FG Ökologie
Refine
Document Type
- Doctoral thesis (21)
- Scientific article (2)
- Bachelor thesis (1)
- Habilitation thesis (1)
- Master thesis (1)
- Study thesis (1)
Has Fulltext
- yes (27)
Is part of the Bibliography
- no (27)
Year of publication
Keywords
- Bergbaunachfolgelandschaft (6)
- Niederlausitz (5)
- Bergbaufolgelandschaft (4)
- Kamerun (4)
- Succession (4)
- Sukzession (4)
- Ökosystem (4)
- Biodiversität (3)
- Cameroon (3)
- Post-mining landscape (3)
Institute
- FG Ökologie (27)
Carcasses of large vertebrate animals are integral elements in the natural environment. The aim of the present study is to clarify the relation between large carcasses and local ecosystems. It has been investigated which and how many animals are directly or indirectly involved into the carcass decomposition process, and whether there is a succession of community pattern during different carcass decomposition stages. A special focus was on the question how the temporal and the spatial distribution of arthropods are influenced by the carcass and its properties. A new classification of decomposition stages is proposed based on a new openness index for a carcass. Three carcass food web models for the research area were composed dependent on different seasons in the course of the year: Carcass exposed in spring, summer, and winter, respectively. Subsequently, the feasibility of using carcasses as a tool for food web restoration on a regional scale has been discussed.
From 2009 to 2011, in total, nine different carcasses from Meles meles, Capreolus capreolus, Cervus elaphus, and Sus scrofa were exposed in the research area, a former military training area situated in Eastern Germany. Pitfall traps were used to collect arthropods visiting the carcasses. Bird’s and Mammal’s attendance have been detected by automatic cameras and direct observation. In total, more than 112,000 arthropods from 25 taxa were identified. For Coleoptera Silphidae, Geotrupidae, Trogidae, Staphylinidae (partly) and Heteroptera the investigation could be carried out on species level. The existence of carcasses in the research area significantly increased arthropod diversity and abundance. Long term exposed carcasses significantly influenced vertebrates occurrence, vegetation and the surrounding soil as to diversity and various environmental conditions, respectively. The main consumers of carcasses in summer were various arthropods, Corvus corax and Haliaeetus albicilla. Besides the already well-known carrion arthropods, Orthoptera, Lepidoptera, and Apocrita were observed using carcasses directly. In winter, the main consumers of carcasses were Sus scrofa, Vulpes vulpes, Canis lupus, Corvus corax, and Haliaeetus albicilla. By multivariate analysis it could be shown that the main factors influencing the occurrences of arthropods are the weight and the degree of openness of the carcass, and the main factor for the carcasses decomposition process is the openness index of the carcass. Carcass exposition is a cheap and efficient method to use large wild games which did not die from disease for the food web restoration in the research area.
Auf der alten sowjetischen Deponie in der Lieberoser Heide wurde im Juni 2009 ein Dachskadaver ausgelegt. Nach der vollständigen Skelettierung im August desselben Jahres erfolgte eine erste Erfassung ausgewählter Bodenparameter. Die Zweitbeprobung fand im Juni 2010 statt, wobei hier außerdem eine Aufnahme von Collembolen, Milben und der Vegetation erfolgte. Das Probenahmedesign bestand aus einem Probenpunkt im Zentrum sowie 4 nach Norden, Osten, Süden bzw. Westen ausgerichteten Teiltransekten mit jeweils 14 aufeinanderfolgenden Probenpunkten und einer in 1 m Abstand folgenden Außenprobe. Bei den Bodenparametern wurden pH-Wert, Wassergehalt, organische Substanz, Nitratstickstoff, Ammoniumstickstoff, Diphosphorpentoxid und Leitfähigkeit analysiert. Die Extraktion der Fauna orientierte sich an dem Prinzip von Macfayden. Die Proben enthielten 7.606 Collembolen aus 14 Arten. Es handelte sich überwiegend um Exemplare von Hypogastrura vernalis. Die Milben, 7.197 Tiere, wurden nur quantitativ erfasst. Anhand verschiedener statistischer Tests (SPSS, Canoco) wurde ermittelt, welche Bodenparameter signifikante Unterschiede zur Umgebung aufweisen. Sowohl pH-Wert als auch Humusgehalt zeigten weder bei der 1. noch bei der 2. Beprobung Abweichungen an. Bei Leitfähigkeit und Wassergehalt waren die Werte 2009 in der Nähe des Zentrums erhöht, 1 Jahr später jedoch nicht mehr. Erhöhte Ammoniumstickstoffwerte waren nur 2009 nachweisbar. Beim Nitratstickstoff konnten 2009 höhere Gehalte auf der ehemaligen Liegefläche des Kadavers gemessen werden, die jedoch 2010 deutlich geringer ausfielen. Diphosphorpentoxid zeigte eine ähnliche Entwicklung, wobei die Differenzen zwischen beiden Jahren merklich geringer waren.
The decrease in the maximum number of Purple Herons (Ardea purpurea) observed at Bung Khong Long Non-Hunting Area, northeastern Thailand since 2004 has been attributed to the changes in food supply in the lake. The aim of the present research was to investigate the actual food supply in the different periods of two migratory seasons of the bird (October 2009 – April 2010 and October 2010 – April 2011). Scarce food supply was hypothesized to be one of the most important reasons which provoke these birds to leave the lake to other wetlands during the migratory seasons. Six sampling stations were selected based on the foraging areas of Purple Heron around the lake where the water level did not exceed 1.5 m. The sampling was focused on fish, shrimps, amphibians, and insect larvae, which are the major food sources. Two kinds of equipment were used including fish net bags and fish traps. An investigation of amphibians was carried out during the night using light attack on their eyes. The wet biomass of these food sources was determined and compared with the daily food requirement of Purple Heron in each period of the migratory seasons. The local fishery was also taken into account as a habitat disturbance, and was subsequently analyzed using questionnaires. The actual food supply of Purple Herons at the foraging areas during the second migratory season decreased from the early to late period. This was in accordance with the reduction in the number of Purple Herons throughout the migratory season. It is shown that the biomass of medium size fish is the highest in every period. It is suggested that the major food source is from this group. Therefore, the reduction in fish biomass has influenced the total food supply of Purple Herons. Even though the bird forages on a wide range of prey types, other food sources showed a low biomass which could not support the maximum number of Purple Heron throughout the migratory season. Moreover, overfishing in the lake was reported and expected to be a major factor influencing the changes in the food supply of Purple Herons in this lake. Ultimately, the number of Purple Herons decreased from six in the early migratory period to two in the late migratory period.
Im Reiherbachtal im Solling (Niedersachsen) wird ein im Besitz der Niedersächsischen Landesforsten befindlicher lichter Bestand etwa 200-jähriger Alteichen seit dem Sommer 2000 zum Erhalt des „Hutewaldcharakters“ mit Heckrindern und Exmoorponys beweidet. Im Rahmen der wissenschaftlichen Begleitung des als Erprobungs- und Entwicklungsprojekt (E+E) des Bundesamtes für Naturschutz ins Leben gerufenen, verkürzt meist „Hutewaldprojekt“ genannten Waldweidevorhabens zum Schutz von Arten und Lebensgemeinschaften wurde von Januar 1999 (Vorstudie) bis zum Dezember 2005 (Ende der wissenschaftlichen Begleituntersuchungen) unter anderem auch die Flechtenflora des knapp 200 ha großen Projektgebietes erfasst. Dabei wurden 189 Taxa festgestellt, eine im Vergleich mit Literaturangaben aus anderen deutschen Waldgebieten bundesweit herausragende Artenfülle. Hierin enthalten sind unter anderem 28 obligat oder fakultativ lichenicole bzw. saprophytische, flechtenähnliche Pilze, die traditionell von der Flechtenkunde mitbearbeitet werden. Da die Fachliteratur für das entsprechend zu berücksichtigende Inventar keine eindeutigen Vorgaben macht, wird eine fachlich begründete Empfehlung hierfür abgeleitet. Zusätzlich ist der Anteil landes- wie bundesweit gefährdeter Arten mit 54% bzw. 47% überdurchschnittlich hoch. Sieben Arten sind Erstnachweise für das Land Niedersachsen, eine davon auch für die Bundesrepublik Deutschland. Der Anteil der Epiphyten liegt bei 75%, knapp zwei Drittel der Arten kann eine positive Prognose gestellt werden, sollte die Beweidung fortgeführt werden. Im speziellen Teil vorliegender Arbeit werden alle 189 nachgewiesenen Arten in Text und Bild dokumentiert. Die Auswertung der dort zusammengetragenen artspezifischen Parameter zeigt, dass im Gebiet die Eiche bedeutenstes Trägergehölz epiphytischer Arten ist, was den in der Fachliteratur dokumentierten Befunden aus anderen Waldgebieten entspricht. Zugleich ist auf diesem Gehölz der Anteil gefährdeter Arten besonders hoch. Die in Forstwirtschaftskreisen weit verbreiteten Methoden der forstlichen Standortcharaktersierung mittels Zeigerwerten und Hemerobiegraden von Artenlisten führen über auch aus anderen naturräumlichen Daten zu gewinnende Erkenntnisse hinaus kaum zu weiterführenden Einsichten. Erst eine räumlich kleinskaligere Auswertung (hier auf Basis von Rasterfeldern zu 100 m x 100 m) bzw. Verwendung der in aktueller Literatur als künftig nicht mehr zu nutzen empfohlener Toxitoleranzzahlen sowie des aus anderen Zeigerwerten zu berechnenden KO-Wertes erbringt für die naturschutzfachliche Planung wichtige Zusatzinformationen über Ballungsräume seltener Arten bzw. aus Artenschutzgründen umgehend anders als bisher zu behandelnder Teilgebiete. Erstmals für deutsche bzw. niedersächsische Verhältnisse anwendbar gemacht wird eine Bewertung von Waldgebieten unter Verwendung der in ihnen erhobenen Flechtenartenlisten mit Hilfe des in Großbritannien entwickelten Revised Index of Ecological Continuity (RIEC). Er erlaubt die Ansprache eines Untersuchungsgebietes als naturschutzfachlich besonders wertvoller historisch alter Wald. Dabei bietet er die Vorteile, mittels einer vergleichsweise einfach und ganzjährig zu erhebenden Artengruppe verlässliche Aussagen zu erhalten und gleichzeitig stellvertretend für andere, schwieriger zu untersuchende Artengruppen zu stehen. Auch der britische New Index of Ecological Continuity (NIEC) wird für hiesige Verhältnisse weiterentwickelt. Beide Verfahren sind für eine Übertragung auf andere Bundesländer geeignet, bedürfen dort wie auch in Niedersachsen aber noch der statistisch abgesicherten Optimierung mittels weiterer vergleichender Untersuchungen. Angesichts des Status des Reiherbachtales als Teil des Flora-Fauna-Habitat- und Vogelschutz-Gebietes „Wälder im südlichen Solling“, dem im Gebiet anzuwendenden Erlass des Landes zur langfristigen ökologischen Waldentwicklung (LÖWE) sowie weiterer naturschutzrechtlicher Rahmenbedingungen einerseits und der „Problematik“ der Naturverjüngung der Eiche in weiten Teilen Mitteleuropas sowie den positiven Erfahrungen und Literaturanregungen hierzu, insbesondere bei Anwesenheit großer Pflanzenfresser andererseits wird für die Fortführung der begonnenen Waldbeweidung dringend plädiert. Zumindest ist das so genannte „Habitatbaum-Konzept“ der Niedersächsischen Landesforsten ebenso als nicht ausreichend zu verwerfen wie die nicht zielführende, sondern im Gegenteil sogar schädliche Verjüngungspraxis der Forstbehörden. Ein weiterführendes, an den naturschutzfachlichen Konditionen orientiertes Zukunftsszenario für das Reiherbachtal könnte nach Ansicht des Verfassers ferner die Schaffung eines großflächigen modernen Hutewaldgebietes im Sinne des in Amerika und Sibirien diskutierten „Pleistocene Re-wilding“ sein.
Im ehemaligen Tagebaugebiet Schlabendorf Süd nahe Bergen wurden Proben zur Untersuchung der Collembolenzönose und verschiedener Bodenparameter entnommen. Ein 60 m langer Transekt entlang des Übergangsbereiches zwischen gewachsenem Land und Kippe sollte Aufschluss geben, inwieweit sich die Collembolenarten und der Verlauf von Bodendaten verändern. Hierfür wurden zu zwei unterschiedlichen Probenahmezeitpunkten 2 hintereinander folgende Abschnitte in das Gebiet gelegt, wovon jeder 30 m betrug. Entlang dieser Transekte fanden Probenentnahmen für die Extraktion der Collembolen und die Bestimmung der Bodenparameter statt, jeweils 61 für die Analysen eines Durchganges. Die beiden Beprobungen fielen auf den 12.06. und 27.10.2007. Folgende Bodenparameter wurden herangezogen: pH-Wert, maximale Wasserhaltekapazität, Humusgehalt, Leitfähigkeit, Kalkgehalt, Wassergehalt, Trockensubstanz sowie die Nährstoffe Ammonium, Phosphor und Nitrat. Der überwiegende Teil ergab konkrete Aussagen über den Grenzverlauf zwischen Tagebau- und Nichttagebaugebiet. In der Regel ging der Messwertverlauf im Kippenbereich deutlich nach unten und variierte stärker. Nur der Wasser- und Nitratgehalt ließen diesbezüglich keine Aussagen zu. Das Austreiben der Collembolenfauna mit Hilfe des MACFAYDEN-Extraktors ergab eine Gesamtzahl von 5115 Tieren in beiden Transekten. Den überwiegenden Teil davon stellte Mesaphorura macrochaeta mit annähernd 70 %, gefolgt von Entomobrya juv. mit ca. 11 %. Die zur statistischen Auswertung der Collembolendaten herangezogene Dominanz nach ENGELMANN kam für die verschiedenen Bereiche zu unterschiedlichen Ergebnissen. Im 1. Durchgang verhielt sich Entomobrya juv. dominant neben Mesaphorura macrochaeta und Parisotoma notabilis. Im 2. Durchgang hingegen war Mesaphorura macrochaeta eudominant, alle anderen Arten spielten nur eine geringe Rolle. Die Aufstellung des Gesamttransektes stellte einen Durchschnitt der anderen Abschnitte dar. Hier verkörperte Mesaphorura macrochaeta die eudominante Art, Entomobrya juv. und Parisotoma notabilis wurden als subdominant eingestuft. Eine weitere Methode zur Untersuchung der Collembolenfauna stellte die Arbeit mit dem Statistikprogramm SPSS dar. Die Varianzanalyse sollte Verbindungen von Arten zu bestimmten Bodenparametern aufdecken. Es zeigten sich kaum Zusammenhänge bei pH-Wert und Phosphorgehalt. Nahezu alle Arten wiesen stattdessen Präferenzen bei der Leitfähigkeit auf. Bei Humus, Ammonium und maximaler Wasserhaltekapazität zeigte ein Großteil der Vertreter Korrelationen an. Um das gemeinsame Auftreten verschiedener Vertreter zu erkennen, wurden Korrelations- und Kontingenzanalysen mittels SPSS durchgeführt. Die Mehrheit der Artenkombinationen ergab sich für den Gesamttransekt, die wenigsten für den 2. Abschnitt. Keine der ermittelten Konstellationen galt für alle Bereiche. Pionierarten zeigten am seltensten eine Verbindung zu einer anderen Art an. Für die Dokumentation der Entwicklung der Collembolenzönose wurden für Vergleichszwecke Daten von KRAWCZYNSKI (2007) aus dem Jahr 2003 herangezogen. Es zeichnete sich ab, dass viele Offenlandbewohner nicht mehr zugegen waren; vermehrt jedoch Vertreter des Waldes und des frühen Waldstadiums auftraten. Die Erstbesiedler konnten sich hingegen weiter behaupten. Der vollzogene Artenwechsel zwischen 2003 und 2007 ist teilweise enorm, besonders bei den epigäischen Collembolen.
The Banyang-Mbo Wildlife Sanctuary is a multiple-use lowland tropical rainforest in South West of Cameroon. This area was designated by the government of Cameroon with a focus of protecting 11 species including the most endangered primates in Central and West Africa, the Drill (Mandrillus leucophaeus) and Chimpanzees (Pan troglodytes). Local communities maintain user-rights of the forest and its natural resources as long as the conservation goals of the protected areas are not compromised. With many villages in and around the sanctuary and an ever-increasing population, most villagers rely on bushmeat to meet both dietary requirements and as a source of income. The purpose of the six-month study was to assess the current impact of hunting pressure on wildlife biodiversity loss with hope to recommend managed sustainable hunting system to the Ministry of Forestry and Wildlife. Carcasses of animals brought in daily by the eighty-four hunters who participated in the study were weighed, sexed and aged and socio-economic data collected by recording weapon type, use, price of each animal killed and its destination by 14 research assistants in 14 study villages. Hunters were interviewed in an attempt to understand hunters' perception of hunted game and their capacity to implement a managed hunting system. Study results indicated that 44 animal species were harvested with a total of 3,176 individual animals killed, giving an estimated total biomass of 22,397 kg in both the Banyang and Mbo areas. The Banyang ethnic group registered more harvest in terms of both off-take 1,888 animals and biomass 13,476 kg (13.5 tons) while the Mbo ethnic group extracted 1,288 animals with a biomass of 8,921.02 kg (9.00 tons) over the six-month study period. When placed into taxonomic groups, duikers constituting (34%), rodents (22%), other protected species (15%) and monkeys (11%) of the total animals extracted were most affected by hunting within the whole of BMWS. Larger-bodied animals like primates and duikers were most vulnerable to gun hunting while smaller carnivores and rodents were more vulnerable to wire snaring and trapping. Poisoned baits were used in some villages to trap Cane rats and Monkeys. Hunting peaks were attained during the raining season especially during the months of July and August. However, some small peaks occurred during the dry season especially in the months of November and January. More males (47%) were killed than females (43%) for all species over the six-month study period. Unknown sex constituted (10%) of the total extracted animals registered. Adults comprised (69%) of the total catch for all species registered, juveniles and infants constituted (23%) and (8%) respectively. Generally the Banyang ethnic group either consumed or sold locally (83%) of their total harvested bushmeat and sold only (11%) to outside traders. The Mbo ethnic group consumed or sold locally (47%) of the total bushmeat killed and sold (39%) to outside bushmeat dealers. Economic gains in terms of financial income from sale of bushmeat at the Banyang-Mbo Wildlife Sanctuary do not seem to be profitable as one hunter earned on average 22.629F CFA (US $47) per month over the study period compared to 125.000F CFA (US $258) earned by an average civil servant in Cameroon. One kilogramme of the most expensive bushmeat such as Pangolin (Manis gigantea) and Brush-tailed porcupine (Atherurus africanus) was on the average about 4.7 times less expensive than the price of one kg of domesticated animals such as fresh cow beef or goat meat. The Drill (Mandrillus leucophaeus) and the Chimpanzee (Pan troglodytes) are at high risk of local extinction in this area. Meanwhile species like the Leopard (Panthera pardus), Buffalo (Syncerus nanus), the African Elephant (Loxodonta africana) and the Giant pangolin (Manis gigantea) were not recorded killed in any of the 14 study villages and are feared to be locally extinct. There was a steady decline in off-take and biomass of large-bodied species like duikers and primates in the total harvest of both ethnic groups over time during the study period. This suggests that hunting of larger-bodied animals may not be sustainable within the Banyang-Mbo Wildlife Sanctuary. The future of Blue duikers seems bleak if hunting continues unchecked. Poverty, population increase, unemployment and the weak enforcement of existing wildlife laws are the driving forces behind the unsustainable harvest of wildlife resources at the Banyang-Mbo wildlife Sanctuary.
Human influence on the biosphere has transformed natural land cover (LC) into modified LC. Shifting focus from individual species study to large-scale assessment is therefore needed to restore the damaged ecosystem. The hypotheses were: (a) the post-mining landscapes are getting more diverse over time (b) GIS, remote sensing and patch analyst can generate LC information and landscape characterization statistics for assessing habitat diversity and monitoring land cover change (LCC) in a disturbance-dominated area (c) relationship exist between habitat diversity and field based species richness/LCC and environmental conditions/LCC and biodiversity losses. The general aims of this research were (a) to assess the impact of disturbance on LCC and habitat diversity (b) to identify how accurately patterns of habitat diversity, complexity, fragmentation, primary production and LCC can be assessed or predicted with GIS and remotely sensed data. LC maps of 1988, 1991, 1995, 1998, 2000 and 2003 were produced from LANDSAT TM images of Schlabendorf Nord and Schlabendorf Süd. These images were used to survey the changing landscape. After classifying the images based on dominant land cover types, the area and perimeter of all patches were defined. Landscape characterization metrics were generated using patch analyst. LCC statistics were estimated for each LC map year. Change detection extension was used to identify changes among vegetation or land cover types into “negative change”, “no change” and “positive change”. DCA ordination technique (CANOCO) was used to study similarity among the distribution of land cover types. Other relevant analysis made include soil pH analysis and climate data evaluation. The outcome of the research shows that the process of LCC takes place at the interface between environmental and human systems. Land cover transformations in most cases in Schlabendorf were as a result of progressive and reversed plant succession. Overall changes in both landscapes showed increased area of pine afforestation, deciduous trees afforestation, lake and mixed grassland with trees. The LCC s were predominantly caused by harvesting of afforested pine, restoration related construction activities or other land cover management practices, reverse succession, low soil pH especially along the path of the mine strip, loss of soil fertility, human decisions and policies. There was increase in habitat richness, heterogeneity, fragmentation, and shape complexity due to decrease in habitat size, increased land use intensity etc. Lower habitat diversity in Schlabendorf Süd was due to the comparatively large landscape area, high patch number and higher habitat richness in most cases which confirms the claim that relationship between habitat diversity and habitat heterogeneity varies according to scale (Tews et al., 2004). Increase in biomass accumulation particularly in Schlabendorf Süd contributed to the exchanges for greenhouse gases between the forest cover, soil and the atmosphere, hence changing the climatic condition on terrestrial ecosystems, biodiversity and LCC. Unlike Schlabendorf Nord, Schlabendorf Süd still undergoes more active reclamation activities resulting in less similarity between the two post-mining landscapes over time. Within a given ecosystem, any change in habitat diversity can change the number of species in the resulting habitats types, in other words habitat diversity can be used to predict the species richness in a given ecosystem. The approach to this work provides a beneficial trade off between expensive ground vegetation or LCC survey and low-priced image processing analysis. It requires less manpower and less time but greatly reliable for assessing LCC, habitat diversity/richness and heterogeneity in large inaccessible areas such as dunes in post-mining landscape.
Insgesamt wurden in verschiedenen Forschungsvorhaben sowohl auf ehemaligen Truppenübungsplätzen als auch in der Bergbaufolgelandschaft systematisch Laufkäfer erfasst und untersucht. Insgesamt wurden 333 Jahresfänge aus 14 verschiedenen Bergbaufolgelandschaften, von 8 verschiedenen ehemaligen Truppenübungsplätzen und weiteren Vergleichsflächen ausgewertet. Die Ergebnisse lassen sich folgendermaßen zusammenfassen. In der Niederlausitz sind gestörte Landschaften (Bergbaufolgelandschaften, ehemalige Truppenübungsplätze) reich an Laufkäferarten. Ein sehr hoher Anteil der nachgewiesenen Arten gehört zu brandenburg- und/oder deutschlandweit seltenen oder gefährdeten Arten. Bei diesen Arten handelt es sich insbesondere um stenotope Spezialisten früher Sukzessionsstadien. Unter den nachgewiesenen Arten befinden sich deutschlandweit extrem seltene Arten und Wiederfunde von in Brandenburg bereits als verschollen eingestuften Arten. Die in der Bergbaufolgelandschaft repräsentativ vorhandenen Biotoptypen (Sandoffenflächen, Sandtrockenrasen, Ackerunkrautfluren, Ruderalfluren) wurden im Wesentlichen durch alle potentiell in Brandenburg möglichen Arten besiedelt. Eine Nichtbesiedlung der Bergbaufolgelandschaft durch prinzipiell geeignete Arten konnte nicht festgestellt werden. Die Flächengröße hatte auf der Makroskala keine wesentliche Bedeutung für die Erklärung der Artenzahlen. Dadurch unterscheidet sich dieser „Inseltyp“, als insulärer Extremstandort in der Kulturlandschaft, sowohl von realen Inseln, als auch von durch Fragmentierung entstandenen terrestrischen Habitatinseln, auf denen oft die Flächengröße und die Isolation der Inseln eine große Rolle für die Erklärung der Artenzahlen der Laufkäfer spielten. Hier sollten weitere Untersuchungen ansetzen, und insbesondere die Frage klären ob und welchen Einfluss Habitatheterogenität bzw. –diversität, bzw. die die Umgebung der Bergbaufolgelandschaften auf die Artenzahlen haben. Die Besiedlung durch Laufkäfer erfolgt vor allem in den ersten Jahren nicht zufällig erfolgt, da dieselben Pionierarten (xerobionte, mittelgroße Arten mit hohem Dispersionsvermögen und Präferenz zu offenen Sandstellen) sowohl bei primären als auch bei sekundären Sukzessionsvorgängen das Gros der Individuen und der Biomasse stellen. Die Artenzusammensetzungen der spezifischen Zönosen wird zumindest in den ersten Jahren allerdings sehr stark durch „zufällige“ Besiedlungsprozesse und die direkte Umgebung geprägt. Strukturelle Parameter der Vegetation hatten sowohl bei der primären als auch bei der sekundären Sukzession die höchste Bedeutung für die Erklärung der Artenzahlen der Laufkäfer. Die „structural diversity hypothesis“ wird nach den vorliegenden Ergebnissen deutlich besser unterstützt als die „taxonomic diversity hypothesis“. Die Ergebnisse werden in Bezug auf die Anwendbarkeit weiterer ökologische Hypothesen überprüft: microhabitat specialisation hypothesis“ „hunting efficiency hypothesis“ „enemy-free space hypothesis“. Zwischen der primären und der sekundären Sukzession der Laufkäferzönosen konnten keine wesentlichen Unterschiede herausgearbeitet werden. Die Ergebnisse werden vor allen in Bezug auf Artenzahlen, Artenzusammensetzung, Diversität, Biomassen, Größenklassen, Flügelausbildung, ökolo. Typen dargestellt und diskutiert. Die wichtigsten Ergebnisse waren: Die Artenzahlen wiesen in den ersten 10 Jahren stets ein deutliches Maximum auf. Dieses Maximum lässt sich sehr gut mit dem von Wilson (1969) beschriebenen non-interactive equilibrium in Übereinstimmung bringen. Anschließend erfolgt mit zunehmender Vegetationsbedeckung eine Abnahme der Artenzahlen in Übereinstimmung mit dem interactive equilibrium. Eine Wiederzunahme der Artenzahlen in noch späteren Sukzessionsstadien konnte mit dem vorliegenden Datenmaterial innerhalb der Untersuchungszeiträume nicht festgestellt werden. Im Verlauf der primären und sekundären Sukzession lassen sich deutlich zwei Biomassemaxima unterscheiden, von denen eins in den ersten 10 Jahren der Sukzession auftritt und durch hohe Aktivitätsdichten insgesamt und die Eudominanz einer Pionierart hervorgerufen wird. Das erste Biomassemaximum ist zeitlich vor dem Maximum der Artenzahlen der Laufkäfer in den Zönosen einzuordnen und tritt im non-interactive equilibrium auf. Ein zweites Maximum der Biomassen tritt erst nach fortgeschrittener Bewaldung auf und wird durch die allmähliche Einwanderung und schließlich der Dominanz großer Waldarten mit hohen individuellen Biomassen hervorgerufen. Die Sukzessionsabfolge der dominanten Arten der frühen Sukzessionsstadien wird nach den vorliegenden Ergebnissen durch verschiedene Parameter die Vegetationsbedeckung determiniert, die mit den Aktivitätsdichten hochkorreliert waren. Andere (v.a. bodenkundliche) Umweltvariablen waren von untergeordneter Bedeutung.
Dem Moment der Vorhersage kommt eine zentrale Rolle innerhalb der Konzepte der ökologischen Modellierung zu. Flächendeckende Information ist durch die gegenwärtigen Möglichkeiten der Fernerkundung auf die integrative Charakterisierung von größeren Ausschnitten der Landschaft beschränkt, eine Ermittlung einzelner Arten oder Lebensgemeinschaften ist nicht sinnvoll möglich. Deshalb werden Ausschnitte der Landschaft in Form mehr oder weniger repräsentativer Untersuchungsflächen intensiv untersucht und durch Interpolation/ Extrapolation oder Analogieschluss auf den Rest der Landschaft geschlossen. Die Verwendung z. T. hochkomplexer statistischer Modelle, die einen vom Beobachter bestimmten Ausschnitt aus allen verfügbaren Eigenschaften der Landschaft bzw. der Umwelt der Organismen als Parameter verrechnen, ist die gängige Praxis in der Modellierung. Im Zusammenwirken von punktueller Erfassung der Zielorganismen, (Satelliten-)Fernerkundung, Autökologie und Statistik entsteht ein Abbild der Wirklichkeit als Modell, das in jedem Verarbeitungsschritt (insbesondere in den Interpretationsschritten) Fehler und Unsicherheiten erzeugt, fortschreibt und/oder potenziert. Diese Fehlerfortschreibung und –vergrößerung wird vermieden, je einfacher die Modelle sind, wobei gleichzeitig eine Einbeziehung verfügbarer und wahrscheinlich wichtiger Information unterbleibt, so dass von Seiten des Modellierers eine Abwägung vorzunehmen ist, ob einfache und weniger fehlerbehaftete oder aber komplexe und fehlerbehaftete Modelle vorzuziehen sind. In der vorliegenden Auswahl wurden die einfachen Modelle bevorzugt. Auf 158 Probeflächen in Südost-Brandenburg (Spree-Neiße-Kreis, Stadt Cottbus, Landkreis Dahme-Spreewald, Landkreis Oberspreewald-Lausitz) wurden 37 Heuschreckenarten mit Frequenzen zwischen 0,6 und 99,4 % nachgewiesen, sowie die Aktivität von 49 Libellenarten mit Frequenzen zwischen 0,6 und 74,1 % dokumentiert. Die Beobachtungsdaten wurden verwendet, um mit Hilfe einfacher graphenbasierter topographischer Modelle Vorhersagen über das Vorkommen von Arten zu machen. Als Modelle wurden Delaunay-Triangulationen, Gabriel-Graphen, Minimal spannende Bäume, Graphen über die nächsten Nachbarn, sowie Voronoi-Diagramme verwendet. Außerdem wurde mit Hilfe der Methode des ‚leave-one-out’ über einige Graphen ‚modellierte Beobachtungen’ berechnet. Zum Modellvergleich wurden alle Modelle gegen alle anderen unter Einbeziehung der Beobachtungen und der ‚modellierten Beobachtungen’ hinsichtlich der Korrelation der Arten-Vektoren paarweise gegenübergestellt. Dabei ist deutlich geworden, dass es Modellpaare gibt, sehr hoch miteinander korreliert sind. Es wurde geprüft, ob die Korrelationen von der Anzahl der Nachbarn, der Relation der Zahlen der unbekannten zu den Zahlen der bekannten Nachbarn, oder der Wichtung der einzelnen Nachbarn, oder den Distanzen der Nachbarn voneinander abhängig sind. Solche Abhängigkeiten treten schwach oder gar nicht in Erscheinung. Es ist ersichtlich, dass sowohl die Konstruktion der Graphen (d. h. die Wahl des Modells), als auch die Struktur des Graphen mit den untersuchten Flächen als Knoten einen Einfluss auf die Übereinstimmung der Vorhersageergebnisse nimmt. Zur Vorhersagegüte wird die gängige Praxis, die Vorhersage des verwendeten Modells an den zugrunde liegenden Beobachtungen zu messen, grundsätzlich kritisiert, da der Modellcharakter der Beobachtungen nicht ausreichend reflektiert und die Beobachtungen von unbekannter Güte sind. Es wird daher vorgeschlagen, die in dieser Untersuchung verglichenen Modelle mit den adäquaten ‚modellierten Beobachtungen’ als Maßstab der Vorhersagegüte zu vergleichen. Aus diesem und anderen Gründen werden die Voronoi-Diagramme bzw. die dazu dualen Delaunay-Triangulationen als ‚beste Modelle’ herausgestellt, wobei die ähnlichen Gabriel-Graphen eine vergleichbare Güte erreichen können.
Map-Making for ERM Studies
(2005)
This paper discusses the need for a concept “environmental and resource management” (ERM), and what ERM meaningfully could be. This problem is approached first by an analysis of the environmental and developmental issues. Consequently the hegemonic discourse on sustainability is questioned. Second, the paper uses Kuhn’s “Structure of Scientific Revolutions” as a basis for drafting a scientific field “ERM”. From the perspective of both approaches, different paradigms of environmental management are studied. Based on this analysis a fundamental problem is obtained, namely, how to make individuals and institutions co-operate and under which societal conditions co-operation can be engendered. Subsequently ERM is defined. ERM-Science is being worked out, as being goal-driven, seeking sustainability. It is pointed out that ERM, ERM-Science and its supporting scientific fields are not identical. The major findings following this method are: ERM is stipulated as an inherent social activity. Therefore the scientific field ERM needs to critically focus on the environmental and resource (ER)-manager’s behaviour and her context, that both have indicated and non-indicated environmental influences upon the world. To inquire in that object of interest, the following point of view is developed: “How to make people and society not only speak about environmental problems but implement solutions?” This leads to the discussion of consequences in terms of ethical implications and methodology. Basing on these results, the legitimate problems for the scientific field ERM are illustrated. The developed definition and its consequences are applied on the three ERM-programs at Brandenburg University of Technology (BTU) (Germany) and concludes that a radical reform of the BTU-approach to ERM is required.