Das Monitoring vegetationskundlicher Dauerflächen „DF“ ist das geeignete Werkzeug um verlässliche Aussagen über Veränderungen von Lebensräumen mit deren Flora und Vegetation zu erlangen. 2006 wurden zwei von der Nds. Wattenmeer-Stiftung finanzierte Projekte erfolgreich abgeschlossen, welche die Grundlage für ein zukünftiges zielgerichtetes vegetationskundliches Dauerflächen-Monitoring bilden. Das erste dieser Projekte, das sich mit den Dauerflächen auf den Ostfriesischen Inseln befasst, wurde von Dr. Jörg Petersen – nature-consult - bearbeitet. Das zweite Projekt erstreckt sich auf das Küstenvorland und wurde ergänzend zum 1. Teilprojekt von Frau Sabine Arens bearbeitet. Ein Schwerpunkt dieser beiden Projekte war es, das über verschiedene Institutionen und Personen verteilte und teilweise schwer zugängliche Wissen über bereits vorhandene DF zu sichern und nutzbar zu machen.
Der WMS - Dienst "Vegetationskundliches Dauerflächen-Monitoring im Niedersächsischen Wattenmeer" enthält die Geometrien zu den Dauerbeobachtungsflächen. Das Monitoring vegetationskundlicher Dauerflächen „DF“ ist das geeignete Werkzeug um verlässliche Aussagen über Veränderungen von Lebensräumen mit deren Flora und Vegetation zu erlangen.
Auf 22 Dauerbeobachtungsflächen in drei Mooren Schleswig-Holsteins wurde von 1989 bis 2019 im Abstand von 10 Jahren die Vegetation erfasst. In zahlreichen Handtorfstichen konnten die Ausbreitung von Mittlerem Torfmoos (Sphagnum magellanicum) und die Entwicklung der Hochmoorbultengesellschaft über eine Zeitspanne von 30 Jahren sowie eine Oligo- und Ombrotrophierung (Verringerung der Nähstoffversorgung und Ernährung aus dem Niederschlagswasser) der Standorte beobachtet werden. Stoppen der Binnenentwässerung, Überstau, Abschieben und Birkenentnahmen haben zur Revitalisierung schützenswerter Lebensräume geführt. Im Fockbeker Moor wurden beim Erico-Sphagnetum typicum in den letzten 10 Jahren eine Abnahme der Schlenken (tiefer gelegene Standorte im Mikrorelief von Mooren), eine stärkere Bildung von Bulten (höhere Standorte) und eine Zunahme der Heidekräuter festgestellt. Auf einer nackten Torffläche sind nach 23 Jahren Torfmoose eingewandert. Die Sukzession der überstauten Fläche im Fockbeker Moor begann mit Torfmoosrasen, Eriophorum-Arten und Heidekräutern nach 10 Jahren und zeigt heute Bewaldung mit Moor-Birke (Betula pubescens). In fast allen Dauerflächen ist eine Zunahme der Phanerogamendeckung und der Artenzahlen festzustellen. Seit 10 Jahren ist eine Ausbreitung von Weißem Schnabelried (Rhynchospora alba) und Besenheide (Calluna vulgaris) im Wittenseer und Fockbeker Moor und von Moorlilie (Narthecium ossifragum) im Owschlager Moor zu verzeichnen. Die Veränderung der Artenzusammensetzung und die Ombrotrophierung werden dargestellt und vor dem Hintergrund durchgeführter Revitalisierungsmaßnahmen, autogener Sukzession, Stickstoffbelastung und Klimawandel interpretiert. Es werden Empfehlungen für künftig stärker zu berücksichtigende Maßnahmen in Hinblick auf den Klimawandel gegeben.
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.
Das Monitoring vegetationskundlicher Dauerflächen „DF“ ist das geeignete Werkzeug um verlässliche Aussagen über Veränderungen von Lebensräumen mit deren Flora und Vegetation zu erlangen. 2006 wurden zwei von der Nds. Wattenmeer-Stiftung finanzierte Projekte erfolgreich abgeschlossen, welche die Grundlage für ein zukünftiges zielgerichtetes vegetationskundliches Dauerflächen-Monitoring bilden. Das erste dieser Projekte, das sich mit den Dauerflächen auf den Ostfriesischen Inseln befasst, wurde von Dr. Jörg Petersen – nature-consult - bearbeitet. Das zweite Projekt erstreckt sich auf das Küstenvorland und wurde ergänzend zum 1. Teilprojekt von Frau Sabine Arens bearbeitet. Ein Schwerpunkt dieser beiden Projekte war es, das über verschiedene Institutionen und Personen verteilte und teilweise schwer zugängliche Wissen über bereits vorhandene DF zu sichern und nutzbar zu machen.
Die Biodiversität im Boden beeinflusst die Fruchtbarkeit und Struktur des Bodens sowie die Verfügbarkeit von Wasser und Nährstoffen für Pflanzen und andere Organismen. Das Monitoring der Bodenbiodiversität kann dazu beitragen, Umweltprobleme frühzeitig zu erkennen und Gegenmaßnahmen zu ergreifen. Mit neuen genetischen Methoden lassen sich dabei Kosten einsparen, einen höheren Grad der Standardisierung erreichen und neue Organismen-Arten bestimmen. Die Erfassung der Umwelt-DNA (eDNA) hat aber auch Grenzen und sollte für wichtige Organismengruppen weiterhin mit der klassischen morphologischen Taxonomie kombiniert werden. Der vorliegende Bericht stellt ein methodisches Grundwerk dafür dar. Veröffentlicht in Texte | 142/2023.
Hauptaufgabe der ökosystemaren Umweltbeobachtung (ÖUB) in den Brandenburger Biosphärenreservaten (BR) ist die ganzheitliche langfristige Erhaltung, Dokumentation und Bewertung des Zustandes regionaltypischer Ökosysteme auf repräsentativen Probeflächen. Die Daten dienen der Beurteilung der Entwicklung der ausgewählten Ökosystemtypen sowie der Referenz für Forschungs- und Monitoringprojekten. Dazu ist die ÖUB medienübergreifend ausgelegt und beinhaltet sowohl die Beobachtung verschiedener Schutzgüter und landschaftsökologischen Parameter als auch Aussagen zu naturschutzfachlichen Zielen. Im Rahmen einer arbeitsteiligen Umweltbeobachtung sowohl zwischen den drei Biosphärenreservaten Brandenburgs als auch deutschlandweit wurde unter Berücksichtigung der jeweiligen Besonderheiten der BR die Verteilung der Dauerbeobachtungsflächen auf Gebiete und zu beobachtende Ökosystemtypen vorgenommen.
Die Karte stellt die Biotoptypen auf den Voruntersuchungsflächen für die Einrichtung urbaner Dauerbeobachtungsflächen dar. Attributfelder: "Legend_nr" = laufende Nummer des Biotoptyps auf einer Fläche, "Flächen_nr" = Bezeichnung der Beprobungsfläche, "Bezeich" = Ortsangabe, "Biotoptyp" = Biotoptypenbezeichnung gem. AG "Methodik der Biotopkartierung im besiedelten Bereich" (B. Gutte at al.) 1993, Natur und Landschaft 10 (68): 491-526, "Legend" = zusammengefasste Biotoptypen aus Feld "Biotoptyp" zur Darstellung in der Legende.
„Zusammenfassung: Makrophyten: Röhrichte, Brack- und Salzwiesen: Im vorliegenden Berichtsteil B wird der Bewertungsansatz der Teilkomponente Röhrichte, Brack- und Salzwiesen dargestellt (Kap. 5.3), der die Bewertung der Makrophyten vervollständigt. Zwei weitere Teilkomponenten, Makroalgen und Seegräser, wurden im Teil A des Abschlussberichtes (JAKLIN et al. 2007) betrachtet. Außerdem erfolgt im vorliegenden Bericht eine die Teilkomponenten zusammenführende Gesamtbewertung der Qualitätskomponente Makrophyten (Kap. 5.4). Zur Bewertung der Salzmarschen in den niedersächsischen Wasserkörpern gemäß WRRL werden die folgenden Parameter vorgeschlagen: • die Flächenausdehnung der Röhrichte, Brack- und Salzwiesen; die Zonierung, d.h. die Flächenanteile der Vegetationszonen Pionierzone, Brackmarsch, untere und obere Salzwiese; die Ausgewogenheit und Diversität der vorhandenen Vegetationstypen (nach TMAP); das Vorhandensein charakteristischer Arten Die Bewertungssysteme, die für die Fläche und die Zonierung der Salzmarschen entwickelt werden, orientieren sich an der Referenz der größten nachgewiesenen Flächenausdehnung bzw. an einer möglicht ausgewogenen Verteilung der Vegetationszonen. Beide Konzepte wurden mit vorhandenen Daten für Wasserkörperder FGE Elbe, Weser und Ems durchgerechnet und validiert. Die resultierenden Bewertungsergebnisse reichen, die Fläche betreffend, von „sehr gut“ bis „schlecht“ und von „gut“ bis „unbefriedigend“ bezüglich der Zonierung. Zur Bewertung der Vegetationstypen werden zwei Methoden vorgeschlagen und mangels umfassenderer Daten für einige wenige Gebiete (Leybucht, Neuwerk, Nigehörn, Scharhörn, ein Teilbereich des Jadebusens und die Hamburger Hallig) zu Testzwecken exemplarisch umgesetzt. Als Referenz wird eine möglichst ausgewogene Verteilung der Vegetationstypen angesetzt. Für den Parameter „Dominanz von Vegetationstypen je Zone und Gesamtfläche“ ergaben sich dabei Bewertungen von „gut“ bis „unbefriedigend“ für die einzelnen Gebiete, der Parameter „Evenness“ wurde mit „sehr gut“ bis „unbefriedigend“ bewertet. Weiterhin wird ein Bewertungsverfahren für das Vorhandensein charakteristischer Arten der Brack- und Salzmarschen entwickelt, das auch extreme Dominanzen einzelner Arten berücksichtigt. ine dementsprechende Bewertung der Artenzusammensetzung wird exemplarisch für die Leybucht durchgeführt, da aus diesem Gebiet Datenerhebungen von 101 Dauerflächen aus den Jahren 1995/96 und 2004 vorliegen. Die Artenzusammensetzung in der Leybucht erreicht nach dieser Bewertung den guten ökologischen Zustand. Für einen Teilbereich des Übergangsgewässers Weser, den Bereich „Unterweser“, wird ein eigenes Bewertungsverfahren entwickelt, das neben der Brack- und Salzmarschenfläche die Biotoptypen der Vorländer und die Breite des Röhrichtstreifens betrachtet. Für eine weitere Bewertung des Röhrichtgürtels nach Arten und Struktur kann auf den Standorttypieindex- Makrophyten (STIM) von STILLER (2005a) zurückgegriffen werden. Sowohl die Vorlandfläche als auch die Breite des Röhrichtsreifens werden im Bereich Unterweser als „gut“ bewertet, die Biotoptypender Vorländer als „mäßig“. Abschließend wird dargestellt, wie den Messwerten und Bewertungsergebnissen die nach EG-WRRL geforderten EQR-Werte (Ecological Quality Ratio) zugeordnet werden, und es wird eine Zusammenführung der Einzelbewertungen zu einer Gesamtbewertung für Röhrichte, Brack- und Salzmarschen entwickelt und durchgeführt. Die Bewertungskomponente Röhrichte, Brack- und Salzmarschen betreffend erhalten zwei Wasserkörper (NEA2-Ems und NEA2-Jade) eine gute Gesamtbewertung, und zwei Wasserkörper sind als mäßig (NEA4-Elbe) bzw. unbefriedigend (NEA4-Weser) zu bewerten. Makrozoobenthos Für das vorliegende Projekt stellte sich die Aufgabe, die Grundideen des 3-Ebenen-Modells nach Ysebaert et al. (2004) für die Bewertung der Küsten- und Übergangsgewässer der Nordsee aufzugreifen und an die Gegebenheiten der Ästuare und küstennahen Gewässer der Nordsee so_CUTABSTRACT_
Forstliches Umweltmonitoring zeigt: Belastungen durch Industrie geht zurück, Klimawandel bringt neue Anforderungen für gesunde Wälder Das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW (LANUV) hat in diesem Jahr im Rahmen des forstlichen Umweltmonitorings die Bodenzustandserhebung im Wald gestartet. Die Erhebungen des forstlichen Umweltmonitorings dokumentieren, vor welchen Herausforderungen das Ökosystem Wald in der Vergangenheit stand, in der Gegenwart steht und zukünftig haben könnte. Die ersten Erhebungen wurden gestartet im Zuge des Waldsterbens Anfang der 80iger Jahre. „Wir können aus unseren Zeitreihen herauslesen, dass die Belastungen durch die Industrie oder den Autoverkehr stark zurückgegangen sind, trotzdem aber noch Einfluss auf die Gesundheit der Wälder in NRW haben“, lautet eines der Fazits von Dr. Thomas Delschen, Präsident des LANUV, auf der Vorstellung des forstlichen Umweltmonitorings auf der LANUV-Jahrespressekonferenz heute (Montag, 25 April 2022) in Duisburg. „Neue Herausforderungen bringt der Klimawandel. Wassermangel und höhere Temperaturen bei gleichzeitig längeren Vegetationsperioden setzen unsere Wälder immer mehr und häufiger unter Stress. Die Erfolge der Vergangenheit durch Filter in den Schornsteinen der Industrie und sauberere Motoren in unseren Autos werden durch den menschengemachten Klimawandel konterkariert. Der Einfluss von uns Menschen auf die Ökologie unserer Wälder schreitet also fort, wenn auch in anderen Kategorien“, betonte Dr. Delschen. „Wir messen viel weniger Säuren, die über die Luft in unsere Wälder getragen werden, als noch vor vierzig Jahren“, erklärte Dr Nadine Eickenscheidt, Leiterin des forstlichen Umweltmonitorings im LANUV. „Das gleiche gilt für viele Schwermetalle wie Zink oder Nickel. In unseren Waldböden aber sind diese Stoffe noch in hohen Konzentrationen vorhanden. Hier haben sich diese Stoffe über die vielen Jahrzehnte an Belastungen angereichert.“ Abbau- bzw. Verlagerungsprozesse im Boden dauerten zum Teil viele Jahrzehnte, daher seien diese Stoffe noch immer in den Blättern und Nadeln der Bäume nachzuweisen. „Um zu beurteilen, wie gesund ein Ökosystem ist, untersuchen wir den gesamten biologischen Kreislauf. Angefangen bei der Luft, über den Übergang und die Prozesse im Boden und dann zurück bis in die einzelnen Bäume. Daher können wir heute sagen, dass Schadstoffeinträge nicht mehr die größte Gefahr für unsere Wälder sind, sondern die messbaren klimatischen Änderungen“, betonte Dr. Eickenscheidt. Die Zeitreihen zeigen, dass sich die Vegetationszeiten bei Laubbäumen alleine in den vergangenen 20 Jahren durchschnittlich fast um 10 Tage verlängert haben. Gemessen wird dabei der Beginn des Austriebs bis zur Verfärbung der Blätter im Herbst. Im Jahr 2000 wurde bei der Eiche ein durchschnittlicher Zeitraum von 175 Tagen festgestellt, bei der Buche von 165 Tagen. Im Verlauf der nächsten 20 Jahre entwickelten sich diese Perioden bei der Eiche zu im Schnitt 186 Tagen und bei der Buche zu im Schnitt 173 Tagen. Stress ergibt sich dann durch Wassermangel, der unter anderem als Bodenaustrocknung gemessen werden kann und mit einer deutlich eingeschränkten Verdunstung über die Blätter oder Nadeln einhergeht. In der Kombination mit steigenden Temperaturen wurden weniger Zuwachs, höhere Kronenverlichtungen sowie vermehrte Baumverluste festgestellt. Durch den anhaltenden Klimastress werden die Bäume auch anfälliger für einen Befall mit Schädlingen. Dies zeigt sich in den letzten Jahren insbesondere bei der wenig hitzetoleranten Fichte. „Wir müssen festhalten, dass das Ökosystem Wald neue Herausforderungen zu bewältigen hat. Die Erwartung im aktuellen Erhebungszyklus ist daher, dass sich unsere Vermutungen und die sichtbaren Veränderungen im Wald unter dem Einfluss des Klimawandels, mit neuen wissenschaftlichen Daten unterstreichen lassen“, so LANUV-Präsident Delschen. Für Nadine Eickenscheidt sind vor allem die langen Zeitreihen ein wichtiges Instrument, um die Ursache für Veränderungen im Ökosystem Wald sicher nachvollziehen zu können: „Waldböden haben ein langes Gedächtnis. Das zeigt sich hier vor allem bei den noch immer recht hohen Stickstoffanteilen. Daher ist es für uns von zentraler Wichtigkeit, Datenreihen auch in den nächsten Jahrzehnten fortschreiben zu können, um Ursache-Wirkungszusammenhänge im komplexen Waldökosystem sicher nachzuvollziehen“, erklärte Dr. Eickenscheidt. Das forstliche Umweltmonitoring wird seit etwa 40 Jahren europaweit durchgeführt. In einem Raster von vier mal vier Kilometern mit 560 Stichprobenpunkten wird in Nordrhein-Westfalen die Vitalität von Wäldern über das gesamte Ökosystem betrachtet und untersucht (Level I-Monitoring). Dazu begleitend findet auf 19 ausgewählten Dauerbeobachtungsflächen ein stetiges Intensivmonitoring statt (Level II-Monitoring). Aus diesem Intensivmonitoring stammen jährlich fortgeschriebene Zeitreihen zur Schadstoffbelastung, Wasserausstattung oder dem Zuwachs von Bäumen. Die Bodenzustandserhebung im Wald wird alle 15 Jahre auf dem Level-I-Raster durchgeführt. Neben dem Boden werden auch die Bäume und die Bodenvegetation untersucht. Das Startjahr der Erhebungen der aktuellen dritten Bodenzustandserhebung ist das Jahr 2022. Die Vorbereitungen laufen bereits seit Anfang 2020 und die Geländeerhebungen werden bis Ende 2024 durchgeführt. Im Anschluss erfolgt die Analytik und Aufbereitung der Daten. Abschließende und aggregierte Ergebnisse dieser umfassenden, landesweiten Untersuchung sind bis 2029 zu erwarten. Das forstliche Umweltmonitoring bildet einen Schwerpunkt des LANUV-Jahresberichtes 2021. Weitere Berichte aus den Bereichen Natur- und Artenschutz, Luftqualität, Gewässerschutz, Klimawandel, Kreislaufwirtschaft oder Verbraucherschutz sind zu finden unter https://www.lanuv.nrw.de/fileadmin/lanuvpubl/2_jahresberichte/LANUV-Jahresbericht_2021.pdf Informationen zur Bodenzustandserhebung sind zu finden unter www.lanuv.nrw.de/bze Download: Pressemitteilung
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