Untersuchungen zum Elevationseffekt und zur Verbreitung von Gefäßpflanzen im nördlichen Rhöngebirge Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Ingenieurwissenschaften (Dr.-Ing.) im Fachbereich 6 – Architektur, Landschaftsplanung und Stadtplanung der Universität Kassel vorgelegt von Johannes Mütterlein Kassel, im Dezember 2005 = â~ëëÉä= = = ìåáîÉêëáíó= = éêÉëë= = = = = = = = = = = = = = = = = = = råíÉêëìÅÜìåÖÉå=òìã=bäÉî~íáçåëÉÑÑÉâí=ìåÇ=òìê=sÉêÄêÉáíìåÖ= îçå=dÉÑ®≈éÑä~åòÉå=áã=å∏êÇäáÅÜÉå=oÜ∏åÖÉÄáêÖÉ= Johannes Mütterlein Die vorliegende Arbeit wurde vom Fachbereich Architektur, Stadtplanung, Landschaftsplanung der Universität Kassel als Dissertation zur Erlangung des akademischen Grades eines Doktors der Ingenieurwissenschaften (Dr.-Ing.) angenommen. Erster Gutachter: Prof. Dr. Heinrich Vollrath Zweiter Gutachter: Prof. Dr. Robert Mayer Weitere Mitglieder der Promotionskommission: Prof. Dr. Diedrich Bruns Prof. Dr. Ulrich Braukmann Dissertation angenommen: 20. Dezember 2005 Tag der mündlichen Prüfung: 7. Februar 2006 Bibliografische Information Der Deutschen Bibliothek Die Deutsche Bibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.ddb.de abrufbar Zugl.: Kassel, Univ., Diss. 2006 ISBN-10: 3-89958-207-1 ISBN-13: 978-3-89958-207-9 URN: urn:nbn:de:0002-2076 © 2006, kassel university press GmbH, Kassel www.upress.uni-kassel.de Umschlaggestaltung: 5 Büro für Gestaltung, Kassel Druck und Verarbeitung: Unidruckerei der Universität Kassel Printed in Germany Danksagung Ohne die Mithilfe der nachgenannten Damen und Herren wäre die Arbeit in ihrer eingereich- ten Form nicht möglich gewesen. Einen ganz herzlichen Dank sage ich meinem verehrten Lehrer und Betreuer dieser Arbeit, Herrn Prof. Dr. Vollrath. Er stellte das Thema und trug durch wertvolle Diskussionen und An- regungen wesentlich zum Fortgang der Bearbeitung bei. Prof. Dr. Vollrath unternahm mit mir mehrere Exkursionen in das Bearbeitungsgebiet und führte mit mir standörtliche und floristi- sche Untersuchungen durch. Er bestimmte einen Großteil der kritischen Sippen und stellte mir sein Archiv für die Quellenrecherche zur Verfügung. Prof. Dr. Mayer führte mit mir Bodenuntersuchungen im Bearbeitungsgebiet durch. Nur da- durch und durch die begleitenden Diskussionen konnte etwas Klärung bei bestimmten stand- örtlich-floristischen Phänomenen erzielt werden. Prof. Dr. Mayer half zudem bei formalen Fragen zur Promotion. Für seine Hilfe und Unterstützung danke ich ihm herzlich. Frau Dr. Hammer-Johne, Forstinning, Frau Dr. Ute Lange, Fulda, Frau Dipl.-Ing. Christine Philipp, Freising und Herr Dr. Hans-Joachim Stolzenburg, Kassel, stellten ihre pflanzenso- ziologischen Bestandsaufnahmen zur Verfügung und gaben bereitwillig Auskünfte. Ihnen sei für ihre Unterstützung vielmals gedankt. Zu besonderem Dank bin ich Frau Dr. Doris Pokorny, Forschungskoordination der Bayeri- schen Verwaltungsstelle des Biosphärenreservates Rhön, verpflichtet, die mir die digitalen Datensätze zu Geodaten des Biosphärenreservates Rhön zur Verfügung stellte und darüber hinaus die Lieferung weiterer Daten anderer Verwaltungsstellen und Institutionen veranlass- te. Frau Dipl.-Ing. Ellen Döpper, Wehrden, Frau Dipl.-Biol. Ulrike Knoll, Osnabrück und Frau Dipl.-Ing. Claudia Martens-Escher, Osnabrück, lasen das Manuskript Korrektur, wofür ich ihnen meinen herzlichen Dank ausspreche. Frau Dipl.-Ing. Heike Humbach, Osnabrück, fertigte zwei Zeichnungen an, die sich in den Abbildungen 1 und 88 wiederfinden. Hierfür sage ich ihr ein herzliches Dankeschön. Herr Dr. Heiko Korsch, Betreuer der Floristischen Kartierung Thüringens, überließ mir Manu- skriptkarten des Thüringen-Atlasses, welcher zur Zeit der Kartenerstellung noch nicht er- schienen war. Dafür danke ich ihm vielmals. Herr Dipl.-Systemwiss. Michael Reinecke, Aschaffenburg, bereitete dankenswerterweise den χ²-Test in der Abb. 15 anhand eines Beispiels auf und gab mir eine Einführung in die biologi- sche Statistik. Für wertvolle Hinweise zu den Ellenberg’schen Zeigerwerten und zu den Möglichkeiten ihrer digitalen Auswertung spreche ich Herrn Dipl.-Biol. Andreas Otto, Osnabrück, meinen Dank aus. Herr Kalheber, Runkel, bestimmte die Arten aus der Gattung Alchemilla , wofür ich ihm herz- lich danke. Ganz besonders herzlich danke ich meinem Partner im gemeinsamen Ingenieurbüro LANDSCHAFTSPLANUNG -O SNABRÜCK , Herrn Dipl.-Ing. Martin Volpers, Osnabrück. Er über- nahm einmal mehr die technische Fassung des Manuskripts. Diese Arbeit widme ich meinen Kindern Raphaela und Delphina Dissertation JOHANNES MÜTTERLEIN Inhaltsverzeichnis I Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung, Zielsetzung................................................................................................. 1 2 Begriffsbestimmung ..................................................................................................... 3 3 Allgemeine Gebietsübersicht, natürliche Grundlagen ............................................... 5 3.1 Lage im Raum, Umgrenzung ................................................................................. 5 3.2 Siedlungen, Infrastruktur........................................................................................7 3.3 Geographie............................................................................................................ 7 3.4 Naturräumliche Gliederung ....................................................................................9 3.5 Geologie, Böden.................................................................................................. 17 3.5.1 Entstehung ................................................................................................. 17 3.5.2 Die oberflächig anstehenden Gesteine im Untersuchungsraum und ihre standörtlichen Eigenschaften...................................................................... 17 3.5.2.1 Trias.............................................................................................. 18 3.5.2.2 Tertiär ........................................................................................... 20 3.5.2.3 Quartär.......................................................................................... 23 3.5.3 Abschließende Beurteilung ......................................................................... 24 3.6 Klima.................................................................................................................... 24 3.6.1 Großklimatische Verhältnisse ..................................................................... 24 3.6.2 Klimatische Verhältnisse im Untersuchungsraum ....................................... 26 3.6.2.1 Niederschläge............................................................................... 26 3.6.2.2 Temperatur ................................................................................... 27 3.6.2.3 Großklimatisches Temperaturgefälle, Kontinentalität .................... 29 3.6.2.4 Phänologie, Vegetationszeit.......................................................... 29 3.6.2.5 Geländeklima................................................................................ 33 3.6.2.6 Anomalien der Lufttemperatur....................................................... 34 3.7 Nutzungen ........................................................................................................... 34 3.7.1 Land- und forstwirtschaftliche Nutzungsgeschichte, Siedlungsgeschichte .. 34 3.7.2 Aktuelle Grünlandnutzung im Untersuchungsraum ..................................... 37 3.7.2.1 Standörtlich bedingte Nutzungsintensitäten................................... 37 3.7.2.2 Betriebswirtschaftlich begründete Nutzungsintensivierung ............ 38 3.7.2.3 Betriebsstruktur und ihre Auswirkung auf die Grünlandnutzung .... 38 3.7.2.4 Nutzungsbeschränkung durch Naturschutzauflagen ..................... 39 4 Datenlage, Datenverarbeitung ................................................................................... 41 4.1 Standortsdaten aus vorliegenden Unterlagen ...................................................... 41 4.1.1 Daten zu Geologie, Boden und Höhenstufen .............................................. 41 Dissertation JOHANNES MÜTTERLEIN Inhaltsverzeichnis II 4.1.2 Daten zur naturräumlichen Gliederung und zum Klima ............................... 43 4.2 Fundortbezogene Daten zu Pflanzenvorkommen, Standortsdaten....................... 43 4.3 Visualisierung der Aufnahmepunkte, Verknüpfung mit weiteren Standortsparametern ........................................................................................... 44 5 Geländemethoden....................................................................................................... 45 5.1 Pflanzensoziologische Bestandsaufnahmen ........................................................ 45 6 Nomenklatur und Systematik..................................................................................... 46 6.1 Pflanzennamen.................................................................................................... 46 6.2 Abgrenzung der Sippen ....................................................................................... 46 6.3 Reihenfolge der Sippen ....................................................................................... 46 7 Wuchszonen, Geoelemente........................................................................................ 47 7.1 Wuchszonen, Höhenstufen.................................................................................. 47