miniatur|Pflanzenvielfalt auf über 2000 m Höhe miniatur|Das Edelweiß (Leontopodium alpinum) gilt als Wahrzeichen der Alpen. miniatur|Auch manche Enzian-Arten (hier Clusius-Enzian, Gentiana clusii) mit intensiver blauer Farbe sind als typische Alpenpflanzen bekannt.
Alpenflora bezeichnet alle Pflanzenarten, die im Bereich der Alpen oberhalb der Baumgrenze vorkommen. Da diese Grenze regional schwankt, werden auch Arten hinzugerechnet, die im Gebirge ihr Hauptverbreitungsgebiet besitzen, aber schon in der Tallage gedeihen.
Nach geographischer Lage und naturgeschichtlichen Einwanderungswegen ist die Zusammensetzung der Flora sehr unterschiedlich; manche Arten kommen nur punktuell vor. Die Zusammensetzung ist überdies von der Höhe abhängig, die in verschiedene ökologische Höhenstufen, oft mit gleitenden Übergängen, unterteilt wird. Im Übrigen spielen Bodenstruktur und Bodenzusammensetzung eine wichtige Rolle: Auf Kalk und Dolomit herrscht ein anderer Artenkomplex vor als auf Silikat; wo Kalk und Silikat aufeinandertreffen, entsteht meist eine große Artenvielfalt.
Als typische blühende Almwiesen gelten die Pflanzengesellschaften Borstgrasweide (Nardetum) und Blaugras-Horstseggenrasen (Seslerio-Semperviretum).
Alpenpflanzen, die von Bächen und Flüssen in tiefere Lagen verbracht werden, bezeichnet man als Alpenschwemmlinge.
Entstehung der Alpenflora miniatur|Der Himmelsherold (Eritrichium nanum) überlebte die Eiszeit auf eisfreien Gipfeln. Nach dem Rückzug des Urmeeres Tethys vor ca. 60 Millionen Jahren herrschte im mitteleuropäischen Raum ein feuchtes und subtropisches Klima, mit einer Jahresmitteltemperatur von 22 °C. Dieses rief einen artenreichen, vorwiegend immergrünen Bewuchs mit Palmen, Magnolien, Mammutbäumen, epiphytischen Bromelien und Sumpfzypressen hervor. Die nachfolgende Klimaverschlechterung und die Auffaltung der Alpen im jungen Tertiär führten zur Verdrängung dieser Tropengewächse. Kleinwüchsige Verwandte der damaligen Vegetation finden sich jedoch noch immer im Alpenraum, etwa die Schneeheide, die Hauswurzen und der Frauenmantel. Das neu entstandene Hochgebirge wurde in der Folgezeit auf vermutlich drei Wegen von bisher hier nicht vorkommenden Pflanzenarten besiedelt: Einwanderung und Anpassung von Tieflandgewächsen aus den Ebenen nördlich der Alpen (z. B. Habichtskraut) Zuwanderung aus anderen Gebieten mit alpinem Klima, vor allem aus Zentralasien (Altai, Himalaya): Hierzu zählen Steinbrecharten, Akeleien, Mannsschildarten, Alpenrosen, manche Enzianarten, Alpen-Mohn. Zuwanderung und Anpassung von Pflanzen aus dem Mittelmeerraum: Krokusse, Narzissen, Knabenkrautgewächse, Glockenblumen und andere.
Weitere einschneidende Veränderungen brachte die anschließende Epoche der Eiszeiten: Pflanzen wurden zum einen aus den Alpenhöhen in tiefere Lagen, zum anderen aus dem arktisch-skandinavischen Raum in den wärmeren Süden verdrängt. Die Tieflandflora starb weitestgehend aus. Die Alpenflora wurde vom nachrückenden Eis ins Vorland gedrängt. Im Extremfall betrug die eisfreie Zone zwischen den alpinen und den skandinavischen Gletschern nur einige hundert Kilometer, wodurch eine intensive Vermischung der Flora zustande kam. Die Verbreitung von z. B. Weiße Silberwurz (Dryas octopetala), Krautweide (Salix herbacea) und Gämsheide (Loiseleuria procumbens) wird daher als arktisch-alpin bezeichnet. Die Verdrängung vom Alpenhauptkamm nach Norden und Süden hatte überdies den Effekt, dass noch vorhandene Restbestände subtropischer Pflanzen (vor allem subtropische Baumarten) wegen natürlicher Barrieren (Mittelmeer im Süden, skandinavische Gletscher im Norden) ausstarben.
Auf eisfreien Inseln, so genannten Nunataks, innerhalb des alpinen Bereichs (etwa in den Tessiner Alpen, den Bergamasker Alpen oder den Julischen Alpen) hatten manche Pflanzenarten die Möglichkeit zum Überdauern der Kälteperiode. Diese Refugien sind daher noch heute besonders reich an alten Pflanzenarten, deren Ursprünge im Tertiär zu suchen sind. Tertiärrelikte sind z. B. der Spinnweb-Steinbrech (Saxifraga arachnoidea) im Gardasee-Gebiet und die Kärntner Wulfenie (Wulfenia carinthiaca) am Gartnerkofel.
In der Nacheiszeit erfolgte eine Rückwanderung der Vegetation in die zuvor vergletscherten Gebiete. Aus jener Zeit stammen die großen Waldbestände in den Alpen, wobei die Waldgrenze zeitweise um 300 bis 400 Meter höher lag als heute.
Anpassung an alpine Lebensbedingungen Alpenpflanzen sind gezwungen, sich an die besonderen Lebensbedingungen der Gebirgshöhen anzupassen. Dazu haben sie verschiedene Verhaltensweisen entwickelt, die sie von verwandten oder sogar von gleichen Arten in außeralpinen Regionen unterscheiden.
Auswirkung von Schnee im Hochgebirge miniatur|Rostblättrige Alpenrose (Belalp, Wallis) Das Vegetationsmuster in der waldfreien Stufe wird durch das lokale Relief geprägt. Dauer, Mächtigkeit und Dichte der Schneebedeckung sind bestimmende Faktoren für das Pflanzenwachstum. Durch Schneeverwehungen wird z. B. Schnee von den Kuppen weggeblasen, in den Mulden hingegen gesammelt, weshalb sich in Mulden und auf Kuppen unterschiedliche Gesellschaften ansiedeln.
Positiv ist, dass eine Schneedecke als Isolationsschicht wirkt, wobei Neuschnee infolge höheren Luftanteils besser isoliert als komprimierter Altschnee. Sie bietet auch Schutz vor einer Austrocknung, die Pflanzen mit wintergrünen Blättern deshalb besonders gefährdet, weil sie Wasser zur Photosynthese benötigen, das ihnen der gefrorene Boden verweigert. Auch schützt die Schneedecke die grünen Blätter vor der starken Strahlung im Gebirge, indem sie durch Reflexion an den Schneekristallen das Licht zurückwirft. Vorteilhaft für die Pflanzen ist außerdem der Schutz vor Winterstürmen mit Eiskristallen, welche die Pflanzen verletzen könnten.
Negativ wirkt sich aus, dass Winter und Schneefall die Vegetationszeit der Pflanzen verkürzen: Die Pflanzen sind gezwungen, in begrenzter Zeit zu blühen und sich fortzupflanzen sowie Winterreserven anzulegen. Außerdem hält die schneebedingte, relativ hohe Bodentemperatur (um 0 °C) Pflanzen aktiv, und sie veratmen gespeicherte Zuckervorräte. Negativ zu werten ist auch der Schneedruck, der auf den Pflanzen lastet, und die Gefahr, dass die Pflanzen durch rutschenden Schnee aus der Bodenverankerung gerissen werden.
miniatur|Bewimperte Alpenrose (Totes Gebirge, Nördliche Kalkalpen) Diese Umweltsituation hat zu verschiedenen Verhaltensweisen geführt. Einige Pflanzenarten werfen die Blätter ab, doch sind sie im Frühling dann gezwungen, neue auszubilden. Andere behalten ihre Blätter und fügen im Frühling nur wenige neue hinzu, wodurch sich die Photosyntheseleistung beschleunigt. Einige Pflanzenarten keimen völlig neu, sobald der Schnee schmilzt.
Beispiel Alpenrosen Die Alpenrosen (Rhododendron hirsutum und Rhododendron ferrugineum) haben sich an diese Bedingungen angepasst, indem sie bereits bei einem Drittel der maximalen Lichteinstrahlung die volle Photosyntheseleistung erbringen und zwischen 5 und 25 °C 80 % des Stoffgewinnes erzielen. Ihre lockere Wuchsform bietet dem Wind wenig Widerstand und hält damit die Temperatur im optimalen Bereich. Dafür besteht jedoch die Gefahr der Austrocknung. Im Unterschied zu anderen Pflanzen, die dichte Polster bilden, wie etwa der Gämsheide (Loiseleuria procumbens), muss die Wasserzufuhr aus dem Boden über die Wurzeln unbedingt gewährleistet bleiben.
Gegen ein Erfrieren hilft der Pflanze der Schneeschutz. So dominiert in Silikatgebieten die für Arvenwälderunterwuchs typische Rostblättrige Alpenrose (Rhododendron ferrugineum) an Stellen, wo die Schneedecke für Zirbelkiefer (Pinus cembra) zu lange anhält (und überdies auch auf Flächen, wo die Zirbelkiefer zur Weidelandgewinnung in alten Zeiten gerodet wurde). Entsprechend kommt in Kalkgebieten die Kalk liebende Bewimperte Alpenrose (Rhododendron hirsutum) entweder in Kombination mit Bergkiefer (Pinus mugo ssp. mugo) oder an lange schneebedeckten Stellen dominierend vor. Außerdem findet man sie auch auf Blockschutthalden, wo sie maßgeblich an der Stabilisierung und Bodenbildung beteiligt ist.
Klima und Mikroklima miniatur|Im Polster des Clusius-Fingerkrauts (Potentilla clusiana) herrscht ein spezifisches Mikroklima. Die klimatischen Bedingungen sind ausschlaggebend dafür, welche Pflanzenarten in einer Region vorherrschen. Das gilt insbesondere für die sehr unterschiedlichen Verhältnisse in den Alpen: In den tieferen Lagen sind die Temperaturen und die UV-Intensität gemäßigter als im Hochgebirge; die Nord- und Westseite der Alpen erhalten mehr Niederschläge als die Gebirgszüge im Süden und Osten; Nordhänge haben eine geringere Sonneneinstrahlung als solche, die nach Süden ausgerichtet sind. Diese überregionalen Auswirkungen werden häufig von sehr unterschiedlichen Mikroklimazonen überlagert, die auf engstem Raum aneinander stoßen. So haben etwa angrenzende Nord- und Südhänge aufgrund der unterschiedlichen Sonneneinstrahlung oft völlig verschiedene Vegetationen. Beeinflusst wird die Vegetation auch durch die unterschiedlichen Licht- und Windverhältnisse auf Wiesen, am Waldrand und im Wald selbst.
Um diesen Bedingungen zu trotzen, haben sich bei vielen alpinen Pflanzen unterschiedliche Abwehrmechanismen entwickelt: Polster- bzw. Rosettenwuchs (Stängelloses Leimkraut) Dichte Behaarung (Himmelsherold) Gedrungener Wuchs (Mannsschild) Wachsartige Überzüge (Mehlprimel)
Diese Mechanismen dienen vor allem zum Schutz vor Austrocknung, der insbesondere für nivale Pflanzen wichtig ist. Der Polsterwuchs ist insofern bemerkenswert, als hierdurch ein eigenes Mikroklima entsteht. Die Temperatur an der Oberfläche wird erhöht, und im Polster werden Humus und Wasser gespeichert. Gedrungener Wuchs verringert im Allgemeinen die Angriffsfläche für Wind. Ein weiterer Anpassungsmechanismus ist das gut ausgebildete Feinwurzelsystem der Gebirgspflanzen. Es ist bis zu fünfmal länger als das der Talpflanzen. Dadurch bedingt können sie die eher spärlichen Nährstoffe besser aufnehmen. Wachstum und Stoffwechsel funktioniert bei alpinen Pflanzen ebenfalls besser als bei den Talpflanzen, da sie mit geringeren Temperaturen und starken Temperaturschwankungen besser umgehen können.
Wasserbilanz Generell gilt der Alpenraum als ein Vegetationsgebiet mit überdurchschnittlich hoher Wasserversorgung. Allerdings gibt es vereinzelt Lagen, in denen nur geringe Niederschlagsmengen auftreten. Außerdem kann die Wasserspeicherung durch verschiedene Einflüsse negativ beeinflusst sein: Starker Wind beschleunigt die Verdunstung, Geröll und humusarmer Boden verhindern ein längeres Speichern von Wasservorräten. Daher haben einige Arten auch Wasser speichernde Blätter ausgebildet, wie die Hauswurz (Sempervivum) und der Mauerpfeffer (Sedum).
Vegetationsperiode Als Folge der kurzen Vegetationsperiode (in 2000 Metern Höhe höchstens zweieinhalb Monate, in 3000 Metern Höhe nur einige Wochen) halten sich in den Alpen meist nur mehrjährige Pflanzen. Als Ausnahmen sind jedoch zu nennen: Dunkler Mauerpfeffer (Sedum atratum), Schnee-Enzian (Gentiana nivalis) und Zwerg-Augentrost (Euphrasia minima). Auch bilden einige Pflanzenarten, die in der Ebene einjährig sind, in höheren Lagen ausdauernde Formen aus, etwa das Rispengras Poa annua.
Manche Pflanzen wehren sich gegen Frostgefahren, indem sie Kohlenhydrate anreichern. Dadurch sind sie fähig, mit grünen Blättern zu überwintern und unmittelbar nach der Schneeschmelze auszutreiben. Beispiele dafür sind viele Polsterstauden und Zwergsträucher. Andere bilden ihre Blütenknospen bereits im Spätsommer und blühen gleich nach dem Abschmelzen des Schnees. Typische Beispiele hierfür sind der Frühlings-Krokus (Crocus vernus), die Schneerose (Helleborus niger) und der Frühlingsenzian (Gentiana verna).