Der besondere Klimacharakter des Wallis ist eine Folge der orographischen Abge-schlossenheit und der großen Massenerhebung. Nach Norden erfolgt die Abriege-lung durch die Kette der Berner Alpen, im Süden sorgen die penninischen Alpen mit den höchsten Viertausendern der Schweizer Alpen für eine Abschirmung des mehr oder weniger von NE nach SW verlaufenden Haupttales. Dadurch entsteht eine Art Insellage mit den typischen klimatischen Eigenschaften inneralpiner Täler.
Die Klimadiagramme in Abbildung 3 bringen den allgemeinen, trocken-subkonti-nentalen Klimacharakter des Wallis klar zum Ausdruck.
Im Gegensatz zur klassischen, auf Mittelwerten basierenden Klimadefinition, ist das wiederholte Auftreten gewisser Schwellenwerte für das Wachstum von Pflanzen vielfach von entscheidender Bedeutung. Die folgende Klimacharakterisierung geht daher von der Häufigkeitsanalyse aus (vgl. Abb. 1).
Die geographische Lage der im folgenden verwendeten Klimastationen ist aus Abbildung 4 ersichtlich.
N
a Zahl der Beobachtungsjahre; erste Zahl für Temperatur, zweite für Niederschlag b Mittleres tägliches Minimum des kältesten Monats
c Absolutes Minimum des kältesten Monats (tiefste gemessene Temperatur) d Monate mit mittlerem Tagesminimum unter 0°C (schwarz)
e Monate mit absolutem Minimum unter 0°C (schräg schraffiert) f Niederschlagskurve gesenkt im Verhältnis l0°C = 30 mm,
darüber horizontal gestrichelte Fläche = Trockenheit
g Anzahl Tage mit einer mittleren Tagestemperatur größer als 10°C
322 Strahlungsverhältnisse
Die Einstrahlung im Wallis liegt als Folge der orographischen Verhältnisse weit über den Werten vergleichbarer Stellen in den Außenketten. Die mittlere jährliche Sonnenscheindauer in Sion beträgt rund 2000-2100 Stunden pro Jahr (BouET, 1977).
Die relative Sonnenscheindauer, d. h. die effektive Sonnenscheindauer in Prozenten der maximal möglichen, variiert etwa im Bereich zwischen 45 und 65 Prozent (BouET, 1977). Die Sonnenscheindauer variiert in Abhängigkeit des Reliefs sehr stark. Die Differenzen in der täglichen Sonnenscheindauer zwischen Nord- und Südhängen sind gewaltig und bedingen große ökologische Unterschiede. Diese erstrecken sich nicht nur auf die Dauer des Sonnenscheins und der Wärme, sondern als Folge davon auf die Feuchtigkeitsverhältnisse, die Dauer der Schneedecke, die Bodenbeschaffenheit und letztlich auf die Art der Vegetationsdecke.
Eine Primärwirkung der Strahlung auf die Vegetationsentwicklung im Relief war nachweisbar für die Verteilung von Pinus silvestris und Quercus pubescens im Wallis (BURNAND, 1976). Wie im folgenden gezeigt werden kann, besteht ein großer sekun-därer Einfluß dieses Klimafaktors auf die Verbreitung der Weißtanne.
323 Niederschlag
Die relative Niederschlagsarmut ist eine Folge der orographischen Abgeschlossen-heit. Wie die Untersuchungen von ScHüEPP (1979) zeigen, führen in Sion infolge der
Abbildung 4 Geographische Lage der Klimastationen , deren Daten verwendet wurden.
N(mm) .~
300 - 2
4
250 - 3
-~
2
1
-
Nordhang:200 -
-1 Visp SMA, 658 m 2 Unneri-Albe, 910 m
150 - 3 Vorderried, 1080 m
4 Blatt, 1580 m
" 5 Bürchneralpe, 2000 m
..
500 1000 1500 2000 (m.ü.M.)
N(mm) •~
400 •
350 •
7
300 • 6
2@.
7:
250 - Südhang:
-
1 1 Visp SMA, 658 m200 • 2 Giesch, 1010 m
3 Tatz, 1480 m
150
-~1
4 Mattacker, 1700 m 5 Stockwald, 2100 m 6 Leuk Bannwald, 1220 m 7 Montana SMA. 1495 m
500 1000 1500 2000 (m.ü M.)
Abbildung 5 Niederschlagssummen (Juni bis September 1982) entlang zweier Höhengradienten: Nordhang westlich von Visp und Südhang östlich von Hohtenn.
N (mm) 400
300
200
100
0
400
300
200
100
0
400
300
200
100
0
500
400
300
200
100
0
400
300
200
100
0
JAN FEB MAE APR MAI JUN JUL AUG SEP OKT NOV
Adelboden 1355 m.ü.M. 1932 - 1973
Montana 1495 m.ü.M. 1934 - 1977
Leukerbad 1385 m.ü.M. 1932 - 1973
Kippei 1376 m.ü.M. 1932 - 1973
Reckingen 1325 m.ü.M. 1934 - 1977
Abbildung 6a Statistische Verteilung der monatlichen Niederschlagsmengen der Stationen Adelboden, Montana, Leukerbad, Kippel und Reckingen.
DEZ
großen Tal breite Südstaulagen im Winter nur in 43 Prozent, im Sommer in 62 Prozent, Nordstaulagen (Nordföhn) im Winter in 42 Prozent und im Sommer in nur 18 Prozent aller Fälle zu Niederschlagsmengen größer als 0,9 mm. Bei Westwetterlagen wird der Großteil der Niederschläge vielfach schon im westlichen Randalpengebiet abgela-den. Die Folge davon sind geringe Niederschläge, verbunden mit einer hohen relati-ven Sonnenscheindauer.
Zwischen Visp und Sion liegt das extremste Trockengebiet mit J ahresnieder-schlagsmengen im Talboden von ungefähr 600 mm. Von Visp rhonetalaufwärts neh-men die Niederschläge zu: Brig 717 mm, Fiesch 890 mm, Reckingen 1050 mm, Ober-wald 1469 mm. Das Oberwallis profitiert infolge der kleineren Talbreite und der ab-nehmenden Höhe und Breite des südlichen Alpenkammes zunehmend von den von Süden übergreifenden Niederschlägen. Eine starke Niederschlagszunahme ist eben-falls in den nördlichen Seitentälern zu verzeichnen (Leukerbad 1106 mm), während sich die inneralpine Trockeninsel noch weit in die südlichen Seitentäler des
Mittel-N (mm) 300
200
100 0
200
100 0
300
200
100
0
400
300
200
100
0
JAN FEB MAE APR MAI JUN
Sion 542 m.ü.M. 1934 - 1977 JUL
Fey (Basse-Nend.) 780 m.ü.M. 1960 - 1980
Grächen 1617 m.ü.M. 1934 - 1977
Saas-Fee 1785 m.ü.M. 1931 - 1968
AUG SEP OKT NOV
Abbildung 6b Statistische Verteilung der monatlichen Niederschlagsmengen der Stationen Sion, Grächen, Fey (Basse-Nendaz), Saas Fee.
DEZ
wallis hineinzieht. Die Niederschlagszunahme ist nur gering (Heremence 692 mm, Grimentz 786 mm), im Falle des Vispertales sogar vorerst abnehmend (Ackersand 512 mm, Grächen 571 mm, Saas Fee 817 mm). Das Simplongebiet dagegen profitiert schon in verstärkterem Ausmaß als das Goms vom südlichen Witterungseinfluß (Simplon Dorf 1240 mm).
Eine Zunahme der Niederschläge mit der Höhe kann überall beobachtet werden.
Mit der kleinen Dichte der Meßstationen ist es aber schwierig, zuverlässige Angaben zu machen. Sicher ist nur, daß die Zunahme nicht linear erfolgt (BouET, 1977).
Wie aufgrund der eigenen Messungen (Abb. 5) entlang von 2 Höhengradienten während der Vegetationsperiode 1982 vermutet werden kann, ist die Niederschlags-zunahme am Nordhang bis gegen 2000 m ü. M. nur gering. Anschließend erfolgt ein stärkerer Anstieg. Wie aus der Niederschlagskarte von UTTINGER (1949) hervorgeht, übersteigt die jährliche Niederschlagsmenge bis 2000 m ü. M. 800 mm kaum, ein Wert, der am Südhang in 1500 m ü. M. schon deutlich überschritten wird (Montana 912 mm, Tab. 4). Die Zunahme am Südhang ist bis gegen 800 m ü. M. null (Sierre:
565 m ü. M., 631 mm; Varen: 750 m ü. M., 627 mm). Darüber erfolgt sie linear und stärker als am Nordhang. Die mittlere jährliche Niederschlagsmenge an der unteren Verbreitungsgrenze der Weißtanne kann am Südhang auf knapp 800 mm, am
Nord-Tabelle 4 Mittlere Niederschlagsmengen (mm)
Station mü.M. Periode J F M A M J J A s 0 N D Jahr
Total
Adelboden 1355 1934-77 92 87 82 96 108 141153 153 113 81 110 80 1304 Leukerbad 1385 1932-75 111 107 80 65 71 97 102 106 77 72 107 111 1106 Montana 1495 1934-77 97 94 62 59 57 75 71 87 60 58 96 96 912 Varen 750 1941-80 62 59 41 36 41 58 52 66 41 43 68 61 627 Sion 542 1934-77 57 60 36 36 37 52 51 65 46 41 67 61 602 Sierre 565 1941-80 65 66 41 35 38 53 49 66 41 41 72 65 631 Visp 658 1941-80 60 60 49 42 41 49 37 52 41 57 83 63 633 Brig 671 1961-80 52 67 64 51 56 59 39 60 35 62 92 79 717 Fiesch 1060 1941-80 75 76 64 63 74 76 56 80 61 85 103 78 890 Reckingen 1325 1934-77 83 81 75 82 87 92 75 97 81 97 119 87 1050 Oberwald 1370 1941-80 123 130 108 107 115 126 106 135 107 115 155 129 1469 Kippel 1376 1932-73 107 101 77 60 61 80 78 90 66 68 110 95 993 Fey 780 1961-80 48 54 46 40 45 57 61 66 42 47 69 58 628 Heremence 1260 1941-80 57 61 43 42 53 70 66 81 55 48 70 57 692 Grimentz 1565 1941-80 60 69 52 53 60 82 72 92 57 53 73 62 786 Ackersand 700 1961-80 32 37 46 39 43 48 35 48 28 48 68 39 512 Grächen 1617 1934-80 33 36 34 40 51 62 47 61 52 53 67 35 571 SaasFee 1785 1931-68 51 52 47 65 87 78 58 72 85 87 83 51 817 SimplonDorf 1495 1961-80 76 88 110 114 134 102 70 107 81151143 69 1242 Binn 1400 1941-80 69 70 68 76 97 87 65 96 62 117 109 68 1009
hang auf gut 600 mm geschätzt werden. Dies zeigt, daß dem absoluten Niederschlags-angebot in den beiden Hauptexpositionen stark unterschiedliche Bedeutung zu-kommt.
Die jährliche Niederschlagsmenge variiert in beträchtlichem Umfange. Im extremsten Trockenjahr (1921) dieses Jahrhunderts betrug sie in Sion nur 264 mm.
Die Nutzbarkeit des Niederschlagsangebotes wird weiter eingeschränkt durch die hohe Niederschlagsintensität, die geringe Zahl von Niederschlagstagen (BouET, 1977) sowie durch die ausgedehnten Trockenperioden (KUHN, 1973).
Abweichend vom mittleren Wallis hat sich im Vispertal (Saas Fee, Grächen, Acker-sand) ein primäres Niederschlagsminimum in den Wintermonaten und ein sekundä-res sommerliches Minimum herausgebildet, während das Maximum, als Folge der in dieser Jahreszeit häufigen Südstaulagen, auf den November vorverschoben ist. Von diesen Novemberniederschlägen profitieren auch das Goms und das Simplongebiet, wo bereits die insubrische Niederschlagsrhythmik mit einem Maximum im Frühsom-mer erkennbar ist.
Bioklimatisch von großer Bedeutung ist im weiteren die jahreszeitlicheVerteilung (Abb. 6, Tab. 4). Während nördlich der Alpen (Adelboden) die Hauptregenzeit auf die heißen Sommermonate fällt, zeigen die inneralpinen Meßstationen eine beson-dere Rhythmik. Bei allen Stationen des Mittelwallis kommt ein primäres Winterma-ximum (mediterran) sowie ein sekundäres MaWinterma-ximum in den Sommermonaten zum Vorschein. Diese Perioden weisen auch die größten Amplituden auf. Kennzeichnend sind im weiteren die geringen Frühjahrsniederschläge mit einem deutlichen Mini-mum im Mai. Diese jahreszeitliche Niederschlagsverteilung ist charakteristisch für kontinentale Klimagebiete.
324 Relative Luftfeuchtigkeit
Geringe Luftfeuchtigkeit kann erheblich zur Vergrößerung des Wasserstresses bei-tragen. Viele Pflanzen besitzen aber die Fähigkeit, die Transpiration bis zu einem bestimmten Maße nach der vorherrschenden Außenfeuchtigkeit zu regeln.
Tabelle 5 gibt Aufschluß über die mittleren relativen Luftfeuchtigkeiten. Die Mit-telwerte liegen durchwegs am Morgen infolge der nächtlichen Abkühlung am höch-sten und um 13.00 Uhr am tiefhöch-sten. DerTalboden des Mittelwallis (Turtmann) weist am Mittag insgesamt die geringsten und am Morgen infolge des Auftretens von Inver-sionslagen die größten Werte auf. Die übrigen Walliser Stationen zeigen untereinan-der kaum signifikante Unterschiede.
Der jahreszeitliche Verlauf der Mittelwerte um 13.00 Uhr von Turtmann zeigt ein deutliches Minimum im Frühjahr und Sommer und ein Maximum im Winter. Bei den übrigen Tageszeiten und Stationen sind die jahreszeitlichen Schwankungen geringer.
Der Vergleich der Stationen Montana und Adelboden (Alpennordseite) zeigt die größten Unterschiede für die abendlichen Messungen.
Eine Frequenzanalyse der relativen Luftfeuchtigkeit (Tab. 6) macht deutlich, daß niedrige Luftfeuchtigkeitswerte häufiger während der Vegetationsperiode auftreten.
Die Extremwerte liegen in dieser Zeit im Talboden tiefer als in Montana.
Diese Analyse zeigt, daß in tieferen Lagen niedrige relative Luftfeuchtigkeiten vermehrt zu einer Erhöhung des Wasserstresses führen.
Tabelle 5 Mittlere relative Luftfeuchtigkeiten (%) für die Periode 1974-1982
Station mü.M. Zeit J F M A M J J A s 0 N D Jahr
Total
07.00 86 84 84 82 83 83 85 90 90 90 87 88 86 Turtmann 622 13.00 66 59 46 43 45 48 47 53 51 51 62 67 54 21.00 80 70 58 48 51 52 51 55 62 75 78 85 64 Mittel 81 74 66 61 65 66 65 69 70 77 80 85 72
07.00 74 72 75 74 74 77 78 80 79 75 70 72 75 Montana 1495 13.00 64 60 60 54 55 56 56 59 59 61 61 63 59 21.00 72 66 64 56 57 57 56 59 64 69 67 71 63 Mittel 71 67 68 63 66 67 67 69 71 70 67 70 68 07.00 68 76 68 71 76 74 72 73 78 86 74 75 74 Fey 780 13.00 62 60 55 49 51 51 54 54 56 57 62 65 56 21.00 68 65 61 58 57 57 56 59 65 70 68 69 63 Mittel 68 67 65 63 64 64 64 67 69 71 69 70 74 07.00 71 74 73 76 75 77 78 82 80 75 71 68 75 Grächen 1617 13.00 55 53 52 49 51 51 49 53 52 53 54 54 52 21.00 70 70 68 61 61 60 59 66 71 71 69 67 66 Mittel 66 66 66 65 65 66 64 69 69 67 66 65 66 07.00 89 86 88 85 85 85 83 86 86 89 90 89 87 Reckingen 1325 13.00 74 65 60 52 54 53 49 50 51 59 65 76 59 21.00 78 70 66 59 60 59 55 57 57 69 75 81 65 Mittel 81 74 73 69 71 70 65 67 66 74 79 83 73 07.00 76 74 78 75 72 75 75 83 86 82 77 76 77 Ried 1480 13.00 60 51 51 45 49 50 49 52 53 56 56 64 53 21.00 75 74 74 66 65 67 66 75 82 82 76 75 73 Mittel 72 69 71 66 68 71 71 79 83 79 73 73 73 07.00 82 82 83 85 80 82 84 89 90 86 82 80 84 Adelboden 1355 13.00 68 61 61 59 62 64 64 65 64 65 68 70 64 21.00 82 81 81 78 78 81 81 84 85 85 81 80 81 Mittel 79 77 77 78 79 81 82 86 87 82 79 78 80
325 Nebel
Die Angaben über die Nebeltage (Sicht weniger als 1 km) wurden in verdankens-werter Weise von Dr. H. Wanner vom Geographischen Institut der Universität Bern zur Verfügung gestellt.
Während Nebel in anderen Gebieten eine Feuchtigkeitsquelle von geradezu vege-tationsbildender Wirkung darstellt (WALTER, 1970), ist dieser Faktor im Wallis prak-tisch ohne Bedeutung, wie Tabelle 7 zeigt. Im Talboden ist die Nebelhäufigkeit am geringsten. Am rechten Talhang auf der Höhe von Montana werden durchschnittlich 30 Nebeltage registriert. Die Nebelhäufigkeit am Nordhang ist nach Beobachtungen von BouET (1977) viel kleiner, und die unmittelbar nach Regenfällen oberhalb 1000 m ü. M. auftretenden Hangnebel sind viel seltener.
Tabelle 6 Frequenzanalyse der relativen Luftfeuchtigkeit
um 13. 00 Uhr der Stationen Turtmann und Montana in der Periode 1974-1982
Station Häufigkeits- J F M A M J J A s 0 N D
summe
%
Turtmann
Maximum 100 99 92 99 97 97 99 93 99 96 97 99 99 90 89 85 68 64 64 68 64 72 66 71 91 92 75 76 81 53 50 51 54 52 58 57 58 73 76 50 64 52 42 40 41 44 46 50 49 48 58 65 25 54 43 34 34 34 38 41 43 43 41 48 57 10 46 35 30 26 28 34 37 38 38 35 42 10 0 32 30 19 18 17 23 21 24 25 24 29 33 Montana
Maximum 100 100 99 99 99 100 98 97 97 92 99 100 99 90 91 92 87 81 85 82 78 86 81 84 94 93 75 75 78 72 67 66 65 65 71 69 69 82 74 50 57 57 54 51 50 54 54 58 57 54 58 52 25 45 45 43 43 43 45 45 47 50 45 45 38 10 37 36 35 38 36 40 40 40 42 36 38 30 Minimum 0 23 25 11 30 29 32 29 26 30 26 23 22
Tabelle 7 Monatliche Verteilung der Nebeltage von 1931 bis 1970
Station mü.M. J F M A M J J A s 0 N D Jahr
Total
Sion 542 1,8 1,2 0,4 0,1 0,1 0,1 0,2 0,3 0,3 0,5 1,5 1,8 8,4 Montana 1495 2,8 2,3 2,1 2,3 2,6 2,1 1,2 1,8 2,3 3,1 3,4 3,7 29,1 Leukerbad 1391 1,7 1,4 1,8 2,0 2,9 2,4 1,9 2,4 3,2 3,4 2,8 2,4 28,1 Grächen 1617 1,4 1,7 1,6 2,0 2,3 1,9 1,7 2,1 2,3 - 2,0 1,6 22,5 SaasFee 1785 0,2 0,2 0,1 0,2 0,3 0,2 0,1 0,2 0,5 0,6 0,5 0,2 3,2 Reckingen 1325 1,7 1,5 1,4 0,6 0,3 0,3 0,2 0,2 0,5 0,5 1,3 1,7 11,7
15
10
5
0
-5
-10
0e 20
15
10
5
0
-5
-10 0e 20
15
10
5
0
-5
-10
JAN FEB MAE APR MAI JUN JUL AUG SEP OKT NOV
Adelboden 1355 m.ü.M. 1931 - 1971
Montana 1495 m.ü.M. 1931 - 1971
Grächen 1617 m.ü.M. 1931 - 1971
Abbildung 7 a Statistische Verteilung der mittleren Monatstemperaturen für die Stationen Adelboden, Montana und Grächen.
DEZ
326 Temperaturl!erhältnisse
Neben der Feuchtigkeit und dem Licht bilden die Temperaturverhältnisse die we-sentlichen klimatischen Standortsfaktoren, die die Verbreitung oder Begrenzung von pflanzlichem und tierischem Leben bestimmen.
0e 20
15
10
5
0
-5
-10
0e 20
15
10
5
0
-5
-10
JAN FEB MAE APR MAI JUN JUL AUG SEP OKT NOV DEZ
Leukerbad 1391 m.ü.M. 1931 1971
Reckingen 1325 m.ü.M. 1931 -1971
Abbildung 7b Statistische Verteilung der mittleren Monatstemperaturen der Stationen Leukerbad und Reckingen.
3261 Mittlere Monatstemperaturen
In Tabelle 8 und Abbildung 7 sind die mittleren Monatstemperaturen und deren Verteilung dargestellt. Die größte Amplitude weist durchwegs der Monat Februar auf. Die starke Spreizung nach unten ist auf die extreme Kälteperiode im Februar 1956 zurückzuführen , welche sich genau über den ganzen Monat erstreckte. Die kleinsten Amplituden weisen die Monate Mai, Juni und November auf.
Der Jahresgang der Monatstemperaturen im Talboden des inneralpinen Fichten-waldgebietes (Reckingen) verläuft steiler, und die Temperaturen in den Wintermona-ten liegen signifikant tiefer. Sie weisen bedeuWintermona-tend größere Schwankungen auf als im Weißtannenverbreitungsgebiet (Leukerbad). Diese Charakteristik kommt beim Ver-gleich der Hangstationen kaum zum Ausdruck, da die Kaltluft in der Nacht abfließt.
Dies geht auch aus der maximalen Jahrestemperatur-Amplitude als Maß für die ther-mische Kontinentalität hervor (Tab. 8, vgl. auch Kap. 3263).
Die erhöhte Wärmegunst kontinental geprägter Gebiete geht aus dem Vergleich der Stationen Montana und Adelboden hervor.
Unter Verwendung der Temperaturwerte von Montana und der von BoUET (1977) ermittelten Temperaturgradienten wurden im weiteren die mittleren Monatswerte an der oberen Verbreitungsgrenze der Weißtanne ermittelt. Die mittlere J anuartem-peratur beträgt am Südhang auf 2100 m ü. M. -5,2°C, die Julitemperatur l0,8°C (Tab. 8).
3262 Minimumtemperaturen und Frostgefährdung
Der optimale Temperaturbe reich für die Photosynthese der Tanne liegt zwischen 14 und 20°C (LARCHER, 1976).
Pflanzenphysiologisch kardinale Punkte sind jene, die Extremsituationen betref-fen. Dies ist einerseits der Bereich zwischen der Temperatur , bei der erstmals Erfrie-rungen vorkommen, und dem Temperaturminimum für die Photosynthese,
anderer-Tabelle 8 Mittlere Monatstemperat uren und maximale jährliche Schwankung der Mitteltemperaturen ( Li T = T1u1i-TJan.)
Station mü.M. Periode J F M A M J J A s 0 N D Jahres- Jahre
s-mittel schwan -kung
Adelboden 1355 1931-71 -2,6 -2,2 0,8 4,7 8,9 12,2 14,2 13,4 10,7 6,2 1,7 -1,7 5,5 16,8 Montana 1495 1931-71 -2,3 1,6 1,3 5,0 9,2 12,5 14,7 13,9 11,4 6,8 1,9 -1,4 5,1 17,0 Grächen 1617 1931-71 -4,2 -3,4 -0,3 3,6 7,7 11,5 13,7 13,0 10,2 5,5 0,3 -3,2 4,5 17,9 Leukerbad 1385 1931-71 -2,9 -2,2 0,8 4,5 8,9 12,4 14,3 13,5 11,0 6,5 1,7 -1,9 5,6 17,2 Reckingen 1325 1931-71 -6,2 -4,4 -1,0 3,5 8,5 12,6 14,5 13,4 10,3 5,3 -0,4 -5,0 4,3 20,7 Südhang 1900 -4,2 -3,7 -1,1 2,5 6,6 9,9 12,1 11,5 9,2 4,8 0,1 -3,1 - -Südhang 2100 -5,2 -4,8 -2,2 2,5 5,3 8,5 10,8 10,2 8,0 3,8 -0,8 -4,0 -
-0e 15
Abbildung 8 Statistische Verteilung der monatlichen Temperaturminima nach Terminbeobachtungen in Leukerbad, Reckingen, Grächen
und absolute Minima in Montana.
DEZ
seits der Bereich zwischen dem Temperaturmaximum für die Nettophotosynthese und dem Beginn der Hitzeschädigung. BAUER et al. (1969) stellten bei fünfjährigen Weißtannen unbekannter Provenienz nach halbstündiger Einwirkung einer Tempe-ratur von 38 °C eine geringfügige Depression des Photosynthesevermögens nach Rückführung in Normaltemperatur fest. Bei 44 °C kam die Photosynthese vollständig zum Erliegen, und bei 48 °C erleidet die Pflanze erste Nekrosen. Temperaturen über 38 °C treten, als Folge ausgeprägter Windsysteme, im Bereich der Meßstationen nicht auf. Auf eine Analyse der monatlichen Temperaturmaxima wird daher verzichtet.
Der Kältetod immergrüner Pflanzen ist oft auf eine Dehydratation des Zellplas-mas bzw. einen Verlust der Semipermeabilität zurückzuführen (LEVITT, 1972). Auch die Zerstörung von lebendem Pflanzengewebe wegen extrazellulärer Eisbildung kann zu letalen Schädigungen führen (LEVITT, 1972). LEVITT (1958) unterscheidet zwei Arten der Kälteresistenz, einerseits die Erkältungsresistenz, d. h. Resistenz ge-gen Schädigunge-gen durch niedrige Temperaturen über dem Gefrierpunkt, anderer-seits die Frostresistenz, d. h. Resistenz gegen Schädigung durch Gefrieren. Die Fähig-keit, eine Frostperiode ohne Schaden zu überstehen, ist bei den Baumartenjahres-zeitlich stark verschieden (MAGNUSSEN, 1982).
Über die herkunftsbedingte Variation der Frostresistenz bei der Weißtanne weiß man noch sehr wenig (LöFTING, 1977).
Über den jahreszeitlichen Verlauf und die Variabilität der Monatsminima geben Tabelle 9 und Abbildung 8 Auskunft. Die größten Amplituden aller Stationen fallen auf die Wintermonate (Dezember bis März). Die kleinste Variabilität fällt in die Som-mermonate. Die tiefsten Extremwerte weist Reckingen mit der geringsten Höhen-lage auf. Die Hangstationen zeichnen sich durch erhöhte Schwankungen im Monat März aus, was in Grächen ausgeprägter zum Vorschein kommt. Die Extremwerte am Hang werden durch das Abfließen der Kaltluft in der Nacht gedämpft. Im Talboden werden die Minima verstärkt durch die Bildung nächtlicher Inversionen beJ gleichzei-tigem Bergwind im Tal und davon unabhängigem Abwind an den Hängen. Dies ge-schieht in allen heiteren Nächten unabhängig von der Wetterlage (URFER-HENNE-BERGER und TURNER, 1982).
Tabelle 9 Mittlere Monatsminima nach Terminbeobachtungen
(Adelboden, Grächen, Leukerbad, Reckingen) und absolute Minima (Montana)
Station mü.M. Periode J F M A M J J A s 0 N D
Adelboden 1355 1931-71 -14,8 -13,5 -10,3 -4,2 -0,3 4,0 6,1 6,0 1,8 -2,9 -8,2 -13,1 Leukerbad 1385 1931-71 -13,5 -11,9 -9,5 -4,3 0,2 4,5 6,2 5,4 2,5 -2,5 -7,0 -11,4 Reckingen 1325 1931-71 -19,4 -17,1-14,6 -6,2 -0,4 3,8 5,5 4,5 0,2 -5,5 -11,7 -17,6 Grächen 1617 1931-71 -14,7 -13,0 -10,3 -5,2 -1,2 3,0 4,7 4,8 1,6 -3,8 -8,2 -12,5 Montana 1495 1931-71 -13,6 -12,2 -9,9 -6,0 -2,1 2,0 4,3 4,4 1,8 -2,8 -7,3 -11,9
Wie die Untersuchungen von BURNAND (1976) bestätigen, besteht die größte Frostgefährdung im Talboden des Mittelwallis. Hier fehlt die Weißtanne aber aus anderen Ursachen.
Die Spätfrostresistenzwerte, welche MAGNUSSEN (1982) an fünfjährigen Weißtan-nen aus dem Schwarzwald (300-600 m ü. M.) ermittelte, werden selbst im inneralpi-nen Fichten-Taninneralpi-nenwaldgebiet (Montana, Leukerbad) zu Beginn der Vegetations-periode mehrfach unterschritten, wie Abbildung 8 zeigt. Die LT50-Werte (die Hälfte der getesteten Knospen ist tot) lagen im November zwischen -16,4 und-20,7°C. Im Frühjahr gingen die Werte von -12 auf
+
4 °C zurück, wobei ein hochsignifikanter Zusammenhang mit demAustriebzustand derTanne bestand. Dieser Vergleich weist auf beträchtliche provenienzbedingte Unterschiede hin. Das maximale Frostresi-stenzniveau am Sproßachsenkambium von fünfjährigen Tannen von -50°C (BAUER et al., 1971) wird nirgends unterschritten. Die Spätfrostgefährdung ist in den nieder-schlagsreicheren inneralpinen Fichtenwaldgebieten und in höheren Lagen geringer zu beurteilen , da die Lufttemperatur beim Ausapern um so höher liegt, je größer die zu schmelzende Schneemenge ist (GENSLER, 1946). Die Frühfrostgefährdung ist in-folge der starken nächtlichen Abkühlung im Spätsommer von geringer Bedeutung.Eine wirksame Erhöhung der Frosthärte wird nämlich bereits durch niedrige Tempe-raturen zwischen
+
2 und+
5°C erreicht, wodurch die Frosthärte bereits auf -26°C steigt (BAUER et al., 1971).Die Frostgefährdung ist deshalb innerhalb des natürlichen Areals der Weißtanne als gering zu beurteilen. Sie wirkt sich kaum entscheidend auf die Verbreitung der Weißtanne aus. Anbauversuche müssen über die Frostgefährdung im subatlantischen Tannen-Buchenwaldgebiet Aufschluß geben.
3263 Tägliche Extremtemperaturschwankungen
Kennzeichnend für eine große thermische Kontinentalität sind im allgemeinen große tägliche Extremtemperaturschwankungen ( Ll T = T max - T min).
Plötzliche Temperaturstürze selbst im Bereich über
+
5 und+
10 °C können bei Pflanzen warmer Klimate zu Erkältungsschäden (LEVITT, 1958) führen, und zwar als Folge einer plötzlichen Änderung der Membranpermeabilität (BERINGER et al., 1980). Bei der Tanne führen Kälte- und Hitzeschocks, die noch keine Gewebeschädi-gung verursachen, zu einer Blockierung des Photosynthesevermögens. Kälteschocks im Dunkeln führen zu einem vorübergehenden Anstieg der Dunkelatmung. Im Win-ter löst Abkühlung ebenfalls, in vermindertem Maße, einen Anstieg der Atmung aus (BAUER et al., 1969).Der Bedeutung dieser stoffwechselökologisch wichtigen Frage wird mit Hilfe der Analyse der Extremtemperaturschwankungen nachgegangen.
Abbildung 9 zeigt, daß die Tagesextreme bei weitem nicht in dem Ausmaße schwanken, wie dies aufgrund der orographischen Verhältnisse vermutet werden
-----------------·---- . --~----------- -------------------------------
---b. T JAN FEB MAE APR MAI JUN JUL AUG SEP OKT NOV DEZ
0 e 30
Reckingen 1325 m.ü.M. 1973 - 1981
0
e 30 Ried/Lötschental 1480 m.ü.M. 1974 - 1982
oe 3o Sion 542 m.ü.M. 1974 - 1982
.
::
0~~~~~~~~~~~~
0e 30
Monthey 395 m.ü.M. 1974 - 1982
::
0~~~~~~ .~~~~~
Abbildung 9 a Statistische Verteilung der täglichen Extremtemperaturschwankungen ( Ll T) für die Stationen Reckingen, Ried/Lötschental, Sion und Monthey.
JAN FEB MAE APR MAI JUN JUL AUG SEP OKT NOV DEZ t:,. T
OC 30
. · Adelboden 1355 m.ü.M. 1974 - 1982
0e 30
Montana 1495 m.ü.M. 1974 - 1982
20
10 0
~ ~ ~ ~ ~ ~ 9 ~ ~ ~ ~ ~
0
e 3
°
Fey (Basse-Nend.) 780 m.ü.M. 1971 - 1980 2010 0
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
~ ·~ ~ ~ ~
°C 3o Grächen 1617 m.ü.M. 1974 - 1982
20
10 0
~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~ ~
Abbildung 9b Statistische Verteilung der täglichen Extremtemperaturschwankungen für die Stationen Adelboden, Montana, Fey (Basse-Nendaz) und Grächen.
könnte. Auffallend ist wiederum die deutliche Zweiteilung zwischen Hangstationen (Fey, Grächen , Montana) und Talstationen (Reckingen , Ried, Sion, Monthey).
Der Vergleich der Hangstationen zeigt, daß Montana wohl die kleinsten Schwan-kungen aufweist, die Unterschiede zu Grächen im inneralpinen Fichtenwaldgebiet aber kaum von Bedeutung sind. Die Tagesextreme werden gedämpft durch das nächt-liche Abfließen der Kaltluft und in vermindertem Ausmaß tagsüber durch wenig aus-geprägte Aufwinde. Von den Talstationen weisen Reckingen und in kleinerem Um-fange Ried im Lötschental die größten Schwankungen auf. Im Talboden des Mittel-wallis sind die täglichen Temperaturamplituden gering, da die Tagesmaxima durch den ausgeprägten Talwind gestaucht werden. Das Tagesmaximum wird in Sion bereits am Mittag etwa um 11.00 Uhr erreicht (Dr. B. Primault , SMA, mündliche Mitteilung 1984). Die Tagesminima werden hingegen in heiteren Nächten infolge der Bildung von Inversionslagen vollständig erreicht. Die Unterschiede zu Monthey, im Über-gangsgebiet vom subkontinentalen zum subozeanischen Klimagebiet, sind gering.
Die große Kontinentalität des Walliser Klimas kommt in den täglichen Extrem-temperaturschwankungen nur in geringem Maße zum Ausdruck. Verstärkt tritt die-ser Effekt immerhin in den Tallagen der inneralpinen Fichtenwaldgebiete (Goms, Lötschental) auf, und zwar infolge der Bildung von ausgeprägten Inversionslagen , dem Fehlen oder nur noch schwachen Auftreten der Talwinde sowie dem Auftreten eines durch Seiten- und Nachbartäler verursachten Maloja-Effekts (NEININGER, 1982). Dieser führt, bei großräumigen Druckgradienten , als Folge einer differentiel-len Erwärmung, zu einer bis auf den Talgrund durchgreifenden Abkühlung (Berg-winde, z. B. Grimselwind). Diese äußert sich unter anderem in Phänomenen wie
«Grimsel-» und «Nufenenschlange » (LIECHTI, 1982).
Wie aus dieser Analyse µervorgeht , kommt den täglichen Extremtemperatur -schwankungen kaum entscheidende Bedeutung für die Verbreitung der Weißtanne zu.
Tabelle 10 Mittlere Länge der Vegetationsperioden nach GENSLER (1946)
Ort Höhe Periode Vegetationsperiode
mü.M .
327 Länge der Vegetationsperiode
Der phänologische Rhythmus einer Pflanze vom Zeitpunkt des jährlichen Austrie-bes bis zum Erreichen der Samenreife oder des winterlichen Ruhestadiums ist in be-trächtlichem Maße Ausdruck der - standörtlich modifizierten - Temperaturwirkung, wenngleich ihrem Verhalten auch eine innere Rhythmik zugrunde liegt (BUNNING, 1955).
Für die Definition der Vegetationsdauer bzw. deren Anfang und Ende werden da-her oft tda-hermische Schwellenwerte verwendet. Im vorliegenden Fall wurden die Län-gen der Vegetationsperiode aufgrund des langjähriLän-gen, mittleren Temperaturverlaufs graphisch ermittelt, wobei als Eintrittsmarke 7,5 °C im Frühling und als Austritts-marke 5 °C im Herbst (GENSLER, 1946) verwendet wurden. Für die Bestimmung der mittleren Vegetationszeit an der oberen Verbreitungsgrenze der Tanne wurden die mittleren Monatstemperaturen der Stationen Montana (Südhang) und Grächen (Nordhang) mit Hilfe der von BouET (1977) ermittelten Temperaturgradienten nach oben extrapoliert.
Die Länge der Vegetationsperiode (Tab. 10) beträgt in der mittleren Montanstufe am Südhang durchschnittlich 175 Tage. Sie beginnt am 5. Mai und endet am 27. Okto-ber. In den nördlichen (Leukerbad, 168 Tage) sowie in den südlichen Seitentälern (Grächen, 156 Tage) ist eine deutliche Verkürzung der Vegetationsperiode festzustel-len. Am deutlichsten ist die Abnahme im Oberwallis (Reckingen, 157 Tage). Die Ver-kürzung der Vegetationsperiode geht parallel mit einem deutlichen Absinken der Vegetationsstufen. Für die Obergrenze der Weißtannen-Krüppelzone wurde eine durchschnittliche Länge der Vegetationsperiode von gut 4 Monaten berechnet, wobei zu berücksichtigen ist, daß die Länge der Vegetationsperiode mit Hilfe des angewand-ten Berechnungsverfahrens infolge der verzögerangewand-ten Ausaperung mit zunehmender Höhe eher überschätzt wird. Im Vergleich dazu liegt die potentielle obere
Wald-Tabelle 11 Statistische Verteilung von Anfang, Ende und Länge der Vegetationsperioden
Wald-Tabelle 11 Statistische Verteilung von Anfang, Ende und Länge der Vegetationsperioden