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2 Band 28, Heft ERDKUNDE F E R D. D 0 M M LE R S V ER LAG /B 0 N N Juni 1974 UND OKO-PHYSIOLOGISCHE DER VERBREITUNG PHYLOGENETISCHE DER CONIFEREN GRUNDLAGEN AUF DER ERDE Dargestellt am Beispiel der Alerce (Fitzroya cupressoides) in den sudlichenAnden Mit 6 Abbildungen, 1Tabelle und 5 Photos WlNFRIED Summary: distribution bases and phylogenetic Ecophysiological of conifers on the earth's surface. from an analysis of the locational Working the south Andean a comparison with of the demands of and conifer Fitzroya cupressoides its north American counterpart Sequoia it is shown that the recent expansion of coni sempervirens, in line ferous forest over the earth's surface has taken place can be derived with laws which from the organisational relict in phylogenetic This is signifi stage reached development. cantly demonstrated by the fact that, in contrast to the an a vascular system giosperms, they only have conducting If one takes account, with of low efficiency. (Tracheids) H. Walter, of the fact that the living substance protoplasm can only be in a strongly hydratised active physiologically is an indispensable situation, and that transpiration partner to gas from the low efficiency of exchange, we can deduce their vascular system that conifers will find their conducting on the one hand, in places where, optimal season easily absorbable soil they have during the growing moisture and, on the other hand, transpiration-reducing site conditions occur with conditions sufficient atmospheric occurs their assimilation addition, optimum low temperatures. In frequency. at relatively In consequence of these characteristics, conifers show a decided in thermal and hygrial affinity to interference seasons typical of warm to moderately cold climates and of that these parts of the tropics. It is maintained particular can serve as the the fossil regularities key to understanding distribution of conifers. Conifers differ ecologically from their phylogenetic the Pteridophytes, in their predecessors, to a seasonal worsening con of environmental adaptation ditions and a periodicity in growth. GOLTE tremen aus. Sie ist nicht nur der hochste siidandine sondern Baum, sudlichen Anden stellen mit insgesamt neun en demischen Arten ein bedeutendes Erhaltungsgebiet von Nadelholzern dar (Abb. 4, 6) (Reiche 1900; Skotts berg 1934; Bernath 1938; Florin 1940; Baeza & Llana 1942; Schmithusen 1960). Unter diesen zeich net sich die zu den Cupressaceen (Unterfamilie: Cal litroideen) gestellte monotypische Fitzroya cupressoi des (Mol.) Johnst.1) durch eine Anhaufung von Ex *)Die angegebene systematische Stellung der Art ist nicht & Saxton gesichert. Sahni & Singh (1931), Doyle (1933) sowie Florin wah (1963) rechnen sie zu den Callitroideen, rend de Laubenfels (1965) alternativ erwagt, aus Fitzroya und der ihr morphologisch am nachsten stehenden Diselma archeri von Tasmanien eine neue Unterfamilie zu bilden, die den Taxodiaceen konnte. zugeordnet werden von alien Baumen Baumarten langlebigsten der Siidameri ist damit eine der Erde Wirt iiberhaupt. schaftlich gesehen liefert sie das dauerhafteste, dabei aber leicht bearbeitbare und daher wertvollste Holz der Siidanden. Wissenschaftlich hat dieser archaisch wirkende Baum von jeher die Aufmerksamkeit auf sich gezogen, doch sind seine Verbreitung und ihre okologische Bedingtheit bisher nicht systematisch un tersucht worden, obwohl ein gerade so beschrankt vor kommendes Relikt interessante Aufschlusse zu geben verspricht. Ich hatte wahrend langerer Aufenthalte in Siidchile Gelegenheit, mehrere der nicht leicht er reichbaren zu Vorkommen Es studieren. im folgenden versucht, ein Gesamtbild tung der Fitzroya und ihrer Ursachen wird daher der Verbrei zu erarbeiten. Im Anschluft daran wird gezeigt, daft hinter den bei der Fitzroya und nischen Gegenstiick ihrem vergleichend Sequoia sempervirens nordamerika festge stellten okologischen Abhangigkeiten bestimmte oko physiologische Gesetzmaftigkeiten stehen, die als Schlussel zum Verstandnis der rezenten und der fos silen Verbreitungsverhaltnisse der Coniferen auf der Erde dienen Merkmale konnen. und Eigenschaften der Fitzroya Von den Spaniern erhielt Fitzroya cupressoides ih ren heute Die erreicht kas auch das hochste Alter und Ihr Namen gebrauchlichen Stamm kann kerzengerader ?alerce" an der (Larche)2). Basis einen Durchmesser von iiber 5m erreichen und bis zu 60 m hoch werden (Photo 1, 2, 5). Nur etwa 1U bis V7 der wird bei ausgewachsenen Stammlange der oft schiitteren, schlank-pyramidalen Exemplaren Krone von einge nommen. Die Benadelung besteht aus feinen, 2-5 mm der bisherigen Annahme, bei dieser Namens 2) Entgegen habe die von den Spaniern ?alerce ubertragung europeo" der Fitzroya kaum ahnliche Larix decidua genannte Pate Perez weisen und Bonnemann gestanden, (1970) auf die im Atlas in SE-Spanien und beheimatete (1973) Tetraclinis von articulata (Vohl) Mast. (?alerce africano" arab. den Sandarakbaum ?al arzar"), hin, der nicht nur als Cupressacee der F. verwandt, sondern auch, obwohl erheblich kleiner, sehr ahnlich ist. Erdkunde 82 langen schuppenartigenBlattchen, die in alternierenden dreizahligen Quirlen angeordnet sind. Die rotlich die im angewitter Borke, braune, schwammig-faserige ten Zustand ihres werg wurde erscheint, silbergrau artigen Charakters und ihrerHaltbarkeit wegen frii her von den Bewohnern des Archipels von Chiloe zum Kalfatern der Boote benutzt (Fitzroy 1839). Die Alerce wachst aufierordentlich langsam. Kalela (1941) gibt fiir 20jahrigen Jungwuchs 1-1,5 m und fiir200jahrige Baume 10-12 m Hohe an. Entsprechend 1956; langsam ist das Dickenwachstum (Schulman MlTTAK 1959; bonnemann 1973). bonnemann gibt als durchschnittliche Breite von 33 000 gemessenen Jahresringen 0,39 mm an. Die geringe Streuung der mittleren Jahresringbreiten (0,18-1,21 mm) wird dar aus ersichtlich,dafi diese bei 50% des gesamten Pro 0,36 mm unter benmaterials blieben. von Exemplare iiber 3 m Stammdurchmesser diirften daher auch bei Beriicksichtigung des sog. Alterstrends (Schulman 1956) ein Alter von iiber 3000 Jahren erreichen.Das rotliche Kernholz besitzt eine aufierordentliche Resi stenz gegen Faulnis. Schmithusen (1960) bringt das Beispiel eines etwa 2000jahrigen, in der Erde liegen den der Stammes, alten unter dessen Holz stand eines dem Wurzelteller zum Baumes umgestiirzten ebenso kam Vorschein und sich durchaus noch in sagefahigem Zu befand. Die Verbreitungsgebiete der Alerce zwischen denabschnitt 39?45' und etwa liegen im An s. Br. 42?50/ (Abb. 1). Der grofite Teil ihrer urspriinglichen Vor kommen befindet sich auf chilenischem Territorium und damit westlich der kontinentalen Wasserscheide; nur ein kleiner Teil liegt - vornehmlich im siidlichen Abschnitt des Areals - auf der argentinischen Seite. sind die sehr stark beregneten hohe Hauptstandorte ren Lagen des Kustenberglandes (Cordillera de la Costa), einschliefilichdes Nordteils der Insel Chiloe, einerseits und der Hochkordillere (Cordillera de los Andes) andererseits. Eine Briickenstellung zwischen diesen beiden hatten die heute vollstandig ausgebeu tetenAlercebestande, die im siidlichstenAbschnitt der Langssenke (Valle longitudinal) den Seno de Relon cavi umrahmten. Charakteristisch fiir das gesamte Areal der Fitzroya ist deren fleckenhafteVerbreitung innerhalb der Re gion des sog.Valdivianischen Regenwaldes3), wie schon aus Abb. 1 deutlich wird. Aber auch die darin einge tragenenVorkommen bilden meist keine geschlossenen Walder, sondern setzen sich aus mehr oder weniger grofien, von Alerce beherrschtenBestanden (alerzales) 3) Zum Valdivianischen man (1913), Berninger dorfer (1960), Hueck vgl. Regenwald (1929), Schmithusen (1966). vor zusammen, allem: in denen 28/1974 als baum- bzw. strauchformige Begleiter Pilgerodendron uviferum (cipres de las Guaytecas), Nothofagus dombeyi (coihue), Saxe gothaea conspicua (maniu hembra), Podocarpus nubi genus (maniu macho), Drimys winteri (canelo), Lau relia philippiana (tepa) und Embothrium coccineum (notro) auftreten4) (Photo 1, 3, 4). Seit Haumans (1913) Darstellung des Valdiviani schenWaldes unterscheidet man nach den beiden be vorzugten der Standorten Alerza zwischen Fitzroya les in hoheren Lagen der Gebirge und solchen auf sumpfigenBoden des Tieflandes. Wahrend die Alerce imKiistenbergland, wo die obere Waldgrenze infolge der geringen Erhebung des Gebirges nirgends erreicht wird, vor allem die luvseitigenHange oberhalb 500 m und die hochgelegenen Plateaus bis ca. 1000 m be siedelt, findet sie sich in der Cordillera de los Andes in etwa 500-1200 m Hohe in der obersten Stufe des Valdivianischen Waldes. Der meist an heute noch grofite, vom Feuer geschwarzter tausenden und gewaltiger, unver praktisch wester Stubben kenntliche Tieflandsalerzal war jener in der nordlichen Umrahmung des Meerbusens von Reloncavi gelegene (Photo 5). Noch bis in die erste Halfte des 19. Jh. verschlofi das staunasse Terrain praktisch den Zugang zum Llanquihue-See (B. E. Phi lippi 1843), und noch bis in die ersten Jahrzehnte un seres Jahrhunderts mufite der darin angelegte Weg vom Die Verbreitung und ihre oko-physiologischen Grundlagen Band See nach Puerto Montt durch ?planchados" (Knuppeldamme) gangbar gemacht werden. Es han delt sichhier um ein flachwelliges bis vollig ebenes, aus jungeiszeitlichen Moranen und fluvioglazialen Schot tern aufgebautes Gebiet mit einer diinnen Auflage vul kanischer Staubtuffe, das ? 100m iiber dem Meeres spiegel liegt. Zahlreiche Bache, die dem Rio Maullm ihr nahrstoffarmes, kaffeebraunes Wasser zufiihren, haben hier ihrenUrsprung (Rio Negro, R. Trapen). Eine klassische Beschreibung dieses Alerzals, der sich vom Hang des Vulkans Calbuco iiber etwa 50 km bis in die Gegend siidostlich des Stadtchens Maullm hin (1898), der ihn aller zog, verdanken wir C. Martin B. E. Philippi so wie vorher nicht mehr, wenig dings von (1843), uberall intakt antraf. Philippi berichtete seiner Durchquerung: ?Nie habe ichWaldstellen ge sehen, die ausschliefilich aus Alerze-Baumen bestan den, sondern die Halfte der Baume mindestens sind verschiedene Laubholzer und eine andere . . .Nadel der ebenfalls das hauflge holzart Maniu." Martin, Auftreten von Maniu (Saxegothaea conspicua) her vorhebt, nennt als in diesem Alerzal verbreitete Laub holzer Coihue und Canelo, die samtlich auch heute noch dort zu sehen sind. Oberdorfer (1960) gelangt auf der Grundlage der von ihm am Puntiagudo und im Kiistenbergland Hau (1956), Ober die pflanzensoziologische 4)Vgl. tums bei Oberdorfer (1960). Tabelle des Fitzroye WinfriedGolte: Oko-pbysiologischeund phylogenetische Grundlagen der Verbreitungder Coniferen auf der Erde Hers, derived m of Alerce Abb. Entworfen ten Literatur auf der Basis der Waldkarte und eigener Beobachtungen 1: Verbreitung des der Alerce chilenischen /Distribution Instituto Forestal of Alerce (1967), der Angaben der im Text genann 83 84 Erdkunde I Band 28/1974 Win fried Golte: und phylogenetische Qko-physiologische aufgenommenen pflanzensoziologisch der von R. A. sowie unter Auswertung Reiche und von (1907) anderen (1858) Vorkommen mitge teiltenArtenlisten zu dem Ergebnis, dafi die Alerzales der ?trotz scheinbaren ihrer Verschiedenartigkeit einheitlichen Assoziationstypus, das als Lorbeer-Nadelwald verkorpern, einen Standorte" Fitzroyetum, mit den Sequoiawaldern Kaliforniens den kann. Schmithusen das Standortstypen Arten conspicua, Untergesellschaften besonders Podocarpus winteri Drimys Hohenalerzales gefehlt nannten Arten auch und die im Unterstand andina, auftreten und deren floristische den hochandinen in dem ?nur noch zeigen, schliefienden Tieflands-Alerzal hatten. aber dombeyi var. zu wandtschaft Saxegothaea nubigenus, Nothofagus Aber gerade waren nach aus der den von Literatur zu Puerto Montt" Schmithusen oben zitierten ge Anga in Erscheinung. Aus dem Gesagten ein und Hohenalerzalen Sinne Oberdorfers zwischen nicht besteht, und dafi diese im pflanzensoziologisch ist eine strenge raumliche zusam Tren nung zwischen beiden nicht iiberall moglich. Der grofie Portomonttiner leitete Sumpfalerzal zu am den Hohenalerzalen Unterbrechung Calbuco iiber. Einzelne kleinere durchweg werte Vulkan Baume findetman hier und da auch abseits der bei den Photo wofiir Hauptstandorte, 1: Alercebestand auch im Gebiet Alerce stands in the Hornopiren Bei Schmithusen des Vulkans (Nothofagusdomheyi) 13. 1. 1973 volcano zu Hornopiren area at about nur ein war besuchte, zwei bis Pla der Boden Dezimeter machtigen, ist stets in steilen Hanglagen festzustellen. selbst aber Staunasse, starke Bodendurchfeuchtung Sehr cha rakteristisch ist hier das Vorkommen der Alerce auf - und verwitterten, sandigen erkennbar Wegeinschnitten wenig an wie frischen gut durchfeuchteten der beiden vul kanischen Aschen (Photo 2). Sphagnum acutifolium ist ein guter Indikator fiir die in alien Alerzales herr schende hohe Feuchtigkeit. Derartige Beobachtungen lenken auf die Frage nach den Merkmalen gemeinsamen Hauptstand ortstypen der Fitzroya und damit auf die nach den ihrer Verbreitung. Ursachen Hierzu Schmit schreibt husen (1960): ?Der Grund fiir die Ausbildung der Alerzales auf diesen beiden unterschiedlichen Stand ist m. E. orten nennens ohne und Hangen sehr quarzhaltigen hellgrauen bis ockerfarbenen Bo dendecke wurde der das Gebirge aufbauende Glim merschiefer sichtbar.Auch in Alerzales der Hochkor dillere kommt es bei geringerNeigung des Gelandes Tieflands auch Ohnehin mengehoren. ist der Schlufi zu ziehen, dafi Unterschied grundsatzlicher staunassen den Schonwetterperiode stellenweise er ben Philippis und Martins fiir den grofien Alerzal bei Puerto Montt typisch und treten dort heute noch im Sekundarwuchs langeren an Coihuewaldern von die der Ver auf dort noch immer sehr feuchtund stellenweise so durch trankt, dafi ich mich vorsehen mufite, um nicht bis iiber die Knochel darin steckenzubleiben. Unter der ent sprechen. Er stiitzt sich dabei auf die Annahme, dafi wie 85 teaus des Kiistenberglandes und Chiloes stockenden Alerzales mit denen des Tieflandes hervor. Als ich imHochsommer 1969 den Alerce-Fundo Venecia im Kiistenbergland nordlich des Rio Bueno nach einer (1960) dagegen mochte das in mindestens zwei Fitzroyetum den o. g. beiden welche gliedern, der wandtschaft wer verglichen en auf der Erde der Conifer spiele nennt. Derselbe Autor hebt auch die enge Ver Alercebestande Philippi der Verbreitung Grundlagen ein besonders meinsame bestehen nicht - wie es oft vertreten beider lafit, was Standorte, ist der Mangel Feststellung in etwa 800 metres (Nothofagusdomheyi) 13. 1. 1973 800 eines m Hohe. altitude. To ?Mangels Halblinks - Ge Alercewald hier Im gleichen Sinne aufiert sich Oberdorfer der Das Konkurrenz." den an ist worden der Alerce. hoher Wasserbedarf (1960). Mit an Konkurrenz" im Unterstand the left in the lower part ist Coihue is Coihue 2: Junge, spitzkronige Alercen auf wenig verwitterten vulkanischen am Hang Sanden des Vulkans Apagado (1174 m) 900 m Hohe in der Kordillere 60 km sudostlich von Puerto Montt 14. 1. 1973 on Alerces volcanic sands on the slope of the Apagado Young high-crowned volcano lightly weathered (1174 m) at about 900 metres altitude in the Cordillera 60 km south east of Puerto Montt 14. 1. 1973 Photo in etwa Photo 3: Hochandines und Donatia mit auf etwas er (mallin), gebildet u. a. von Astelia pumila fascicularis, von Alerce Kiimmerformen (Fitzroya cupressoides), Cipres (Pilgerodendron uviferum) und Coihue westlich des Vulkans bei 900 m 14. 1. 1973 (Nothofagus domheyi), Apagado Andean formed inter alia by Astelia and Donatia peat bog (mallin) High At a slightly higher level, pumila fascicularis. deformed Alerce are grow (Fitzroya cupressoides), Cipres (Pilgerodendron uviferum) and Coihue (Nothofagus domheyi) at 900 metres altitude volcano ing, west of the Apagado 14. 1. 1973 hohtem Standort Torfmoor wachsenden Photo 4: Blick in den Unterwuchs eines hochstammigen heyi), halbrechts Maniu 13. (Saxegothaea conspicua) View into the undergrowth of a high-trunked Alerzal. heyi),half-rightisManiu (Saxegothaea conspicua) Photo 5: Stubben vor etwa Alerzals. Links 1. 1973 Left between zwischen the trunks den Stammen can be Coihue seen Coihue (Nothofagus dom (Nothofagus dom 100 Jahren gefallter Alercen im ehemaligen von Tieflandsalerzal nordlich eine Juncacee kennzeichnen das versumpfte Gelande 23. 12. 1972 The stumps of Alerce felled about 100 years ago in a former lowland Alerzal north of Puerto Montt. ense and a Juncacea characterise this marshy area 23. 12. 1972 Blechnum chilense und 13. 1. 1973 Puerto Montt. Blechnum chi Band M_Erdkunde_ aber noch nicht positiv erklart,warum die Alerce aus Standorte besiedelt und warum sie gerechnet diese da, wo zahlreiche andere Vertreter des Valdiviani schen Waldes nicht mehr lesWachstum wachsen konnen, ein optima erreicht,mithin die Alerzales Klimaxformation anzusprechen dort als sind5). Ausgedehnte, erkennen lassen8), 28/1974 zutragen. Mit den Alerzales haben die 5Jadis imWin ter und noch in den Obergangsjahreszeiten die starke Vernassung gemein, sie unterscheiden sich aber von jenen grundlegend dadurch, dafi sie je nach der Wit im Sommer terung trocknen konnen. bis zu aus Diirre vollstandiger im Sinne Schmithusens von hochwiichsigen potentiel Es empfiehlt sich, an dieser Stelle das siidchilenische lenKonkurrenten imNaturzustand freie Flachen gibt Klima, insbesondere die Niederschlagsverhaltnisse, in es in geringer Entfernung von den Alercevorkommen die Untersuchung einzubeziehen. Das Klima im Ver auch anderswo, z. B. auf den sog.Nadis6) westlich und breitungsgebiet der Alerce, thermischals hochozeanisch nordlich des Llanquihue-Sees. Gerade jedoch das Feh (Troll & Paffen 1964) (Abb. 2) anzusprechen, ist len der Fitzroya auf den echten INFadis,die - inmitten H = 15m 1911u.1912 valdivia(* =39?48's.A=73?15'w) der Sommer-Lorbeerwalder der Langssenke gelegen7) im iibrigen eine klare floristischeund okologische Ver zum wandtschaft zur geeignet, Fitzroyetum ihrer Erhellung Standortsanspruche ist bei I'/ K10,55 y \8'*0 \ \ /III in diesem Zusammenhang die von C. G. G. J. van 5)Vgl. Steenis in Stock auf dem VII. Internat. Botanikerkongrefi holm 1950 vorgetragene Kritik des Klimaxbegriffes, wobei er (n. Bericht v. C. Troll Bd. 5, 1951, S. 83) in: Erdkunde, Faktoren los ?dafi es keinen von edaphischen ausfiihrte, ? \V 10.10<r10i85V \\\V \b ? 20.30//// 12,30//*15. gelosten allgemeinen Klimaxbegriff gibt, dafi auch Sumpf-, Auenund Mangrovewalder eine Klimax eine darstellen"; Satze fafite: ?A11 die er in folgende allgemeine Auffassung, climaxes influenced 6) Zum (1907), are edaphic" und ?A11 stable vegetation by man are climaxes". types not fsTadis vgl. Martin (1899), Reiche werden auf den flu (1929). Darunter im Vorland der siidchileni Schotterfachern Begriff Berninger vioglazialen schen Seen der die ?bald mit nied verstanden, gelegene Gebiete Grasfluren bestanden bald mit heideartigen rigen Geholzen, sind und denen alien gemeinsam eines ist, dafi wahrend von in einem dichten Netz Teils des Jahres das Wasser Rinnsalen wahrend herrscht" schied zwischen den Vegetationsbulten hindurchfliefit, zu anderen in ihnen vollige Durre Jahreszeiten Bereits Martin hebt den Unter (Berninger). feuchten hervor. gegeniiber ganzjahrig Siimpfen et alii V. bodenkundliche (Diaz Untersuchungen & Binsack 1958; Weinberger 1970) haben ergeben, dafi die genannten der Nadis mit der Bildung Eigenschaften Juli Aug. Sept. Okt. Nov. Dez. Jan. Febr.Marz Apr. Mai Juni Juli mm 400- 300-\ 200- scher Aschen Schotter. (trumao) und der darunterliegenden im einzelnen noch nicht vollig geklarten Entstehung des fierillo-Horizontes sehr spielt offenbar der jahreszeitlich Bei der hoch liegende Stand des Grundwassers eine entscheidende Rolle. das pflanzengeographische Ubersichtskartchen des 7)Vgl. siidchilenischen bei Lauer (1961). Seengebietes nordwest Nadis ausgepragten 8) Fiir die mehr waldartig lich und westlich des Llanquihue-Sees sind z. B. folgende, hier in der Regel auch nicht iiber 10-20 m hoch werdende, in Alerzales dom typisch: Nothofagus haufige Holzarten coc winteri Embothrium heyi (coihue), Drimys (canelo), vor. cineum kommen reine ?Coihuerias" (notro). Weithin fehlen in den genannten Nadis neben der Alerce Hingegen selbst bezeichnenderweise feren vollstandig. auch die sie begleitenden Coni / /\ ioo- Neuere eines sehr harten, ortsteinahnlichen und wasserstauenden aus Fe- und Al-Verbindungen Horizontes zusammenhangt. von den Landleuten Dieser ?fierillo" genannte Horizont zwischen einer diinnen, meist befindet sich im Grenzbereich nur einige Dezimeter feiner vulkani machtigen Auflage 1853-1960 Niederschlag inmm precipitation inmm >^S. - ^?. y j'a's'o'n'd'j 'f'm'a. Abb. 2: Thermoisoplethendiagramm von Valdivia Thermoisopleth diagram and precipitation Die 'j 'm'j und Niederschlagskurve of Valdivia von Valdivia und Thermoisoplethendiagramme Francisco stellte freundlicherweise Prof. Dr. C. Troll seiner unveroffentlichten zur Verfiigung Sammlung San aus hygrisch durch hohe, ganzjahrige Niederschlage mit ausgepragtem Wintermaximum gekennzeichnet. Die Jahressummen der Niederschlage uberschreiten nach der Karte von Almeyda (1948) imBereich derHohen alerzales des Kustenberglandes, Chiloes und der Kor dillere durchweg 3000 und z. T. 4000 mm. Die abso luteHohe des Niederschlags allein gibt jedoch keinen hinreichendenAufschlufi iibermogliche Zusammenhan ge. Dies zeigt z. B. schon die Tatsache, dafi imGebiet des Tieflandsalerzals in Puerto Montt ?nur" eine mitt lere Jahressumme von 1946 mm erreichtwird. Da als Folge des ozeanischen Klimas vom Siidrand der nord hinein chilenischenWiiste bis nach Westpatagonien Win fried Golte: der Wintermaximum das und phylogenetische Oko-physiologische erhalten Niederschlage bleibt, mufi eine Klarung der hygrischen Standortsan spriicheder Fitzroya in ersterLinie imVerhaltnis der sommerlichen und der winterlichen Niederschlage ge sucht werden. Eine dafiir geeignete Grundlage liegt in der Arbeit von Chr. van Husen (1967) vor, die auf der Basis von Haufigkeitsanalysen langer Beob der monatlichen achtungsreihen Niederschlagssummen eine Klimagliederung Chiles erarbeitet und dynamisch zu versucht begrunden Von hat. den von ihr aufge stellten sechsKlimazonen sind hier besonders die bei den folgend genannten von Bedeutung, wobei die Breitenangaben sich auf die Langssenke beziehen: 1. die Zone ganzjahriger Niederschlage mit Winter s. Br.) (45 ?-41? maximum 2. die Zone episodischer Sommertrockenheit (41?-38? s. Br.). Der diese beiden Zonen umfassende und zugleich das Areal der Fitzroya deckende Abschnitt istwah rend desWinters der am starkstenberegnete Teil Chi les. Hier iiberschneiden sich die Frontensysteme der beiden fiir das Witterungsgeschehen des Landes wich tigsten Zugstrafien von Zyklonen. Zwischen 39? und 42? s. Br. liegt daher nach van Husen die Zone mit der geringsten mittleren jahrlichen Variabilitat des Niederschlags. Wahrend nun in der Zone ganzjahriger Niederschlage mit Wintermaximum das zyklonale trotz Abschwachung Geschehen auch im Sommer iiber wiegt, treten in der nach Norden sich anschliefienden Zone in dieser Jahreszeit antizyklonale Wetterlagen bereits so haufig auf, dafi dort ?in langeren Beobach tungszeitraumen In Osorno kann. ein Sommermonat tritt ein regenlos mit einer solcher bleiben" relativen Haufigkeit von 3,2% auf; das 100 km siidlich gelegene Puerto Montt kennt bereits keine vollig regenlosen mehr. Sommermonate Die von van Husen 41? bei s. Br. imTiefland gezogene Grenze der beiden klima tischen Zonen ist in der Pflanzengeographie Chiles seit langem bekannt als Siidgrenze des von der laub werfenden Nothofagus ohliqua (roble) beherrschten Sommer-Lorbeerwaldes (Martin 1898; Urban 1927; Berninger 1929; Lauer 1961). Sie ist aber auch gleiche Grenze Struktur morphologische vorausgesetzt - die zwischen dem Typ der episodisch trockenen Nadis, wie ihn noch der ausgedehnte Nadi Frutillar westlich des Llanquihue-Sees reprasentiert (Diaz V. et alii 1958), und den standig feuchten Sumpfboden vom Typ des Tieflandsalerzals bei Puerto Montt9). Die von van Husen gezogenen Grenzen gelten exakt nur fiir den Bereich der Langssenke. Wie fast alle zonalen Klima- und Vegetationsgrenzen in 9) Es liegt m. a. W. nahe, die Grenze episodischer Boden trocknis der ftadis mit der klimatischen Polargrenze epi zu parallelisieren, sodischer Sommertrockenheit ich wobei mir dariiber im klaren bin, einmonatiger Regenlosigkeit willkurlich ist. Diese zeigt dafi von aber von die Berechnungsbasis der Pflanze her gesehen eine Dauer und Wirksam der Verbreitung Grundlagen der Conifer en auf der Erde 87 Chile zieht sich aber auch die Polargrenze episodi scher Sommertrockenheit im Kiistenbergland infolge des Staueffektes fiir die regenbringendenWinde wei ter nach Norden In diesem zuriick. ist Zusammenhang es bedeutsam, dafi die von der Autorin ebenfalls be arbeitete Station Valdivia (39?48' s. Br.), die inmit ten eines verzweigten nahe Talsystems dem Meeres spiegel, jedoch innerhalb des Kustenberglandes gele gen ist, trotz ihrer hohen mittleren Jahressumme (2472 mm) und extremen Winterniederschlage, die z. B. im Juli 1969 den aufiersten Monatswert von 786 mm (Huber 1970) erreichten,nicht frei von epi sodischer Sommertrockenheit (Haufigkeit von 1,1%) ist. Gleichzeitig ist nordwarts von Valdivia eine ra pide Abnahme der Jahresniedersehlage zu beobachten, so dafi bei 39? s. Br. an der Kiiste nur noch 1500 mm erreicht werden. Diese eine liefern Tatsachen befriedi gende Erklarung fiir die Nordgrenze der Alercever breitung am Cerro San Ramon (39?45's. Br.; 609 m) imKiistenbergland wenig nordlich von Valdivia10). Es fallt auf, dafi die Nordgrenze der Alerce in der Cordillera de los Andes schon viel weiter siidlich bei 41? genau s. Br. am Puntiagudo - erreicht wird. Ein aufschlufirsichesKomplement dazu bildet die Tat sache, dafi die Leitart der montanen Sommer-Lorbeer walder, die laubwerfende Nothofagus alpina (rauli), die von 36? s. Br. an in Hohen zwischen 500 und 1200 m in der Kordillere auftritt,dort bei etwa 40?30' s. Br. ihre siidlicheVerbreitungsgrenze findet11).Nach der chilenischenWaldkarte (Clasificacion preliminar . . . 1967) bildet bzw. bildete der Rauli namentlich zwischen 37?30' und 40?20' ausgedehnte Bestande, deren Optimum Oberdorfer (1960) im Siiden zwi schen 800 und 1000 m Hohe ansetzt. Mit ihrer ver tikalen Amplitude beherrscht diese sommergriine Siid buche demnach durchaus auch die den Hohenalerzales entsprechende Stufe nahe der oberenWaldgrenze, was noch dadurch unterstrichenwird, dafi in jenen siidli chenRauliwaldern typischeAlercebegleiter wie Notho fagus dombeyi, Saxegothaea conspicua, Laurelia phi lippiana, Drimys winteri var. andina, Embothrium coccineum und die ilexartige Desfontainea spinosa eine ahnliche Rolle spielen. keit eines sommerlicher Trockenperioden im Boden, Stauhorizontes Alerzales charakteristisch nungsgraden fiihren mufi. der an, die bei Vorhandensein er fiir Nadis wie und Austrock ist, zu unterschiedlichen oberen Bodenhorizonte dariiberliegenden 10)Dieses nordlichste, langst verschwundene der Fitzroya von Martin ist durch die Angaben Urban (1927) bezeugt. Vorkommen (1923) und auf der argentini n) Auch jenseits der Wasserscheide, schen Seite, kommen von Rauli die Verbreitungsgebiete und Alerce einander sehr nahe. Ersterer erreicht dort (Hueck 1966) bei 40?23/ s. Br. die Siidgrenze. Umgekehrt findet die Alerce bei Puerto Blest am Lago Nahuel Huapi bei recht genau 41? ihre Nordgrenze. 88 Erdkunde Es kann aufgrund dieserBefunde kaum einemZweifel unterliegen, dafi die von van Husen Po aufgestellte largrenze episodischer Sommertrockenheit in der Cor dillera de los Andes wie in der Langssenke bereits bei 41? s. Br. und damit mehr als einen Breitengrad siid licher als im Kiistenbergland erreicht wird12). Dies wird dadurch bestatigt, dafi in der von van Husen ebenfalls analysierten, am Ostufer des Lago Todos los Santos gelegenen Station Peulla (41?05/ s.Br.), die immerhin einen mittleren Jahresniederschlag von 3472 mm aufweist, bereits mit einer Haufigkeit von 2,9% episodisch ein Sommermonat regenlos bleiben kann. Komplementar ter nach Norden von Nothofagus der wei im Kiistenbergland vordringenden Alerce erreichten die in der alpina beherrschtenWalder bei de Nahuelbuta Cordillera wo zu etwa 38?30's. Br., von an das Kiistengebirge bis 39? 15' aussetzt, ihre Siidgrenze. Als Baum untergeordneter der kommt Rauli, wahrend Alerzales die luvseitigenHange und Plateaus bedecken (F. Philippi 1866), auf der trok keneren Ostflanke des Kiistenberglandes noch bis auf von Osorno die Hohe s. Br.) (40?30' Auf der Siidseite der die Anden 41. Breitengrades querenden Tiefenzone vor. hart siidlich des von Ensenada iiber den Lago Todos los Santos bis zum Nahuel Huapi, deren klimatische Bedeutung bereits Ljungner (1959) hervorhebt, konnte die Alerce weit nach Osten vordringen. Bei Berninger (1929) ist ein Hohenaler zal aus der Sierra Santo Domingo siidwestlich des Todos los Santos abgebildet. Auch von Alercevorkom men am Tronador wird berichtet (Reiche merkenswerte Ausdehnung erreichten die 1900). Be Bestande an Band 28/1974 sind Sumpfbodenalerzales (Kalela 1941). Dazu ge horen auch die von Steffen (1919) aus der sog. Liana einer versumpften da Grande, ren Rio beschriebenen Puelo, Alerzales der Grofiere gibt es weiter im Siiden auf den Westseiten Seen Menendez men am mittle Talweitung Vorkommen. 1897 lernten und Futalaufquen. P. Kruger und P. Diese Vorkom Stange kennen, nachdem sie, vom Renihue-Fjord kommend, den 1025 m hohen Paso Navarro (42?43' s. Br.), welcher die Wasserscheide zwischen Renihue und Futaleufu bildet, in Richtung auf den Lago Menendez uber hatten. schritten nannte Kruger seines Wegen von das der an Reichtums Hohe Alerce herabziehende, versumpfte und bei 515 m auf den Lago Menendez auslaufende Tal ?Valle Alerces". Noch fan einmal den er und seine Begleiter Alerzales, allerdings mit nur kleinen Stammen, an dem die Seen Menendez und Futalaufquen verbindenden Talabschnitt des Rio Fu taleufu, genannten das sowie - Sees nur - sparlich (42?50's. Br.). am Westufer Dies ist meines des letzt Wissens der siidlichste eindeutig bezeugte Vorkommen Alerce13). man das gesamte Areal der Fitzroya, so "Oberblickt fallt die starke Konzentration der Bestande nahe der nordlichen Verbreitungsgrenze auf, die wir mit der Polargrenze episodischer Sommertrockenheit identifi ziert haben. Verglichen damit ist gegen die siidliche Verbreitungsgrenze als festzustellen. eine starkere Besonders Auflosung konzentrieren des Are sich die Vorkommen in der Umgebung des Seno de Relon cavi. Diese Tatsachen werden durch die Beobachtung unterstrichen, dafi die Bestande gegen die nordliche Verbreitungsgrenze auch ihre grofiteUppigkeit zu er den Westenden der Brazos del Viento und Tristeza die mach heute beeindrucken scheinen. Noch reichen des Lago Nahuel Huapi, dessen Ostufer bereits in die von Puerto Montt ge in den nordlich 1916; (Rothkugel hineinragt Stumpfe tigen Steppe patagonische Steffen 1919; Kalela 1941; Ljungner 1959; Dimi legenen ehemaligen Alerzales (Bild 5). ?Por Dios, que estos no se acabaran riefen die als tri 1962). alerces! jamas!"14) Siidlich von etwa 42? s. Br. beginnt das Areal der Alerceschlager erfahrenen Chiloten aus, die im Ja nuar 1842 in der Begleitung von B. E. Philippi (1843) Fitzroya sich aufzulosen und in siidostlicherRichtung aus durch das unerforschte auszukeilen. Im Nordteil der Insel Chiloe findet sich vom Seno de Reloncavi zum Llanquihue-See und we die Alerce auf den Westhangen der bis max. 698 m vordrangen Sumpfland ersten Aler intakten die Rio des de siidlich Piuchue Cordillera Negro (Espinosa 1917). nig aufragenden an mehreren Baumen Philippi mafi erblickten. zales In etwa gleicher Breite auf der Westseite der Anden 15 Fufi (5m) Durchmesser. Vor Jahren wurde am kommen Alercebestande in der Umgebung des Comau m ostlich vor. weiter der Teil Der gelege Hang des Calbuco ein Stamm mit 5,20 Durchmesser grofite Fjords des Hohen den Auf nen und am weitesten nach Siiden reichendenBestande Kustenberglandes gefunden15). - in Fort kommen dieser Erscheinung Ursachen van das Nie Husen fiir die von Uberlegungen, fiihrung und Langssenke von Kiistenbergland derschlagsverhaltnis - die imWin in Frage: in diesen Breiten anstellt folgenden sind ter liegt das Kondensationsniveau tief; infolgedessen Im Sommer, stark ausgepragt. Effekte die orographischen hoch liegt und das Wit wenn das Kondensationsniveau sich die Tat intensiv ist, wirkt weniger terungsgeschehen bereits einen im Kiistenbergland sache, dafi die Luftmassen so Teil ihrer Feuchtigkeit haben, wahrscheinlich abgegeben 12)Als aus, dafi in entsprechender Hohe des episodische Sommertrockenheit der Cordillera moglich wird. de los An Sur (1966), der am Brazo (1941) und Hueck 13)Kalela H6 falscher offensichtlich ein des Lago Menendez wegen leider nicht voll verwendbares Vegetations henangaben s. der Fitzroya Br. 43? als auf Siidgrenze nahm, geben profil an. 14) ?Gott, was schopft sein!" fiir Alerces! Fund wurde 15)Dieser tiner Holzfirma Brahm, mir die niemals vom werden Inhaber am Hang er diese der Portomont des Vulkans eine selber versichert. Er betreibt, glaubhaft Alerceausbeutung der 2000 pulgadas des Stammes, mafi den Umfang (1 pul = 9 Zoll Breite und 12 Fufi Lange, ein Brett von gada fried Golte: Win von nordwestlich und phylogenetische Oko-physiologische La Union wurden von Stamme zu 2,50 m Durchmesser gefunden (Oberdorfer Aus der Cordillera Pelada berichtet F. Philippi von alle trockener ?Millionen Alerce-Baume, keiner voneinander, licher Entfernung Auf cher Dicke". dem o. e. Fundo bis 1960). (1866) in ziem von Venecia erhebli nordlich des Rio Bueno mafi ich bei einem besonders starken Exemplar 2,38 m BHD. Die Mehrzahl der dortigen Stamme weist einen von Durchmesser etwa 0,40 bis 0,80 m auf (Bonnemann 1973). Bei seinen Studien in den Alerzales von Piuchue konnte Espinosa (1917) nur mehr Suche eifriger von 1,30 m feststellen. trotz messer einen der Verbreitung Grundlagen Maximaldurch en auf der Erde der Conifer 89 gen Siidwesten an Oppigkeit abnehmen. Unzweifel haft korrespondiert dies mit der Tatsache, dafi das Areal im Osten Taler und Hange am weitesten nach Siiden reicht. Be reitsReiche (1900) fand es ?beachtenswert, dafi in un mittelbarer Nahe des Meeres die Sudgrenze der Alerce schon weiter nordlich erreicht wird". Zugleich fallt - dem Verhalten der Alerzales im Kiisten auf, dafi bergland, am Seno de Reloncavi und auf Chiloe ent - die Bestande sich im siidlichstenAb gegengesetzt schnitt des Areals auf im Lee gelegene Niederungen, Es zuriickziehen. liegt nahe, nachdem sich die nordliche Verbrei tungsgrenze als durch Sommertrockenheit episodische Vom Puntiagudo gibt Oberdorfer (1960) zwischen bedingt erwiesen hat, auch die Ursache ihrer siidlichen in der meridionalen bzw. siidwestlichen 0,60 und 1,30m Durchmesser an. In dem 1965 von Arealgrenze der Holzfirma BIMA inAngriff genommenen grofien Verschiebung der jahreszeitlichenNiederschlagsvertei zu suchen. Es mufi m. a. W. Hau die zunehmende (41?50' s. Br.) Alercegebiet am Vulkan Hornopiren lung fand Schulman (1956) seinerzeit einen Maximal figkeit der Sommerniederschlage sein, die hinter den steht durchmesservon knapp 2 m. Hier, wo taglich 180-200 innerhalb des Areals beobachteten Veranderungen Alercebaume dem Einschlag zum Opfer fallen, hat sich und der Verbreitung des Baumes nach Siiden die Gren ze setzt. beim Vordringen der Ausbeutung herausgestellt, dafi der Die Zunahme Sommerniederschlage von W. die Starke der Stamme in ostlicherRichtung zunimmt. kommt bereits in den Klimadiagrammen setzt bei zum So konnte ich 1973 in etwa 40 km Entfernung von Van Husen Lauer Ausdruck. (1960) der Kiiste mit einen der starksten 3,08 m vermessen, von der Kernfaule lich, am Hang (42?27' s. Br.), wovon erfafit Stamme gefundenen bereits 2,80 m allerdings waren. weiter siid Noch dort des 1737 m hohen Cerro Amunategui der am inneren und Comau-Fjord da mit nahe der siidwestlichen Arealgrenze gelegen ist, erreichte C. Martin (1898) im Januar 1870 einen er wie den Alerzal, folgt beschreibt: ?In halber Hohe gelangte ich an steilem Abhange in einen wohl noch jungen Alerzal. Kein Baum diesesWaldes besafi mehr als V4 m Durchmesser; noch mehr war die Hohe der Stamme beschrankt. Dort an oben der Grenze des ewigen Eises mag der Schnee und mogen die Winter stiirme die Wipfel beim Aufwartsstreben hemmen. Auf der Siidseite des Berges leckt eine Gletscherzunge tief herab, und neben ihr reichte der Alerzal bis nahe an die nebelumflorte Firnkappe des Berges. Ich selbst mufite von dem mit Alerce bestandenen Hange auf die dieWestseite oben bedeckenden Lagen hartgefrorenen Schnees Den springen." vorstehenden Beobachtungen widerspricht nur scheinbar die Angabe Krugers (1900), dafi er imValle Alerces 3-4 m dicke Stamme gesehen habe16). Befin den wir uns doch dort, jenseits der Hauptwasserschei de, ahnlichwie imNorden des Areals wieder naher der Trockengrenze. Die zusammengetragenen Beobachtun gen zeigen, dafi innerhalb des Areals die Bestande ge 1 Zoll Alerce lieferte, mit 16,50 m. Gewohnlich Starke) nur 400-1000 pulgadas. gibt eine etwas ubertrieben sein. dennoch mag 16)Diese Angabe Kalela fand dort keinen solchen Stamm vor und (1941) mafi max. Einzelne starke Stamme 2,80 m BHD. liegen in 1 und 2 m. ?Der grofite Teil der Baume der Regel zwischen ist indessen viel kleiner." s. Br. 45? die Grenze der zwischen ?Zone ganzjahri gerNiederschlage mit Winter maximum" und der ?Zo ne ganzjahrig gleichmafiigerNiederschlage" an. Am besten bringt einVergleich der Zahl derNiederschlags tage und ihrermonatlichen Verteilung den Wandel zum Ausdruck (Tab. 1). Dafi auch hier die Nieder schlagshaufigkeit,wie schon imZusammenhang mit der Polargrenze episodischer Sommertrockenheit beobach tet, auf der Westseite ?voreilt" und dafi sich daraus der Verlauf nordwest-sudostliche der Arealgrenze der Fitzroya erklart, zeigt die Gegeniiberstellung der auf gleicher Breite, etwa inHohe des siidlichstenAlerce vorkommens liegenden Stationen Quellon (Ostkiiste Chiloes, 4 m NN) und Futaleufii (nahe der kontinen talen Wasserscheide, 330 m). Es sind also nicht, wie sondern die ?W inter stiirme", meinte, eher im Januar wie seine Beobachtungen gemachten - die zu Sommer niederschlage, haufigen nahelegen Martin welche den Kiimmerwuchs Amunategui der Alerce am Cerro hervorrufen. Demnach mufi bei der Fitzroya eine sehr enge Bin dung an eine bestimmte jahreszeitlicheNiederschlags verteilung vorliegen. Wie aber sind die Zusammenhan ge? Stellen wir zunachst fest,dafi das Areal der Alerce genau in den imWinter am starksten beregneten Ab schnittder Siidanden fallt, der zugleich die geringste mittlere jahrliche Variabilitat des Niederschlags ver zeichnet. Die engen Grenzen, die innerhalb dieses Ab schnittsden Alerzales gesetzt sind, scheinen durch ihre hygrischenAnspriiche im Sommer bedingt zu sein. Ei nerseits besteht absolute Empfindlichkeit gegeniiber ?episodischer Sommertrockenheit". Andererseits zeigt ihrVerhalten gegen die siidlicheArealgrenze, dafi ihr ein Obermafi an Sommerfeuchtigkeit ebensowenig be kommt. 90 Erdkunde Band 28/1974 1: Mittlere Zahl Tabelle Geogr. Station Valdivia* Punta ausgewahlter Stationen of selected stations derNiederschlagstage number of days with precipitation Average Breite Periode I II III IV V VI VII VIII IX 39? 48' 1916-45 8,1 7,9 11,3 14,7 20,5 22,3 21,1 20,0 16,2 12,4 Galera* 40? 01' 1916-45 Osorno 9,6 8,3 40? 31' 1935-64 7,0 6,6 8,9 41? 28' 1916-45 11,3 11,7 41? 47' 43? 10' 43? 12' 46? 50' 1916-45 1965-69 1965-69 1916-45 11,4 17,5 6,6 23,6 11,6 19,5 10,4 21,4 X XI XII Jahr 13,2 12,2 11,4 178,9 13,8 13,2 9,5 9,4 148,4 15,6 20,6 22,3 21,1 20,3 16,4 13,4 12,0 17,6 18,0 17,3 16,6 14,5 11,0 187,0 14,7 18,0 21,0 22,1 20,8 20,1 17,1 15,5 16,5 15,5 204,3 13,8 13,8 7,8 23,4 17,0 19,8 11,8 24,1 21,1 22,0 18,2 25,3 22,0 22,2 20,5 17,4 20,5 26,0 22,5 21,5 18,4 19,6 18,4 15,8 23,9 25,0 24,1 23,2 15,0 22,8 16,0 22,8 15,4 18,7 10,8 23,8 14,6 18,5 11,8 25,1 202,0 242,0 167,4 285,7 als annahernd Puerto Montt* Punta Corona* Quellon Futaleufu* CaboRaper Die mit einem Stern dafiir gelten; die zu grofie Haufigkeit tativ bzw. bezeichneten van Husen 1967 Quellen: anos de observaciones Treinta Anuario Stationen liegen iibrigen zeigen Bedingungen von Sommerniederschlagen. nahe (November-Januar) liegt, von der hauptsachlich aus dem Winter Aus zehrt. Wasserrucklage den dann stammenden dendroklimatischen (1956) ist bekannt, Untersuchungen von Schulman dafi bei den Jahresringbreiten von Coniferen im siid Nordamerika westlichen mit Zusammenhange dem jeweils des ganzen vorhergegangenen Niederschlag Jahres bestehen. Schulman analysierte, auf der Suche nach Baumen mit einer eindeutigen Beziehung zum Niederschlag als Minimumfaktor, u. a. auch Fitzroya. Jahresringserien freilich, die denjenigen von Sequoia sempervirens auffallend ahnlich sind, erwie sen sich als schwer deutbar. Die Breite eines jeden Rin Deren ges scheint iiber den ganzen Stamm einer Zufallsva riabilitat zu unterliegen; haufig keilen einzelne Ringe aus. Dennoch gibt es Anzeichen fiirObereinstimmun gen der Ringserien verschiedener Baume (crossdating). des sehr feuchten Charak Schulman glaubt, wegen ters der Alercestandorte eine Korrelation der Jahres ringserienmit dem Faktor Niederschlag ausschliefien zu konnen. Bereits die oben angefiihrten Beobachtun gen zur hygrischen Stellung der Alerce gegeniiber den Nadis und ihrVerschwinden mit zunehmender Som merfeuchtigkeit zeigen jedoch, dafi die Bodenfeuchtig keit in den Alerzales nicht uberreichlich sein kann. Das aufierst flacheWurzelsystem des Baumes ist auf ausreichende Feuchtigkeit gerade in dem am leichtesten obersten austrocknenden (s. u.). Ein scheibe von von mir die Alerce Bodenabschnitt vermessener angewiesen Stamm entwurzelter von 38 m Lange und 1,90m BHD wies eineWurzel nur 4 m Durchmesser auf. Zwischen Wachs tumskurve und Assimilationsverhalten des Baumes einerseits und dem Gang der Bodenfeuchte, besonders konnen d. h. erheblich nicht auftritt, Puerto Montt, Punta Corona, Punta Galera, . .. Osorno. 1965 (Osorno). Osorno meteorologicas 1965-1969. de Chile, de Chile. Anos Of. Meteorol. Santiago Meteorologico Fruhsommer denen (Valdivia, Die Erklarung fiir dieses Verhalten liegt darin, dafi in Friihjahr die Alerce, deren Hauptwachstumszeit und und bei Alercevorkommen an, unter Cabo Raper). 1966-70 miissen andererseits Futaleufu). (Quellon, zu Beginn des Friih dem reichlichenWasserangebot jahrs reprasen zu geringe Dafi bestehen. Beziehungen sich in dieser Hinsicht Tieflands- und Hohenalerzales nicht grundsatzlich unterscheiden, soli folgende Gegen iiberstellung zeigen: ist aufgrund 1. In den Tieflandsalerzales und morphologischer ein hoher zungen Oberflachenwassers Vorausset bodenkundlicher bzw. Grundwasserstand mit einem Stau des wahrend Maximum desWinters und im Friihjahr gegeben. sind zwei Faktoren 2. In den Hohenalerzales fiir das hohe Feuchtigkeitsangebot besonders zu Be ginn entscheidend. der Wachstumsperiode Einmal sind hier die winterlichen Niederschlage noch hoher als imTiefland, zum anderen fallen sie hier in Form von Schnee und konnen so bis zum Friihjahr gespei chertwerden. Dieser kann von Ende Mai bis Anfang November fallen. Die Erhaltung der Bodenfeuchtig keit bis in den Sommer hinein, auch dort, wo es aus Griinden der Topographie (Steilheit) zu keiner Stau nasse kommen kann, wird aufier durch die niedrigen vor Temperaturen durch allem den hohen Bewol kungsgrad begiinstigt, einschliefilich einer bei anti zyklonalen Wetterlagen haufigen Hochnebeldecke, die die Alerzales in den Morgenstunden einhullt. Wahrscheinlich sind hier auch die Sommernieder schlage etwas ergiebiger als imTiefland. Mit ihrenwinzigen Schuppenblattchen - die bei jun gen Baumchen mehr als doppelt so grofi sind wie bei Baumen ausgewachsenen (!) - sowie deren stark cuticu larisierter Epidermis und den eingesenkten Spaltoff nungen besitzt die Alerce sehr ausgepragte xerophy tische Merkmale. Diese waren unverstandlich, wenn man nur ausreichende Bodenfeuchte als fiir den Baum erforderlich ansahe und nicht auch sein Transpirations verhalten berucksichtigte.Wiederum mufi daran erin Win fried Golte: nert werden, z. T. langere, und phylogenetische Oko-physiologische dafi wahrend gerade der Wachstumszeit Perioden mehrwochige atmospharischer Trockenheit moglich sind.Dabei istnoch zu berucksich tigen, dafi einerseits das Verbreitungsgebiet der Alerce strahlungsmafiig noch zu den Subtropen gerechnet der Verbreitung Grundlagen der Conifer en auf der Erde 91 Die scharfe Ausbildung der so als Trockengrenze deflnierten Nordgrenze der Alerceverbreitung, die dort starke Konzentration der Bestande und die Tat sache, dafi der Baum hier unmittelbar in seinerwiich sigstenForm erscheint,zeigen an, dafi das ?okologische dafi und andererseits die werden kann, Optimum" hier dem ?physiologischen Optimum" der antizyklo nalen Wetterlagen in Siidchile von einem sehr stetigen Art sehr nahekommen diirfte18).Der weniger scharfe, Siidwind begleitet werden, dessen austrocknende ja aufgeloste Charakter der sudlichen bzw. sudwest den lichenVerbreitungsgrenze hingegen lafit darauf schlie Landwirten bekannt dortigen allgemein Wirkung ist.Alles deutet darauf hin, dafi das System derWas fien, dafi die Alerce hier,mit zunehmender Haufigkeit der Sommerniederschlage, dem verscharften Wettbe seraufnahme und -leitung (Wurzeln und Tracheiden) Arten ist. Dabei werb mit anderen bei der Alerce entsprechend der von ihr erreichtenOr ausgesetzt spielt of fensichtlich Cipres (Pilgerodendron uviferum) die ganisationsstufe noch nicht leistungsfahiggenug ist,um den bei trocken-warmem wichtigste Rolle. Komplementar zum siidostwartigen Strahlungswetter moglichen Die Zuruckweichen des Areals der Alerce breiten sich von auszugleichen17). Transpirationsverlust xerophy tischeLebensform steht im Einklang mit der geringen W her auf analogen Standorten Cipresales iiber die Inseln und das Festland aus. Cipres ist die einzige des Leitungssystems. Dariiberhinaus Leistungsfahigkeit kann der Baum exzessiven die bis nach Feuerland (55? s.Br.) vordringt. durch Conifere, Transpirationsverlust Ihr Verbreitungsschwerpunkt liegt etwa in 44? Breite, Verschlufi der Stomata verhindern. Dadurch aber kann zwar die fiir alle Lebensvorgange notwendige hohe wo sie nach Skottsberg (1916) auf den Islas Guay tecas auch ihre besteWiichsigkeit zu erreichen scheint. des Protoplasmas aufrechterhalten werden, Hydratur doch wiirde - da die Transpiration ein unerlafilicher Sie taucht siidlich von Valdivia in der Cordillera Pe lada vergesellschaftetmit der Alerce in kleinen Exem Begleitvorgang des Gaswechsels ist bei zu langerAn dauer Perioden wahrend der Wachstumszeit derartiger plaren erstmalig auf (F. Philippi 1866). Auch in dem ein & Kreeb eintreten Tieflandsalerzal von Puerto Montt hat es sie gegeben, ?Hungerzustand" (Walter an doch scheint sie hier recht seiten gewesen zu sein,wenn vixens 1970). Beobachtungen zeigen, Sequoia semper dafi diese sehr empfindlich auf derartige Storungen Martin (1898) sie in seiner genauen Beschreibung derWasserbilanz reagiert (s. u.). Nur bei einem durch nicht einmal erwahnt, und die Entdeckung eines klei Bewolkung, Temperaturerniedrigung, nen Vorkommens Niederschlag, Tau oder Nebel verringertenDampfdruckgefalle sind Baume wie die Alerce in der Lage, eine mit der Lei stungsfahigkeit ihresHydrosystems in Einklang ste hende Assimilation optimale Die aufrechtzuerhalten. Nordgrenze der Alerce mufi mithin dort liegen,wo bei maximalen Niederschlagen imWinter und entspre chenderWasserriicklage - die Dauer und Wirksamkeit der antizyklonalen Wetterlagen wahrend der Wachs tumszeit jene Schwelle erreichen konnen, jenseits der die Austrocknung des von ihremWurzelsystem erfafi ten obersten Bodenabschnittes ihres Protoplasmas herabsetzen, dafi und Hungerzustande ihreWettbewerbsfahigkeit andere Arten an ihre Stelle soweit treten. & Kreeb ei 17)Nach Walter (1970) hat die Regelung nes eigenen Wasserhaushalts bei den hoheren Landpflanzen der verbreiteten in erster Linie die entgegen Auffassung als verzeichnet Besonderheit wurde o. J.) Offenbar aber nimmt der An (Harter teil von Cipres in den Alerzales gegen die siidwestliche Arealgrenze der Fitzroya zu. In den Alerzales von Chiloe tratCipres neben Tepu auffallend stark inEr scheinung (Martin 1898; Espinosa 1917), wie denn auch imSiidteil der InselCipresales an ihreStelle treten. Im Bereich der Alerzales amHornopiren kann man be obachten, dafi bei wachsender Bodenfeuchte Cipres das Obergewicht erhalt. Es fallt auf, dafi mit zunehmen dem Anteil von Cipres die Alerce auch an Hohe ab nimmt. Bei noch starkerer wie Vernassung, sie in schlechtdrainierten Plateaulagen auftritt, sind die fiir Westpatagonien typischen Torfmoore (Auer 1933) entwickelt, die wegen ihrerWaldarmut der Cordillera Pelada den Namen eingetragen haben und im Bereich von der Alerzales Piuchue wer genannt ?campanas" einen moglichst intensiven Gasaustausch fiir die - unter einer optimalen Photosynthese Aufrechterhaltung - zu des Protoplasmas Hydratur ermoglichen. Erst in zwei ter Linie dient der an dem Transport Transpirationsstrom und in seltenen Fallen auch dazu, organischer Nahrstoffe zu verhindern. eine schadliche Uberhitzung der Blatter Zu den. In ihnen kommen nur inselhaft auf etwas hoher gelegenen Stellen kummerlich wachsende Cipres und Alerce vor (Photo 3). Es ist nun aufgrund des weiter siidlich gelegenen Schwerpunkts der Verbreitung von Cipres anzuneh men, dafi deren Wachstumszeit gegeniiber der der kapitel Holzes misch Aufgabe, den Zusammenhangen mit der Phylogenie vgl. das Schluft des vorliegenden Zum Feinbau des Beitrages. der Alerce vgl. Espinosa (1917), Greguss (1955), Mittak Greguss sowie (1959), Bonnemann (1973). Nach von Herrn freundlicher mundlicher A. Bonne Mitteilung mann deutet u. a. das Fehlen von interzellularen Harzka nalen und Markstrahltracheiden keit der Fitzroya noch innerhalb auf relative der Coniferen Alerce etwas nur spater noch einsetzt, schwach d. h. genau ausgepragten mit Sommer ther zusam menfallt, zumal hier auch die hygrische Begiinstigung des Winterhalbjahrs verschwindet. Mit wachsender Sommerfeuchtigkeitmufi daher die Cipres der Alerce Altertiimlich hin. dem 18) Zur Terminologie vgl. Walter (1960). 92 Erdkunde gegeniiber imVorteil sein. Gegen die Nordgrenze der Alerzales kann sichCipres nur an sehr bodenfeuchten Stellen halten, sich aber selbst dort nur gering ent falten, weil sie wie die imVergleich zu Alerce we und ?rein griine" (Skottsberg) Be reduzierte niger vermuten blatterung - lafit der atmospharischen Trockenheit im Sommer weniger angepafit ist. Die Alerzales stehen also hinsichtlich ihrer hygrischenAn spriichezwischen den episodisch trockenenNadis (bzw. den montanen den auch Sommer-Lorbeerwaldern) im Sommer iiberfeuchten einerseits Cipresales und anderer seits,mit denen beiden sie floristisch und okologisch verwandt sind. Band 28/1974 gesamt ein altertiimlichesGeprage aufweisen. In den ozeanischen Gebieten der Siidhalbkugel hat das Eis zeitalter keine so umfassende Florenwandlung wie auf der Nordhalbkugel bewirkt. Folgerichtig erkennt Hueck (1966) in jenenWaldern einen grofien Reich turn hochspezialisierter Formen, die auf eine lange, un gestorte Entwicklung schliefien lassen. Gerade weil die Fitzroya der altesten Schicht des Baumbestandes ange hort, kann sie nur dort konkurrieren, wo sie optimale Standortsbedingungen findet. Zum Vergleich: Sequoia sempervirens inKalifornien klimaokologische Stellung der Alerce und die phylogenetisch begriindete geringe Leistungsfahigkeit ihres Hydrosystems machen auch verstandlich, dafi Aufschlufireich fiir die durch die Verbreitungsver haltnisse der Alerce aufgeworfenen Fragen ist der kli maokologische Vergleich mit der nordamerikanischen diese Taxodiaceen-Gattung Die zu den am und wachsenden langsamsten lang lebigstenBaumen der Erde gehort. Ihr aufierordentlich es sich in der geringen gleichmafiigesWachstum, wie mittleren der Jahresringbreiten spiegelt, ist Streuung Ausdruck der Tatsache, dafi ihrVerbreitungsgebiet ge nau in jenen Abschnitt der Siidanden fallt, der die ge ringstemittlere jahrlicheVariability des Niederschlags Sequoia, mit der die Fitzroya bisher haufig ihrerWuchsform und Langlebigkeit we gen verglichenworden ist. Ich beschranke mich hier auf den Vergleich mit dem Kiistenrotholz (coastal red wood, Sequoia sempervirens), das im Bereich des nach SAN FRANCISCO (f =37?48'N,A = 122?26'W) H=A7m 1877-Juli1888 verzeichnet. Es ist haufig bemerkt und durch die Fossilfunde19) auch bestatigtworden, dafi die stidandinenWalder ins (1968). (1938), Menendez 19)Vgl. dazu allgemein Berry - Die ist bisher aufierst der Fitzroya fossile Oberlieferung Berry (1928 und 1938) bestimmte sparlich bzw. unsicher. einer durch spitze, spiralig angeordnete eozane Abdriicke die an zwei Conifere, gekennzeichneten Schuppenblattchen s. Br.) gefunden in Siidargentinien Stellen (51? bzw. 42? als tertiaren Vorlaufer tertiaria) worden (Fitzroya waren, beider Funde zur Gat der rezenten Art. Die Zugehdrigkeit der ab wird von Florin aufgrund (1940) tung Fitzroya - Der bestritten. und -anordnung Nadelform weichenden Rusca Meyer W. sudchilenische 1969 verstorbene Ingenieur mehrere fand im Bereich der Provinz Osorno ausgezeichnet die Verf. Stiicke von Alerceholz, erhaltene jungpleistozane flu so z. B. unter einer 8 m machtigen besichtigen konnte, del Pil des Saito in der Gegend Sandschicht vioglazialen in 4 m Tiefe bei Bahia Mansa und an der Kiiste maiquen Terrasse. eemzeitlichen innerhalb der Cancagua genannten mir wurden dieses Aufsatzes der Drucklegung Wahrend Heussers (1966a + b) die palynologischen Untersuchungen in zur spat- und nacheiszeitlichen Vegetationsentwicklung durch 14C konnte u. a. drei Siidchile bekannt. Heusser verse Zeitmarken auch mit absoluten Altersbestimmungen Portomont des von Bereich im hene Pollendiagramme bei dem Ort Alerce tiner Tieflandsalerzals gelegenen Moo ren erstellen, die Fitzroya-ftesiinde Jahre v. h.) und 2500 v. h.) und Entfaltung jener zeigen, dafi Anlage in das Atlantikum wesentlich (6500-4500 Sub-Boreal noch das anschliefiende (bis von die Pollen konnten fallen. Leider Jahre und Pilgerodendron Heusser getrennt werden. Fitzroya des Pollenanteils Riickgang im Atlantikum/Sub-Boreal ihrer Klimabedingungen dieser Hypothese priifung wegen ihrer Ahnlichkeit aus glaubt, beider Arten eine dem nicht allmahlichen seit dem Gipfel gewisse Verschlechterung ablesen zu konnen. Bei der Uber mufiten m. E. die eigengesetz inmm Niederschlag mm _ ..... ?AA precipitation inmm o. ZOO'? der Stunden mit Nebel _Prozentsatz with hours of -30 fog percentage 100- s-"-20 _ ?r-1-1-i JFMAMJ i i ?\-1-1-1? I 'T JASONDJ Nieder monatliche 3: Thermoisoplethendiagramm, von San Francisco (Prozent schlags- und Nebelverteilung nach C. P. Patton satz der Stunden mit Nebel 1956) of distribution and monthly diagram Thermoisopleth Francisco San of and fog precipitation Abh. Verhinde der Bestande liche Entwicklung (Oberalterung, iiberaus durch den aufgekommenen rung der Verjiingerung und die durch sie verursachte Veran dichten Unterwuchs) beriicksichtigt werden. Bedingungen derung der edaphischen im Bereich 1842 B. E. Philippi konnte (1843) Immerhin auf einer intakten Alerzals noch teilweise damals dieses Alercen frisch aufgeschossene 14 Jahre alten Brandflache beobachten. Golte: Winfried und phylogenetische Qko-physiologische im som Siiden ausklingenden pazifischenNadelwaldes mertrockenen Kalifornien in einem 700 km langen Streifen n. 42?-36? (etwa Br.) der entlang Kiisten ketten verbreitet ist.Es ist dabei eng an den sog. ?fog belt" gebunden (Cannon 1901; Cooper 1917), wobei die Wirkung der Nebel weniger in direkter Befeuch der Verbreitung Grundlagen der Coniferen auf der Erde 93 altertumliche Coniferen im subtropischen Strahlungs bereich bis in geringeMeereshohe vorkommen. In den beider Verbreitungsgebieten Baumarten sind einer Dampfung des fiir trocken-warmen thonen", es starke im Sommer zu ?allochthone" Klimaeinfliisse, welche sie unvertraglichen ?autoch fuhren; Strahlungsklimas hier (Abb. 2) die wegen der hohen Zirkulationsenergie von in der Herabsetzung des sudhemispharischenWestwindgiirtels auch im Som Temperatur, Strahlung mer mit ausreichender Haufigkeit durchziehenden und Verdunstung wahrend der Wachstumszeit besteht 1967; Weischet (Byers 1953; Knapp 1965). Dafi damit tatsachlich Zyklonen (v. Husen 1968, 1970), nicht nur die Bodenfeuchtigkeit erhalten, sondern auch dort (Abb. 3) die iiber dem kustennahen Meeresbereich die Transpiration auf ein mit der Wasseraufnahme entstehende, mit Nebelbildung verbundene Tempera und -leitfahigkeit des Baumes vertraglichesMafi redu turinversion (Patton 1956). ziertwird, zeigt besonders seinVerhalten in okologisch Rezente und fossile Verbreitung der Coniferen im extremen Cooper Situationen. im Mai konnte 1915, Lichte ihreroko-physiologischen und stammesgeschicht nachdem ein aufierst austrocknender Nord tagelang lichenGrundlagen wind iiber Kalifornien hinweggegangen war, in den Santa Cruz Mountains Die am Beispiel zweier altertumlicherArten gewon wie auf den nord beobachten, nenen Ergebnisse sollen im von alles Redwood wie exponierten braun, Hangen folgenden anhand einer aus durch tung mehr Feuer wasser ihnen versengt nach als Wasser, obwohl aussah, wie das vor in Schluchten die Baume, kondensiertes viel wenn Boden war. reichlich waren wuchsen, unten griin und an den iiber die Kamme aufragenden Teilen braun. Zinke beobachtete im Friihjahr I960, wie nach einem starken ten Weststurm der die Redwood-Kronen Sei entsprechend exponierten in Meeresnahe sich braun verfarbt hatten. Er fiihrtdiese Erscheinung auf die Be spriihungmit Salzkernen zuriick (salt burn). Beide Beobachtungen geben Storungen der Wasser bilanz wieder, bei denen die Zuleitung von Wasser in den Tracheiden der von aufien auftretenden Saugwir kung nicht nachkommen konnte, im ersten Fall infolge anhaltender, mit starkem Wind gekoppelter Luft trockenheit, im zweiten Fall durch die hygroskopische Eigenschaft des Salzes, die den gleichen Effekt hat. Sehr wahrscheinlich handelt es dabei um durch Sto mataverschlufi hervorgerufene des Hungerzustande Protoplasmas im Sinne von Walter & Kreeb (1970). Mit der Empfindlichkeit gegen salzhaltige Luft hangt zusammen, dafi S. des Meeres meidet die unmittelbare Nahe sempervirens - was auch von der Alerce gilt (R. A. Philippi 1860; Martin 1898). Die kaliforni schenRedwood-Vorkommen sindRelikte einer imTer tiar weit grofieren Verbreitung beider Arten, deren in etwa Schwergewicht n. Br. 40?-50? in Europa und im westlichen Nordamerika gelegen war20). Entscheidend fiirden Vergleich mit Fitzroya ist,dafi das rezente Vorkommen von sommertrockenen Kalifornien der Kiistenketten - im sempervirens Sequoia an Standorte gebunden ist, die ihr bei hohen Winterniederschlagen liches Bodenwasser tionsmindernden wahrend der Wachstumszeit in Verbindung Zustanden der mit im Luv reich evapotranspira Atmosphare garan tieren. Bei beiden Baumen haben wir es, praktisch auf gleicher Breite, mit dem Ausnahmefall zu tun, dafi 20)Vgl. ter/Straka die Arealkartchen (1970), bei Florin sowie Teichmuller (1963) (1958). und Wal auch - knappen der Obersicht rezenten erdwei ten Verbreitung der Nadelholzer auf eine breitere Basis gestellt werden. Die Ursachen der dabei er kennbar werdenden bereits angedeutet werden Gesetzmafiigkeiten in anatomisch-physiologischen - wie Eigenschaften der Coniferen und damit letztlich in ihrer stammesgeschichtlichenStellung gesucht. Daher es erscheint auch angebracht, Verbreitung der Nadelholzer zubeziehen. und Entstehung fossile in die Betrachtung ein In hoheren bzw. mittleren Breiten sind es einerseits ausgesprochen ozeanische temperiert und andererseits kontinentale bis hochkontinentale Klimate, in denen Nadelholzer bevorzugt auftreten. Auf der Siidhalb kugel finden sichConiferen als Bestandteile artenrei cher Laubmischwalder (Bader 1960b). Vorherrschend istder Typ des Lorbeer-Coniferenwaldes, wie ihn auch die Alerzales von Bezeichnenderweise reprasentieren. Laubholzern wenig durchsetzter ist ein ozeanischer Na delwald nicht auf der Siidhalbkugel, sondern im pazi fischen Kiistenstreifen Nordamerikas entwickelt, wo das Eiszeitalter die Laurilignosa an der Entfaltung ge hindert hat (Cooper 1957). Das grofite, giirtelformig geschlossene Verbreitungsgebiet der Aciculilignosa, in dem an Laubholzern nur die kleinsamigen Katzchentra ger vertreten sind (Troll 1925), aber stellt der boreale Nadelwald derNordhalbkugel dar. Es erscheint schwer miteinander vereinbar, dafi die Coniferen sowohl in ausgepragt ozeanischen, als auch in ausgepragt konti nentalen Klimaten besonders giinstige Bedingungen fin den. Voraussetzung dafiir ist in beiden Fallen die An passung an eine kurze, durch relativ niedrige Tempe raturen gekennzeichnete liche Parallelen Vegetationszeit. Sehr wesent ergeben sich bei einem Vergleich der hygrischen Bedingungen. In der winterkalten Boreal zone werden die Niederschlage desWinterhalbjahrs in Form von Bodeneis und Schnee gespeichert (Moltscha nov 1957; Franz 1968). Zusammen mit den etwas hoheren Niederschlagen des Sommerhalbjahrs fiihrt Erdkunde 94 dies zu einer starkenDurchfeuchtung des aufgetauten Bodens um der Wachstumszeit, wahrend so mehr, als die Warme von oben her allmahlich in den Boden ein dringt und der noch bzw. dauernd gefrorene Unter boden wasserstauend wirkt. Es kommt auf dieseWeise ein ganz ahnliches Feuchtigkeitsangebot fiir das Coni ferenwachstum wie zustande, es am wir der Beispiel fiir ein ozeanisches Gebiet mit dem Nieder schlagsmaximum imWinterhalbjahr festgestellthaben. Von Meereshohe in den hoheren Breiten steigen die Alerce Nadelholzer der Gattung - von bestimmten Pinus, abgesehen vor allem Ausnahmen, immer aquatorwarts hoher in die Gebirge. Fiir ihr Verhalten gegen die Trockengiirtel auf denWestseiten der Kontinente kann die klimaokologische Stellung der siidandinen Conife ren (Abb. 6) als charakteristischgelten21).Vier der ins gesamt neun Arten zeigen mit ihren nordlichen Ver eine breitungsgrenzen deutliche zur Beziehung grenze episodischer Sommertrockenheit. Die zwar funf dringen in den weiter Polar iibrigen sommertrockenen Be reich vor, iiberschreitenaber nicht die von van Husen (1967) in der Langssenke bei 34? s. Br. festgestellte, in derHohe mit Sicherheit etwas weiter nordlich anzuset zende Polargrenze episodischerWintertrockenheit. Die zu Beziehung der Aquatorgrenzen der Nadelbaume zu als dafi anders ist kaum deuten, Klimagrenzen jenen sie alle eine reichlicheWasserriicklage, hauptsachlich in Form von Schnee, aus dem Winter, kombiniert mit einer bestimmtenNiederschlagshaufigkeit wahrend des Wachstums benotigen22). Wie nun lassen sichdie Coniferenvorkommen in der warmgemafiigten Zone auf den der Konti Ostseiten nente (Abb. 4) in die aufgezeigten Zusammenhange einordnen? Allein inChina sind 24 Gattungen mit 110 Arten heimisch (Li 1953). In der Klassifikation von Troll & Paffen (1964) wird der entsprechendeKli matyp als subtropisch, standig feucht und sommerheifi gekennzeichnet. In sehr auffalliger Weise konzentrieren was bereits H. v. sich jene Nadelholzvorkommen, nahe der Tropengrenze, Wissmann bemerkt, (1948) die hier mit ihm als absolute Grenze des Frostes in Meereshohe definiertwird. Wir konnen geradezu von einer Scharung von Reliktconiferen gegen den Tropen rand sprechen.Von China-Japan und dem siidostlichen Nordamerika sprichtvon Wissmann imHinblick auf das Klima als ?Mischgebieten tropischerund aufiertro Abkiih pischer Elemente". Das Auftreten winterlicher dafi dadurch unterstrichen, gerade hier, nahe lungwird der Tropengrenze, in geringerMeereshohe nicht nur zahlreiche warmeliebende Fallaubholzer (Troll 1964), sondern auch sommergrune, zartnadelige Coniferen ge deihen, so Taxodium distichum und T. adscendens im siidostlichenNordamerika und Metasequoia glypto stroboides in China (Chu & Cooper 1950). Die Nie bei Schmithusen 21) Vgl. das Vegetationsprofil Jahreszeiten 22) Zu den okologischen Bereich Chiles (1956). vgl. Schwabe (1960). im sommertrockenen Band 28/1974 derschlagskurve weist in der Regel ein Maximum im Sommer auf, doch diirfte fiir das Vorkommen der Na delholzer in diesen Gebieten aufier den betrachtlichen Niederschlagssummen von erheblicherBedeutung sein, dafi zusatzlich in der Zeit vom Spatwinter bis zum ein Friihsommer sekundares Maximum auf tritt23). Aus den bisher angefiihrten Verbreitungsgebieten der Coniferen lafit sich deren entschiedeneAnpassung an die fiir die warm- bis kaltgemafiigten Breiten schlechthin kennzeichnende Interferenz thermischer und hygrischer Jahreszeiten ablesen, wobei auffallt, eine gegen den Tropenrand auftritt. fung von Reliktgenera dafi Hau ausgesprochene Besonderes Interesse verdienen daher die Coniferenvorkommen in den Tro pen. Bader (1960c) zahlt, einige kleinere Gruppen nicht gerechnet, 16 Gattungen zusammen mit 248 Ar ten auf, die zwischen denWendekreisen heimisch sind. Eine bemerkenswerte Sonderstellung nimmt hier die an altertiimlichen Coniferen reiche sudwestpazifische Inselbriicke von Neuseeland bis zu den Philippinen 1948; Li 1953; Bader 1960) ein, wo in (vgl. Troll der Maritimitat nicht nur der Ubergang in hohen folge die Tropen thermisch fast unmerklich erfolgt, sondern auch sehr hohe Niederschlage zu verzeichnen sind.Auf Einzelheiten der jahreszeitlichen Niederschlagsvertei lung kann hier nicht eingegangen werden, doch lafit etwa diese der Araucaria im Hauptentfaltungsgebiet ceen (Neu-Kaledonien, Norfolk, Neue Hebriden usw.; s.Verbreitungskartchen bei Florin 1963) darauf schlie fien, dafi hier u. a. der (maritime) Passat eine bedeut same Rolle spielt, der imWinterhalbjahr - wo er zum infolge seinerBestandig Aufsteigen gezwungen wird keit viel gleichmafiigereBewolkung, Niederschlage und Luftfeuchtigkeit erzeugt, als das zenitale Geschehen. Grofie Bedeutung fiir unsere Fragestellung kommt auch dem mittelamerikanischen treter der Coniferengattungen zu, wo Raum Pinus, u. a. Ver Juniperus, Abies, Cupressus, Picea, Pseudotsuga und Taxodium in die Tropen vorstofien und sichmit Arten siidhemisphari Provenienz scher verzahnen (Podocarpus) konnten (Troll 1957; Lauer 1959). Bader (1960a) glaubt, fiir diese Einwanderung borealer Gewachse klimaokologi scheUrsachen ausschliefien zu konnen. Es steht in Ein klang mit Lauer vom der hier vertretenen Auffassung, wenn vor allem die (1973) zeigen konnte, dafi dafiir nordamerikanischen Kontinent kommenden regel ver mafiigen winterlichen Kaltlufteinbriiche (nortes) antwortlich seinmiissen. Diese setzen imKlima Mittel amerikas imWinterhalbjahr gleichsam einen aufiertro nur betrachtliche pischen Akzent und bewirken nicht Temperatursturze mit Frost in den hoheren Lagen, sondern auch Nebelfeuchtigkeit und z. T. Nieder schlage auf den Hangen der Gebirge und Vulkane. v. Wissmann (1934); 23)Vgl. dazu u. a. Fochler-Hauke et alii (1936), Hueck Ward Lautensach (1949), (1937), & sowie fiir alle genannten Gebiete Walter (1952, 1966); Lieth (1960-66). Golte: Winfried Oko-physiologische und phylogenetiscbe der Coniferen der Verbreitung Grundlagen auf der Erde 95 ^^^._ ^^ ^**" ?__?_-___ 10 _______ _____ _______ _________________ ' ? ______ , miUi .looo.woo.oooo ____ _______ ________ g. MCRCATORTS PROJECTION / l"t.t.I.j-^,,.v-4-->^4^4--:^ O C?W towowwo. >0 tO SO .4?]~?t....-.f.......h-?i-?j.].:.\..~& ISO ISO_ISO_WO_90_*0 HQ rezente Verbreitung der ConiferenAbb. 4: Die und Taxaceen-Gattungen der folgenden weitverbrei (unter Ausschluft teten Genera: Taxus, Abies, Picea, Larix, Pinus). Aus Li (1953), erganzt Podocarpus, Juniperus, Cupressus, Recent distribution of the genera of conifers and taxads genera are not included: Taxus, (the following widespread Picea, Abies, Larix, Pinus) Juniperus, Cupressus, Podocarpus, 13 Chamaecyparis 1 Acmopyle 14 Cryptomeria 15 Cunninghamia 3 Agathis 2 Actinostrobus 4 Amentotaxus 25 Microcachrys 26 Neocallitropsis 27 Nothotaxus 28 Octoclinis 16 Dacrydium 5 17 Araucaria Diselma 6 Arceuthos 29 Papuacedrus 30 Pherosphaera 18 Fitzroya 19 Fokienia 7 Arthrotaxis 11 Cedrus 23 Libocedrus 24 Metasequoia Welche Gesetzmafiigkeiten lassen sich nun - unter Beriicksichtigung der Ergebnisse des erstenTeils dieser Arbeit - aus den dargelegten besonders bodenfeuchter Schluchten, Standorte Hochmoore druck. Das Wurzelsystem (Staunasseboden, zum Aus usw.) der Coniferen mit Taxodium 42 Thuja Thujopsis starkenNeigung zu flacherVerzweigung scheint die sen Verhaltnissen gut angepafit. An Kiefern der bo realen Waldzone Verbreitungsverhaltnis sen der Nadelholzer ableiten? Wir konnen zunachst - unbeschadet einermehr oder dafi feststellen, weniger - den Coniferen wahrend des langenWachstumsruhe Wachstums ein relativ giinstiges Feuchtigkeitsangebot gemein ist. Dies kommt bereits in der Bevorzugung Flufiauen, Tetraclinis 32 Pilgerodendron 44 Torreya 33 Pseudolarix 45 Tsuga 34 Pseudotsuga 46 Widdringtonia 35 Saxegothaea 47 Austrocedrus 36 Sciadopitys 22 Keteleeria 10 Callitris 12 Cephalotaxus 41 40 31 Phyllocladus 43 20 Glyptostrobus 9 Biota 21 Heyderia 8 Austrotaxus 39 37 Sequoia 38 Sequoiadendron Taiwania seiner z. B. konnte eine iiber wasserstauenden zweigung z. T. in mehreren Stockwerken uppige Wurzelver Ortsandhorizonten, ubereinander, festge stellt werden (Moltschanow 1957). Andererseits und dies istwohl die Ursache dafiir, dafi das Problem bisher nicht richtig gesehen wurde - werden Conife renstandorte immer wieder als ausgesprochen beschrieben. Es handelt sich dabei ton- und nahrstoffarme, mehr oder trocken in der Regel um weniger grob 96 Erdkunde kornige und grobporige Boden steinszugehorigkeit nische Aschen, Kalk dieser vermeintlich verschiedenster Ge (z. B. frische vulka Quarzsande, Das Merkmal gemeinsame usw.). und trockenen der vorgenannten Feuchtboden sind ihre geringenAdsorptionskrafte, die wahrend desWachstums eine gleichmafiigeWasserauf nahme gegen minimalen Widerstand ermoglichen. Unter Adsorptionskraften verstehen wir im Sinne der Bodenkunde (Scheffer & Schachtschabel 1970) sowohl die durch Haftung an die Festsubstanz (incl. Kapillarwirkung), als auch die durch Losung (osmo tischerDruck) bedingte Bindung des Wassers an den Boden. Je hoher der Anteil an Feinsubstanz und ge losten Salzen, um so hoher ist die Saugspannung, mit der das Wasser imBoden festgehaltenwird. Es sei noch darauf hingewiesen, dafi die Baume selbst mit ihrer schwer zersetzbaren Nadelstreu und damit der For derung der Rohhumusbildung in hohem Mafie zu den ihnen giinstigen edaphischen Voraussetzungen beitra gen. Der Grund fiirdie Bevorzugung von Boden mit ge ringen Adsorptionskraften kann m. E. nur die Tat sache sein, dafi die Coniferen als Gymnospermen nur iiber ein altertiimliches System der Wasserleitung mit hohem Leitungswiderstand, die Tracheiden, verfiigen. Da diese gleichzeitig noch der Festigung dienen, ist ihre Leitfahigkeit begrenzt. Nach Huber (1956) er reichenTracheidenholzer nur etwa Vio bis V3 der nach Gesetz fiir Kapillaren dem Hagen-Poiseuilleschen gleichen Querschnitts theoretisch erwartbaren Leitfa higkeit. Bei Nadelholzern wurden maximale Stro mungsgeschwindigkeiten von 1,2m/h gemessen, denen bis zu 44 m/h bei Laubholzern gegeniiberstehen. Die Beispiele Fitzroya und Sequoia haben bereits gezeigt, dafi Coniferen wahrend des Wachstums auch empflndlich gegen ein zu hohes Dampfdruckgefalle gegeniiber der umgebenden Luft sind. Neben Bewol kung, Niederschlagen, Nebel oder Tau spielt dabei die Temperatur eine wesentliche Rolle. Nadelholzer erreichen ihrWachstumsoptimum bereits bei mafiiger Warme. Diese aus der Verbreitung der meisten Coni Band 28/1974 tropischenTiefland nur in ganz wenigen, wohl erklar baren Ausnahmefallen vorkommen. Florin (1940, 1963) hat - im Gegensatz etwa zu Studt (1926), der den Ursprung aller Coniferen auf der Nordhalbkugel suchte - zeigen konnen, dafi vom Spatkarbon bis zum Eozan, d. h. wahrend rund 240 Mill. Jahren, auf Nord- und Siidhalbkugel zwei ge trennteConiferenfloren existierten (Abb. 5). Er fiihrt deren Sonderung in erster Linie auf die Existenz der Tethys des und karibischen Meeresraums ver zuriick, weist aber auch auf den altweltlichen Trockengiirtel, der nach Schwarzbach (1961) etwa in der Kreide seine Position gegenwartige erreichte. Die hier aufge indes zeigten dko-physiologischen Zusammenhange legen es nahe, im tropischenTiefland eine, wenn nicht d i e entscheidende Barriere fiir den Coniferenaus tausch zwischen beiden Halbkugeln zu sehen. Auf kli matische und edaphische Ungunst mussen sowohl das rezent nahezu vollstandige Fehlen von Nadelholzern in den Warmtropen, die Persistenz auch als vom jener Spatkarbon bis zum Eozan zwischen den nord- und sudhemispharischenConiferensippen klaffenden Liicke besteht iiber werden. Unverkennbar zuruckgefiihrt von Florin den eine Analogie auf zwischen dies rekonstruierten der Fossilfunde Aquatorgren grund zen und dem oben konstatierten der leben Verhalten den Reliktconiferen im Grenzbereich der Tropen (Abb. 4). Grofie Bedeutung fiir eine Klarung der okologischen und phylogenetischen Stellung der Coniferen kommt den Araucariaceen zu, die als deren alteste lebende Schicht anzusehen sind. Sie lassen sich bis in die Trias zuriickverfolgen und stimmen im Feinbau ihresHol zes und imHabitus noch weitgehend mit den primiti ven Coniferen des spaten stralasien; dazu kommen iiberein Palaozoikums guss 1955). Ihre Hauptverbreitung Art je eine weitere brasilien und in den Siidanden. Die verschwommen sind uberwiegend (Gre haben sie in Au in Siid Jahrringgrenzen bis nicht wahrnehm bar, ein Zeichen dafiir, dafi es zu keiner bedeutenden Unterbrechung merkenswert, des Wachstums dafi im Unterwuchs kommt. von Es ist nun be Araucariaceen waldern, die regelmafiigenwinterlichen Reifbildungen und in gewissem Umfang Phasen atmospharischer Trockenheit ausgesetzt sind, echte Baumfarne gedeihen 1952; Schweinfurth 1966). Deren (vgl. etwa Hueck wenn auch Anspriiche wiederum, namlich weitgehende, und ganzjahrige hohe Frostfreiheit absolute nicht sinken Indem durch Evapotranspiration. potentiellen Luft- und Bodenfeuchtigkeit, sind aus den Arbeiten de Temperaturen die Atmung starker herabgednickt von Kroener (1970) bekannt. (1968) und Troll wird, als die Assimilation, wirken sich bei den Coni der weltwei nun seiner Ubersicht bei Troll schlechter Rentabilitat gelangte feren, deren photosynthetische ten Verbreitung der Baumfarne zu der Feststellung, ist, als die von Laubbaumen, relativ niedrige Tempe dafi ihrem Areal das der Gattung Podocarpus am raturen gunstig fiir die Erzielung eines Assimilations treten wiederum Alle Araucariaceen kommt. nachsten Larcher iiberschussesaus (vgl. Bunning 1947; 1973). nur dort auch Podocarpaceen vorkommen, auf, wo Das Fehlen jahreszeitlicherAbkuhlung ebenso wie der deren Gesamtverbreitung hinter sie auch weit klimatisch gesteuerte Reichtum der Boden an tonigen wenn Auch miissen zuriickbleiben. Salzen und genetisch sind beide Familien sehr gelosten Verwitterungsprodukten daher die Hauptgriinde dafiir sein, dafi Coniferen im nahe verwandt. feren unmittelbar abzuleitende Regel gilt, wie wir gesehen haben, auch fiirArten, die in relativ niedri gen Breiten in geringer Meereshohe gedeihen. Die giinstigeWirkung mafiigerWarme beruht jedoch nicht nur auf ihrer Bedeutung fiir die Herabsetzung der o L Lebachiaceae, V Voltziaceae, 2. Cy Cycadocarpidiaceae, L Lebachiaceae, Northern boundaries V of Voltziaceae, the areas T Taxodiaceae Cy southern Cycadocarpidiaceae, of families Ausnahme (mit or Tgroups von Athrotaxis), Athrotaxis), (excl. BPW of the Taxodiaceae C lat genera: Gattungen Walkomiella, Buriadia, spatpalaozoische BPW Paranocladus und A Podocarpaceae Araucariaceae, Po boundaries families Southern of 1. subfamilies: the northern of or areas 2. Nordgrenzen Familien ^Siidgrenzen Familien 1. nordhemispharischer Unterfamilien: oder sudhemispharischer A oder Gattungsgru Podocarpaceae Po Araucariaceae, ceae a Erdkunde 98 S 3 3 S 3 ci & .? S 2 %3c8,Suc_ ? c ? *a g ? 2 ? S "8 ? is 5 5 Grenzen, bezogen auf die Langssenke. nach J| 5 3 8 S 5? 3 3 SS c !l? * van HUSEN 1967 ofhyoriclimits. Position referringto the Valle Longitudinal, after van HUSEN t967 -? * 4 &?*._*. ? ? ooooftoJioSL Polargrenzeepisodischmogl. S ,ni^ ?" Wintertrockenheit 35?- r. Polar limitof episodic drywinters " ..j_i!_I.. """""" 40s-!1! ip| .JL. j_L ! !.,! : 45?- 8 Polargrenze periodischer Sommertrockenheit B. Polar limitof periodic dry summers ' " Polargrenze episodisch m5gl. Sommertrockenheit Polar limitof episodic dry summers H : ? PodocarPaceae h 6: Nord-Siidverbreitung North-South-distribution der siidandinen of sen zu konnen, und riaceen/Podocarpaceen von Baumfarnen entwickelt. Steinkohlenwalder, Eiszeit - zu uns Gerade nun in verschlechtern began nen, traten die Coniferen auf und entfalteten sich im gleichen Mafie, wie die Pteridophytenflora verarmte und die Flozbildung zuriickging. Offensichtlich ent wickelten sie als eines der ersten Taxa innerhalb der homoiohydren hoheren Landpflanzen durch ?hochste Zusammenziehung der Organe" - wie aber eben A. v. Hum Pluviometria - des Tropen Gebirgen in dreidimensionaler 148. Halle F. Bd. 23, Nr. in den Holzgewachse Studie Eine arealgeogr. gurtels. Acta Leopold., Sieht. Nova Arauca liefert E.: A., arktischer coni dem Augenblick, als die Lebensbedingungen der Stein kohlenwalder sich- vor allem wegen sich abzeichnen der jahreszeitlicherTrockenheit auf demHohepunkt der permokarbonischen Weise, die Pteridophytenflora benotigte. ganzjahrig weitere Entfaltung der Nadelhol die ist Folgerichtig zer auch inRichtung der aufiertropischen Jahreszeiten klimate erfolgt, und es ist sicher kein Zufall, sondern Ausdruck der von Troll (1948) herausgestellten Asymmetrie der beiden Halbkugeln, dafi die Coni ferenflorader Siidhalbkugel - wie u. a. die xylotomi schenUntersuchungen von Greguss (1955) einwand frei bestatigen - insgesamt wesentlich altertiimlichere Ziige tragt, als die derNordhalbkugel. Coniferen m. E. einen Schlussel zum Verstandnis der phylogene tischen und okologischen Stellung der Coniferen (aus fiihrlich hierzu Golte 1974). Ihre ersten Vertreter erscheinen im Oberkarbon (Stefan). Eines der Ent stehungsgebiete liegt imBereich des variskischen Gebir ges. In der subvariskischen Saumtiefe hatten sich im Laufe des Oberkarbons aufgrund besonders giinstiger Voraussetzungen, vor allem eines sehr gleichmafiig feuchtenKlimas, uberaus iippige Pteridophytenwalder, unsere sie in verwandter wie und einzuschranken unter Bedingungen wach damit jahreszeitlich de las zonas del desierto y 1948. las estepas calidas de Chile. Santiago Feuer insbesondere V.: Die Moore Siidamerikas, Auer, von: Handbuch der Moorkunde, K. In: Bulow, lands. Bd. 7, Berlin 1933, S. 224-42. und subant borealer Die F. J. W.: Bader, Verbreitung the south-andean Vorkommen gemeinsame zeitweise das Wachstum machte, rezente Beharrungs (?osmotisches man Bedenkt nun, Walters). dafi der anatomische Bau und folglich die Leistungs fahigkeit des Systems derWasserleitung der Coniferen gegeniiber den Pteridophyten keinen entscheidenden Fortschritt brachten, dann wird deutlich, dafi jene ?hochste Zusammenziehung der Organe" es moglich fers Das H. Literatur 55?-l The iiberstehen im Sinne Almeyda Cupressaceae | Abb. zu den Organe, vermogen" Araucariaceae 5q0. i 28/1974 boldt (1808) die Xeromorphie der Coniferen um schrieb - die Fahigkeit, eine langere Verschlechterung der Lebensbedingungen unter Erhaltung des Sprosses, d. h. ohne Schaden fiir die Hydratur der assimilieren sehen Lage der hygri _s Band N. 1960 (a). als genetisches, geo :Die Coniferen siidhemispharischen In: Erdkun Florenelement. graphisches und okologisches de, Bd. 14, 1960 (b), S. 303-308. Bd. In: Decheniana, : Die Coniferen der Tropen. 113, 1960 (c), S. 71-97. G.: Las coniferas chilenas. Univ. V. M & A. Llana Baeza, 1942. de Chile, Santiago In: coniferos de Chile. E. L.: Arboles forestales Bernath, 5 (15), 1938, S. 25-37. de Agricultura, Bol. del Ministerio in Siid-Chile seit und offenes Land O.: Wald Berninger, der spanischen 1929. gart Eroberung. Geogr. R. Abh., 3, H. 1. Stutt from the Argentine E. W.: fossil plants Tertiary vol. 73, 1928, In: Proc. U.S. Nat. 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A linear programming formulation of the problem is from Revelle und Swain presented which is adapted (1970). The cost function to be minimized is The solutions of the integer linear programming problem are found by an algorithm that gives only approximate This solutions. the advantage has of optimal algorithm = in a stepwise fashion for n 1, 2, 3 .... Thus, operating we can look at a great variety of solutions. Considering versity must constructions the be constraint additional that every uni to attract at least 7000 students the three new universities in the cities of able of until 1980. There Rheydt, Bocholt and Iserlohn is proposed four new uni after, during a secound phase of expansion, versities should be built in the county of Moers and in the cities of Hamm, Gelsenkirchen s= 2 2aidijxij? I i-1j=l where xij djj aj 90 S The = ' 1, if the students to a = Mean 1980 = = travel Expected of county un|versity i 0, otherwise = time between number Total number Total travel in county j of the counties students of counties (or Die steigenden Abiturienten- und Studentenzahlen haben in der Bundesrepublik Deutschland immermehr zum Ausbau der bestehenden die Notwendigkeit i are assigned i and in county j i in cities) time three types of constraint define to be built and ensure the total number n of universities 1. that the students of every county one university 2. and Koln. 90 90 i are assigned of a county i are assigned sity in county j only, if the students of to the university in county j, too. assigned that the students to exactly to a univer county erkennen Hochschuleinrichtungen lassen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Frage, wieviele neue Hochschu len gegnindet werden und wo diese Hochschulen ihren Standort haben sollen. Geipel (1971) hat dieses Pro blem kiirzlich fiir Suddeutschland aufgegriffenund ist dabei von einer Reihe allgemeiner Kriterien fiir zu kiinftige Hochschulstandorte ausgegangen. Hier soli ein etwas von der anderer Anwendung Weg beschritten der linearen werden, der stark Programmierung mit ganzzahligen Losungen Gebrauch macht. Damit soil gleichzeitig eine Einfuhrung in diese Methode ge j are Each county is represented by its centre of balance (mean to be proportional centre). The travel times d^ are assumed to the air distances between the mean centre of the counties i and j. Two ways of estimating the weights aj are discussed at length and it is decided to use primarily that one which defines the a^ as constant proportions of the total population of county i. *) Die Arbeit wahrend wurde meines Aufenthaltes im of Geography der Northwestern University, Ich mochte der Deutschen USA, fertiggestellt. fiir die finanzielle herzlich Unter Forschungsgemeinschaft Department Evanston, er die meinen Aufenthalt in den USA stutzung danken, of Geography und der North moglichte. Dem Department western University danke ich fiir die Bereitstellung der dor tigen Einrichtungen.