Ellenberg Indicator Values in JUICE 6.5 - Vegetationsanalyse ...
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Heike Culmsee & Florent Beck – Ergänzungen zum JUICE-Skript I – Stand: 08 Mai 2008 1Ellenberg Indicator Values in JUICE 6.5Heike Culmsee & Florent BeckAbt. Vegetationsanalyse & Phytodiversität, Albrecht-von-Haller Institut fürPflanzenwissenschaften der Universität GöttingenKontakt: heike.culmsee@bio.uni-goettingen.deA. GrundlagenÖkologische Gruppen sind aus dem Vergleich von Vegetation und Standort resultierendeGruppen von Pflanzensippen annähernd gleicher Existenz.Die ökologischen Zeigerwerte wurden von Prof. Dr. Heinz Ellenberg (Ellenberg et al., 2003)für Mitteleuropa auf Grundlage von langjähriger standortskundlicher Forschung entwickelt.Entlang eines Standortgradienten, der in mehrere Klassen unterteilt ist (Faktorenzahlen),werden die Arten entsprechend ihres ökologischen Verhaltens angeordnet. Das Vorkommender Arten wird dabei im Gefälle der Umweltfaktoren unter Freilandbedingungen, d.h. beistarker natürlicher Konkurrenz, betrachtet. Die Zeigerwerte sagen also nichts über die„Ansprüche“ (das physiologische Verhalten) aus.Die betrachteten Standortsgradienten beziehen sich auf klimatische Faktoren undBodenparameter:L Lichtzahl (Light)T Temperaturzahl (Temperature)K Kontinentalitätszahl (Continentality)F Feuchtezahl (Moisture)R Reaktionszahl (Reaction)N Stickstoffzahl (Nutrients)S Salzzahl (in JUICE nicht vorhanden)Übersicht über die Bedeutung der Zeigerwertzahlen für Mitteleuropa:
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Heike Culmsee & Florent Beck – Ergänzungen zum <strong>JUICE</strong>-Skript I – Stand: 08 Mai 2008 1<strong>Ellenberg</strong> <strong>Indicator</strong> <strong>Values</strong> <strong>in</strong> <strong>JUICE</strong> <strong>6.5</strong>Heike Culmsee & Florent BeckAbt. <strong>Vegetationsanalyse</strong> & Phytodiversität, Albrecht-von-Haller Institut fürPflanzenwissenschaften der Universität Gött<strong>in</strong>genKontakt: heike.culmsee@bio.uni-goett<strong>in</strong>gen.deA. GrundlagenÖkologische Gruppen s<strong>in</strong>d aus dem Vergleich von Vegetation und Standort resultierendeGruppen von Pflanzensippen annähernd gleicher Existenz.Die ökologischen Zeigerwerte wurden von Prof. Dr. He<strong>in</strong>z <strong>Ellenberg</strong> (<strong>Ellenberg</strong> et al., 2003)für Mitteleuropa auf Grundlage von langjähriger standortskundlicher Forschung entwickelt.Entlang e<strong>in</strong>es Standortgradienten, der <strong>in</strong> mehrere Klassen unterteilt ist (Faktorenzahlen),werden die Arten entsprechend ihres ökologischen Verhaltens angeordnet. Das Vorkommender Arten wird dabei im Gefälle der Umweltfaktoren unter Freilandbed<strong>in</strong>gungen, d.h. beistarker natürlicher Konkurrenz, betrachtet. Die Zeigerwerte sagen also nichts über die„Ansprüche“ (das physiologische Verhalten) aus.Die betrachteten Standortsgradienten beziehen sich auf klimatische Faktoren undBodenparameter:L Lichtzahl (Light)T Temperaturzahl (Temperature)K Kont<strong>in</strong>entalitätszahl (Cont<strong>in</strong>entality)F Feuchtezahl (Moisture)R Reaktionszahl (Reaction)N Stickstoffzahl (Nutrients)S Salzzahl (<strong>in</strong> <strong>JUICE</strong> nicht vorhanden)Übersicht über die Bedeutung der Zeigerwertzahlen für Mitteleuropa:
Heike Culmsee & Florent Beck – Ergänzungen zum <strong>JUICE</strong>-Skript I – Stand: 08 Mai 2008 2Zu beachten ist, dass die <strong>Ellenberg</strong>-Zeigerwerte jeweils nur regional anwendbar s<strong>in</strong>d. Esliegen jedoch für andere Teile Europas, z.B. Griechenland und Italien, bereits weitere Listenmit <strong>Ellenberg</strong>-Zeigerwerten vor (siehe Böhl<strong>in</strong>g et al. 2002, Godefroid & Dana, 2007, Pignatti2005).Weiterführende Literatur (Auswahl):Böhl<strong>in</strong>g, N., Greuter, W. & Raus, T. (2002) <strong>Indicator</strong> values for vascular plants <strong>in</strong> theSouthern Aegean (Greece). Braun-Blanquetia, 32: 1–109.Diekmann, M. (2003): Species <strong>in</strong>dicator values as an important tool <strong>in</strong> applied plant ecology -a review. Basic and Applied Ecology, 4: 493-506.<strong>Ellenberg</strong>, H., Weber, H.E., Düll, R., Wirth, V. & Werner, W. (2001): Zeigerwerte vonPflanzen <strong>in</strong> Mitteleuropa. Scripta Geobotanica 18, 3. Auflage, 262 S.Godefroid, S. & Dana, E.D. (2007): Can <strong>Ellenberg</strong>'s <strong>in</strong>dicator values for Mediterranean plantsbe used outside their region of def<strong>in</strong>ition? Journal of Biogeography, 34: 62–68.Pignatti, S., with coll. of Menegoni, P., Pietrosanti, S. (2005): Valori di bio<strong>in</strong>dicazione dellepiante vascolari della Flora d’Italia. Bio<strong>in</strong>dicator values of vascular plants of the Flora ofItaly. Braun-Blanquetia, 39: 3–95.Schwabe, A., Kratochwil, A. & Pignatti, S. (2007): Plant <strong>in</strong>dicator values of a highphytodiversitycountry (Italy) and their evidence, exemplified for model areas withclimatic gradients <strong>in</strong> the southern <strong>in</strong>ner Alps. Flora, 202: 339–349.B. Anwendung der <strong>Ellenberg</strong> <strong>Indicator</strong> Value Funktionen <strong>in</strong> <strong>JUICE</strong>Achtung :<strong>Ellenberg</strong>-Zeigerwerte können nur angezeigt werden, wenn e<strong>in</strong> Projekt mitAufnahme- und Artendaten geladen ist.1. Initialisierung der <strong>Ellenberg</strong> <strong>Indicator</strong> Value FunktionenDie Daten bezüglich der <strong>Ellenberg</strong> Zeigerwerte werden <strong>in</strong> <strong>JUICE</strong> <strong>6.5</strong> nicht automatischangezeigt. Sie müssen deshalb vor jede Bearbeitung e<strong>in</strong>geladen werden. Der <strong>Ellenberg</strong>-Datenimport erfolgt <strong>in</strong> Form e<strong>in</strong>er Datei <strong>in</strong> Textformat (*.txt).Hierbei wird im “<strong>Indicator</strong> <strong>Values</strong>”-Menü der Befehl “Initiation” gewählt. (Abb. 1).Abb. 1: “<strong>Indicator</strong> <strong>Values</strong>”-MenüIm geöffneten Fenster (Abb. 2, Pfeil 1) wird nun der “Initiation of <strong>in</strong>dicator values”-Buttongedrückt. Die Datei “ELLENB.txt” wird über die angezeigte Verzeichnisstruktur gesucht. DieDatei wurde bei der Installation von <strong>JUICE</strong> <strong>6.5</strong> im Programmordner abgelegt und ist beiStandard<strong>in</strong>stallation <strong>in</strong> folgendem Verzeichnis zu f<strong>in</strong>den: C:\Programme\<strong>JUICE</strong><strong>6.5</strong>\ELLENB.txt. Falls nur e<strong>in</strong>geschränkte Schreibrechte bestehen sollten, kann die Dateiauch <strong>in</strong> jedes beliebige Verzeichnis kopiert und dort <strong>in</strong>itialisiert werden.
Heike Culmsee & Florent Beck – Ergänzungen zum <strong>JUICE</strong>-Skript I – Stand: 08 Mai 2008 31Abb. 2: Initiation der <strong>Indicator</strong> <strong>Values</strong>Mitunter s<strong>in</strong>d nicht alle <strong>in</strong> den Aufnahmen vorkommenden Arten <strong>in</strong> der importierten Tabellevorhanden. Diese Arten s<strong>in</strong>d <strong>in</strong> roter Schrift gesetzt und die Indikator-Werte werden für sienicht angezeigt. Dies gilt <strong>in</strong> unserem Bielste<strong>in</strong>-Datensatz z.B. für den Dornigen WurmfarnDryopteris carthusiana. Über den Button „Manual selection of species“ können wirüberprüfen, ob die Art tatsächlich <strong>in</strong> der Liste fehlt (Abb. 3).Abb. 3: Manuelle Auswahl von ArtenEs öffnet sich <strong>in</strong> der rechten Hälfte der Registerkarte die vollständige Liste der DateiELLENB.txt. Über „F<strong>in</strong>d name“ kommen wir schnell zu den E<strong>in</strong>trägen zur GattungDryopteris. Es stellt sich heraus, dass die vollständige E<strong>in</strong>tragung <strong>in</strong> der ELLENB.txt Dateilautet:3787.Dryopteris carthusiana (sp<strong>in</strong>ulosa) 5 x 3 x 4 3
Heike Culmsee & Florent Beck – Ergänzungen zum <strong>JUICE</strong>-Skript I – Stand: 08 Mai 2008 4In unserer <strong>in</strong> <strong>JUICE</strong> h<strong>in</strong>terlegten Referenzartenliste GERMANSL.txt lautet jedoch der E<strong>in</strong>tragfür dieselbe Art:2032DRYOCAR Dryopteris carthusianaBei ersterem E<strong>in</strong>trag wird neben dem derzeit gültigen Namen Dryopteris carthusiana (Vill.)H.P.Fuchs noch <strong>in</strong> Klammern das Synonym Dryopteris sp<strong>in</strong>ulosa (O.F.Müller) Kuntzeangegeben. Damit s<strong>in</strong>d die Namen von <strong>JUICE</strong> nicht mehr kongruent erkennbar.Wir wählen im rechten Feld Dryopteris carthusiana (sp<strong>in</strong>ulosa)aus (Anklicken desNamens und darauf erfolgende Blau-Färbung) und ersetzen Dryopteris carthusiana überden Button „Replace“.Die Liste auf der l<strong>in</strong>ken Seite wird Art für Art auf Vollständigkeit überprüft und dieSynonyme ersetzt. Für Arten, die nicht bis zur Art bestimmt wurden, wie z.B. Betula species,kann dabei ke<strong>in</strong>e Angabe der Zeigerwerte erfolgen. Für e<strong>in</strong>ige Arten wurden bisher ke<strong>in</strong>e<strong>Ellenberg</strong>-Zeigerwerte ermittelt, so für Aesculus hipposcastanum L.Auch für Rubus fruticosus agg. gibt es ke<strong>in</strong>e Angaben. Wenn die Gattung Rubus bis zurKle<strong>in</strong>art bestimmt wurde, können die <strong>Ellenberg</strong>-Zeigerwerte manuell nachgetragen werden.Sie liegen <strong>in</strong> separater Liste <strong>in</strong> <strong>Ellenberg</strong> et al. (2001) vor.Ebenso liegen <strong>in</strong> <strong>Ellenberg</strong> et al. (2001) Listen für Moose und Flechten vor, die bisher nicht <strong>in</strong>die ELLENB.txt Datei <strong>in</strong>tegriert wurden und daher manuelle e<strong>in</strong>gefügt werden müssen.Dies soll hier am Beispiel des Mooses Dicranum scoparium (<strong>Ellenberg</strong> et al. 2001, S. 190)gezeigt werden (Abb. 4).Abb. 4: Manuelles E<strong>in</strong>fügen von <strong>Ellenberg</strong>-Zeigerwerten am Beispiel des Mooses Dicranumscoparium nach der Liste von <strong>Ellenberg</strong> et al. (2001)Für Dicranum scoparium tragen wir die Zeigerwerte: 5 x 5 4 4 untere<strong>in</strong>ander <strong>in</strong> dieFelder <strong>in</strong> der Mitte des Fensters e<strong>in</strong>. Beachten Sie, dass es <strong>in</strong> der Moos-Liste N-Werte nichtgibt.Wenn alle Arten <strong>in</strong> der Liste überprüft und die fehlenden <strong>Ellenberg</strong>-Zeigerwerte, soweitmöglich, ergänzt wurden, schließen Sie bitte das „<strong>Indicator</strong> <strong>Values</strong> – Initiation“ Fenster überden „OK“-Button.
Heike Culmsee & Florent Beck – Ergänzungen zum <strong>JUICE</strong>-Skript I – Stand: 08 Mai 2008 52. Anzeigen von <strong>Indicator</strong> <strong>Values</strong> für die ArtenJeweils e<strong>in</strong>er der ökologischen Zeigerwerte L, T, K, F, R oder N kann <strong>in</strong> <strong>JUICE</strong> artspezifischangezeigt werden.Wir stellen die Anzeige über das Menu „Species“ – „Species Data“ – „<strong>Indicator</strong> Value“ –Auswahl der verschiedenen <strong>Indicator</strong> <strong>Values</strong> e<strong>in</strong>. In der dritten Spalte (nach Artnamen undLayer) werden nun die jeweils gewählten <strong>Indicator</strong> <strong>Values</strong> angezeigt (Abb. 5).Abb. 5: Anzeigen von <strong>Indicator</strong> <strong>Values</strong> für die Arten.In den Fällen, <strong>in</strong> denen ke<strong>in</strong>e Angaben über den jeweiligen Zeigerwert vorliegen, wird dieZeichenfolge angezeigt (Abb. 6).Abb. 6: Anzeige von nicht vorhandenen Indikatorwerten.
Heike Culmsee & Florent Beck – Ergänzungen zum <strong>JUICE</strong>-Skript I – Stand: 08 Mai 2008 63. Berechnung von durchschnittlichen Zeigerwerten für AufnahmenÜber das Menü „<strong>Indicator</strong> <strong>Values</strong>“ – „Calculation for Relevés” verwandelt sich derMauszeiger <strong>in</strong> e<strong>in</strong> Fragezeichen, mit dem man auf e<strong>in</strong>e der Aufnahmen klicken kann.Es öffnet sich e<strong>in</strong> Fenster, <strong>in</strong> dem die durchschnittlichen <strong>Ellenberg</strong>-Zeigerwerte für dieausgewählte Aufnahme kalkuliert werden (Abb. 7).Abb. 7: Berechnung der Zeigerwerte für e<strong>in</strong>e bestimmte AufnahmeIn dem <strong>in</strong> Abb. 7 gezeigten Beispiel ist Light rot hervorgehoben. Fährt man mit der Maus überdie Bezeichnungen Light, Cont<strong>in</strong>entality etc., so verwandelt sich die Maus <strong>in</strong> e<strong>in</strong>enschwarzen, aufwärts zeigenden Pfeil (). Mit diesem Pfeil kann man jeden beliebigen derZeigerwert-Gruppen auswählen.Der jeweils rot markierte Zeigerwert kann über den Button „Add value LIGHT to the head“(oder entsprechend „Add value TEMPERATURE to the head“ etc.) <strong>in</strong> die Kopfzeile derTabelle geladen werden. Dort wird dieser Zeigerwert nicht nur für die ursprünglichausgwählte Aufnahme, sondern dann für alle Aufnahmen angezeigt. Der Kopf ließt sich <strong>in</strong>e<strong>in</strong>er Spalte von oben nach unten, z.B. 2.4.4. Export von <strong>Ellenberg</strong>-ZeigerwertenDer Button „Export <strong>Values</strong> for COLOR relevés” (Abb. 7) ermöglicht den Export für e<strong>in</strong>eausgewählte Anzahl von Aufnahmen, die zuvor <strong>in</strong> der Hauptansicht mit e<strong>in</strong>er bestimmtenFarbe markiert wurden. Falls jedoch nur e<strong>in</strong>e e<strong>in</strong>zige Farbe vorhanden ist (z.B. WHITE), dannkann über diese Funktion auch die vollständige Liste der <strong>Ellenberg</strong>-Zeigerwerte für alleAufnahmen exportiert werden.Achtung: Beachten Sie, dass jeweils die Farbe genannt wird, die <strong>in</strong> der Symbolleiste aktiv ist.Der Export erfolgt <strong>in</strong> Form e<strong>in</strong>er Text-Datei (ECOL.txt, Abb. 8).
Heike Culmsee & Florent Beck – Ergänzungen zum <strong>JUICE</strong>-Skript I – Stand: 08 Mai 2008 7Abb. 8: Exportierte ECOL.txt Datei.Die erste Zeile der Text-Datei enthält Namen von Variablen. Neben den <strong>Ellenberg</strong> <strong>Indicator</strong><strong>Values</strong> werden dabei auch die Aufnahme-Nummer und verschiedene Diversitäts-Indices (noof all species = richness; Shannon-Wiener <strong>in</strong>dex) exportiert.In der zweiten Zeile folgen die Werte für die erste Aufnahme, <strong>in</strong> der dritten Zeile für diezweite Aufnahme etc.Die Variablen/Werte s<strong>in</strong>d durch Semikola vone<strong>in</strong>ander getrennt (semikolon delimited textfile). Dies ermöglicht uns das problemlose E<strong>in</strong>lesen der Text-Datei <strong>in</strong> Excel über folgendeArbeitsschritte: Wir starten das Programm Microsoft-Excel über Start – Programme. Über Datei – Öffnen öffnen wir die Datei ECOL.txt. Hierbei muss der Dateityp „AlleDateien“ ausgewählt werden, damit auch die Text-Datei sichtbar wird. Es öffnet sich e<strong>in</strong> Textkonvertierungs-Assistent (Abb. 9).Abb. 9: Textkonvertierungs-Assistent <strong>in</strong> MS Excel Weiter – Auswahl von „Semikolon“ als Trennzeichen. Die Daten werden <strong>in</strong> das Excel- Spalten- und Zeilen-Format e<strong>in</strong>gelesen und könnenweiter ausgewertet werden.