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Alpenflora

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Das Edelweiß (Leontopodium alpinum) gilt als Wahrzeichen der Alpen

Unter Alpenflora versteht man die Gesamtheit der Pflanzenarten, die im Bereich der Alpen oberhalb der Baumgrenze vorkommen. Da diese regional schwankt werden auch Arten die bereits in der Tallage gedeihen, jedoch ebenfalls hoch im Gebirge ihr Verbreitungsgebiet finden hinzugerechnet.

Die Artenzusammensetzung verändert sich hierbei mit der Höhe, die in verschiedene ökologische Höhenstufen unterteilt werden.

Auch die Bodenstruktur und Bodenzusammensetzung spielt dabei eine entscheidende Rolle. Es gibt kalkliebende Pflanzen, die vorwiegend in den Kalkalpen vorkommen, und kieselliebende Pflanzen, die Silikat bevorzugen. Wo Kalk und Silikat aufeinandertreffen entsteht meist eine große Artenvielfalt.

Alpenpflanzen die durch Bäche und Flüsse in tiefere Lagen verbracht werden bezeichnet man als Alpenschwemmling.

Typische Alpenpflanzen

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Glockenblumen und Hahnenfuß (Rax, Nördliche Kalkalpen)
Alpennelke (Totes Gebirge, Nördliche Kalkalpen)

Als typische Alpenpflanzen sind viele Alpenblumen und Zwergsträucher charakteristisch. Besonders bekannt sind verschiedene Enziane (Gentiana) und das Edelweiß (Leontopodium alpinum), die auch in vielen Alpensagen eine Rolle spielen. Weitere Beispiele für typische Alpenpflanzen sind:


Aber auch im Bereich der Bäume und Sträucher gibt es Vertreter, die typisch für den Alpenraum sind:

Entstehung der Alpenflora

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Himmelsherold (Schladminger Tauern, Zentralalpen)

Nach dem Rückzug des Urmeeres Thetys vor ca. 60 Millionen Jahren herrschte im mitteleuropäischen Raum ein feuchtes, subtropisches Klima. Dieses hatte einen artenreichen, vorwiegend immergrünen Bewuchs mit Palmen, Magnolien, Mammutbäumen und Sumpfzypressen zur Folge. Durch die folgende Klimaverschlechterung und die Auffaltung der Alpen im jungen Tertiär wurden jedoch diese Tropengewächse langsam verdrängt. Allerdings finden sich immer noch kleinwüchsige Verwandte der damaligen Vegetation im Alpenraum, etwa die Schneeheide, die Hauswurz, der Frauenmantel (deren Vorfahren baumartigen Wuchs zeigten) oder die Greiskräuter (die in Afrika als Klettersträucher vorkommen).

Das neue entstandene Hochgebirge wurde langsam von neuen Pflanzenarten erobert, wobei vermutlich drei Wege dafür verwendet wurden:

  1. Die Einwanderung und Anpassung von Tieflandgewächsen aus den Ebenen nördlich der Alpen (z. B. Habichtskraut)
  2. Die Zuwanderung aus anderen Gebieten mit alpinem Klima, vor allem aus Zentralasien (z. B. Altai): hierzu zählen Steinbrecharten, Akeleien, Mannsschilde, Alpenrosen, manche Enzianarten, Alpen-Mohn.
  3. Zuwanderung und Anpassung von Pflanzen aus dem Mittelmeerraum: Krokus, Narzissen, Knabenkrautgewächse, Glockenblumen und andere.

Ein weiteres einschneidendes Ereignis war die Epoche der Eiszeiten. Durch sie wurden die Pflanzen einerseits aus den Alpen in tiefere Lagen, andererseits aus dem skandinavischen Raum nach Süden verdrängt. Im Extremfall betrug die eisfreie Zone zwischen den alpinen und den skandinavischen Gletschern nur einige hundert Kilometer - dadurch erfolgte eine starke Vermischung der Flora (z. B. Silberwurz, Krautweide, Gämsheide). Die Verdrängung vom Alpenhauptkamm nach Norden und Süden hatte aber auch den Effekt, dass noch vorhandene Restbestände von subtropischen Pflanzen (vor allem Bäumen) aufgrund natürlicher Barrieren (Mittelmeer im Süden, skandinavische Gletscher im Norden) zum Aussterben verurteilt waren.

In eisfreien Inseln innerhalb des alpinen Bereichs (etwa in den Tessiner Alpen, in den Bergamasker Alpen oder den Julischen Alpen) gab es für manche Pflanzenarten die Möglichkeit zum überdauern der Kälteperiode. Diese Refugien sind daher noch heute besonders reich an alten Pflanzenarten, deren Ursprünge im Tertiär zu suchen sind. Dort findet man z. B. die Veroneser Glockenblume, den Felsen-Seidelbast und die Kärntner Wulfenie (Wulfenia carinthiaca).

In der Nacheiszeit erfolgte die Rückwanderung der Vegetation in die ehemals vergletscherten Gebiete. Aus dieser Zeit stammen die großen Waldbestände in den Alpen, wobei die Waldgrenze zeitweise um 300 bis 400 Meter höher lag als heute.

Anpassung an besondere Lebensbedingungen

Die alpinen Pflanzen müssen sich an die besonderen Lebensbedingungen in den Gebirgshöhen anpassen. Dazu haben sie verschiedene Strategien entwickelt, durch welche sie sich auch von verwandten oder gleichen Arten in den außeralpinen Regionen unterscheiden.


Schneeproblematik im Hochgebirge am Beispiel der Alpenrose

Rostblättrige Alpenrose (Belalp, Berner Alpen)
Bewimperte Alpenrose (Totes Gebirge, Nördliche Kalkalpen)

Das Vegetationsmuster in der waldfreien Stufe wird stark durch das lokale Relief geprägt. Da Dauer, Mächtigkeit und Dichte der Schneebedeckung bestimmende Faktoren für das Pflanzenwachstum sind, siedeln sich in Mulden und auf Kuppen unterschiedliche Gesellschaften an. Durch Schneeverwehungen wird Schnee von den Kuppen weggeblasen, in den Mulden aber gesammelt.

Die Schneedecke kann als Isolationsschicht verstanden werden, wobei Neuschnee besser isoliert als komprimierter, da der Luftanteil entscheidend ist. Sie bietet auch Schutz vor der Austrocknung, welche für die Pflanzen mit wintergrünen Blätter eine große Gefahr darstellt. Da sie Wasser brauchen für die Photosynthese, der Boden dieses aber nicht liefern kann, besteht die Gefahr des Verdurstens. Die Schneedecke schützt auch vor der starken Strahlung im Gebirge. Durch Reflexion an den Schneekristallen wird das Licht zurückgeworfen und kommt nicht auf die grünen Blätter. Ein weiterer Pluspunkt ist der Schutz vor Winterstürmen mit Eiskristallen, welche die Pflanzen verletzen können.

Umgekehrt verkürzen die Schneemassen die Vegetationszeit, was die Pflanzen dazu zwingt, in kurzer Zeit Winterreserven anzulegen, zu blühen und sich fortzupflanzen. Außerdem hält die relativ hohe Bodentemperatur (um 0°C) Pflanzen aktiv, d.h. sie veratmen gespeicherte Zucker. Ein weiteres Problem sind der Druck, der auf den Pflanzen lastet und die Rutschgefahr, welche die Pflanzen wegzudrücken droht.

Gegen diese Situation haben die Pflanzen verschiedene Strategien entwickelt. Einige werfen die Blätter ab, sind aber dann im Frühling dazu gezwungen, neue zu machen. Andere behalten sie, machen im Frühling noch neue, welche die Photosyntheseleistung beschleunigen. Einige Pflanzen keimen ganz neu, sobald der Schnee wegschmilzt.

Die Alpenrose (Rhododendron hirsutum, R. ferrugineum) hat sich an diese Bedingungen angepasst, indem sie bereits bei einem Drittel der maximalen Lichteinstrahlung die volle Photosyntheseleistung erbringt und zwischen 5 und 25 Grad Celsius 80% des Stoffgewinnes erzielt. Durch ihre lockere Wuchsform kann der Wind gut durch den Bestand und hält damit die Temperatur tief.

Die größte Gefahr für sie ist die Austrocknung. Da Wind praktisch ungehindert durch sie durchwehen kann (im Unterschied zu dichten Polstern bildenden Pflanzen wie die Gämsheide (Loiseleuria procumbens), muss die Wasserzufuhr aus dem Boden über die Wurzeln unbedingt gewährleistet sein. Die andere große Gefahr ist das Erfrieren. Deshalb ist der Schneeschutz sehr wichtig.

So finden wir in Silikatgebieten die für Arvenwälderunterwuchs typische Rostblättrige Alpenrose (Rhododendron ferrugineum) da dominierend, wo es für Arven (Pinus cembra) (dt. Syn. Zirbelkiefer) zu lange schneebedeckt ist oder wo die Arven zur Weidelandgewinnung in alten Zeiten gerodet wurde. Entsprechend kommt in Kalkgebieten die kalkliebende Bewimperte Alpenrose (R.hirsutum) entweder in Kombination mit Legföhre (Pinus mugo ssp. mugo, siehe Bergkiefer) oder an zu lange schneebedeckten Stellen dominierend vor. Außerdem findet man sie auch auf Blockschutthalden, wo sie maßgeblich an der Stabilisierung und Bodenbildung beteiligt ist.

Klima und Mikroklima

Die klimatischen Bedingungen beeinflussen wesentlich, welche Pflanzenarten in einer Region vorherrschen. Das gilt natürlich insbesondere für die sehr unterschiedlichen Verhältnisse in den Alpen: In den tieferen Lagen sind die Temperaturen und die UV-Intensität gemäßigter als im Hochgebirge; die Nord- und Westseite der Alpen weist mehr Niederschlag auf als die Gebirgszüge im Süden und Osten; Nordhänge haben eine geringere Sonneneinstrahlung als solche die nach Süden ausgerichtet sind. Diese überregionalen Vorgaben sind häufig überlagert von stark unterschiedlichen Mikroklimazonen, die auf engstem Raum aneinanderstoßen. So haben etwa aneinandergrenzende Nord- und Südhänge aufgrund der unterschiedlichen Sonneneinstrahlung oft völlig verschiedene Vegetationen. Ebenso wirken sich die unterschiedlichen Licht- und Windverhältnisse auf Wiesen, am Waldrand und im Wald selbst aus.

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Polster eines Clusius-Fingerkrauts

Um diesen Bedingungen zu trotzen, haben viele alpine Pflanzen unterschiedliche Strategien entwickelt:

Diese Maßnahmen dienen vor allem zum Schutz vor Austrocknung, der insbesondere für nivale Pflanzen wichtig ist. Der Polsterwuchs ist insofern bemerkenswert, da ein eigenes Mikroklima geschaffen wird. Er erhöht die Temperatur an der Oberfläche und im Polster wird Humus und Wasser gespeichert. Gedrungener Wuchs im allgemeinen verringert die Angriffsfläche für Wind.

Wasserbilanz

Insgesamt ist der Alpenraum ein Vegetationsraum mit überdurchschnittlich hoher Wasserversorgung. Allerdings gibt es vereinzelt Lagen, in welchen nur geringe Niederschlagsmengen auftreten. Außerdem wird die Wasserspeicherung durch verschiedene Einflüsse negativ beeinflusst: starker Wind beschleunigt die Verdunstung, Geröll und humusarmer Boden verhindern ein längeres Speichern von Wasservorräten. Daher haben einige Arten auch wasserspeichernde Blätter ausgebildet, wie Hauswurz und Mauerpfeffer.

Vegetationsperiode

Durch die kurze Vegetationsperiode (in 2000 m Höhe höchstens zweieinhalb Monate, in 3000 m Höhe nur einige Wochen) sind die meisten Pflanzen mehrjährig. Einige Ausnahmen bestätigen die Regel: Dunkler Mauerpfeffer, Schnee-Enzian und Zwerg-Augentrost. Einige Pflanzen, die in der Ebene einjährig sind, bilden in höheren Lagen ausdauernde Formen, etwa das Rispengras Poa annua.

Manche Pflanzen produzieren ihr eigenes Frostschutzmittel durch Anreicherung von Zucker. Dadurch können sie mit grünen Blättern überwintern und sofort nach der Schneeschmelze austreiben. Beispiele dafür sind viele Polsterstauden und Zwergsträucher. Andere bilden die Blütenknospen bereits im Spätsommer und können dann sofort nach der Schneeschmelze blühen. Typische Beispiele wären hier der Krokus, die Schneerose oder der Frühlingsenzian.

Auch bei der Vermehrung wird versucht, Zeit und Energie zu sparen. Daher verzichten manche Arten auf eine geschlechtliche Fortpflanzung und Vermehren sich durch Brutsprosse (Beispiel: Alpenrispengras, Knöllchen-Knöterich) oder durch Ausläufer (z. B. Kriechender Günsel).

Die kurze Vegetationsperiode hat auch Auswirkungen auf das Wachstum von Holzgewächsen. An exponierten Standorten weisen manche Arten nur minimale jährliche Zuwächse auf, sodass etwa die Stärke der Jahresringe bei Bergkiefer oder Zwergwacholder unter 0,5 mm liegt.

mechanische Bodenbeschaffenheit

Eine besondere Rolle spielt auch der Boden und seine mechanische Beschaffenheit. An vielen Stellen ist wenig Humus vorhanden, dafür viel Steinschutt (Schuttvegetation) und Fels. Abhängig davon kann man verschiedene Vegetationstypen unterscheiden:

  • Auf Felsen und Steinblöcken sind Algen die ersten Pioniere, die sich ansiedeln, vor allem Blaualgen. Dadurch bekommt der Fels oft einen grünen, braunen, rostroten oder schwarzen Farbton. Die Algen sammeln das Oberflächenwasser, das über die Felsen abrinnt und ernähren sich von den minimalen Mengen ausgeschwemmter Mineralstoffe. Auch Flechten finden bald genug Nährstoffe und Angriffspunkte, um den Fels zu überziehen. Weit verbreitet sind vor allem Landkartenflechten und Tintenflechten auf sauren Böden sowie Lederflechten im Kalk.
  • Sobald erste Humusspuren vorhanden sind, werden diese von Moosen besiedelt. Diese entziehen dem Gestein weitere Mineralien, sodass die Humusbildung verstärkt wird. Außerdem sind sie ein hervorragender Wasserspeicher.
  • Nach diesen Vorbereitungen können höhere Pflanzen, etwa Gräser und Blütenpflanzen folgen.

chemische Bodenbeschaffenheit

Die chemische Bodenbeschaffenheit variiert in den Alpen stark abhängig vom Grundgestein: saure Böden (z.B. auf Gneis) und basische Böden (z.B. auf Kalkstein und Dolomit) sind oft sehr ausgeprägt. Bei vielen Pflanzen gibt es verschiedene Arten, die nur auf einem dieser Bodentypen vorkommen:

Der Grund für diese Bevorzugung ist die Versorgung der Pflanze mit Mineralstoffen. Insbesondere ist der Stickstoffnachschub bei sauren Böden wesentlich geringer als auf Kalkböden. Besonders deutlich kann diese Tatsache erkannt werden, wenn man die Flora auf Lagerplätzen von Wild oder Weidevieh zum Vergleich heranzieht. Dort gedeihen Pflanzenarten, die in den weniger gut gedüngten Gebieten nicht lebensfähig sind, etwa der Eisenhut, Alpendost, Weißer Germer und Alpen-Ampfer.

Manche Pflanzenarten sind derart gut angepasst, dass sie aktiv Kalk ausscheiden. So etwa der Rispen-Steinbrech (Saxifraga paniculata) oder der Blaugrüne Steinbrech (Saxifraga caesia).

Bestäubung

Jene Pflanzen, die auf die Bestäubung durch Insekten angewiesen sind, müssen um diese in besonderer Weise werben, je höher ihr Standort ist. In Höhen über 1500 m kommen nur noch selten Bienen vor; als wichtigste Blütenbestäuber kommen daher Schmetterlinge, Hummeln und Schwebefliegen in Betracht. Um die Aufmerksamkeit auf sich zu lenken, bilden alpine Planzenarten häufig besonders farbenprächtige, stark duftende Blüten mit einer hohen Nektarproduktion aus. Bei der Farbgebung spielt auch das UV-Licht eine besondere Rolle, das von vielen Insekten wahrgenommen werden kann.

Vegetationsstufen

Die Vegetation der Alpen kann in verschiedene Höhenstufen eingeteilt werden, für die jeweils bestimmte Pflanzenarten typisch sind:

  1. collin (0 - 500 m) Tallage
  2. submontan (500 - 1.000 m) untere Waldstufe mit Buchen, Linden, Eichen, Kastanien
  3. hochmontan (1.000 - 1.500 m ) obere Waldstufe mit Bergwald aus Buchen, Fichten, Tannen, Föhren
  4. subalpin (1.500 - 2.000 m) Waldgrenze, Krummholz- und Alpenrosenzone, Lärchen, Zirben
  5. alpin (2.000 - 2.500 m) Zwergstrauch- u. Grasheidenstufe, Latsche, Strauchbuchen, Straucherlen
  6. nival (2.500 - 3.000 m) Pionierrasen, Moose, Flechten

Die Höhenangaben sind hier durchschnittliche Werte, die je nach Klima und Mikroklima lokalen Schwankungen unterlegen sind.

Wirtschaftliche Nutzung und Naturschutz

  • Holzwirtschaft
  • Almwirtschaft
  • Naturschutzgebiete
  • geschützte Pflanzen

Sagenhaftes

Vielen alpinen Pflanzen wurden früher Zauberkräfte zugeschrieben. Einige wurden als sogenannte Berufskräuter genutzt. Diese Pflanzen wurden gegen das "berufen" (verzaubern, verhexen) genutzt. Dazu wurden Waschungen bzw. Räucherungen durchgeführt. Auch legte man den Kindern die Kräuter in die Wiege oder gab es zum Futter für das Vieh. Die schlägt sich etwa beim Berufkraut (Erigon) nieder das entsprechend benannt wurde.

Viele Pflanzennamen gehen auf alten Aberglauben und oder Heilwirkungen zurück. Der Allermannsharnisch (Allium victorialis) soll etwa den Träger unverwundbar machen.

Einigen Pflanzen werden auch Unheil anziehende Wirkungen zugesagt. Der Frühlingsenzian darf etwa nicht mit ins Haus genommen werden da er Blitze anzieht. Das Gegenteil wird der Hauswurz nachgesagt. Auf Dächer gepflanzt soll sie Blitze abhalten.

Historisches

Bereits Leonardo da Vinci (2. Hälfte des 15. Jahrhunderts) stellte fest, dass die Alpenflora in einzelne Höhenstufen gegliedert werden kann, die jeweils charakteristische Pflanzen aufweisen. Erste genauere Aufzeichnungen darüber liegen von Francesco Calzolari vor, der um 1550 eine Besteigung des Monte Baldo dokumentierte.

Die erste nachweisliche Beschäftigung mit der Pflanzenwelt der Alpen geht auf den Zürcher Naturforscher und Arzt Conrad Gesner (2. Hälfte des 16. Jahrhunderts) zurück. Bei seiner Besteigung des Pilatus im Jahr 1555 fertigte er Beschreibungen von ca. 40 Pflanzen an, darunter Enzianarten, einige Steinbrechgewächse, Weißen Germer und Silberdistel. Ebenso stellte er allgemein fest, dass sich die Pflanzen der Berge von jenen der Ebene durch ihr Aussehen unterscheiden, insbesondere wies er auf kleinere und gedrungenere Blätter hin. Aus der selben Zeit stammt ein Pflanzenverzeichnis der Berge rund um Chur von Johann Schmid, der erstmals das Edelweiss (unter dem Namen Wullblume) enthält.

In den Ostalpen (und hier vor allem in den Nördlichen Kalkalpen war zur gleichen Zeit Charles de l'Ecluse tätig. In seiner Historia seltener Pflanzen beschreibt er viele Pflanzen, wie Gämsheide, stengellosen Enzian, Silberwurz und ebenfalls das Edelweiß. Seine Versuche, Alpenblumen im Hausgarten anzusiedeln, waren von zahlreichen Misserfolgen begleitet, was ihn zu einigen Schlüssen über die besonderen Lebensbedingungen der Pflanzen machte. Noch heute begegnen wir seinem lateinischen Namen in den wissenschaftlichen Namen einiger kalkliebender Pflanzen, z. B. den Clusius-Enzian, Clusius-Fingerkraut oder die Clusius-Primel.

In den folgenden 200 Jahren geriet die Beschäftigung mit der Alpinflora wieder in Vergessenheit. Erst der in Göttingen lebende Schweizer Arzt Albrecht von Haller, der 1768 das Buch Histroia stirpium Helvetiae über die Flora der Schweiz veröffentlicht, setzt einen neuen Akzent. Neben detaillierten Pflanzenbeschreibungen mit vielen Abbildungen vergleicht er erstmals die Höhenstufen der Alpen mit den Vegetationsgürteln Europas von Norden nach Süden. Auch zu Ehren Hallers sind einige Pflanzen benannt, wie Hallers Primel, Hallers Teufelskralle oder Hallers Küchenschelle

Ende des 19. Jahrhunderts folgt schließlich noch als weiteres wegbereitendes Buch das Werk Pflanzenleben der Donauländer von Anton Kerner. Dort wird erstmals die Abhängigkeit der Vegetation von Klima, Mikroklima und Boden untersucht. Die erste umfassende Zusammenstellung der Alpenflore erfolgte durch Gustav Hegi, dessen Buch Alpenflora 1905 in erster Auflage erschien. Mit der tourisitschen Erschließung der Alpen wurde auch das Wissen um die Alpenflora immer mehr zu einem Allgemeingut. Das zeigt sich durch eine unüberschaubare Anzahl von populärwissenschaftlichen Büchern zu diesem Thema. Die botanische Forschungsarbeit hat sich vor allem in den molekularen und genetischen Bereich verlagert. Das betrifft einerseits die Klassifizierung der Pflanzen, andererseits die Untersuchung der genetischen Ursachen für die Anpassung an die extremen Lebensbedingungen.

Literatur

  • D. Aeschimann, K. Lauber, D. M. Moser, J.-P. Theurillat: Flora Alpina. Ein Atlas sämtlicher 4500 Gefäßpflanzen der Alpen. 3 Bände, Haupt Verlag, Bern 2004. ISBN 3258066000
  • Manfred A. Fischer: Exkursionsflora von Österreich, Stuttgart 1994, ISBN 3-8001-3461-6
  • Gustav Hegi: Alpenflora, ISBN 3-4899-0120-7
  • Christian Körner: Alpine Plant Life. Functional Plant Ecology of High Mountain Ecosystems. Springer, Berlin 1999, ISBN 3540654380
  • Konrad Lauber, Gerhart Wagner: Flora Helvetica, Flora der Schweiz, Haupt Verlag 1996, ISBN 3-258-05405-3

Alpinum Steingarten

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