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Der Naturpark Drömling ist das größte Niedermoorgebiet in Mitteldeutschland. Die Wiedervernässung des Moorkörpers, der Schutz und die Pflege des extensiven Grünlandes und die Verbesserung des ökologischen Zustandes der Gewässer sind als Hauptziele im Pflege- und Entwicklungsplan festgeschrieben. In 11 Teilgebieten hat die Wiedervernässung bereits begonnen bzw. ist in Kürze geplant. Durch Umgestaltungsmaßnahmen wie Uferabflachung und Anlage von Flachwasserzonen sowie Einschränkung der Unterhaltungsmaßnahmen konnten die Lebensbedingungen für Flora und Fauna in den Gräben und Kanälen deutlich verbessert werden. Während die Gräben und Kanäle früher zur schnellen Entwässerung der Flächen im Frühjahr genutzt wurden, dienen sie heute auch dem Wasserrückhalt und der Bewässerung in Trockenzeiten. Eine Reihe von Flachgewässern vorwiegend für die amphibische und Avifauna wurden in den letzten Jahren neu geschaffen. Alle diese Maßnahmen fördern die Vielfalt der Lebensräume und damit den Naturschutzwert des Gebietes, so dass auch zahlreiche geschützte und gefährdete Arten auftreten. Es konnten 50 Arten von Makroinvertebraten und 20 Pflanzenarten der Roten Listen nachgewiesen werden; wesentlich mehr als in anderen Niedermoorgebieten Norddeutschlands. Ein zunehmendes Problem ist das Auftreten von Neozoen. Der Erhalt der Vielfältigkeit der Landschaft und der Gewässerformen erfordert jedoch einen gewissen Unterhaltungsaufwand.
Ausgehend von der Frage, ob es möglich ist, für selten auftretende Pflanzenarten oder Vegetationstypen auf der Grundlage vorhandenen Expertenwissens ein Modell zu erstellen, das die Realnische des Zieltaxons zutreffend beschreibt, werden hier zwei Fuzzy-Logik-Ansätze verglichen. Am Beispiel westmediterraner Zwergbinsenrasen (I s o e t o - N a n o j u n c e t e a ) wird untersucht, ob sich ein weitgehend fuzzifizierter Ansatz, der alle Eingangs- und Ergebnisvariablen als linguistische Variablen behandelt und einen umfangreichen Regelsatz benötigt, sich besser eignet als ein Ansatz, bei dem für jedes Zieltaxon die Habitateignung über eine Zugehörigkeitsfunktion pro Umweltvariable formuliert wird. Die Modellierung gelingt mit beiden Verfahren ähnlich gut. Die Vor- und Nachteile der beiden Fuzzy-Logik-Ansätze werden abgewogen. Insgesamt wird klar, dass sich dieser Weg für die Beschreibung der Realnische gut eignet und die Wahl der Variante in Abhängigkeit von der Fragestellung erfolgen sollte. Die Erarbeitung wissensbasierter Habitateignungsmodelle stellt einen sinnvollen Schritt dar, um seltenere Taxa in Landschaftsmodelle mit aufzunehmen.
Brutvogelausstattung der Agrarlandschaften Brandenburgs – zwischen Artenreichtum und Artenarmut
(2010)
Für die Ermittlung der Biodiversität in Agrarlandschaften (hier am Beispiel der Brutvögel) wurde ein auf stichprobentheoretischer Grundlage basierendes, geschichtetes, großräumiges Monitoring entwickelt und in den Jahren 2005 und 2006 flächendeckend in Brandenburg erprobt. Die Artenzahlen auf den 1 km2 Beobachtungsflächen schwankten zwischen 5 und 41 (Mittelwert 22,2) und die Zahl der ermittelten Brutvogelreviere/ km2 lag zwischen 21 und 217 (Mittelwert 80,3) im gesamten Bundesland Brandenburg über beide Jahre. Diese enorme Streubreite verweist einerseits auf ein hohes Artendiversitäts- bzw. ein hohes Abundanzpotenzial in den Agrarlandschaften und andererseits auf eine große Armut bestimmter Flächen. Die Artenausstattung zeigt eine hohe Bindung an die Landschaftsstrukturen. Die methodischen Erkenntnisse aus dem Brutvogelmonitoring weisen neue Wege zur langfristigen Erfolgskontrolle von Agrar-Umwelt- Maßnahmen und zur Ableitung von effizienten, zielorientierten Agrar-Umwelt-Maßnahmen auf den Produktionsflächen und im Landschaftsmaßstab. Der Monitoring-Ansatz hat sich sowohl hinsichtlich der ökologischen Ergebnisse als auch hinsichtlich der technisch-organisatorischen Durchführbarkeit bewährt.
Heft 9 von WLN (Waldökologie, Landschaftsforschung und Naturschutz – Forest Ecology, Landscape Research and Nature Conservation) bietet ein breites, facettenreiches Themenspektrum aus den Bereichen Standorts- und Vegetationskunde, Modellierung, Biodiversitätsforschung sowie Artenschutz. In der neuen Ausgabe werden einmal mehr vielseitige Möglichkeiten aufgezeigt, aktuellen Fragestellungen im In- und Ausland mit innovativen Methodenansätzen nachzugehen.
Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen des Forschungsprojekts „Integrierte Analyse von mobilen, organischen Fremdstoffen in Fließgewässern“ (INTAFERE) am Institut für Physische Geographie an der Goethe-Universität Frankfurt erstellt. In INTAFERE wurde das Gefährdungspotenzial von mobilen, organischen Fremdstoffen (MOF) für aquatische Ökosysteme und die natürlichen Wasserressourcen in integrierter und partizipativer Art und Weise untersucht. MOF sind chemische Substanzen, die in Alltagsprodukten enthalten sind und durch unterschiedliche Eintragsfade in unbekannten Mengen in Oberflächengewässer eingetragen werden. Problematisch sind aus Umweltgesichtspunkten ihre Eigenschaften: sie besitzen im Wasser eine hohe Mobilität und sind schwer abbaubar. Dies führt zu einer Persistenz über lange Zeiträume. Für einige dieser Substanzen wurde zudem gezeigt, dass sie in sehr geringen Konzentrationen biologisch aktiv sind und für aquatische Ökosysteme eine Gefahr darstellen. In INTAFERE wurden drei zentrale Ziele verfolgt: Charakterisierung des Problemfeldes MOF, Erzeugung von praxisrelevantem Wissen für das Management von MOF und Entwicklung einer Softwareanwendung, die gesellschaftliche Aushandlungsprozesse durch eine transparente Darstellung der Wirkungszusammenhänge im Problemfeld unterstützt. Um einen Beitrag für die Erfüllung der Ziele zu leisten, war es die Aufgabe der Verfasserin, eine Akteursanalyse und -modellierung durchzuführen sowie Zukunftsszenarien im Bereich der MOF zu entwickeln. Dafür existierte keine adäquate Methodik, daher verfolgt die Dissertation zum einen die Entwicklung einer Methodik und zum anderen deren Anwendung im Kontext des Projektes INTAFERE. Da im Forschungsprozess die Durchführung von Analysen, die wissenschaftliche und gesellschaftliche Sichtweise der Problematik sowie die Erarbeitung von praktischen Lösungen im Mittelpunkt standen, wurde eine transdisziplinäre Herangehensweise gewählt. Ziel war es, eine Methodik zu entwerfen, die sowohl eine Entwicklung von Szenarien als auch eine Modellierung von Handlungsentscheidungen umfasst. Eine Modellierung und Visualisierung von Handlungsentscheidungen ist notwendig, um Strategien für ein Umweltproblem für verschiedene Szenarien zu ermitteln, und damit einen Lernprozess der Stakeholder zu initiieren. Dies wurde mit der transdisziplinären Methode „Akteursbasierte Modellierung“ umgesetzt. Hierbei wurden insbesondere Aspekte der Problemwahrnehmung von Akteuren und deren Darstellung, der partizipativen Szenarienentwicklung sowie der semi-quantitativen Modellierung von Handlungsentscheidungen berücksichtigt. Die Verfasserin hat mit der semi-quantitativen akteursbasierten Modellierung eine Methode erarbeitet und getestet, die bisher unverbundene Komponenten (wie die Software Dynamic Actor Network Analysis (DANA) und die Szenarienentwicklung) zusammenführt. Um Handlungsentscheidungen unter verschiedenen Szenarien zu modellieren hat die Autorin eine sequentielle Modellierung entwickelt, die mit der Software DANA durchgeführt werden kann. Die dafür notwendige Weiterentwicklung von DANA wurde von Dr. Pieter Bots (TU Delft) umgesetzt. Die akteursbasierte Modellierung läuft in drei methodischen Schritten ab: 1. Modellierung von Akteurs-Sichtweisen in Form von Wahrnehmungsgraphen und deren Analyse, aufbauend auf Ergebnissen von qualitativen, leitfaden-gestützten Expertengesprächen (= Akteursmodellierung), 2. partizipative Szenarienentwicklung mit den Akteuren und 3. Zusammenführung der Ergebnisse der Akteursmodellierung und der Szenarienentwicklung und darauf aufbauend eine sequentielle Modellierung von Handlungsentscheidungen und deren Auswirkungen auf Schlüsselfaktoren. Im Zuge der Anwendung auf das Problemfeld der MOF wurde für folgende Akteure jeweils ein Wahrnehmungsgraph modelliert: Obere Wasserbehörde, Umweltbundesamt, Umwelt- und Verbraucherschutzorganisationen, Wasserversorger sowie für die Hersteller von verschiedenen MOF, weiterhin für die European Flame Retardants Association und die Weiterverarbeitende Industrie. Das Ergebnis der Szenarienentwicklung waren vier Szenarien: ein Gesundheitsszenario, unter der Annahme von hohen lokalen Umweltstandards durch nachhaltigkeitsorientierte KonsumentInnen, ein Umweltszenario, in dem eine starke Regulierung und nachhaltigkeitsorientierter Konsum Hand in Hand gehen, ein Globalisierungsszenario, in dem Wirtschaftsmacht und preisbewusste KonsumentInnen statt staatliche Regulierung vorherrschen und ein Technikszenario, unter der Annahme, dass Kläranlagen, bedingt durch eine starke Regulierung, aufgerüstet werden. Bei der Modellierung von Handlungsentscheidungen wurden die Wahrnehmungsgraphen und die vier Szenarien miteinander verknüpft. Pro Substanz wurde ein Modell entwickelt, welches die wichtigsten Systemkomponenten in einer angemessenen Komplexität umfasst und die von den Akteuren gemeinsam getragene Einschätzung der Wirkungsbeziehungen darstellt. Insgesamt wurden 16 Modelle entwickelt. Basierend auf den simulierten Akteurshandlungen wurden relativen Veränderungen der Schlüsselfaktoren Produktion, Import und Leistungsfähigkeit der Kläranlagen für die vier genannten Szenarien berechnet. In Zusammenarbeit mit Pieter Bots konnten algorithmische Beiträge zur Analyse- und Modellierungssoftware DANA getestet und verbessert werden. Da keine vollständige und zugleich leicht verständliche Einführung zu DANA vorlag, wurde für Nutzer im Rahmen dieser Dissertation eine Anleitung verfasst, die die Modellierung von Wahrnehmungsgraphen und deren Analyse sowie alle Schritte der akteursbasierten Modellierung mit DANA erläutert.
Im Rahmen des BIOKLIM-Projekts wurden im Nationalpark Bayerischer Wald Daten zu verschiedenen Tier- und Pflanzenarten sowie Umweltfaktoren erhoben. Die folgende Auswertung beschränkt sich auf die Weichtiere (Gastropoda, Bivalvia). Ziel war es, herauszufinden, welche Umweltfaktoren die Arten- und Individuenanzahlen beeinflussen, was die Lebensgemeinschaften steuert und welche Parameter sich auf ausgewählte Einzelarten auswirken. In Quasi-Poisson-Modellen haben sich als Einflussgrößen für die Individuenanzahl Höhe, Alter, Magnesium und pH-Wert feststellen lassen. Auf die Artenanzahl wirkte sich der Vegetationsreichtum, die Höhe und der Managementtyp aus. Die Einzelarten werden von sehr unterschiedlichen Faktoren beeinflusst. Die Lebensgemeinschaften werden vor allem von der Höhe über dem Meeresspiegel, der Temperatur und dem Auflichtungsgrad bestimmt, was sich in verschiedenen Ordinationsverfahren gezeigt hat.
Flechten gehören zu den herausragenden Indikatorgruppen für Veränderungen in Wäldern. Im Rahmen des Forschungsprojektes „Biodiversität und Klima“ (BIOKLIM) wurden im Jahr 2007 im Nationalpark Bayerischer Wald entlang von 4 Forschungslinien 125 baumbewohnende Flechten, 5 lichenicole Pilze sowie 1 nicht lichenisierter Ascomycet festgestellt. Alte Wälder und Prozessschutzwälder wiesen dabei signifikant die größte Artendiversität und die höchste Anzahl an bedrohten Arten im Vergleich mit den noch gemanagten Wäldern auf. Die herausragende Bedeutung von alten Wäldern und Prozessschutzflächen für den Erhalt und die Ausbreitung gefährdeter Flechten und lichenicoler Pilze für den ostbayerischen Mittelgebirgsraum wird dargestellt. Die sehr seltenen und hochgradig gefährdeten lichenicolen Pilze Chaenothecopsis viridialba, Sphinctrina anglica und Sphinctrina turbinata und die Flechte Mycobilimbia sphaeroides werden als Neufunde für den Bayerischen Wald genannt. Der in der Bundesrepublik Deutschland als verschollen geltende Flechtenpilz Sphinctrina tubiformis wurde im „Rachelseeurwald“ wiederentdeckt. Für alte naturnahe Wälder des Bayerischen und Böhmischen Waldes werden folgende Zeigerarten beschrieben: Lecanactis abietina, Pyrenula nitida, Micarea cinerea, Microcalicium disseminatum, Loxospora cismonica und Thelotrema lepadinum. Abschließend werden für das Management montaner und hochmontaner Wälder Mitteleuropas Empfehlungen abgeleitet.
Im vorliegenden Beitrag werden Möglichkeiten zur Nutzung von amtlichen Laserscannerdaten zur Erfassung, Beobachtung und Bewertung von FFH-Gebieten beschrieben. Dabei werden zunächst verschiedenen Informationsebenen definiert, die für die Charakterisierung von FFH-Gebieten von Bedeutung sind. Basierend auf dieser Definition wird für jede beschriebene Informationsebenen geprüft, inwieweit die Information aus Laserscannerdaten abgegriffen werden kann. Hierbei werden verschiedene Methoden der Informationsableitung getestet. Untersuchungsgebiete waren FFH-Gebiete im voralpinen Raum, die eine möglichst vielseitige Ausstattung ausweisen. Untersucht wurde sowohl die Erfassung von Geländestrukturen, wie die Kartierung der Hangneigung unter Wald und die automatische Erfassung von Schluchten als auch Gräben. Bei der Erfassung der Waldstrukturen war vor allem die Ausweisung homogener und inhomogen strukturierter Bereiche, die Kartierung von Überhältern und Lücken, aber auch die Erfassung von Bestandestypen, Totholzanteil und Biotopbäumen von Bedeutung. Während Aussagen zum Totholzanteil und zu Biotopbäumen mit den gering aufgelösten amtlichen Daten nicht möglich waren und die Erfassung von Bestandestypen nur grob erfolgen konnte, hat die Nutzung von Laserscannerdaten zur Erfassung von Geländestrukturen und Waldstrukturen sehr gute Ergebnisse erbracht.
Auf der Insel Usedom (Mecklenburg-Vorpommern) wurden vegetations- und standortkundliche Untersuchungen in fünf Vorwäldern, die sich nach Aufgabe der Ackernutzung durch spontane Sukzession entwickelten, durchgeführt. Es konnte gezeigt werden, dass sich unter den gegebenen klimatischen Verhältnissen insbesondere in Abhängigkeit von den Bodenverhältnissen verschiedene Bestände etablieren können. Aufgrund der auftretenden Formengruppen und dominierenden Baumarten konnten zwei Blaubeer-Kiefern-Vorwälder sowie je ein Blaubeer-Sauerklee-Pappel-, Sauerklee-Birkenund Riesenschwingel-Berg-Ahorn-Vorwald ausgewiesen werden. Die beste Verjüngung von Arten mesophiler Laubmischwälder tritt im Birken-Vorwald auf. Die Analyse der Zeigerwerte von Ellenberg zeigt, dass insgesamt sowohl Arten stickstoffarmer als auch bodensaurer Standorte deutlich weniger vertreten sind als Arten stickstoff- und basenreicher Böden und dass Unterschiede zwischen den einzelnen Beständen auftreten. Die überwiegend durch schluffige Sande gekennzeichneten, mäßig frischen Standorte weisen Unterschiede in den pHWerten und der Stamm-Nährkraftstufe auf. Die Vorwälder mit Laubbaumarten sind durchweg durch enge C/N-Verhältnisse sowie die Humusform mullartiger Moder gekennzeichnet und weisen in pH-Werten und der Basensättigung Unterschiede auf. In den Blaubeer-Kiefern-Vorwäldern treten deutliche Unterschiede in den Stickstoffgehalten der Auflagehumusformen auf, die sich in der Vegetation widerspiegeln. Die Nutzungsaufgabe erfolgte zwischen etwa 1955 und 1970, für den Verlauf der Sukzession kann, aufgrund der zunehmenden Akkumulation von Stickstoff, auch der Zeitpunkt der Nutzungsaufgabe relevant sein. Mit der vorliegenden Untersuchung wird gezeigt, dass die im Rahmen der forstlichen Standorterkundung erarbeiteten Methoden und Ergebnisse auch für die Charakterisierung der Sukzessionswälder eine wichtige Grundlage darstellen. Unter den gegenwärtigen, anthropogen veränderten Standortbedingungen sind zum Teil andere Entwicklungen als die bisher im Rahmen der forstlichen Standortkartierung aufgezeigten Vegetationsentwicklungen möglich. Eine Weiterführung kombinierter vegetations- und standortkundlicher Arbeiten unter den aufgrund des Landnutzungswandels veränderten Bedingungen der mitteleuropäischen Kulturlandschaft ist erforderlich.