Kapitel 2: Nordamerikanische Prärie

Wie viel Futter erzeugt die Prärie im ihrem mittleren und nördlichen Teil? In was für einem Klima wächst dort die Prärie?

Robert T. Coupland ist bei der Abteilung Ernte-Wissenschaft und Pflanzenökologie, an der Universität von Saskatoon, in Saskatoon, Saskatchewan, Kanada. Er berichtet in Natural Grasslands, Western Hemisphere, 1992 über die Gemischte Prärie, wo sie wächst:

Gemischte Prairie in SW Kanada und den westlichen USA, von Südost Alberta, Süd Saskatchewan und Südwest Manitoba; Ost Montana, West Dakota und West Süddakota; Ost Wyoming, ein Teil von West Nebraska; und ein Gürtel, der nach Süden durch Kansas läuft, Oklahoma und bis nach Texas. Diese Gemischte Prärie liegt ganz innerhalb der Großen Prärie. Sie erstreckt sich von Norden nach Süden etwa 2600 km weit (von etwa 52° bis 29°N). – R.T. Coupland (1992:151).

Die folgenden beiden Stellen und klimatischen Daten stammen auch aus dem Band Natural Grasslands, Western Hemisphere 1992 Tabelle 10.1: ausgewählte klimatische Faktoren an IBP Forschungsstellen im Gebiet der Gemischten Prärie.

Dickinson

In südwestlichem Nord Dakota. 46°53´N, 102°49´W. Höhe über dem Meeresspiegel 830 m. Mittlerer Jahresniederschlag 403 mm. Mittlere jährliche Lufttemperatur 4.1°C. Mittlere Juli Lufttemperatur 21.1°C. Potentielle Evapotranspiration 584 mm im Jahr an der Erdoberfläche. 584 mm : 16.95 = 34.45 kcal.cm².yr Nettostrahlung an Erdoberfläche. Im Jahr 1970 wuchs dort 320 gDM/m². 320 gDM/m².yr : 584 mm ppt.Jahr = 0.5479452055 gDM/m².Jahr.

Cottonwood

Bei 43°57´N, 101°52´W, im mittleren Teil von Süd Dakota. Höhe über dem Meeresspiegel 744 m. Mittlerer Jahresniederschlag 360 mm. Mittlere jährliche Lufttemperatur 8.5°C. Mittlere Juli Lufttemperatur 23.7°C. Potentielle Evapotranspiration 703 mm im Jahr. 703 : 16.95 = 41.47 kcal.cm².yr Nettostrahlung an Erdoberfläche. Oberirdische Pflanzenproduktion im Jahr 1970 = 210 gDM/m². Oberirdische Pflanzenproduktion im Jahr 1971 = 312 gDM/m².

210 gDM/m².Jahr : 360 mm ppt.Jahr = 0.5833333 gDM m²/mm ppt.Jahr

312 gDM/m².Jahr : 360mm ppt.Jahr = 0.8666666 gDMm²/mm ppt.Jahr

Der Durchschnitt beider Stellen: 0.725 gDMm²/mm ppt.Jahr

Nach: Robert T. Coupland (1992:152, 163) Tabelle 10.1, 10.2.

Grasende Prärie-Bisons auf einer Bisonfarm im Süden Kanadas im Winter. Aus: Bison Pastures and Grazing Management (1998:7), herausgegeben von Grazing and Pasture Technology Program (GAPT).

Nördliche Große Prärie, Süd Kanada

Wie viel oberirdische pflanzliche Trockenmasse wächst jetzt auf dem einheimischen Weideland der südlichen Prärie-Provinzen Kanadas? Wie können wir das von der Bestandsdichte der Huftierbiomasse, in Hektaren je Tiereinheit im Monat aus errechnen? Und bei wie viel Jahresniederschlag wächst dieses Gras dort? Wie groß ist dort die jährliche solare Nettostrahlung an der Erdoberfläche?

Meine Berechnungen beruhen auf den folgenden Quellen: Management of prairie rangeland 1981, veröffentlicht von der Saskatchewan Abteilung für Landwirtschaft, in Weyburn, Saskatchewan. Von S. Smoliak und A. Johnston, Forschungsstation, Lethbridge, Alberta. M. R. Kilcher, Forschungsstation, Swift Current, Saskatchewan, und R. W. Lodge, Abteilung Regionale Wirtschaftliche Ausdehnung, Regina, Saskatchewan. Nach der Tabelle 1, Wetterdaten von sechs Stellen, und Tabelle 6. Diese Landkarte zeigt an, wie viel Huftierbiomasse dort auf wie vielen Hektaren einheimischen Weidelandes (native grasslands) in den südlichen Prärieprovinzen Kanadas leben kann. Und zwar in ha/AUM. Das heißt Hektar je Tiereinheit im Monat.

Die Nettostrahlung an der Erdoberfläche stammt hier aus Climates of North America, World Survey of Climatology, Bd. 11, 1974 S. 116 Abb. 29, von R. A. Bryson und F. K. Hare (Eds.). Der Begriff gDM/m².yr bedeutet hier: Gramm oberirdische pflanzliche Trockenmasse je Quadratmeter im Jahr. Und mm ppt.Jahr  bedeutet hier: Millimeter Niederschlag im Jahr. Eine Tiereinheit im Monat (AUM) ist hier ein 450-kg Kuh. Sie braucht 350 kg Trockenmasse im Monat. Diese 350-kg Trockenmasse entspricht 55% der jährlichen oberirdischen Pflanzenproduktion. Die anderen 45% oberirdische Pflanzenproduktion (286-kg Trockenmasse) bleiben bis zum nächsten Jahr stehen, als Reserve (carry-over), damit die Pflanzendecke gesund bleibt. Insgesamt ist das dann 636 kgDM/ha.Jahr.

Wir werden jetzt annehmen, dass diese 636-kg oberirdische pflanzliche Trockenmasse dort auf einem Hektar im Jahr wächst. Wie viel ist das dann je Quadratmeter im Jahr? Ein Hektar hat 10.000 m². Dann muss auf diesem Weideland 63.6 gDM/m² im Jahr wachsen.

Die Tabelle 3 in management of prairie rangeland (1981:18) zeigt die oberirdische pflanzliche Trockenmasse-Produktion an zwei Stellen in der Gemischten Prärie und der Fescue Prärie im Südlichen Kanada. Wie viele Hektar einheimisches Weideland braucht man dort, um eine Tiereinheit im Monat zu ernähren. Wo diese verschiedenen Arten einheimischen Weidelandes jetzt auf der Prärie im südlichem Kanada wachsen, zeigt uns die Landkarte in dem Werk Natural Grasslands (1992:148) Abb. 9.1. (Robert T. Coupland, Ed.)

Diese Karte in management of prairie rangeland (1981:18) Bild 6 zeigt uns die oberirdische Trockenmasse-Produktion an zwei Stellen der Gemischten Prärie und der Fescue-Prärie in Südkanada. Und wie viele Hektare natürliches Weideland man dort braucht, um eine Tiereinheit einen Monat lang zu ernähren. Wo diese verschiedenen Arten des natürlichen Weidelandes jetzt in der Prärie Südkanadas wachsen, zeigt uns die Karte in Natural Grasslands (1992:148) Abb. 9.1 (Robert T. Coupland, Hrsg.)

Bestandsdichte, in Hektar je Monat, auf dem natürlichen Weideland der Prärie Provinzen (1 Hektar = 2.47 Morgen). 1. Leicht punktiere Fläche: mehr als 1.8 ha. 2. am dunkelsten punktiere Fläche: 1.3 – 1.8 ha. 3. Heller punktiert: 0.92 – 1.2 ha. 4. Dunkler punktierte Fläche: weniger als 0.91 ha je Tiereinheit im Monat.

Prärie-Bisons auf ihrer Sommerweide auf einer Bison-Ranch im Süden Kanadas. Aus: Bison Pastures and Grazing Management (1998:5), herausgegeben von Grazing and Pasture Technology Program (GAPT).

Gemischte Prärie der Stipa-Bouteloua Art: Stelle 1

Von management of prairie rangeland (1981:11, und Tabelle 3). Bis zu etwa 53°N in S Saskatchewan und SE Alberta, 100-115°W. Dort braucht man 1.8 Hektar, um eine Tiereinheit im Monat zu ernähren (1.8 ha/AUM). Jährlicher Niederschlag 250-350 mm, durchschnittlich 300 mm im Jahr. Jährliche Nettostrahlung an der Erdoberfläche etwa 35 kcal cm² im Jahr. 1.8 ha/AUM ist dann 35.0 gDM/m².Jahr : 300 mm ppt.Jahr = 0.167 gDM.m²/mm ppt.Jahr

Gemischte Prärie der Stipa-Bouteloua Art: Stelle 2

Von management of prairie rangeland (1981:15). (1981:11, und Tabelle 3) bis zu etwa 53°N in S Saskatchewan und SE Alberta, 100-115°W. 1.4 ha/AUM = 45.0 gDM/m².Jahr. Jährlicher Niederschlag weniger als 350 mm. 35 kcal.cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche im Jahr. 45.0 gDM/m² : 350 mm.ppt.Jahr = 0.128 gDM m²/mm ppt.Jahr. Der Durchschnitt beider Stellen ist hier 0.1475 gDM m²/mm ppt.Jahr

Gemischte Prärie der Stipa-Bouteloua-Agropyron Art: Stelle 1

In Süd Saskatchewan und Südost Alberta, nahe 53-55°N, 100-115°W. Etwa 35 kcal cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche im Jahr. Jährliche oberirdische pflanzliche Trockenmasse-Produktion 560 kg/ha. Das ist 56.0 gDM/m² im Jahr. Man braucht dort 1.1 Hektar dieses einheimischen Weidelandes, um eine Tiereinheit einen Monat lang zu ernähren (1.1 ha/AUM). Jährlicher Niederschlag ist weniger als 350 mm im Jahr. 56.0 gDM/m² : 350 mm ppt = 0.16 gDM.m²/mm.ppt im Jahr

Gemischte Prärie der Stipa-Bouteloua-Agropyron Art: Stelle 2

Im südlichen Saskatchewan und SE Alberta, bei 53-55°N, 100-115°W. Etwa 35 kcal cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche im Jahr. Jährliche oberirdische Pflanzenproduktion 730 kg/ha = 73.0 g/m².Jahr. Dort braucht man 2.2 ha/AUM. 73.0 gDM/m² : 350 mm ppt =0.208 gDM.m²/mm ppt.Jahr. Der Durchschnitt beider Stellen ist 0.184 gDM m²/mm ppt.yr

Fescue Prärie: Fescua scabrella : Stelle 1

Von management of prairie rangeland (1981:15). Bis zu etwa 53°N, 123°W. Südliche Hälfte vom mittleren Teil von Alberta, östlich des Felsen Gebirges (Rocky Mountains), ein schmaler Streifen, und im unteren Drittel von Saskatchewan, auch ein schmaler Streifen, von Ost nach Westen laufend, nahe 53°N. Etwa 33 kcal.cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche im Jahr. 460-560 mm.ppt, durchschnittlich 510 mm ppt.Jahr. 900 kg/ha = 90 gDM/m².yr. Eine Tiereinheit braucht dort 1.8 ha einheimisches Weideland (1.8 ha/AUM). 90.0 gDM/m² : 510 mm ppt = 0.176 gDM m²/mm ppt.Jahr

Fescue Prärie: Fescua scabrella: Stelle 2

Von management of pairie rangeland (1981:15). Bis zu etwa 53°N, 123°W. Südliche Hälfte im mittleren Teil von Alberta, östlich des Felsen Gebirges (Rocky Mountains), ein schmaler Streifen, und im unteren Drittel von Saskatchewan, auch ein schmaler Streifen, vom Osten nach Westen laufend, nahe 53°N. Etwa 33 kcal cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche im Jahr. 460-560 mm ppt, durchschnittlich 510 mm ppt.Jahr. 1400 kgDM/ha = 140 gDM/m².yr. Eine Tiereinheit braucht hier 1.1 Hektar einheimisches Weideland, um dort einen Monat zu leben (1.1 ha/AUM). Das ist 140 gDM/m².Jahr. 140 gDM/m² : 510 mm ppt = 0.274 gDM.m²/mm ppt.Jahr. Der Durchschnitt beider Stellen ist 0.225 gDM.m²/mm ppt.Jahr

Anderes Prärie-Weideland in Süd Kanada

Die folgenden Stellen sind auch aus management of pairie rangeland (1981:8) Tabelle 1, jährlicher Niederschlag, und die Karte, Abbildung 6 zeigen uns, wie viel einheimisches Weidegebiet dort eine Tiereinheit im Monat in Kanadas Prärie Provinzen braucht (ha/AUM), in (1981:17) Abb. 6. Die jährliche durchschnittliche Nettostrahlung an der Erdoberfläche stammt aus Climates of North America, World Survey of Climaology, Bd. 11 (1974:116) Abb. 29, von R. A. Bryson und F. K. Hare (Eds.)

Lacombe, Alberta

Nahe 56°N, 113°W, SW von Edmonton. Etwa 33 kcal.cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche im Jahr. 452 mm.ppt.Jahr. Eine Tiereinheit braucht dort weniger als 0.91 ha einheimisches Weideland im Monat (0.91 ha/AUM). Das ist 699 kg/ha Trockenmasse/AUM (55% verzehrt und 45% Reserve) = 69.6 gDM/m² im Jahr. 69.9 gDM/m²: 452 mm.ppt = 0.155 gDM m²/mm.ppt Jahr.

Lethbridge, Alberta.

Etwa bei 49°N, 113°W, im südlichen Alberta. Etwa 40 kcal.cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche. 411 mm ppt.Jahr. .92-1.2 ha/AUM, durchschnittlich 1.06 ha/AUM = 674 kg/ha = 67.4 gDM/m².Jahr. 67.4 gDM/m² : 411 mm ppt.Jahr = 0.164 gDM m²/mm ppt.Jahr

Brandon, Manitoba,

Nahe 50°N, 98°W, östlich von Winnipeg. 452 mm ppt.Jahr. Etwa 40 kcal.cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche im Jahr. Weniger als 0.91 Hektar einheimisches Weideland braucht man dort, um eine Tiereinheit einen Monat zu ernähren (0.91 ha/AUM). Das ist 699 kg/ha oder 69.9 gDM/m².Jahr. 69.9 gDM/m² : 452 mm ppt = 0.155 gDM m²/mm ppt.Jahr.

Swift Current, Saskatchewan,

Nahe 51°N, 108°W, westlich von Regina, im südlichen Saskatchewan. Etwa 37 kcal.cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche. 358 mm ppt.Jahr. Weniger als 0.91 ha/AUM. Das ist 69.9 gDM/m².Jahr. 69.9 gDM/m² : 351 mm ppt = 0.196 gDM m²/mm ppt.Jahr.

Prärie-Bisons auf einer Wiese im Süden Kanadas, auf einer Bison-Ranch. Aus: Bison Pastures and Grazing Management, herausgegeben von Grazing and Pasture Technology Program (GAPT) (1998:1)

Felsengebirge, Dickhornschaf-Gebiet

Trockenes Weideland und wie viel Futter dort wächst (gDM.m²/mm.ppt.Jahr). Aus: Range ecology of Rocky Mountain bighorn sheep in Canadian national parks. Von John G. Stelfox, Canadian Wildlife Service, Berichtfolgen 39, 1976: Erforschtes Gebiet: mit Dickhornschafen in West Kanada, in Alberta an der Grenze von Alberta/Britisch Kolumbien. Weideland, das auf Talböden wächst, auf Gebirgsgipfeln und Graten und auf Hängen.

Waterton Seen Nationalpark

49°04´N, 113°57`W, 1295 m über dem Meer. Mittlere Jahrestemperatur 5.0°C. Mittlerer Niederschlag im Jahr 1075 mm. Etwa 38 kcal cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche im Jahr. Produktive Rauhe Fescue (Festuca scabrella). Davon lebt dort hauptsächlich das Dickhornschaf, aber auch einige Maultierhirsche und Elks (Wapiti). 619 kg/ha DM.Jahr (61.9 gDM/m².Jahr) (oberirdisches Futter im Jahr erzeugt). 61.9 gDM/m².Jahr : 1075 mm ppt.Jahr = 0.05758139535 gDM.m²/mm ppt.Jahr.

Banff Nationalpark

51°11´N, 115°34´W, 1383 m über dem Meer. 2.1°C mittlere Jahrestemperatur. Etwa 35 kcal cm² Nettostrahlung an Erdoberfläche im Jahr. 469 mm mittlerer Niederschlag im Jahr. Produktive Rauhe Fescue-Segge (Carex spp.). Dickhornschaf, Elk (Wapiti) und einige Maultierhirsche leben davon. 474 kgDM/ha.Jahr = 47.4 gDM/m².Jahr (oberirdisches Futter im Jahr erzeugt). 47.4 gDM/m².Jahr : 469 mm ppt.Jahr = 0.1010660981 gDM.m²/mm ppt.Jahr.

Jasper Nationalpark

Unproduktives einheimisches Weideland, mit Seggen-Weizengras–wildem Roggen. Dickhorn Schafe und einige Elks (Wapitis) und Hirsche leben davon. Etwa 33 kcal cm².yr solare Nettostrahlung an Erdoberfläche. 52°53´N, 118°04´W, 1050 m über dem Meer. Mittlere Jahrestemperatur 3.0°C. 406 mm mittlerer Jahresniederschlag. 225 kg DM/ha.Jahr = 22.5 gDM/m².Jahr (oberirdisches Futter im Jahr erzeugt). 22.5 gDM/m².Jahr : 406 mm ppt.Jahr = 0.05541871921 gDM.m²/mm ppt.Jahr. - John G. Stelfox (1976:10, 14, 25)

Bison-Bullen im Yellowstone Park im Winter bei den heißen Quellen. Foto von T. D. Brock. In: Brock Biology of Microorganisms (1997:3)