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Andreas Zehm

• In der vorliegenden Arbeit wird eine Methode zur Quantifizierung der vertikalen Vegetationsstruktur vorgestellt, die auf der Analyse von Digitalfotos beruht, die mit der VESTA-Methode (VErtical vegetation STructure Analysis) aufgenommen und der Software SIDELOOK bearbeitet werden. Dabei können zahlreiche Parameter anhand von Bildpixeln quantifiziert werden. Statistische Analysen und multivariate Ordinationen lassen sich mit den gewonnenen Daten durchführen. Die Methode wird modellartig auf verschiedene Pflanzengesellschaften von Sukzessionsserien in Sand- Ökosystemen in der nördlichen Oberrheinebene nahe Darmstadt angewendet (Filagini-Vulpietum, Corynephoretalia-Basalgesellschaft, Junneo cyanoidis-Koelerietum glaucae, Allio sphaerocephali-Stipetum capillatae, Armerio-Festucetum trachyphyllae, Cynodon dactylon-Bestände, Calamagrostis epigeios-Bestände). Hierbei zeigt sich, dass die vertikalen Strukturen die Sukzessionsserien mit den erarbeiteten Parametern quantifizierbar machen. Durch die Erstellung von Strukturkurven (Vegetationshöhe gegen Phytomasse-Menge) lassen sich Pflanzengesellschaften aufgrund der spezifischen Eigenschaften von Höhenstraten klassifizieren. Verschiedene Pioniergesellschaften, wie z.B. die Corynephoretalia-Basalgesellschaft und das Filagini-Vulpietum, haben vollkommen verschiedene Struktureigenschaften, obwohl sie sich auf einem ähnlichen Niveau der Sukzession und der soziologischen Progression befinden. Der Begriff der „Bestandes-Obergrenze“ ist bei den hier behandelten Gesellschaften prinzipiell zu hinterfragen, da es große, kontinuierliche Ubergangsbereiche zwischen Vegetationsschicht und freiem Luftraum gibt. Parameter zur Beschreibung des Bereiches werden vorgeschlagen. Die Quantifizierung von Struktur-Parametern ermöglicht es, diese mit abiotischen und biotischen Charakteristika zu korrelieren.
• In this study a method to quantify the vertical vegetation structure is proposed based on the analysis of digital photos. These photos are elaborated in the field with the VESTA method (VErtical vegetation STructure Analysis) and are processed by the software SIDELOOK. Different parameters can be quantified by pixel-based analysis. Statistical analysis and multivariate ordination are carried out with the different data sets. The method is applied - as a model - for different plant communities of successional stages in sand ecosystems in the northern upper Rhine valley near Darmstadt (Filagini-Vulpietum, Corynephoretalia basal community, Jurineo cyanoidis-Koelerietum glaucae, Allio sphaerocephali-Stipetum capillatae, Armerio-Festucetum trachyphyllae, Cynodon dactylon stands, Calamagrostis epigejos stands). The successional series can be quantified with the proposed parameters of vertical vegetation structure. By producing “structural curves“ (plotting vegetation height versus phytomass) it is possible to classify plant communities according to the structure of vertical layers. Different pioneer communities which reflect nearly the same level of succession and sociological progression, e.g., Corynephoretalia basal community and Filagini-Vulpietum, show considerable differences with respect to their vertical structure. The term “upper stand surface” has to be reconsidered in the case of the studied communities. There are broad transition zones between this stratum and the open air. Parameters describing the upper stand surface are suggested. Quantification of structural parameters makes it possible to correlate these data with abiotic and biotic characteristics.