilis, Parmelia sulcata, Parmelina pastillifera, Parmelina tiliacea, Parmeliopsis ambigua, Pertusaria albescens, Pertusaria amara, Pertusaria coccodes, Pertusaria flavida, Pertusaria pertusa agg., Phaeophyscia orbicularis, Phlyctis argena, Physcia adscendens/tenella, Physcia aipolia/stellaris, Physconia distorta, Physconia enteroxantha, Physconia grisea, Physconia perisidiosa, Platismatia glauca, Pleurosticta acetabulum, Pseudevernia furfuracea, Punctelia subrudecta coll., Ramalina farinacea, Ramalina fastigiata, Ramalina fraxinea, Ramalina pollinaria, Usnea spec., Tuckermannopsis chlorophylla, Xanthoria candelaria/fallax, Xanthoria parietina, Xanthoria polycarpa
Frequenzbestimmung nach VDI-Richtlinie 3799/1 (Forts.)
Frequenzsumme des einzelnen Baumes ist die Summe der Einzelfrequenzen der VDI-Flechten
Luftgütewert (LGW) der Messfläche ist der Mittelwert der Frequenzsummen der einzelnen kartierten Bäume (entspricht etwa LDV – lichen diversity value einer EU-Initiative, in prep.)
LGWs werden nach einer Skala bestimmte Farben zugewiesen und können kartographisch dargestellt werden
Für eine beispielhafte Umsetzung siehe
http://www.bryologie.uni-bonn.de/deutsch/content/Forschung/Bioindikation/NRW%20Bericht.pdf
Bilder der VDI-Flechten und anderer Arten finden Sie auf der homepage von Kollegen Kirschbaum unter http://kmubserv.tg.fh-giessen.de/pm/kirschbaum/ - dort unter F & E
Literatur:
Kirschbaum, U. & Wirth, V. (1995): Flechten erkennen, Luftgüte
bestimmen. - Ulmer, Stuttgart, 128 S.
Teil 2: Flechten und
ökologische Kontinuität in Waldökosystemen Grundlagen Wie in anderen Landschaftstypen zeigt sich eine direkte Korrelation
zwischen der Intensität des menschlichen Einflusses (Hemerobie) und Artenzahl
bestimmter Organismengruppen, bzw. dem Auftreten oder Fehlen bestimmter Arten
(Indikator-Arten) Zahlreiche Studien zeigen > Flechten sind gute Zeiger für die Naturnähe von
Waldökosystemen Methodische Ansätze Diversität borkenbewohnender Flechten als Indikator für die Naturnähe von
Wäldern Diversität und Häufigkeit von totholzbewohnenden Arten als Indikator für
die Naturnähe von Wäldern IEC (index of ecological continuity), RIEC (revised index of ecological
continuity) und NIEC (new index of ecological continuity) nach Rose (1974,
1976, 1992) und Varianten davon Bewertung von Waldparzellen unter Naturschutzaspekten Phytomassebestimmungen Diversität borkenbewohnender Flechten als Indikator für die
Naturnähe von Wäldern Grundlagen: Naturnahe Wälder sind artenreicher an Flechten als Forste. Die
Gründe dafür sind : Holzartenmischung ergibt eine größere pH-Amplitude Spektrum an Altersklassen läßt Raum für Pionierarten und Spätansiedler
Bestände mit nischenreicher Struktur ermöglicht Ansiedelung/Überleben von
Spezialisten Besonders in der Jugend sind Fichtenforste für Flechten wenig geeignete
Standorte. Die Gründe dafür sind: Lichtmangel ungünstige Feuchteverhältnisse Auch in älteren Forsten findet man i.d.R. nur euryöke, weitverbreitete
Arten Maßzahlen für Naturnähe: Artenzahl pro km2 bzw. ha Wald Artenzahl pro m2 Stammfläche
Diversität und Häufigkeit von Totholz bewohnenden Arten als Indikator für die Naturnähe von Wäldern
Grundlagen: Totholz ist ein natürlicher Bestandteil naturnaher Wälder und Substrat für zahlreiche, auf bestimmte Abbaustadien spezialisierte Flechtenarten
Arten von Totholz:
Stehendes T. : Stümpfe (stumps), stehende Stämme (snags)
Liegendes T.:
liegende Stämme und dicke Äste (logs)
dünne Äste und Zweige in lichenologischer Hinsicht unbedeutend
Zerfallsstadien von Holz:
Holz unverletzt und hart, Borke ganz / teilweise / nicht vorhanden
Holz teilweise aufgeweicht und teilweise ausgebrochen
Holz aufgeweicht und zerbrochen
Ehemals vorhandenes Holz angezeigt durch Anhäufung von Moder/Mull ohne definiertem Umriß
Maß für die Naturnähe
Absolute Artenzahlen Totholz bewohnender Arten
Auftreten von lignicolen Indikatorarten, diese hauptsächlich auf stehenden Stämmen (Caliciales!)
IEC (index of ecological continuity), RIEC (revised index of ecological continuity)
Entworfen für Großbritannien (Rose 1974, 1976)
Grundlagen: Manche Flechtenarten findet man nur in Waldökosystemen, die über lange Zeit als Wald ohne größere Einschläge (Abholzungen) erhalten geblieben sind
IEC/RIEC-Wert gilt dann als Maßzahl für die ökologische Kontinuität von Waldstandorten (ZBVI-Wälder)
RIEC = n/20 x 100
n = </= 20, Zahl der Arten aus einer Referenzliste von 20 (IEC) bzw. 30 (RIEC) ausgewählten Arten
IEC/RIEC nimmt somit als Maximalwert 100 an = Urwald (old growth forest)
Die Referenzartenlisten für n werden aus vergleichenden Feldstudien von naturnahen Wäldern und naturfernen Forsten in einem Gebiet/in einer Höhenstufe abstrahiert und gelten nur für relativ eng begrenzte Gebiete
IEC / RIEC Arten
Indikatorarten für RIEC in Großbritannien, die auch in Mitteleuropa verwendet werden könnten (c – kollin, m – montan, s – subalpin):
Arthonia didyma (c, m), Catinaria atropurpurea (m), Dimerella lutea (m), Lobaria amplissima (m), Lobaria pulmonaria (c, m), Lobaria scrobiculata (c, m), Megalospora pachycarpa (m), Nephroma laevigatum (m), Pannaria conoplea (m), Parmeliella triptophylla (m, s), Parmotrema crinitum (m), Peltigera collina (c, m), Pyrenula nitida (c, m), Sticta limbata (m), Sticta sylvatica (m), Thelotrema lepadinum (m)
Weitere mögliche Indikatorarten für Mitteleuropa (Auswahl):
Alectoria sarmentosa (m, s), Arthonia leucopellaea (m), Arthothelium spectabile (c), Bactrospora dryina (c), Chaenotheca laevigata (m, s), Cyphelium karelicum (s), Elixia flexella (m, s), Gyalecta ulmi (c, m), Gyalecta truncigena (c, m), Lecanactis abietina (m), Leptogium saturninum (c, m), Lopadium disciforme (m), Loxospora cismonica (m), Mycoblastus affinis (s), Mycoblastus sanguinarius (m, s), Nephroma bellum (m), Nephroma parile (m, s), Nephroma resupinatum (m), Ochrolechia androgyna (m, s), Opegrapha vermicellifera (c, m), Parmotrema chinense (c, m), Pertusaria pupillaris (m, s), Pyrenula nitidella (c), Pyrrhospora elabens (s), Schismatomma pericleum (m, s), Usnea longissima (m)
Beispiele temperater Indikatorarten (1)
Beispiele temperater Indikatorarten (2)
NIEC (new index of ecological continuity)
Entworfen für Großbritannien (Rose 1992)
auf Basis umfangreicher Felderfahrung 70 Arten ausgewählt, die in Wirtschaftswäldern weitgehend oder vollständig fehlen
NIEC ist gleich der Artenzahl aus diesem vorgegebenen Artenkatalog ("Main species"), daher </= 70
Für Fragen der Schutzwürdigkeit werden zusätzlich Punkte für die Präsenz von Arten aus einer Bonus species-Liste vergeben
Die Summe beider ergibt den Wert T
Waldgebiete mit T-Werten < 20 werden als vom lichenologischen Standpunkt aus beschränkt schutzwürdig bzw. nicht schutzwürdig angesehen
ISIFC (indicator species index of forest continuity)
Entworfen für Schweden (Tibell 1992)
fußt auf IEC
auf Basis umfangreicher Vergleichsstudien 20 Arten ausgewählt, die in borealen Forsten weitgehend oder vollständig fehlen
Indikatorarten (C = Arten der Caliciales coll.): Arthonia vinosa, Bacidia igniarii, Calicium adaequatum (C), Catinaria atropurpurea, Chaenotheca laevigata (C), Chaenothecopsis haematopus (C), Chaenothecopsis nana (C), Chaenothecopsis viridialba (C), Cybebe gracilenta (C), Cyphelium karelicum (C), Elixia flexella, Micarea globulosella, Microcalicium arenarium (C), Mycoblastus affinis, Pertusaria pupillaris, Phaeocalicium populneum (C), Pyrrhospora cinnabarina, Pyrrhospora elabens, Schismatomma pericleum, Sclerophora coniophaea (C)
Boreale Indikatorarten
Bewertung von Waldparzellen unter Naturschutzaspekten
Grundlagen: Artenschutz von Kryptogamen ist praktisch nur über Biotopschutz möglich
Viele Arten der Wälder sind selbst in Reinluftgebieten wegen großflächiger Biotopzerstörungen (z.B. Kahlschläge) selten geworden, die Populationszahlen in starkem Rückgang begriffen, viele zumindest regional vom Aussterben bedroht und so manche tatsächlich bereits ausgestorben
Regional gefährdete Arten in Roten Listen aufgeführt (z.B. Rote Liste gefährdeter Pflanzen Österreichs, 2. Aufl.)
Mögliche Maße für die Schutzwürdigkeit:
Auftreten von Arten aus der Roten Liste
Zahl der Rote Liste-Arten in den jeweiligen Gefährdungsstufen
Rote Liste-Index (ITS = index of threatened species nach Tibell (1992): Zuweisung von Punkten an gefährdete Arten, Index definiert als Summe dieser Punktewerte
Bestimmung der Phytomasse
Grundlagen: Manche Lebensformen von Flechten (z.B. epiphytische Blaualgenflechten, alectorioide Flechtenarten) findet man besonders reichlich (hohe Individuenzahl, große Thallusdurchmesser) in Waldökosystemen, die über lange Zeit als Wald ohne größere Einschläge erhalten geblieben sind
Maß für die Naturnähe: deutlich erhöhte Phytomassen (Gewicht / Individuenzahl / Thallusgröße) bestimmter Lebensformen von Flechten gegenüber Forsten mit vergleichbarem Lokalklima
Flechtenarten für Phytomassebestimmungen
Andere sinnvolle Studienobjekte in Wäldern für deren ökologische Bewertung
Struktur des Waldes
Bestandeshöhe und Kronenschluss
Stammklassen
Menge und Klassifikation des Totholzes
wichtig ist CWD (coarse woody debris), weniger bedeutend ist FWD (fine woody debris)
Klassifikationsprinzip: Stümpfe (stumps), stehende Stämme (snags), liegende Stämme und dicke Äste (logs) in unterschiedlichen Abbaustadien
Maßzahlen für Menge: Gesamtvolumen, Einheiten (units), Biomasse
Artendiversität
der Gehölze
der krautigen Arten des Unterwuchses
anderer Indikatorgruppen
z.B. Käfer, u.a.
z.B. Holz abbauende Pilze
Planungsgrundlagen von Feldstudien
Besorgen von Unterlagen
geographische Karte / Luftbild
einschlägige Literatur über des Untersuchungsgebiet (auch Forstliteratur!)
Gestalt der Studienfläche festlegen
Auswahl einer
Fläche ohne Randphänomenen (z.B. 1 ha im Inneren eines Waldes)Transsekt-Studien (Festlegen eines Untersuchungsstreifens, mit kleinen Untersuchungsflächen in bestimmten Abständen)
Festlegen der Untersuchungsgegenstände
Flechten lebender Bäume einzelner Baumarten, davon Stammgrund, unterer Stammabschnitt, Kronenäste
Flechten auf Totholz (Baumart, Totholztyp, Zerfallsstadien)
Vorbereiten von entsprechenden Feldnotizbögen
Utensilien für Geländearbeit
Landkarte / Luftbild
Lupe
Sammelmesser, Stemmeisen, Hammer
Papiersackerl groß, Papiersackerl klein (Vorrat!)
Schreibunterlage, Schreibzeug (Bleistifte), Aufnahmeformulare (Vorrat!)
Maßband, Rollmaß, Geodreieck (als Hilfsmittel für die Ermittlung von Baumhöhen)
Kompass mit Hangwaage, Höhenmesser, allenfalls GPS
für Transektstudien
lange Schnur (100 m bzw. 200 m)
Holzpflöcke, einer mit Radiusschnur
Frequenzgitter + Gummizug
Pin-Nadeln + Plastikstreifen
Holzbohrer für Altersbestimmung
Einführende Literatur:
Nimis, PL/ Scheidegger, C/ Wolseley, PA (eds.) 2002:
Monitoring with Lichens - monitoring lichens. - NATO Science Series. IV.
Earth and Environmental Sciences, 7, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, The
Netherlands. 408 pp.
Please use my e-mail address if you have any questions or if you want contact me : josef.hafellner@uni-graz.at
last modified: 9.4.2006