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Language: German
Volume 3 of the Ökologie der Erde deals with the largest contiguous landmass on earth: most of the temperate and arctic zones of Eurasia with an area of around 40 million km2. The vast area of this great continent was only explored ecologically in the last century. The results in this volume provide a comprehensive and detailed impression of the ecosystems there, and the literature evaluated is so far unique in its detail and completeness.
The volume takes into account the oceanic deciduous forest, the continental coniferous forests, the respective transitions to the forest-tundra and tundra, to the steppe and semi-desert as well as the various deserts with a cold season. Associated mountain areas (orobiomes), especially Pamir and Tibet, are also presented on the basis of the latest publications and results. The largely uniform structure of the individual chapters (climate, soil, producers, consumers, destructors, ecosystem processes, oro- and pedobiomes and zono-ecotones) facilitates the scientific comparison of different areas.
The 3rd, revised edition has been substantially redesigned and supplemented with many tables, colour illustrations and numerous instructive colour photos.
Summary in German:
Band 3 der Ökologie der Erde behandelt die größte zusammenhängende Landmasse auf der Erde: den größten Teil der gemäßigten und arktischen Zonen Eurasiens mit einer Fläche von rund 40 Mio. km2. Das riesige Gebiet dieses Großkontinents ist erst im letzten Jahrhundert ökologisch erforscht worden. Die Ergebnisse in diesem Band vermitteln einen umfassenden und detaillierten Eindruck der dortigen Ökosysteme, und die ausgewertete Literatur ist in ihrer Ausführlichkeit und Vollständigkeit bislang einzigartig.
Der Band berücksichtigt den ozeanisch geprägten Laubwald, die kontinentalen Nadelwälder, die jeweiligen Übergänge zur Waldtundra und Tundra, zur Steppe und Halbwüste sowie die verschiedenen Wüsten mit kalter Jahreszeit. Zugehörige Gebirgsräume (Orobiome), insbesondere Pamir und Tibet werden ebenfalls auf Basis neuester Publikationen und Ergebnisse dargestellt. Die weitgehend einheitliche Gliederung der einzelnen Kapitel (Klima, Boden, Produzenten, Konsumenten, Destruenten, Ökosystemprozesse, Oro- und Pedobiome und Zono-Ökotone) erleichtert den wissenschaftlichen Vergleich verschiedener Gebiete.
Die nunmehr 3., überarbeitete Auflage wurde wesentlich neu gestaltet und mit vielen Tabellen, farbigen Abbildungen und zahlreichen instruktiven Farb-Fotos ergänzt.
Vorwort zur dritten Auflage V
Vorwort zur zweiten Auflage VI
Vorwort zur ersten Auflage VIII
Physikalische Größen, Einheiten und Umrechnungsfaktoren XIX
Abkürzungen und vorkommende Symbole XXI
Geologische Zeitskala XXV
Teil A: Zonobiom VI: Temperierte nemorale Zone Europas 1
0 Einleitung 1
0.1 Allgemeines 1
0.2 Gliederung des Zonobioms VI und abgeleitete Biome in Europa 3
1 Klima 3
2 Böden 9
3 Produzenten 12
3.1 Subzonobiom (oc) der Atlantischen Heidegebiete 12
3.1.1 Die Heidevegetation Schottlands 17
3.1.2 Heiden im westlichen Mitteleuropa 21
3.2 Subzonobiom (eumi) der Mitteleuropäischen Vegetation 23
3.2.1 Die rationelle Forstwirtschaft 25
3.2.2 Die Erforschung der Vegetation Mitteleuropas 32
3.2.3 Waldränder und Hecken (M. Küppers) 37
3.3 Subzonobiom (miru) der Laubwälder Osteuropas 38
3.4 Die Waldstatistik der ehemaligen USSR und Vegetationsgrenzen 43
4 Konsumenten im ZB VI (M.Rahmann/Z. Varga) 45
4.1 Allgemeines, Konsumenten und Destruenten 45
4.2 Die zonale Verteilung der Zoomasse 46
4.2.1 Verteilung der Zoomasse warmblütiger Wirbeltiere in der Subarktischen und Gemäßigten Zone 46
4.2.2 Verteilung der Zoomasse in den bodennahen Schichten und im Boden in Abhängigkeit von der Wärme/Wasser-Bilanz 47
4.2.3 Abhängigkeit der Zoomasse von der Wärme/Wasser-Bilanz in den Böden verschiedener Laubwaldtypen in der ehemaligen USSR 47
4.3 Die Bedeutung der Bodenorganismen 47
4.4 Das Klima im Boden 49
4.5 Die Bedeutung des Humus für den Boden 49
4.6 Besondere Merkmale der Bodenfauna und ihre Hauptvertreter 49
5 Destruenten 52
6 Ökologische Untersuchungen und Ökosystemforschung 53
6.1 Anpassungen an eine kalte Jahreszeit 53
6.2 Kälteresistenz des krautigen Unterwuchses 58
6.3 Ökophysiologie der nemoralen Baumarten 60
6.4 Ökophysiologie der Krautschicht 64
6.5 Ökosysteme 71
6.5.1 Das Solling-Projekt 72
6.5.2 Andere Ökosystemforschungsergebnisse und -projekte 78
6.6 Faunistische und tierökologische Aspekte der Ökosysteme mitteleuropäischer Laubwälder (M. Rahmann/Z. Varga) 83
6.6.1 Einleitung 83
6.6.2 Räumliche Untergliederung und Jahreszeitenwechsel in seiner Bedeutung für die Tierwelt des Laubwaldes 85
6.6.3 Faunistisch-ökologische Übersicht über die Tierwelt des Waldes 88
6.6.4 Aspekte der Nahrungsansprüche und damit in Zusammenhang stehende Besonderheiten der Fauna des Laubwaldes 88
6.6.5 Bodentiere (Edaphon) und periodische Bodenbewohner 111
6.6.6 Zusammenfassung der tierökologischen Aspekte hinsichtlich ihrer Ernährung im Ökosystem des mitteleuropäischen Laubwaldes 114
7 Orobiom VI – Mittelgebirge und Nordrand der Alpen 114
7.1 Mitteleuropäische Mittelgebirge 115
7.1.1 Harz (H. Dalitz) 115
7.1.2 Schwarzwald und Vogesen (H. Dalitz) 120
7.2 Alpen (Nordrand) 122
7.2.1 Klima der Alpen 123
7.2.2 Böden der Alpen 126
7.2.3 Produzenten 127
7.2.3.1 Erforschung der Alpenvegetation 127
7.2.3.2 Die hochmontane Fichtenwaldstufe 127
7.2.3.3 Ökologische Untersuchungen zur Waldgrenzfrage 130
7.2.3.4 Zur Ökophysiologie von Pinus cembra an der Waldgrenze 137
7.2.3.5 Subalpine Stufe 141
7.2.3.6 Alpine Stufe 144
7.2.3.7 Nivale Stufe 154
7.3 Nordkarpaten 157
8 Pedobiome des ZB VI 157
8.1 Amphibiome und Helobiome der Flussauen 157
8.2 Halo- und Psammobiome an der Küste 166
9 Zono-Ökotone 166
9.1 Zono-Ökoton VI/VIII der boreo-nemoralen Laub-Nadel-Mischwälder 166
9.1.1 Allgemeine Übersicht 166
9.1.2 Der Urwald von Bialowiyesh 169
9.1.3 Andere Mischwälder 173
9.1.4 Kiefernwälder der Ukraine 173
9.1.5 Eichenreiche Kiefernwälder (Querceto-Pineta) 174
9.2 Zono-Ökoton VI/VII der Waldsteppe Osteuropas 175
10 Der Mensch im Zonobiom VI 175
Teil B: Subzonobiom VII der semiariden Steppen Eurasiens 179
0 Allgemeines 179
0.1 Vorbemerkungen (Zonobiom VII, Steppen, Halbwüsten, Wüsten) 179
0.2 Gliederung der Steppen 179
1 Klima 180
2 Böden 182
2.1 Zonale Steppenböden 186
2.2 Salzböden der südlichen Steppen und der Halbwüsten 190
3 Produzenten 192
3.1 Typische Wiesensteppen 193
3.2 Federgrassteppen 197
3.2.1 Pedobiome der Federgrassteppen 202
3.2.2 Anthropogene Eingriffe 202
3.3 Wermut-Federgrassteppen 203
3.4 Demutation der Pflanzendecke in den Steppen 203
3.5 Ökophysiologie der Steppenpflanzen 203
3.6 Periglaziale Steppenrelikte in Mitteleuropa 207
3.7 Westsibirische Steppen 210
3.8 Ostasiatische Steppen 211
3.8.1 Die Onon-Argun-Steppe 215
4 Konsumenten 219
5 Destruenten 221
6 Steppenökosysteme 223
7 Orobiome 225
7.1 Das Krimgebirge 225
7.2 Kaukasien, ein multizonales Gebirgssystem 228
7.3 Altaigebirge 234
8 Pedobiome der Steppenzone 237
8.1 Pods (Amphibiome) 237
8.2 Moore (Helobiome) 238
8.3 Salzwiesen (Halobiome) 239
8.4 Wasserpflanzengemeinschaften (Hydrobiome) 239
9 Zono-Ökoton VII/VIII in Sibirien 239
9.1 Klimatische Verhältnisse 240
9.2 Bodenverhältnisse 240
9.3 Floristische Verhältnisse 240
9.4 Ökologische Untersuchungen 241
9.5 Phytomasse der Kiefernbestände 243
9.6 Die natürliche Verjüngung der Kiefernwälder 244
10 Der Mensch im ZB VII der semiariden Steppen 245
Teil C: Subzonobiom Vlla der ariden Halbwüsten und Wüsten in der Kaspischen Niederung und in Kazakhstan 247
0 Einleitung 247
0.1 Allgemeines 247
0.2 Gliederung 249
1 Klima 250
2 Böden 251
3 Produzenten 254
3.1 Vegetation der nördlichen Halbwüste der Kaspischen Niederung 254
3.2 Vegetation der südlichen Wüste der Kaspischen Niederung 256
3.3 Vegetation der Halbwüste in Kazakhstan 261
3.4 Ökobiomorphologische Untersuchungen 263
4 Konsumenten 268
5 Destruenten 268
6 Ökosystemforschung 268
6.1 Die Wüsten um den ehemaligen Aralsee 268
6.2 Ökosysteme der Taukum-Wüste 269
7 Orobiome 270
8 Pedobiome 270
9 Der Mensch im Subzonobiom Vlla 271
Teil D: Subzonobiom VII (rIII) der ariden Wüsten Mittelasiens 273
0 Einleitung 273
0.1 Allgemeines 273
0.2 Gliederung Mittelasiens in Biome 275
1 Klima 275
2 Böden 276
3 Produzenten 279
3.1 Salzwüsten (Halobiome) 279
3.2 Takyre 280
3.3 Ephemeren-Wüste 282
3.4 Die Sandwüste der Zentralen Karakum 283
3.4.0 Allgemeines und Hydrographie der Karakum 283
3.4.1 Klima der Karakum 287
3.4.2 Böden der Karakum 287
3.4.3 Produzenten in der Karakum 288
3.4.4 Ökologische Untersuchungen an Einzelpflanzen 298
3.4.5 Die Biogeozöne und Synusien 302
3.4.5.1 Psammophyten-Biogeozön-Komplex 302
3.4.5.2 Takyr-Biogeozön-Komplexe der Karakum 307
3.4.5.3 Halophytenvegetation in der Karakum 308
3.4.6 Ökologische Gliederung der Karakum 308
4 Konsumenten (Z. Varga) 308
4.1 Allgemeines 308
4.2 Die Säugetiere im Schutzgebiet bei Repetek 311
4.3 Andere Wirbeltiergruppen in Schutzgebieten bei Repetek 314
4.4 Wirbellose des Schutzgebietes bei Repetek 315
4.5 Konsumenten in Ökosystemen Afghanistans 316
5 Destruenten 316
6 Ökosystemforschung 318
7 Orobiome Mittelasiens 318
7.1 Kopet-Dag-Gebirge 318
7.2 Hochgebirge des Tyen Shan und des Pamir-Alai-Systems 320
7.2.1 Aride Höhenstufenfolge des Talass-Alatau 322
7.2.2 Höhenstufenfolgen mit einer Nadelwaldstufe 324
7.2.3 Höhenstufenfolgen mit Laubwaldstufen 326
7.2.4 Wildobstfluren Mittelasiens 329
7.3 Höhenstufen der Nordabdachung des Hindukusch 333
7.4 Ökosystemforschung im Orobiom VII (rIII) 333
7.5 Höhenstufen um den Issyk-Kul 335
7.6 Süd-Tajikistan 340
7.7 Obergrenzen der Vegetation und ihre Ökologie im Orobiom VII (rIII) 343
8 Die Waldstatistik 344
9 Pedobiome: Amphibiome der Auenwälder (Amudarya) 345
10 Zono-Ökoton zu den Wüsten Zentralasiens 346
11 Der Mensch in der Wüste in Kazakhstan und Mittelasien (sZB VIIa, sZB VII(rIII)) 346
Teil E: Subzonobiom VII (rIII) der zentralasiatischen Wüsten (K. Wesche/S.-W. Breckle) 357
1 Übersicht 357
1.1 Lage, Relief 357
1.2 Klima und Klimageschichte 357
1.3 Biogeographie 360
2 Das Übergangsgebiet der mongolischen Steppen 361
2.1 Klima, Böden, ökologische Gliederung 361
2.2 Produzenten 363
2.3 Ökologische Grundlagenforschung in den östlichen Steppen 367
3 Die mongolische Gobi 369
3.1 Klima, Böden 369
3.2 Produzenten 371
3.3 Ökologische Grundlagenforschung in der nördlichen Gobi 375
4 Weitere Trockengebiete Zentralasiens 378
4.1 Dzungarische (Junggar) Gobi und Gurbantuggut 379
4.2 Tarimbecken und Taklamakan-Wüste 379
4.3 Pei Shan und Ala Shan-Plateau 384
4.4 Gansu (Hexi)-Korridor 388
4.5 Ordos-Plateau und Mu Us Sandgebiet 389
4.6 Wüsten der Inneren Mongolei: Otindag, Horqin 391
4.7 Quaidam (Tsaidam) 393
4.8 Orobiome 393
4.9 Ökologische Forschungen in den chinesischen Trockengebieten 396
5 Fauna Zentralasiens 398
6 Landnutzungs- und Klimawandel 401
Teil F: Extrem kalt-arides Subzonobiom VII(tIX) der Kälte- und Hochlandwüsten Zentralasiens: Tibet (G. Miehe) 405
0 Die asiatischen Hochländer 405
1 Lage, Grenzen, Ausdehnung 405
2 Gebirgsbildung, Gesteine, Relief 405
3 Klima 407
3.1 Witterung und Klima 407
3.2 Klima- und Umweltgeschichte 410
4 Böden 415
5 Produzenten 417
5.1 Flora 417
5.2 Vegetation 420
5.2.1 Frostschuttfluren 420
5.2.2 Alpine Wüste 420
5.2.3 Alpine Steppe 423
5.2.4 Das Ökoton zwischen Alpiner Steppe und Kobresia-Rasen 426
5.2.5 Kobresia pygmaea-Rasen 430
5.2.6 Seggenmoore 431
5.2.7 Zwergstrauchreiche Triftweiden 432
5.2.8 Das Ökoton zwischen Kobresia-Rasen und dem Gebirgsnadelwald 434
6 Konsumenten (J. Schmidt) 436
6.1 Fauna 436
6.1.1 Großherbivore und ihre Prädatoren 439
6.1.2 Bodenwühlende Kleinsäuger 439
6.1.3 Vögel 439
6.1.4 Wirbellose 440
7 Ökosystemforschung 440
7.1 Experimentelle Untersuchungen in Kobresia pygmaea-Rasen 440
7.2 Experimentelle Untersuchungen zum Waldpotential in Südtibet 442
7.3 Ökologische Untersuchungen an der höchsten Waldgrenze der Nordhemisphäre 446
8 Orobiome: Kunlun Shan und Qilian Shan 447
8.1 Lage, Grenzen, Ausdehnung 447
8.2 Geologie, Relief, Böden 448
8.3 Witterung und Klima 448
8.4 Produzenten 449
8.4.1 Flora 449
8.4.2 Aktuelle Vegetation 449
9 Der Einfluss des Menschen: Traditionelle Landwirtschaft und moderne Eingriffe 453
Teil G: Extrem kalt-arides Subzonobiom VII(tIX) der Kälte- und Hochplateauwüsten Zentralasiens: Pamir (K. Vanselow, S.W. Breckle, O. Agakhanjanz) 455
0 Allgemeine Gliederung 455
1 Ost-Pamir 458
1.1 Klima 458
1.2 Böden 461
1.3 Vegetation 463
1.3.1 Wüsten mit vorherrschenden Halbsträuchern 465
1.3.2 Wüstensteppen, ärmer an Halbsträuchern 466
1.3.3 Polsterpflanzen-Gesellschaften 466
1.3.4 Alpine Wiesen 468
1.4 Biologisch-Ökologische Untersuchungen im Pamir 469
1.4.1 Biologie der Pamirpflanzen 469
1.4.2 Zur Lichtökologie der Hochgebirgspflanzen 472
1.4.3 Wasserhaushalt der Pamirvegetation 473
1.4.4 Photosynthese und Produktionsanalysen 479
1.4.5 Produktionswerte aus Hochgebirgswüsten 481
1.4.6 Landwirtschaftliche Nutzung der natürlichen Weiden 485
2 West-Pamir und Badakhshan 491
3 Die Gebirgsflora und die Modellierung der Gebirgsflorengenese 500
4 Der Mensch im sZB VII(tIX) 505
Teil H: Zonobiom VIII der borealen Nadelwaldzone (Taiga) Eurosibiriens 513
0 Allgemeine Einführung 513
0.1 Einleitung 513
0.2 Gliederung des Zonobioms VIII (Taiga-Zonen) 514
1 Klima (Subzonobiome) 514
2 Zonale Böden 518
3 Produzenten 519
3.1 Die Flora 519
3.2 Die klimatisch bedingten Taigatypen 519
3.3 Die europäische Taiga 521
3.3.1 Struktur der Taiga 521
3.3.2 Kiefernwälder der Taigazone 528
3.3.3 Vegetation der Nördlichen Taigazone 530
3.3.4 Vegetation der Mittleren Taigazone 531
3.3.5 Wälder der Taigazone östlich von Arkhangelsk 535
3.3.6 Vegetation der Südlichen Taigazone 535
3.3.7 Waldstatistik für Osteuropa 537
3.3.8 Das Übergangsgebiet von der europäischen zur sibirischen Taiga 540
3.3.9 Waldstatistik für die uralische Taiga 543
3.4 Sibirische Taiga 544
3.4.1 Vegetation der Dunklen Taiga 547
3.4.2 Vegetation der Hellen Taiga 548
3.4.3 Die Waldstatistik für die sibirische Taiga 550
3.4.4 Die nördlichsten Wälder der Welt (die nördlichste Taiga) 551
3.4.5 Das extrem kontinentale Gebiet Zentral-Yakutien 554
3.4.6 Die Taiga des Fernosten 558
4 Konsumenten (Z. Varga) 560
4.1 Die Waldfauna der Paläarktis 560
5 Destruenten 565
5.1 Streuabbau und Bodenfauna 567
5.2 Bodenalgen 567
6 Ökosysteme des Zonobioms VIII 568
6.1 Wettbewerbsverhältnisse in Fichtenwald-Ökosystemen 568
6.1.1 Allgemeines 568
6.2 Untersuchungen im Nadelwaldschutzgebiet der Waldaihöhen 568
6.2.1 Lage und Geschichte der Wälder des Zentralen Waldschutzgebietes 568
6.2.2 Klimatische Verhältnisse und Böden 569
6.2.3 Vegetationsverhältnisse 569
6.2.4 Altersaufbau der Bestände 573
6.2.5 Wuchs und Struktur der Fichtenbestände 580
6.2.6 Wurzeldynamik der Fichte 583
6.2.7 Assimilation der Fichte 584
6.2.8 Wasserhaushalt der Fichtenbestände 586
6.2.9 Der innerartliche Wettbewerb zwischen alten Fichten 586
6.2.10 Dynamik des Nachwuchses (die nächste Generation) 590
6.2.11 Zusammensetzung und Struktur der Zwergstrauch- und Krautschicht 591
6.2.12 Photosynthese der Zwergsträucher und krautigen Arten 595
6.2.13 Der Wasserhaushalt der Zwergstrauch- und Krautschicht 596
6.2.14 Baumwurzelkonkurrenz und Stickstoffversorgung der Zwergstrauch- und Krautschicht 597
6.2.15 Die Moosschicht 600
6.2.16 Zusammenfassende Betrachtung zum Waldai-Fichtenwald 601
6.3 Ökosystemprozesse und Produktionsangaben 602
6.4 Optimale Produktionswerte natürlicher Nadelwälder 606
6.5 Samenproduktion und Verjüngung 608
7 Orobiome des ZB VIII 611
7.1 Vorbemerkungen und Übersicht 611
7.2 Skandinavische Gebirge 614
7.3 Khibiny-Gebirge auf der Kola-Halbinsel 616
7.4 Uralgebirge 618
7.5 Putorany-Gebirge 619
7.6 Verkhoyansk-Gebirge 620
7.7 Anadyr-Gebirge 621
7.8 Kamchatka-Gebirge 621
8 Pedobiome des ZB VIII 624
8.1 Peino-Helobiom der oligotrophen Moore 624
8.2 Vegetation und Ökologie der Hochmoore 629
8.3 Konsumenten der Moorgebiete 639
8.4 Das größte Moorgebiet der Erde in Westsibirien 640
8.4.1 Entstehung des Moorgebiets 641
8.4.2 Hydrologie 641
8.4.3 Entwicklung der Moore 642
8.4.4 Gliederung in einzelne Biome 646
8.4.5 Fauna der Westsibirischen Moore 647
8.4.6 Genauer untersuchte Teilgebiete der Moore 649
8.5 Amphibiome – boreale Auenwälder 650
9 Zono-Ökoton VIII/IX (Waldtundra) 651
10 Der Mensch in der Taiga (ZB VIII) 658
Teil I: Zonobiom IX der arktischen Tundra Eurasiens 663
0 Allgemeines 663
1 Klima 664
2 Böden 668
3 Produzenten 675
4 Konsumenten 683
5 Destruenten 688
6 Ökosystemforschung 688
6.1 Subzonobiom der Südlichen Tundra 690
6.2 Subzonobiom der Typischen Tundra 691
6.3 Subzonobiom der Nördlichen Tundra 692
6.4 Subzonobiom der Arktischen Wüste 696
6.5 Produktivität und Stoffkreisläufe im Zonobiom IX Eurosibiriens 700
7 Untergliederung des arktischen ZB IX 702
8 Orobiome IX im Tundra-Gebiet 703
8.1 Spitzbergen 703
8.2 Novaya Zemlya 704
8.3 Insel Wrangel 704
9 Arktische Pedobiome 709
10 Zono-Ökoton der Firnflächen 712
11 Der Mensch in der Tundra (ZB IX) 712
Literaturverzeichnis 717
Index 761
