Landnutzung & Habitatfragmentierung III

Question 1

Was sind Unterschiede zwischen Metapopulationensökologie und Landschaftsökologie?

Answer 1

Metapopulationsökologie:

• Betonung von (Meta-)Populationsdynamik
• einfache Beschreibung der Landschaft (patch und matrix)

Landschaftsökologie:

• weniger Betonung auf (Meta-)populationsdynamik
• Analyse der Struktur komplexer Landschaften

Question 2

Was sind 3 Grundelemente der Landschaftsökologie?

Answer 2

Patch
Korridor
Matrix

Question 3

3 Grundelemente der Landschaftsökologie:

Was ist ein Patch?

Answer 3

Relativ diskrete Gebiete oder Zeiträume mit relativ homogenen Umweltbedingungen, dessen Grenzen durch eine Umgebung definiert sind, welche vom Organismus oder für das ökologische Phänomen als unterschiedlich wahrgenommen oder definiert wird.
(ökol. Sicht)

Question 4

3 Grundelemente der Landschaftsökologie:

Was ist ein Korridor?

Answer 4

Lineare Landschaftselemente, definiert nach Struktur oder Funktion
4 Funktionen:
- Habitatkorridor: zeitweiliges/dauerhaftes Habitat
- Wanderungskorridor: erleichtert Wanderung zw. Habitate
- Grenze oder Filter: erschwert oder verhindert Wanderung oder Stoffflüsse
- Quelle für biotische oder abiotische Effekte auf die Matrix

Question 5

3 Grundelemente der Landschaftsökologie:

Was ist eine Matrix?

Answer 5

Landschaftselement mit der größten räumlichen Ausdehnung, höchsten Konnektivität und größten Auswirkung auf die betrachteten Prozesse, Definition hängt von der Skala und dem Untersuchungsgegenstand ab.

Question 6

Was sind einige naturschutzrelevanten Landschaftsaspekte?

Answer 6

Habitatqualität
Randeffekte
Habitatkontext
Konnektivität

Question 7

Randeffekte auf künstlichen Inseln. Was für abiotische Aspekte werden beeinflusst?

Answer 7

Temperatur
Relative Feuchtigkeit
Lichtdurchlässigkeit
Exponiertheit für Wind

Question 8

Randeffekte auf künstlichen Inseln. Was für biotische Effekte finden statt?

Answer 8

a) Unmittelbar:
- Erhöhte Baummortalität und Blattfall
- Erhöhtes Pflanzenwachstum entlang von Rändern
- Rückgang von Vogelpopulationen an Rändern

b) Mittelbar:
- Größere Insektenpopulationen (lichtliebende Schmetterlinge)
- Störung der schattenliebenden Arten
- Erhöhte Überlebensraten von Insektenfressern (außer Vögel)

Question 9

An welchem Beispiel kann man den Überproportionalen Effekt von Fragmentierung umschreiben?

Answer 9

Effektive Verkleinerung eines Schutzgebiets durch Randeffekte von 2 ha, hat einen effektiven Verlust von 29 ha an Kernfläche zur Folge
s. Abbildung

Question 10

Was ist Landschaftsstruktur?

Answer 10

a) scattered patch landscapes
b) network landscapes
c) interdigitated landscapes
d) checkerboard landscapes

Question 11

Was sind Elemente der Fernerkundungsdatenbasis?

Answer 11

Luftbilder

Satellitenbilder

Question 12

Wie kann ein Luftbild interpretiert werden?

Answer 12

Infrarotaufnahme erlaubt Differenzierung zwischen lebenden und toten Stukturen sowie z.B. zwischen Baumarten

Question 13

Was sind bekannte Plattformen für Satellitenbilder?

Answer 13

Landsat, MODIS, SPOT, IKONOS, Quickbird

-> Auflösung und Zahl der abbildbaren Farben wird in den letzten Jahren immer größer…

Question 14

Was bestimmt den Informationsgehalt von Fernerkundungsdaten?

Answer 14

Geometrische Auflösung

• abgetastete Fläche
• Pixelauflösung

Spektrale Auflösung
- welche Wellenlängenbereiche bestimmter elektormagnetischer Strahlung werden erfasst?

Radiometrische Auflösung
- wie viele Intensitätsstufen werden unterschieden?

Zeitliche Auflösung
- wie häufig wird dasselbe Gebiet aufgenommen?

Question 15

Was sind die Vor- und Nachteile der Fernerkundung?

Answer 15

Vorteile:

• große Gebiete in relativ kurzer Zeit quantifizierbar
• Veränderungen können auch im Nachhinein quantifiziert werden (mit Fernerkundungsdaten)

Nachteile:

• Verarbeitung großer Datenmengen nötig
• Validierung (‘ground truthing’) nötig- vor allem wenn keine Standard-Größen oder Klassifizierungen verwendet werden
• nicht alle Habitate lassen sich aus der Luft erkennen!

Question 16

Was umfasst ein Maßstab?

Answer 16

Der Maßstab umfasst sowohl die Ausdehnung (extent) als auch die ‘Körnung’ (grain, Auflösung) der Untersuchung

Extent: untersuchte Fläche
Grain: Größe der individuell betrachteten Einheiten

Question 17

Wie beschreibt man Muster quantitativ?

Answer 17

Mit Konfigurationsmaße

Question 18

Was für Konfigurationsmaße gibt es?

Answer 18

• Größenverteilung und Dichte von Patches
• Patchformkomplexität einfach & kompakt vs. unregelm.
• Fläche der Kernzonen abzügl. Randeffekte
• Kontrast relativer Unterschied zwischen Patches (zB gewichtete Randdichte, mittl. Differenz benachbarter Patches in bestimmter Habitateigenschaft)
• Durchmischung, Contagion (gleichmäßig vs. geklumpt) (zB nearest- neighbor Analyse)
• Unterteilung (Ausmaß der Zerteilung eines Patches)
• Konnektivität (einfachstes Maß, durchschn. Entfernung zwischen je 2 Patches)

Question 19

Was sind Beispiele für Landschaftsstrukturmaße?

Answer 19

• Mean edge density (m/ha)
• Mass fractal dimension
• Nearest neighor distance
• Proximity index
• Patch Diversität

Question 20

Was ist die mean edge density (m/ha)?

Answer 20

Länge aller Patchränder dividiert durch die gesamte Landschaftsfläche

Question 21

Was ist die nearest neighor distance?

Answer 21

Abstand zwischen einem Patch und seinem nächsten Nachbarn

Question 22

Was ist mass fractal dimension?

Answer 22

Ein Maß für Patchformkomplexität:
nähert sich 1- einfache Form- rund/rechteck
nähert sich 2- stark ‘fraktale’ Form

Question 23

Was sind die Skalen bei Landschaftsstrukturmaße?

Answer 23

Patchebene
Klassenebene
Landschaftsebene

Question 24

Skalen bei Landschaftsstrukturmaße:

Was ist die Patchebene?

Answer 24

Definiert für individuelle Patches, räumliche Lage, Ausdehnung, Form und Inhalt, meist Grundlage für höherskalige Maße
-> Bsp: Patchgröße, Entfernung zum nächsten ähnlichen Patch, Form..

Question 25

Skalen bei Landschaftsstrukturmaße:

Was ist die Klassenebene?

Answer 25

Integriert über alle Patches eines bestimmten Patchtypes (Klasse), meist Zahl und Anteil sowie Verteilung der Patches von Interesse
-> Bsp: Zahl und mittlere Größe der Patches als Maß für Fragmentierung

Question 26

Skalen bei Landschaftsstrukturmaße:

Was ist die Landschaftsebene?

Answer 26

Integriert über alle Klassen, beschreibt die gesamte betrachtete Landschaft, meist Zahl und Konfiguration der verschiedenen Patchklassen
-> Bsp: Zahl der Klassen als Maß für Habitatheterogenität

Question 27

Was sind Vor- und Nachteile von Landschaftsmaßen?

Answer 27

Pro:

• einfach aus GIS-Daten zu ermitteln
• erlauben Vergleich zwischen Landschaften

Contra:

• Gefahr des ‘data mining’ (Durchprobieren von Landschaftsmaßen bis eines signifikant ist)
• quantitative Beziehung zu ökologischen Prozessen meist unklar
• Vernachlässigung zeitlicher Dynamik:
• > Landschaft als unveränderlich angesehen
• > natürliche Prozesse (zB Sukzession) nicht berücksichtigt

Besser: Verwendung eines (Simulations-)Modells welches die Dynamik der untersuchten Art/Gemeinschaft als Funktion von Landschaftsmerkmalen beschreibt.

Question 28

Wie ist die Beziehung zwischen Habitat- und Artendiversität?

Answer 28

Es herrscht eine positive Korrelation zwischen Artendiversität und Habitatvielfalt

Question 29

Was ist das Mosaik-Zyklus Konzept?

Answer 29

Idee: Urwälder sind kein starres Gebilde sondern dynamisches Mosaik aus versch. Pflanzengemeinschaften und Alterstufen (Sukzessionsstadien)

Bsp: Buchenwald als dynamische Mischung von Wachstumsphase, Optimalphase und Zerfallsphase

Question 30

Was ist die Relevanz des Mosaik-Zyklus Konzepts für den Naturschutz?

Answer 30

Natürliche Prozesse sind von Ungleichgewichtsprozessen bestimmt. Es gilt diese zu erhalten (Prozeßschutz statt Artenschutz allein)
-> erfordert Großschutzgebiete wie bei Wälder zB.

Question 31

Was für Beispiele gibt es für Diversität durch Störung?

Answer 31

• Mediterrane Strauchländer: Koexistenz durch Feuer

- Weide und Mahd: Erhaltung von Arten durch permanente Störung - Koexistenz im Grünland

Question 32

Nenne ein Beispiel für ein anthropogenes Störungsregime.

Answer 32

Starke Störungen auf Truppenübungsplätze: intensives Management erforderlich

Question 33

Nenne ein Beispiel für ein natürliches Störungsregime.

Answer 33

• Rückdeichungsmaßnahmen zu Wiederherstellung natürlicher Überflutungsregime
• Aktives Feuermanagement: Gezielte Brandlegung um Sukzession zu fördern.