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Reduktion der Bearbeitereffekte bei der Analyse von Vegetationserhebungen

Wiederholungen von Vegetationserhebungen sind wichtig, um zeitliche Veränderungen der biologischen Vielfalt und der Umweltbedingungen zu erfassen. Vegetationserhebungen sind jedoch anfällig für verschiedene Fehlerquellen. Diese gilt es zu minimieren und alternative Ansätze für die Analyse der Daten zu finden. Anhand eines Datensatzes von 224 doppelt erhobenen Dauerflächen in der Schweiz untersuchten wir die häufigste Fehlerquelle bei Vegetationserhebungen: die Unterschiede zwischen den Bearbeitenden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Artenlisten von Untersuchungsflächen, die am selben Tag von verschiedenen Bearbeitenden erstellt wurden, voneinander abweichen (28,5 % Unterschied) - hauptsächlich weil Arten mit geringer Häufigkeit von jeweils einem der beiden Bearbeitenden übersehen wurden. Wir konnten zeigen, dass sich der Fehler durch Aggregierungen bestimmter Einträge in den ursprünglichen Artenlisten (z.B. Unterarten auf Artniveau zusammenfassen oder Arten zu Aggregaten zuordnen) reduzieren lässt und dass mittlere ökologische Zeigerwerte robust gegenüber Unterschieden zwischen Bearbeitenden sind. Mittels der genannten Aggregierungen in den Artenlisten und durch Verwendung mittlerer Zeigerwerte können somit zeitliche Veränderungen der Vegetation und von Umweltbedingungen verlässlich erfasst werden.

Bericht: "Salz-Zeigerwerte Gefäßpflanzen Nord- und Ostseeküste (1990)"

In der vorliegenden Arbeit wird die Salz- bzw. Chlorid-Toleranz wichtiger Salzmarsch-Halophyten der deutschen Nord- und Ostseeküste mittels so genannter Zeigerwerte beschrieben. Dabei wird die ELLENBEG´sche 3-stufige Skala auf eine 6-stufige erweitert. Jede „Salzzahl“ gibt dabei eine definierte Chloridgehalts-Spanne, der die Pflanze am Standort ausgesetzt ist, also deren ökologisches Optimum unter Konkurrenzbedingungen an. Die Einteilung erfolgte nach Daten aus der Literatur, die sich sowohl auf das ökologische, aber auch auf das physiologische Verhalten beziehen können und müssen häufig noch durch gezielte Messungen verifiziert werden. Die hier vorgestellten Zeigerwerte sollen es dem Pflanzensoziologen ermöglichen, über das Arteninventar verschiedener Salzmarsch-Pflanzengesellschaften auf eine „mittlere“ Chloridbelastung am Standort zurück zuschließen und diese somit auch ökologisch abzugrenzen. The salt- (chloride-) tolerance of saltmarsh halophytes in northern Germany is distinguished by spezial index-numbers. The 3-step-like scale of ELLENBERG (1979) is extended to a 6-step-like scale. Each so-called “salt-number” refers to clearly defined chloride ranges which the plants grow best under field conditions, their so called ecological optimum. The differentiation is the result of literature-dates on the ecological and physiological behaviour. In many cases there is still a lack of information. The index-numbers here presented enable to recognize the “medium” chloride content of the soil from the species composition of the plant community.

Artenlexikon

Aktuell von LUBW erfasste Artnamen und Sippen, Ende 2007 über 30.000 Artnamen. Das Artenlexikon wird von allen Informationssystemen des Naturschutzes in Baden-Württemberg, die Artenerfassung beinhalten, benutzt. Es beinhaltet Namen von in Baden-Württemberg vorkommenden Arten und beispielsweise Informationen zu Roten Listen, Einbürgerungsstatus, ökologischen Zeigerwerten und Verwandtschaft der Arten zueinander.

Bestimmungsschlüssel der Wald- und Forstökosystemtypen Deutschlands

Wald- und Forstökosystemtypen charakterisieren ökologische Elementareinheiten des Waldes. Sie zeichnen sich im Rahmen der Waldformation durch einmalige Merkmalskonfigurationen sowie durch interne Homogenität in wesentlichen Merkmalen aus, zu letzteren gehören - die Bestandesaufbaustruktur (Zusammensetzung und Mengenanteil der Baumarten, Bestandesschichtung, Schichtenaufbau, Folge interner Stadien, Arten- bzw. Artengruppenzusammensetzung und deren Mengenentfaltung) - formt die Erscheinung des Typs, den Wald- bzw. Forstvegetationstyp - die vegetationswirksamen und wuchsbestimmenden ökologischen Faktoren (Bodennährkraft, Luft- und Bodenfeuchte, Strahlungsgewinn und Wärme) - der quantifizierbare Ablauf systeminterner Prozesse (Geochemische Stoffflüsse von Kohlenstoff, Stickstoff und Wasser, Nettoprimärproduktion, Humusbildung, inter- und intraspezifische Konkurrenz, Regeneration, Eigenstabilisierung) - charakterisiert das Wesen des Typs, den Ökotoptyp Aus Merkmalskonstellation und Strukturhomogenität resultieren definierbare waldgeographische Stellungen der Ökosystemtypen, eine ähnliche genetische Ausstattung sowie eine vergleichbare Entstehungsgeschichte (natürlich, halbnatürlich, naturfern, selbstorganisiert oder forstlich begründet und bewirtschaftet). Der methodische Ansatz zur Ausscheidung der Wald- und Forstökosystemtypen liegt in der Konzeption der nordosteuropäischen Waldtypologie von CAJANDER (1909, 1943 Finnischer Waldtyp) und SUKATSCHEW (1931, 1950 Biogeozönose) begründet. Es ist die Anwendung dieser Konzeption auf die Baumarten-reichen und standörtlich wie forstwirtschaftsgeschichtlich vielfältigen Gegebenheiten der mitteleuropäischen Region. Der vorgelegte Schlüssel dient der Bestimmung von Typen der in Deutschland verbreiteten naturnahen selbstorganisationsfähigen Waldökosysteme sowie der durch forstliche Aktivitäten aufgebauten künstlichen Forstökosysteme mit deutlich eingeschränkter Selbstorganisationsfähigkeit. Er erlaubt die vor-Ort Bestimmung von Wald- und Forst- Ökosystemtypen in einem pflanzengeographisch definierten Gebiet anhand äußerer Formen der Vegetation und der Landschaft sowie dem ökologischen Zeigerwert von Pflanzen auf der Grundlage des erwiesenen Zusammenhanges zwischen Vegetationsstrukturen und Systemprozessen, zwischen Waldbestand und Waldstandort sowie zwischen Geländefaktoren und Pflanzenvorkommen. Vollständigkeit und Merkmalspräzisierung des Bestimmungsschlüssels beruhen auf dem aktuellen Wissensstand der ökologischen Waldvegetationsforschung und Informationen der beim Waldkunde-Institut Eberswalde geführten ökologischen Vegetationsdatenbanken (25.900 Vegetations- und über 1000 Standortsanalysen). Mit diesen Daten können die Typen der naturnahen Waldökosysteme und der wirtschaftlich begründeten Forstökosysteme Deutschlands ökologisch und räumlich in hinreichender Auflösung abgebildet werden. Die Bestimmbarkeit der Wald- und Forstökosystemtypen ergibt sich einzelnen anhand eines Merkmalskomplexes aus - der ökosystembildenden Baumartenzusammensetzung als Eingangsmerkmal, - der für das Erkennen des Systems charakteristischen Pflanzenartenkombination und - aufgedeckten Beziehungen zwischen Systemvorkommen und Geländefaktoren. Ergänzt werden die Merkmale durch Visualisierungen der Bestandesstrukturen durch Fotos. Die Merkmale beziehen sich auf das relative Dauerstadium der Systeme (bei Ausschluss der Dickungs- und Jungbaum-Stadien und der Zerfallsphase). Quelle: Forschungsbericht

Analyse der Beziehung zwischen Boden und Pflanzen auf der Basis der BZE 2-Datenbank (F49)

Das Projekt "Analyse der Beziehung zwischen Boden und Pflanzen auf der Basis der BZE 2-Datenbank (F49)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fachgebiet Geobotanik durchgeführt. Verifizierung der bestehenden vegetationsökologischen Indikatorsysteme auf Basis vorliegender Daten, insbesondere der vegetations- und bodenkundlichen Daten der zweiten Bodenzustandserhebung (BZE 2)

Wie wirken Lawinen auf die Natur?

Das Projekt "Wie wirken Lawinen auf die Natur?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. Obwohl Lawinenbahnen nur einen relativ kleinen Anteil an der Landschaft haben, beeinflussen sie die Vielfalt und Dynamik von Gebirgslandschaften. Weil die Zahl der Lawinenverbauungen in den vergangenen Jahrzehnten deutlich zugenommen hat, ist zu befürchten, dass das Unterdrücken von Lawinen die Strukturen von Gebirgslandschaften in den Europäischen Alpen stark verändern kann. In einem Projekt der Eidg. Forschungsanstalt WSL wurde über mehrere Jahre die Wirkung von Lawinen auf beziehungsweise die Bedeutung ausbleibender Lawinen für die Biodiversität, die Waldstrukturen und die Landschaftsmuster untersucht. Die Zerstörungskraft der Lawinen weist für die Natur auch positive Aspekte auf. Sie schafft Standortbedingungen, die einer ganzen Reihe von Pflanzen überhaupt erst das Überleben ermöglichen. Grosse, dominierende Bäume werden von Lawinen umgeknickt. Als Folge erreicht in Lawinenzügen viel mehr Licht den Boden als im angrenzenden Wald. Auch Wasser und Nährstoffe sind reichlicher vorhanden. Und die mechanische Belastung durch die Lawinen ist für kleine Pflanzen gering: Die Schneedecke schützt sie, oder sie sind (noch) elastisch genug, um sich den Schneemassen zu beugen. Je häufiger in einem Lawinenzug die Lawinen niedergehen, desto artenreicher und diverser ist die Vegetation. Lawinenzüge, in denen jährlich Lawinen zu Tale stürzen, beherbergen rund dreimal mehr Arten als der angrenzende Wald. Erstaunlicherweise profitieren nicht nur Pionierpflanzen. Diese sind nur dann stark vertreten, wenn in den letzten Jahren Wald zerstört wurde. In den anderen Lawinenzügen fühlen sich konkurrenzstarke, mehrjährige Pflanzen wohl. Das zeigt, dass trotz häufiger Störungen relativ stabile Verhältnisse herrschen. Da die mechanische Belastung im Zentrum der Lawinenzüge größer ist, da kleinere Niedergänge nicht den ganzen Lawinenzug betreffen und da an den einen Stellen Schnee mitgerissen, an anderen abgelagert wird, herrschen auf engem Raum unterschiedlichste Umweltbedingungen. Die bio logische Vielfalt ist entsprechend groß. Viele verschiedene Arten und Gesellschaften finden passende Lebensbedingungen: die typische Lawinenpflanze gibt es nicht. Die Anzahl Pflanzenarten in verbauten und unverbauten Lawinenzügen ist zwar gleich groß, hingegen unterscheidet sich deren Artenzusammensetzung: In verbauten Lawinenzügen deuten die ökologischen Zeigerwerte der Pflanzen auf eine geringere Vielfalt von Kleinlebensräumen hin. Zudem ist die Anzahl alpiner Arten dort kleiner als in unverbauten Lawinenzügen. Die Unterdrückung von Lawinen beeinflusst zudem die Landschaftsstruktur. Ein Vergleich zwischen den Jahren 1950 und 2000 in der Landschaft Davos zeigt, dass der Wald ohne Lawinen zunimmt und die Waldstruktur homogener wird. Dies dürfte einerseits auf die veränderte Landnutzung, andererseits auch auf die veränderte Lawinenaktivität zurückzuführen sein. In Zukunft werden offene Waldhabitate in Bergregionen durch Klimaerwärmung und Nutzungswandel vermutlich weiter zurückgehen.

Teilbereich Aufbau eines Langzeit-Monitoringsystems zur Analyse von Diversitätsverschiebungen bodenbewohnender Flechten im südlichen Afrika, basierend auf ökologischen Zeigerwerten flechtenmorphologischer Gruppen (S-B2)

Das Projekt "Teilbereich Aufbau eines Langzeit-Monitoringsystems zur Analyse von Diversitätsverschiebungen bodenbewohnender Flechten im südlichen Afrika, basierend auf ökologischen Zeigerwerten flechtenmorphologischer Gruppen (S-B2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Abteilung Mykologie durchgeführt. 1. a) Erfassung der Diversität und Verbreitung von 'Flechten-morphologischen Gruppen' auf den verschiedenen BIOTA-Observatorien durch die Analyse digitaler Aufnahmenbilder; b) Entwicklung und Anwendung einer Langzeitbeobachtungsmethode; c) Untersuchung des Einflusses biotischer und abiotischer Faktoren; d) Eingabe von deskriptiven und ökologischen Daten sowie von raumbezogenen (Sammlungs- und Beobachtungsdaten) in verschiedene Datenbanken; e) Capacity building und Veröffentlichung von Daten in gedruckter Form und als e-Version. 2. a) Laborarbeit; b) Auswertung der Digitalaufnahmen; c) Geländearbeit im Rahmen von WP D1(2); d) Eingabe von Daten in Datenbanken; e) statistische Auswertungen; f) Publikation der Daten. 3. a) Information über Flechten (Taxonomie, Flora, Vegetation, Ökologie, Morphologische Gruppen, Biondikatoren); b) Informationen über der Einfluss von biotischen und abiotischen Faktoren auf die Diversität; c) Lokale Bestimmungsschlüssel und interaktive Abfragen online, sowie Beschreibungen von Flechtenarten bzw. von Morphotaxa und funktionellen Gruppen; d) Vereinfachte Langzeit-Monitoring-Methode; e) Bildanalyse und Anwendung des Datenbank-Rich clients.

Support to Aquaculture and Fishery Industry (SAFI)

Das Projekt "Support to Aquaculture and Fishery Industry (SAFI)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ACRI-ST S.A.S. durchgeführt. The objective of SAFI project is to exploit Earth Observation resources to support fishery and aquaculture industries in marine coastal regions. The service, based on additive value brought by a network of SMEs, is adapted to each category of targeted users, and aims to realize the following points by making the best use of emerging EO products: 1-Develop a service to assist aquaculture deployment (optimization of cages location w.r.t. to environmental and ecological context) and environmental monitoring during operations 2- Develop a service to support fishery by providing indicators of recruitments, abundances, and shell/fish locations (and its variability due to climate change) 3-Set up a network of SMEs at different levels of expertise (and EO awareness) required by the service - and to build a consistent and marketable offer. 4-Evaluate the capacity of exportation and acceptance of this service 5-Foster the use of sentinel 2 and sentinel 3 data The project will finally lead to the development, deployment and evaluation of an integrated web-GIS, broadcasting SAFI indicators to the various user concerned (industrials, public administrations in charge of fishery/aquaculture planning, EO service providers, great public) that will be feed by a service of EO high level data processing. SAFI stands for 'Service to Aquaculture and Fishery Industry'.

Naturschutzackerflächen

Vegetationskundliche Erfassung der Landschaftspflege- und Vertragsnaturschutzflächen des Biosphärenreservates "Oberlausitzer Heide- und Teichlandschaft" Gegenstand der Untersuchung: 5 Naturschutzackerflächen mit Förderung über Landschaftspflegerichtlinie und des Förderprogramm Naturschutz und Kulturlandschaft (NaK)Naturschutz und Kulturlandschaft NaK) Ziel des Projektes: Im Biosphärenreservat "Oberlausitzer Heide- und Teichlandschaft" werden mehrere Ackerflächen nach strengen Vorgaben des Naturschutzes bewirtschaftet, d.h.: - Verzicht auf chemisch-mineralische Düngung - organische Düngung nach Vorgabe der BR-Verwaltung - Verzicht auf Pflanzenschutzmittel und Halmstabilisatoren - Beschränkung der Umbruchtiefe auf 20 cm - Vorgabe eines Bewirtschaftungsrythmus (später Umbruch der Stoppelfläche, Fruchtfolge mit alten Kultursorten, teilweise Dreifelderwirtschaft). - Bewirtschaftung in Anlehnung an historische Wirtschaftsformen Das Ackerwildkrautprojekt umfasst Ackerflächen mit unterschiedlichem Nährstoffgehalt und Feuchteangebot. Der Schwerpunkt liegt hierbei auf frischen bis wechseltrockenen Sandäckern, wobei die Gesellschaft des Kleinen Lämmersalates (Arnoseridion) als Zielgesellschaft zu betrachten ist. Die vegetationskundliche Untersuchung ist Bestandteil eines langjährigen Monitoring von Ackerflächen in naturschutzgerechter Nutzung. Wiesenflächen mit naturschutzgerechter Bewirtschaftung innerhalb des Biosphärenreservates Oberlausitzer Heide- und Teichlandschaft, mit dem Ziel der Effizienzkontrolle und Optimierung der Bewirtschaftung aus Sicht des Artenschutzes. Inhalt der Untersuchung/Gliederung: - Feldarbeiten: Jeweils vegetationskundliche Erfassung der Gesamtfläche (Artenlisten) im Zuge zwei- bis dreimaligen Begehens; zudem Erfassung von repräsentativen Detailflächen (je Untersuchungsfläche 1 bis 4 Stück mit Vegetationsaufnahme) in den Abmessungen von 5 m x 5 m; Unterflurvermarkung der Detailflächen. - Auswertung der vegetationskundlichen Erfassung: Erstellung eines Deckblattes mit den Stammdaten jeder Fläche: - Nummerierung und Benennung der Fläche - Bewirtschafter - Gemarkung und Flurstücksnummer - Flächengröße - Förderprogramm - Pflegevorgaben - Zeitpunkt der vegetationskundlichen Erfassung - Arten der Roten Listen - Koordinaten der Detailflächen - Darstellung der Ergebnisse in Tabelen und Diagrammen Tabellarische der Artenlisten/Vegetationsaufnahmen in Form der: - wissenschaftlichen Artnamen - deutschen Artnamen - der Deckungsgrade in den Detailflächen - des Rote-Liste-Status in Sachsen und BRD - der geobotanischen Zeigerwerte und der - pflanzensoziologischen Zuordnung der Arten - Darstellung der Zeigerwertspektren (geobotanische Zeigerwerte nach Ellenberg) und der durchschnittlichen Zeigerwerte in Tabelle und im Diagramm - Gegenüberstellung der geobotanischen Durschschnittswerte aller Untersuchungsflächen der einzelnen Untersuchungsfläche in Tabelle und Diagramm. - Tabellarische Aufschlüsselung der pflanzensoziologischen Daten. - Interpretation der Untersuchungsergebnisse und Schlussfolgerungen: - Interpretation der durchschnittlichen ökologischen Zeigerwerte und der Zeigerwertspektren für Feuchte, Bodenreaktion und Stickstoffgehalt - Interpretation der pflanzensoziologischen Aufschlüsselung - Charakterisierung und Beschreibung der Untersuchungsfläche - Klassifizierung und Bewertung der Vegetationsausbildung - ggf. Vergleich mit früheren vegetationskundlichen Erfassungen - Benennung von Zielarten und Zielgesellschaften - Bewertung der bisherigen Pflegemaßnahmen in Hinblick auf ihre Eignung zum Erreichen des Pflegezieles (der Vorschläge) für optimale Pflege und ggf. für Pflegekompromisse - Kartenanlagen: Übersichtslageplan M 1:10.000/ Detaillageplan ca. 1: 2.500/ Flurkartenabgrenzung - Fotodokumentation (Diapositive und Fotoabzüge, bzw. Kopien)

Der Boden als Standortsfaktor im Schweizer Wald

Das Projekt "Der Boden als Standortsfaktor im Schweizer Wald" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Forschungsanstalt für Wald, Schnee und Landschaft durchgeführt. Das Projekt liefert auf Messwerten beruhende boden- und standortskundliche Informationen für den Schweizer Wald, nämlich ökologische Zeigerwerte von Waldpflanzen, eine umfassende Charakterisierung von Waldstandorten sowie Angaben zur geographischen Verbreitung von Bodentypen und ökologisch relevanten Bodeneigenschaften. Fragestellung: Im 3-bändigen Werk Waldböden der Schweiz (2004-2006), welches in der FE Boden-Wissenschaften publiziert wurde, werden rund 100 verbreitete Waldböden der Schweiz nach ökologisch relevanten Themenbereichen beschrieben und interpretiert. Aufbauend auf dieser Publikation soll im vorliegenden Projekt das Verhalten der Waldpflanzen in Bezug auf einige dort ausführlich behandelte ökologisch relevante Bodeneigenschaften, insbesondere die primären Standortsfaktoren, untersucht werden. Mit dem Projekt wird das Wissen an der Schnittstelle Boden-Pflanze für das Gebiet der Schweiz vergrössert. Damit wird die in weiten Kreisen und selbst im Waldgesetz geforderte naturnahe Bewirtschaftung der Wälder auf ein besser nachvollziehbares Fundament gestellt. Zurzeit haben viele standortskundliche Grundlagenwerke, welche den Boden thematisieren, bloss eine regionale Bedeutung, und der Boden konnte dort bis anhin lediglich mit morphologischen Eigenschaften (Z. B. Gefüge und Vernässung) beschrieben werden. Über die Verbreitung der Waldpflanzen in Bezug auf gemessene chemische und physikalische Eigenschaften des Bodens ist in der Schweiz wenig bekannt. Dies gilt selbst für die häufigsten Baumarten. Bei den Baumarten, welche den Boden in der Regel tiefer durchwurzeln als Krautpflanzen, beabsichtigen wir, möglichst den gesamten Wurzelraum in die Auswertungen einzubeziehen. Hinsichtlich der Bodeneigenschaften ist die Datengrundlage heute viel grösser, als dies etwa bei Ellenberg und Klötzli (1972) und Landolt (1977) oder bei den Wald-Standortskartierungen in den Kantonen der Fall war. In der FE Boden-Wissenschaften werden bald über tausend Stichproben verteilt im Schweizer Wald mit morphologischen, chemischen und physikalischen Boden- sowie mit Vegetationsdaten zur Verfügung stehen. Ein solch umfassender Datensatz ist eine unabdingbare Voraussetzung und wertvolle Grundlage für eine viel versprechende Auswertung an der Schnittstelle Boden-Pflanze. Viel versprechend, weil mit den vorhandenen Daten zwei wichtige primäre Standortsfaktoren, nämlich die Wasser- und Nährstoffverfügbarkeit, hergeleitet werden können. Dendroökologische Untersuchungen sollen an ausgewählten Standorten Aufschluss geben über das Konkurrenzverhalten und die Standortssensitivität von Baumarten. Damit wird die Zielgrösse vieler standortskundlicher Untersuchungen im Wald, nämlich das Verhalten der Baumarten, direkt anhand der Jahrringe erfasst. U.s.w.

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