Alpenpflanzen
Wuchsformen
Leben in der Geröllhalde
Auenlandschaft
Einzelpflanzen
Allgemeines zu Alpenpflanzen
Entstehung der Alpenflora
Im Tertiär vor etwa 50 Millionen Jahren lagen grosse
Teile Europas unter Wasser. Skandinavien stand damals mit Nordamerika
über Grönland in Verbindung, Nordamerika seinerseits
hatte eine Landverbindung mit Asien, Afrika stand mit Südamerika
in Verbindung. Durch die Verschiebung der Kontinente (2 cm pro
Jahr), welche Alfred Wegener (1880-1930) anfangs dieses Jahrhunderts
entdeckt hat und heute als erwiesen gilt, standen fast zwischen
allen Kontinenten zeitweise Landverbindungen, über welche
die sich die Pflanzen über die Erde ausbreiten konnten.
Die Gebiete Mitteleuropas, welche nicht unter Wasser standen,
waren damals subtropisch warm. In den Braunkohlensümpfen
wuchsen Sumpfzypressen und Mammutbäume. Magnolien, Lorbeer-,
Tulpenbäume und viele andere wärmeliebende Pflanzen
bildeten einen immergrünen Urwald. Die Niederungen waren
auch im Winter frostfrei, es herrschte eine angenehme mittlere
Jahrestemperatur von 20°C.
Vor etwa 40 Millionen Jahren wurde der eurasiatische Kontinent
langsam etwa 15° nach Norden geschoben (im Vergleich: von
Madrid nach Kopenhagen). Durch den Zusammenstoss der afrikanischen
mit der eurasiatischen Kontinentalplatte erhob sich der Alpenwall
(Gebirgsbildung) und hinderte die subtropischen Pflanzen in
Mitteleuropa daran, nach Süden auszuweichen. Laubabwerfende
Bäume und Nadelwälder traten an die Stelle der immergrünen
Urwälder.
Im Eiszeitalter (Pleistozän, vor 3 Millionen Jahren)
wechselten vier grosse (Günz, Mindel, Riss, Würm)
und einige kleinere Eiszeiten, die zur weitgehenden Vergletscherung
der Alpen führten, mit wärmeren, kurzen Zwischeneiszeiten
(Interglazialen) ab. Die Gletschermassen waren teilweise über
2’000 Meter dick und sind insgesamt etwa zehnmal bis ins
Alpenvorland vorgestossen. Bei der grössten Vergletscherung
reichten die Eismassen nördlich der Alpen bis über
den Jura und Bodensee hinaus. Die tropischen Pflanzen verschwanden
ganz aus dem Alpenraum. Am Alpenrand überdauerten kältetolerante
Alpenpflanzen, die wärmebedürftigen Arten wurden selten
oder starben ganz aus.
Nach der letzten grossen Vereisung vor 20'000 Jahren beginnen
die Pflanzen aus eisfrei gebliebenen Gebieten die Alpen neu
zu bevölkern. Darunter waren auch viele Pflanzen aus dem
Norden (Skandinavien) und aus den Steppengebieten Osteuropas
(z.B. Arve, Edelweiss, Sevistrauch). Zunächst bildete sich
eine karge Tundralandschaft. Allmählich wanderten aber
auch Waldbäume aus ihren Rückzugsgebieten wieder in
den Alpenraum ein. Auf die Kiefern folgten bald Birken, Hasel
und Fichten. Die Zirbe (Arve) bildete bei etwa 2300 m die Waldgrenze.
Eichenwälder wurden später durch Tanne und Buche mancherorts
verdrängt. Heute ist die Buche ein dominierender Baum in
den Randalpen, Föhren und Fichten sind im Alpengebiet vorherrschend.
Das spezielle Klima des Alpenraumes
Tiefer Luftdruck („dünnere Luft“)
Der Luftdruck nimmt mit der Höhe ab. Auf Meereshöhe
beträgt er im Mittel 760 mm Hg (Quecksilbersäule),
auf 1600 m nur noch 628 mm und auf 4300 m noch gerade 450 mm.
Der geringe Luftdruck hat zur Folge, dass die Luft in der Höhe
weniger Feuchtigkeit und weniger Kohlendioxid (CO2) enthält.
Die Pflanze verliert also schneller Wasser und verfügt
über weniger CO2, das sie in der Photosynthese zur Bildung
von Zucker und Zellulose benötigt. Aus diesem Grund muss
die Pflanze die Spaltöffnungen länger offenhalten,
verliert dadurch aber mehr Feuchtigkeit, wenn sie nicht über
einen geeigneten Verdunstungsschutz verfügt.
Extremere Temperaturunterschiede und intensives Licht
Die Lufttemperatur nimmt in zunehmender Höhe im Jahresmittel
um 0.55º pro 100 m Höhendifferenz ab. In Bern ist
die mittlere Jahrestemperatur 8º, im Gasterntal etwa 3º,
auf dem Julierpass (2237 m) etwa - 0.7º. Bevor die Sonnenstrahlen
auf die Erde auftreffen, wird ein Teil von ihnen von der Luft
aufgenommen und in Wärme umgewandelt oder durch Wassertröpfchen
und Staubpartikel gestreut. Da in den Bergen die Luft dünner
ist als im Tiefland, ist die Sonneneinstrahlung in Höhenlagen
bedeutend grösser als in Tieflagen: Auf 1800 m ist die
Sonneneinstahlung mehr als doppelt so gross wie auf Meereshöhe.
Die auf die Erde auftreffenden Lichtstrahlen erwärmen den
Boden, auf den Gebirgsfelsen zum Teil extrem stark. Temperaturen
von über 50º sind oberhalb von 2000 m keine Seltenheit.
Ausserdem bestehen grosse Temperaturdifferenzen zwischen Sonnen-
und Schattenplätzen. Die Erwärmung des Bodens wird
vor allem in der Nacht wieder abgestrahlt, der Boden kühlt
wieder ab. Da kalte Luft schwerer ist als warme, kann sie sich
in Tälern und Mulden ansammeln und Kälteseen bilden.
Für die Pflanzen - besonders diejenigen in Tälern
und Mulden - bedeutet das eine enorme Temperaturdifferenz zwischen
Tag und Nacht und in der Nacht permanente Frostgefahr.
Wie oben erwähnt ist die Helligkeit in der dünneren
und reineren Bergluft grösser. Auf 1600 m ist es im Sommer
zweimal, im Winter sogar sechsmal so hell wie auf Meereshöhe.
Hohe Niederschlagsmenge und geringe Luftfeuchtigkeit
Das Klima der Alpen ist charakterisiert durch hohe Niederschlagsmengen.
Die jährliche Niederschlagsmenge nimmt mit der Höhe
und mit der Alpennähe zu. Im Mittelland liegt sie bei 1000
mm, in Höhen von 3000 m wächst sie bis über 3000
mm an. Wird feuchte Luft abgekühlt, fällt die Feuchtigkeit
als Niederschlag (Regen, Schnee, Hagel) aus. Gelangt Luft in
die Nähe von Gebirgen, muss sie aufsteigen und kühlt
sich deshalb ab. Daher fallen in Alpennähe die meisten
Niederschläge. In den Zentralalpen haben die Luftmassen
bereits den grössten Teil ihrer Feuchtigkeit verloren;
sie sind deshalb trockener als die Aussenketten. Die trockensten
Gebiete der Schweiz sind das Wallis und das Unterengadin.
Beim Abstieg erwärmt sich die Luft und wird deshalb trocken.
Die Wassertröpfchen in der Luft verdunsten, die Wolken
lösen sich auf. Diese trockenen, absteigenden Bergwinde
werden als Föhn bezeichnet.
Bei schönem Wetter kann Alpenluft ausserordentlich trocken
sein (Durst und sofortiges Verdunsten von Schweiss auf Bergtouren!).
Auf 2000 m ist die Luft im Durchschnitt nur halb so feucht wie
im Flachland. Dies, weil hier die Luft weniger dicht (geringerer
Luftdruck) und zudem kühler ist. Die Pflanzen kommen in
den Bergen nicht ohne wirksamen Verdunstungsschutz aus.
Wind
In den Alpen herrscht eine grössere mittlere Windgeschwindigkeit
als im Mittelland. Sie beträgt auf dem Säntis das
Dreifache jener von Zürich (7.2 m/s gegenüber 2.5
m/s). In Bodennähe wird sie jedoch durch Reibung stark
vermindert. Der Wind zeigt in dreifacher Weise eine Wirkung
auf die Alpenflora:
• der Wind schliesst hochwüchsige, alleinstehende
Bäume aus
• er bläst die Erdkrume weg (Erosion)
• er trocknet den Boden und die Pflanzen aus.
Schnee
Die Zeit der Schneebedeckung nimmt mit der Höhe zu. Die
schneefreie Zeit (Aperzeit) auf der
Schattenseite beträgt etwa 9 Monate bei 600 m
8 Monate bei 1000 m
7 Monate bei 1300 m
5 Monate bei 1800 m
2 Monate bei 2500 m.
Auf der Sonnenseite ist die Aperzeit etwa 1 - 2 Monate länger.
Die klimatische Schneegrenze (Grenze, bei der im Sommer der
Schnee auf horizontalen Flächen gerade noch geschmolzen
wird) liegt in den nördlichen Alpen zwischen 2400 und 2700
m, in den Zentralalpen zwischen 2700 und 3200 m und in den Südalpen
zwischen 2700 und 2800 m. Die Schneegrenze hängt von den
Sommertemperaturen und der Niederschlagshöhe ab. Blütenpflanzen
können nur an Stellen wachsen, die jährlich für
eine kurze Zeit (1-2 Monate) schneefrei werden.
Günstige Wirkungen der Schneedecke
• Schutz vor Wind (Wasserverlust) und Temperaturschutz:
die Schneedecke ist ein schlechter Wärmeleiter, schützt
den Boden also vor starker Auskühlung. Der Boden unter
einer Schneedecke gefriert selten, ist also ein für Pflanzen
„angenehmer“ Aufenthaltsort.
• Lichtdurchlässigkeit: Unter der Schneedecke finden
sich oft frisch ergrünte Blättchen, es sind sogar
schon blühende Frühlingspflänzlein (z.B. Soldanellen)
beobachtet worden.
• als Wasserreservoir bilden Schneeflecken bis in den
Sommer hinein eine stets fliessende Wasserversorgung.
• Fläche für Windtransport: Sogenannte „Schneeläufer“
können über die glatten Schneedecken kilometerweit
wandern. Es wurden die verschiedensten Pflanzen beobachtet:
Flechten, Moospölsterchen, Fruchtstände (mit Samen)
von Gefässpflanzen, bewurzelte Sprosse, Polsterteile, Rosetten.
Ungünstige Wirkungen der Schneedecke
• Verkürzung der Vegetationszeit durch die Kälte
• Wärmeabsorption beim Schmelzen
• Schnee als lastende und rutschende Decke
• Schnee als Lieferant von sehr grossen Mengen Schmelzwasser
Nicht nur das Planieren von Skipisten mit Bulldozern schadet
der Vegetationsdecke: aus Schneekanonen erzeugter Kunstschnee
hat auf die Pflanzendecke eine besonders ungünstige Wirkung:
Durch seine grössere Dichte ist er weniger luftreich und
bildet eine eisähnliche, abschliessende Schicht auf der
Vegetationsfläche. Sie verzögert die Knospenbildung
und die Blühzeit erheblich und lässt teilweise kein
Fruchten mehr zu. Zusätzlich wird durch künstliche
Beschneiung ein Gebiet massiv bewässert: 60 cm Kunstschnee
entspricht etwa 200 mm Niederschlag, es treten Feuchtigkeitszeiger
auf. Das verwendete Wasser enthält zudem mehr Nährstoffe
als der natürliche Schnee.
Gesteine und Minerale
Gesteine sind Gemische von Mineralien. Die Gesteinsart hängt
aber nicht nur von den darin enthaltenen Mineralien ab, sondern
auch von deren Anordnung und Ausbildung (Gefüge). Gesteine
werden in drei grosse Gruppen eingeteilt:
Erstarrungsgesteine bildeten sich aus abkühlendem flüssigen
Gesteinsbrei, Magma genannt (daher: magmatische Gesteine). Sie
bestehen aus eng ineinander greifenden Mineralkristallen. Ihre
Anordnung ist ungeordnet, verschiedene Kristalle sind gleichmässig
verteilt. Grosse Kristalle deuten darauf hin, dass sich der
Gesteinsbrei in grösserer Tiefe nur langsam abgekühlt
hat. Beispiele von magmatischen Gesteinen: Granite, Bimsstein,
Obsidian.
Sedimentgesteine sind verfestigte Ablagerungen von verwitterten,
erodierten, verfrachteten früheren Gesteinen oder Schalen
von Lebewesen. Diese Gesteine weisen in der Regel eine Schichtung
auf. Beispiele von Sedimentgesteinen sind: Kalkstein, Sandstein,
Nagelfluh (Konglomerat).
Metamorphe Gesteine haben sich unter dem Einfluss von hoher
Temperatur und hohem Druck in der Erdkruste gebildet, etwa bei
den gigantischen Gebirgsbildungen. Obwohl dabei auch neue Mineralien
entstanden (z.B. Granat), sind die Gesteine dabei nicht vollständig
eingeschmolzen worden. Unter dem richtungsorientierten Druck
richteten sich die Mineralien aus und geben dem Gestein ein
gestreiftes, „geschiefertes“ Aussehen. Beispiele:
Kristalline Schiefer, Gneis.
Die Kenntnis der verschiedenen Minerale (Quarz, Feldspat, Glimmer,
Kalzit etc.), aus denen sich Gesteine zusammensetzen, ist nötig
zum Verständnis der Gesteinsbildung. Als alleiniger Hinweis
bei der Mineralbestimmung haben wir deren physikalischen Eigenschaften:
Härte: Der deutsche Mineraloge Mohs stellte 10 wichtige
Mineralien in einer Skala mit zunehmender Ritzhärte ein.
Diese Skala ist heute noch in Gebrauch.
1 entspricht der Härte von Talk
2 Gips
3 Calcit
4 Flussspat
5 Apatit
6 Feldspat
7 Quarz
8 Topas
9 Korund
10 Diamant
Jedes Mineral dieser Skala ritzt dasjenige der vorherigen Stufe.
Im Feld reicht es meistens aus, mit einer Kupfermünze,
einem Stück Glas, dem Taschenmesser und einer Feile die
Mineralien zu bestimmen.
Fingernagel 2 ½
Kupfermünze 3 ½
Glas 5 - 5 ½
Taschenmesserklinge 5 ½ - 6
Feile 6 ½
Spalt- und Bruchverhalten: Die Art, wie ein Mineral auf einen
Schlag hin bricht, hängt von seiner Kristallstruktur ab.
Viele Minerale lassen sich entlang glatter, ebener, glänzender
Flächen spalten. Andere brechen entlang gekrümmter
Flächen oder splittern (Bruch). Da die meisten Stücke
bereits Bruchspuren zeigen, ist es nicht notwendig, sie noch
weiter zu beschädigen.
Dichte: Die relative Dichte (gemessen an Wasser) kann man
bestimmen, indem man das Exemplar zuerst in der Luft, dann im
Wasser wägt. Die meisten Gesteine und Mineralien sind wenig
mehr als zweieinhalbmal so schwer wie Wasser. Das Gewicht eines
handgrossen Stücks kann ungefähr geschätzt werden.
Erze sind schwerer (bis dreimal so schwer wie gewöhnliches
Gestein).
Strichfarbe: Anders als die Farbe des Minerals ist die Farbe
des pulverisierten Minerals eine wichtige Bestimmungshilfe.
Das einfachste Verfahren besteht darin, eine Kante des Minerals
an einem Stück unglasierten Porzellans zu reiben. Dabei
bleibt ein Farbstreifen (Strichfarbe) aus pulverisiertem Mineral
übrig.
Glanz: Häufige Erscheinungsformen sind: Metallglanz,
Glasglanz, Fettglanz, Perlmuttglanz, Seidenglanz.
Der Boden
Boden ist die oberste Schicht der Gesteinsgrundlage, die durch
Verwitterung entsteht und mit organischen Zersetzungsprodukten
von Pflanzen und Tieren vermischt ist. Von unten und innen her
verwittert die Gesteinsgrundlage und Steinblöcke im innern,
zersetzt sich physikalisch (z.B. Sprengung durch Spaltfrost,
Spannungen bei Temperaturwechsel, Wurzeldruck, Volumenvermehrung
bei Lösung von Mineralien) und chemisch (z.B. Lösung
und Oxidation). Von oben und innen her wird der Boden aufgebaut
von abgestorbenen Organismen (Mikroorganismen, Pflanzen, Tiere).
Die Eigenheit eines Bodens entstehen vor allem durch die Verlagerung
von Erdsubstanzen (Verlust durch Auswaschung von gelösten
Stoffen; Zufuhr durch Hang-, Grund- und Überschwemmungswasser.
Als Humus bezeichnet man den Gehalt des Bodens an mehr oder
weniger zersetztem tierischen oder pflanzlichen Material vermischt
mit Verwitterungsbestandteilen des Muttergesteins.
Ein Bodenprofil besteht aus mehreren Schichten (Horizonten),
die durch Bodenbildungsprozesse voneinander getrennt worden
sind.
O unzersetzte Streuauflage
A ± dunkler, ziemlich stark zersetzter, überwiegend
organischer Humus
B überwiegend mineralische Verwitterungsschicht (Einschwemmungshorizont)
C Grundgestein
Der Boden in den Alpen kann sehr verschieden ausgestaltet sein.
Ein lockerer, krümeliger Boden ist dunkel, wird leichter
erwärmt, hat eine hohe Wasserrückhaltekapazität,
bindet die Bodennährstoffe besser, mindert den Verlust
von Nährstoffen (Auswaschung) durch starke Regenfälle
und hebt rascher Wasser aus tieferen Bodenschichten. Er stellt
selbst durch die verwesenden und löslich werdenden mineralischen
Bestandteile eine indirekte Nährstoffquelle für die
Pflanzen dar.
Auf wenig verwitterter Gesteinsunterlage nahe der Schneegrenze,
in Geröll- und Schutthalden, treffen wir auf Rohböden.
Diese dichten, unregelmässig bewässerten Böden
enthalten wenig Nährstoffe, laugen schnell aus (verlieren
die Nährstoffe durch schwache Adsorptionskräfte) und
vermögen kaum Wasser zu speichern. Sie dienen nur als Standort
für Spezialisten.
Die Rohböden stellen ein Urzustand dar, aus dem sich die
verschiedenen Typen entwickeln. Nach dem Bodenprofil können
verschiedene Böden unterschieden werden:
Podsol (Bleicherdeboden)
Auf kalkarmer Unterlage in feuchten Gegenden mit kalten Wintern
und ziemlich warmen Sommern. Weit verbreitet ab 1200 m bis Baumgrenze,
Nadelwälder und Zwergstrauchgebüsche. Die Humusschicht
ist bis über 50 cm dick, wegen Auslaugung sehr sauer (pH
3.5 - 4.5), darunter eine hellgraue, bleiche, mineralische Schicht
(Bleicherdeschicht), weiter - über der Gesteinsgrundlage
- eine rostrote Anreicherungsschicht (B-Horizont mit Eisen-
und Aluminiumhydroxiden).
Braunerde
Auf kalkhaltiger Unterlage in mässig feuchten Gegenden.
Unter Wiesen und Weiden in der ganzen Schweiz bis etwa 700 m
verbreitet, gehen weiter oben in Podsole über.
Kalkstein-Rendzina (Humuskarbonatboden)
Auf sehr kalkreicher, tonarmer Unterlage in trockenen bis feuchten
Gegenden, besonders an Hanglagen. Oberste Schicht ist steinig,
reich an Humusstoffen und Kalk. Für die Pflanzen sind Humuskarbonatböden
eher trocken. Oft nährstoffreich, neutral bis schwach basisch
(pH 6 - 8). Auf Kalkunterlage bis über die Baumgrenze verbreitet.
Mergel-Rendzina
Auf Mergel (kalkreichem Ton) in Hanglagen in allen Höhenlagen.
In der obersten Schicht gibt es nur wenig Humusstoffe. Die Wasserundurchlässigkeit
führt zu grossem Wechsel in der Feuchtigkeit dieses Bodens:
im Sommer ist er für Pflanzen oft sehr trocken, sonst aber
feucht bis nass und meist nährstoffreich.
Humussilikatboden (Ranker)
Die oberste Bodenschicht ist humusreich und steinig und liegt
direkt über dem verwitterten, kalkarmen Fels. Oft oberhalb
der Baumgrenze. Für die Pflanzen sind sie feucht, nährstoffarm
und schwach sauer.
Die meisten von Pflanzen bewachsenen Böden oberhalb der
Waldgrenze auf kalkarmem Gestein sind Übergänge zwischen
Podsolen, Rankern und Rohböden. Besonders häufig sind
podsolähnliche Böden ohne typische Bleicherdeschicht,
aber mit ähnlichen Eigenschaften für die Pflanzen.
Nacktsamige
Die Bergföhre (Pinus mugo)
Die Arve (Pinus cembra)
Die Lärche (Larix decidua)
Der Zwergwacholder (Juniperus communis
ssp. alpina)
Bedecktsamige: Zweikeimblättrige Pflanzen
Sumpfdotterblume, Gletscher-Hahnenfuss
und Akelei (Hahnenfussgewächse)
Die Grünerle und andere Erlen
Berg-Hauswurz - ein Wasserreservoir auf
trockenem Fels
Trauben-Steinbrech -"er bricht
den Stein auf"
Silberwurz und Blutwurz
Die Buchsblättrige Kreuzblume
Die Augenwurz - Doldengewächse
Zypressenwolfsmilch
Tamarisken: eine altertümlich wirkende
Pflanze
Sonnenröschen - die Sonnenaugen der Bergmatten
Hirtentäschchen - Kugelschötchen
Weiden - grosse und kleine
Rundblättriges Wintergrün
Heidekrautgewächse - Alpenrosen - Heidekraut - Preissel-,
Moor- und Heidelbeere
Die "Ersten": Soldanellen, Aurikel
und Rote Felsenprimel
Der lebendgebärende Knöllchenknöterich
Koch’scher- und Clusius-Enzian (Granit
und Kalk)
Das Läusekraut und Verwandte
- Parasiten unter den Alpenpflanzen
Das Fettblatt fängt Insekten
Kriechender Günsel und Pyramidengünsel
(Kalk und Granit)
Teufelskralle - eine ausgestaltete
Glockenblume
Korbblütler: Von der Pestwurz
zum Katzenpfötchen
Bedecktsamige: Einkeimblättrige Pflanzen
Liliensimse und Weisser Germer, Einbeere
und Türkenbund
Der Frauenschuh
Weitere Orchideen: z.B. Fliegenragwurz
Das lebendgebärende Alpen-Rispengras
und das Blaugras (Süssgräser)
Die Polstersegge, das Wollgras und
die Davalls Segge (Sauergräser)
