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With 9 figures MICHAEL KLINGE, JÜRGEN BÖHNER and FRANK LEHMKUHL Zusammenfassung: Klimaverhältnisse, Schnee-und Waldgrenzen im Altai Gebirge, Zentralasien In den dünn besiedelten Gebieten Zentral-und Hochasiens besteht nur ein weitmaschiges Netz von meteorologischen Messstationen. So muss bei einer flächenhaften Analyse der klimatischen Verhältnisse über große Gebiete hinweg interpoliert werden. Ein hervorragender Ansatz zum Schließen dieser Informationslücke erschließt sich aus der räumlichen Verbreitung von unterschiedlichen geoökologischen Landschaftseinheiten, die an spezifische klimatische Parameter gebunden sind. Mit Hilfe eines räumlich hochauflösenden, relief-parametrisierten Klima-Analysemodells können geoökologische Grenzen und Höhenstufen, wie z.B. Gletscher-, Wald-und Wüstenregionen ausgewiesen werden. Die Validierung des Modells erfolgt durch empirisch ermittelte Proxydaten, die auf der Basis von topografischen Karten, Luftbildern, Geländeuntersuchungen und Literaturangaben gewonnen werden. Auf diesem Wege können auch klimatische Grenzwerte bestimmt werden, die das räumliche Muster von Vegetationsgesellschaften und klimageomorphologischen Formungs-und Prozessregionen bedingen. Das Untersuchungsgebiet befindet sich im nördlichen Zentralasien und erstreckt sich vom Altai-Gebirge im Westen bis in das Changai-Gebirge im Osten. Dieser Bereich liegt an der Grenze zwischen der sibirischen Taiga im Norden und den Steppen und Wüstenregionen im Süden. Hier bildet die Gebirgswaldsteppe einen Saum zwischen dem borealen Waldgürtel und den zentralasiatischen Trockengebieten. Diese Landschaftseinheit wird durch die ausschließlich auf nordgerichteten Hängen verbreiteten Lärchenwälder (Larix sibirica) geprägt. Die Südhänge werden von Gebirgs-Steppenvegetation eingenommen. Die geringere solare Einstrahlungssumme auf den nordexponierten Hängen reduziert die Evapotranspiration an diesen Standorten. Tiefe Luft und Boden-Temperaturen begünstigen das Auftreten von diskontinuierlichem Permafrost. Das führt zu einer besseren Wasserversorgung im Boden und die genügsamen Lärchen können trotz Jahresniederschlägen von unter 200 mm/a gedeihen. Während die obere Waldgrenze allgemein durch niedrige Sommertemperaturen geprägt ist, wird im zentralasiatischen Trockengürtel die untere Begrenzung des geschlossenen Waldes durch geringe Niederschlagssummen hervorgerufen. Die Anzahl von verschiedenen Baumarten wächst ähnlich wie die vertikale Mächtigkeit des Waldgürtels mit der Zunahme der Niederschläge. An der westlichen Abdachung des Altai-Gebirges steigt die obere Waldgrenze steil von 1.000 auf 2.000 m an. Im zentralen und südlichen Altai liegt sie in einer relativ konstanten Höhe zwischen 2.400 und 2.600 m und erreicht stellenweise bis zu 2.800 m. Im nördlichen Altai, im Sayan und im östlichen Khan Khukhiyn-Gebirge liegt die obere Waldgrenze unter 2.200 m. Die untere Waldgrenze steigt stetig von 800 m im Westen und Norden bis auf 2.220 m im trockenen Zentrum des Altais an. Demgegenüber weist sie im südlichen Altai einen steilen Anstieg ...

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Abstract. In northern Mongolia, at the southern boundary of the Siberian boreal forest belt, the distribution of steppe and forest is generally linked to climate and topography, making this region highly sensitive to climate change and human impact. Detailed investigations on the limiting parameters of forest and steppe in different biomes provide necessary information for paleoenvironmental reconstruction and prognosis of potential landscape change. In this study, remote sensing data and gridded climate data were analyzed in order to identify main distribution patterns of forest and steppe in Mongolia and to detect environmental factors driving forest development. Forest distribution and vegetation vitality derived from the normalized differentiated vegetation index (NDVI) were investigated for the three types of boreal forest present in Mongolia (taiga, subtaiga and forest-steppe), which cover a total area of 73 818 km 2 . In addition to the forest type areas, the analysis focused on subunits of forest and nonforested areas at the upper and lower treeline, which represent ecological borders between vegetation types. Climate and NDVI data were analyzed for a reference period of 15 years from 1999 to 2013.The presented approach for treeline delineation by identifying representative sites mostly bridges local forest disturbances like fire or tree cutting. Moreover, this procedure provides a valuable tool to distinguish the potential forested area. The upper treeline generally rises from 1800 m above sea level (a.s.l.) in the northeast to 2700 m a.s.l. in the south. The lower treeline locally emerges at 1000 m a.s.l. in the northern taiga and rises southward to 2500 m a.s.l. The latitudinal gradient of both treelines turns into a longitudinal one on the eastern flank of mountain ranges due to higher aridity caused by rain-shadow effects. Less productive trees in terms of NDVI were identified at both the upper and lower treeline in relation to the respective total boreal forest type area. The mean growing season temperature (MGST) of 7.9-8.9 • C and a minimum MGST of 6 • C are limiting parameters at the upper treeline but are negligible for the lower treeline. The minimum of the mean annual precipitation (MAP) of 230-290 mm yr −1 is a limiting parameter at the lower treeline but also at the upper treeline in the forest-steppe ecotone. In general, NDVI and MAP are lower in grassland, and MGST is higher compared to the corresponding boreal forest. One exception occurs at the upper treeline of the subtaiga and taiga, where the alpine vegetation consists of mountain meadow mixed with shrubs. The relation between NDVI and climate data corroborates that more precipitation and higher temperatures generally lead to higher greenness in all ecological subunits. MGST is positively correlated with MAP of the total area of forest-steppe, but this correlation turns negative in the taiga. The limiting factor in the forest-steppe is the relative humidity and in the taiga it is the snow cover distribution. The subtaiga represents a...

The boreal forest biome represents one of the most important terrestrial carbon stores, which gave reason to intensive research on carbon stock densities. However, such an analysis does not yet exist for the southernmost Eurosiberian boreal forests in Inner Asia. Most of these forests are located in the Mongolian forest-steppe, which is largely dominated by Larix sibirica. We quantified the carbon stock density and total carbon pool of Mongolia's boreal forests and adjacent grasslands and draw conclusions on possible future change. Mean aboveground carbon stock density in the interior of L. sibirica forests was 66 Mg C ha(-1) , which is in the upper range of values reported from boreal forests and probably due to the comparably long growing season. The density of soil organic carbon (SOC, 108 Mg C ha(-1) ) and total belowground carbon density (149 Mg C ha(-1) ) are at the lower end of the range known from boreal forests, which might be the result of higher soil temperatures and a thinner permafrost layer than in the central and northern boreal forest belt. Land use effects are especially relevant at forest edges, where mean carbon stock density was 188 Mg C ha(-1) , compared with 215 Mg C ha(-1) in the forest interior. Carbon stock density in grasslands was 144 Mg C ha(-1) . Analysis of satellite imagery of the highly fragmented forest area in the forest-steppe zone showed that Mongolia's total boreal forest area is currently 73 818 km(2) , and 22% of this area refers to forest edges (defined as the first 30 m from the edge). The total forest carbon pool of Mongolia was estimated at ~ 1.5-1.7 Pg C, a value which is likely to decrease in future with increasing deforestation and fire frequency, and global warming.

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