TY - BOOK A1 - Jessel, Beate A1 - Tobias, Kai T1 - Ökologisch orientierte Planung : eine Einführung in Theorien, Daten und Methoden T3 - UTB Uni-Taschenbücher N2 - Ökologisch orientierte Planung umreisst ein komplexes Geschehen, für das fundiertes (natur)wissenschaftliches Grundverständnis, Kreativität und die Fähigkeit, Planung als Kommunikationsprozess zu gestalten, gleichermaßen notwendig sind. Das Buch gibt einen komprimierten Überblick über die wesentlichen Instrumente und Verfahrensweisen. Für die Erfassung, Analyse, Prognose und Bewertung des Naturhaushalts und des Landschaftsbildes sowie für die Darstellung der Auswirkungen von Raumnutzungen bis hin zur Nachkontrolle stellen die Autoren unterschiedliche Verfahrensweisen und Methoden vor. Für jeden Bereich werden die theoretischen Grundlagen angesprochen, gängige Methodenbausteine erläutert und in ihrer Anwendung auf die Schutzgüter bzw. Raumnutzungen exemplarisch verdeutlicht. Y1 - 2002 SN - 3-8252-2280-2 VL - 2280 PB - Ulmer CY - Stuttgart ER - TY - JOUR A1 - Asche, Hartmut T1 - Zum Nutzungspotential konventioneller und netzbasierter Atlanten : welchen Mehrwert bieten die Neuen Medien? Y1 - 2002 SN - 3-87907-388-0 ER - TY - JOUR A1 - Kühling, Matthias T1 - Wissenschaftliches Informationssystem für den internationalen Artenschutz Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Jessel, Beate T1 - Wildnis : die "geplante Planlosigkeit" N2 - Der Beitrag zeigt auf, dass sich mit "Wildnis" und Planung Paradoxien in mehrfacher Hinsicht verbinden: So ist in Mitteleuropa die Grenzziehung zwischen anthropogener Nutzung und ungelenkter Entwicklung immer eine bewusst zu treffende Entscheidung - alle unsere Nationalparke und Kernzonen anderer Schutzgebiete beruhen auf diesem Prinzip. Vor dem Hintergrund des umfassenden Gestaltungsanspruchs einer "Landschafts-"Planung gilt es zudem zu beachten, dass umfassende Eingriffe in komplexe Systeme gerade keine Rückkoppelung mehr zulassen, welche Folgen genau auf welche Einzelmaßnahmen zurückzuführen sind und damit in eine "geplante PLanlosigkeit" münden. In Mitteleuropa wird Wildnis großflächig in der Regel nur als Folge einer bewussten Entscheidung möglich sein, jedoch wird daneben immer auch das Prinzip Zufall als wesentlicher Gestalter stehen. Anlass, sich mit dem Thema Wildnis und Planung zu befassen, geben auch Flächenansprüche nach Räumen ungelenkter Entwicklung, die den vorläufigen Stand einer Entwicklung des Naturschutzgedankens markieren, dabei aber in der flächendeckend von menschlicher Einflussnahme geprägten mitteleuropäischen Kulturlandschaft oft im Konflikt zu Nutzungsinteressen stehen. Daneben zeichnet sich unter den Bedingungen des Weltmarktes und der EU-Osterweiterung ein Rückzug der Landwirtschft aus der Fläche ab, der neue Spielräume eröffnet, zugleich aber die Frage nach Lenkungsmöglichkeiten aufwirft. Der bewusste Umgang mit Wildnis im Siedlungsraum beinhaltet dabei mehrere Dimensionen: Eine räumliche (z.B. Zonierungen oder die Lage von Schutzgebieten betreffend), eine zeitliche (z.B. das Zulassen temporären Verwilderns), die Rolle des Menschen (z.B. die Art eines reglementierten/unregelmentierten Zugangs zu den betreffenden Gebieten) und die Art der Vermittlung des Wildnisgedankens (kommen unterstützend pädagogische Hilfsmittel zum Einsatz oder wird ganz bewusst davon abgesehen?). "Planung und Wildnis" bedeutet dabei, sich gerade auch über letzteres, nämlich die Kommunikation und Vermittlung von Naturschutzzielen im klaren zu sein. Y1 - 2002 ER - TY - BOOK ED - Herrman, Christian ED - Asche, Hartmut T1 - Web.Mapping 2 : Telekartographie, Geovisualisierung und mobile Geodienste Y1 - 2002 SN - 3-87907-388-0 PB - Wichmann CY - Heidelberg ER - TY - JOUR A1 - Jessel, Beate T1 - Was bringt die EU-Wasserrahmenrichtlinie? : neue Aufgabenfelder für Landschaftsarchitekten Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Jessel, Beate T1 - Warum die Wirklichkeit den Plänen so oft davonläuft : Landschaftsplanung im Licht von Systemtheorie und Funktionskontrolle N2 - Why Reality overtakes Planning - Landscape Planning in the Light of System Theory and Functional Control. There is not only a common reality but different perspectives of reality and any perception is provisional and revisable. This opinion is a component of different approaches in science theory and perception theory. There are effects on ecological planning in various respects. They concern for example the comprehension of methods, the prognosis of complex systems and the part the landscape planner plays in this process. Concerning this attitude, methods as well as planning methods develop to means. Not to means of identification of true or false perception but to means of establishing deductive communication. Reality - also that of landscapes - changes steadily. Due to this creatures as well as their environment find themselves in a complex network process of adaption which is called co-evolution. This process can be seen in various changes in land use history. Accidental influences, for example the sudden application of an innovation, may have an unpredictable impact on the development of landscapes. How can the planner deal with changes caused by accidental processes? The category of compensation measures (bases on the regulation of impacts) in the German planning system is a good example for this. These aspects plead against an extensive meaning of the term "landscape"-planning, because this would lead the subject ad absurdum. Planning as an unalterable component of human being can efficiently only change parts of our natural surroundings. It cannot control the complexity of landscape, but must explain the interaction of its components. Keywords: Landscape planning, planning theory, functional control, forecasts, perception, complex systems Y1 - 2002 SN - 3- 934802-12-5 ER - TY - JOUR A1 - Rößling, Holger A1 - Hub, Daniel T1 - Waldumwandlung und Erstaufforstung Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Rößling, Holger A1 - Hub, Daniel T1 - Walderhalt und naturschutzrechtliche Eingriffsregelung in Brandenburg N2 - Jährlich werden in Brandenburg ca. 500 ha Wald in andere Nutzungsarten umgewandelt. Durch die forst- und naturschutzrechtliche Pflicht zur Kompensation können die vielfältigen Funktionen des Waldes für Erholung, Natur- und Ressourcenschutz erhalten und gestärkt werden. Dafür ist eine intensive Zusammenarbeit von Forst- und Naturschutzverwaltung notwendig. So das Ergebnis einer Fachtagung des Lehrstuhl für Landschaftsplanung der Universität Potsdam am 10. Juni 2002 an der Landeslehrstätte für Naturschutz und Landschaftspflege in Lebus. Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Rolfes, Manfred T1 - Vor-Wissen, Hypothesen und Kategorien in qualitativen Forschungsprozessen Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Jessel, Beate T1 - Turner, M. G., Landscape ecology in theory and practice : pattern and process; New York, Springer, 2001 Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Saupe, Gabriele T1 - Tourismus und Regionalentwicklung in Brandenburg Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Heller, Wilfried T1 - Spatial development of the economy and spatial mobility in post-socialist Romania Y1 - 2002 ER - TY - BOOK A1 - Balzer, Werner A1 - Beeger, Helmut A1 - Hallermann, Sigrun A1 - Kirsch, H. A1 - Nicklaus, W. A1 - Robel, B. A1 - Werner-Tokarski, D. A1 - Herzig, Reinhard T1 - Seydlitz Geographie 3 : Gymnasium Rheinland-Pfalz Y1 - 2002 SN - 3-507-52607-7 PB - Schroedel CY - Hannover ER - TY - JOUR A1 - Jessel, Beate T1 - Schutzgebietssysteme und ihre planerische Vorbereitung durch Landschaftsplanung und räumliche Planung N2 - Die Landschaftsplanung und ihre Integration in die übergeordnete räumliche Planung kann zur konzeptionellen Vorbereitung und Absicherung von Schutzgebietssystemen vor allem die Vorgabe und Verankerung eines breiten, innerfachlich abgeglichenen Zielespektrums leisten. Die moderne wissenschaftliche Erkenntnisse berücksichtigende Herleitung dieser Ziele sowie die Auswahl von geeigneten, möglichst repräsentativen Räumen bedürfen jedoch noch weiterer Fundierung, die nach derzeitigem Stand wohl nicht allein innerhalb der Landschaftsplanung geleistet werden kann. Unter den Planungsebenen ist die Aufgabe der überörtlichen Landschaftsrahmenplanung vorrangig in der Formulierung von Zielgrößen für regionale Umweltqualitätsziele und Mindeststandards (etwa Flächenumfänge, das Spektrum in Schutzgebietssysteme einzubeziehender Lebensräume und Standortausprägungen) zu sehen. Neben einem rein naturschutzfachlichen Konzept ist dabei die gezielte Aufbereitung für die Regionalplanung wichtig. Die Chance der örtlichen Ebene hingegen liegt in einer örtlichen Leitbildentwicklung und Entscheidungsvorbereitung, die unter Integration partizipativer Elemente die Akzeptanz vor Ort erhöhen kann; auch diese kann jedoch nach derzeitigem Stand nicht von der kommunalen Landschaftsplanung allein geleistet werden, sondern bedarf der Ergänzung durch informelle Konzepte und Herangehensweisen. Dabei sind noch nähere Überlegungen notwendig, wie das Zusammenspiel und Ineinandergreifen beider Ebenen der Landschaftsplanung verbessert werden kann: Ein Ansatz, der lediglich seitens der Landschaftsrahmenplanung "top-down" Ziele vorgibt, birgt Gefahr, ins Leere zu laufen, da er an den konkreten Erfordernissen vor Ort vorbeigeht. Vielmehr bedarf es zugleich "bottom-up" einer Hinterfütterung oft abstrakter Zielgrößen mit konkreten, möglichst vor Ort bereits abgestimmten Flächen. Damit alle naturräumlichen Großeinheiten und Großökosysteme in Deutschland über Schutzgebiete repräsentiert sind, wäre des weiteren - wie vom Rat von Sachverständigen für Umweltfragen (SRU 1996, Rn. 262) gefordert - über die Ländergrenzen hinweg die Erarbeitung einer Bundes-Naturschutzkonzeption erforderlich und damit eine Ergänzung der Planungshierarchie. Zwar existieren derartige Vorstellungen bereits als Fachkonzepte (vgl. den Beitrag von FINCK in diesem Band), jedoch bietet das derzeitige rahmenrechtlich organisierte Planungssystem für deren Verankerung noch keinen Ansatz. Vor dem Hintergrund der vielfältigen Anforderungen an Schutzgebietssysteme darf zugleich der breit gefächerte konzeptionelle Auftrag der Landschaftsplanung gerade auch mit Blick auf ihren flächendeckenden Anspruch und die Berücksichtigung der Auswirkungen der verschiedenen Landnutzungen nicht aus den Augen verloren werden. So wurde bereits von anderer Seite (SRU 1996a, Rn. 139) darauf hingewiesen, dass die Entscheidungen der Ministerkonferenz für Raumordnung (MKRO) von 1992 und 1995, 15 % der nicht für Siedlungszwecke genutzten Flächen für den Aufbau eines Biotopverbunds mit Vorrang für Natur und Landschaft zu verwenden, die Gefahr bergen, dass dadurch eine Vorgabe für die Landschaftsrahmenplanung gemacht worden ist, die sie quasi auf die inhaltliche Ausgestaltung von Biotopverbundsystemen reduziert. Es ist wichtig, dass die Landschaftsplanung Schutzgebietssysteme in angemessenem Umfang berücksichtigt und ein breites Spektrum an Schutzzielen verankert, sich dabei aber das Aufgabenfeld ihrerseits zugleich nicht zu sehr auf die zwar originären, aber letztlich doch nur einen Teilbereich des Naturschutzes erfassenden Belange des Flächen- und Gebietsschutzes einengen lässt. Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Hochmuth, Elke T1 - Sanierungs- und Konsolidierungspolitik in Sachsen-Anhalt und Brandenburg BT - Zur Konzeptionierung und Durchführung eines unbeachteten Politikfeldes in Ostdeutschland aus regionalwissenschaftlicher Perspektive T2 - Potsdamer geographische Forschungen T3 - Potsdamer Geographische Forschungen - 21 Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-53058 SN - 978-3-935024-46-4 SN - 0940-9688 IS - 21 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Felgentreff, Carsten T1 - Räumliche Bevölkerungsmobilität und multi-lokale soziale Räume Y1 - 2002 ER - TY - BOOK A1 - Goltz, Elke T1 - Regionale Bevölkerungsprozesse im Wirkungsbereich kommunaler Akteure : Beispiele aus ländlich peripheren Räumen des Landes Brandenburg / Landkreis Prinitz T3 - Potsdamer geographische Forschungen Y1 - 2002 SN - 978-3-935024-45-7 SN - 0940-9688 VL - 20 PB - Univ CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Buder, Margret A1 - Kaden, Klaus A1 - Schmidt, Almut A1 - Ziege, Cornelia T1 - Rahmenlehrplan Geografie : Sekundarstufe 1 Y1 - 2002 SN - 3-89685-838-6 PB - Dr. und Technik-Verl. CY - Berlin ER - TY - JOUR A1 - Hub, Daniel A1 - Jacobs, Jörg A1 - Rößling, Holger T1 - Qualifizierung von Erfolgskontrollen in der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung durch geoökologische Untersuchungen N2 - Der vorliegende Beitrag beschreibt zunächst Ansätze für Erfolgskontrollen im Rahmen der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung. Anschließend werden Erfolgskontrollen von Aufforstungsmaßnahmen an der BAB A9 in Brandenburg und einer durchgeführten Gewässerrenaturierung im Landkreis Bitterfeld in Sachsen- Anhalt vorgestellt. Anhand dieser beiden häufigen Maßnahmentypen wird dabei gezeigt, wie geoökologische Untersuchungsmethoden zur Qualifizierung von planerischen Erfolgskontrollen beitragen können. Y1 - 2002 UR - http://www.geooekologie.de/download/forum_02_2002/spfo022b.pdf ER - TY - JOUR A1 - Güntner, Andreas A1 - Bronstert, Axel T1 - Process-based modelling of large-scale water availability in a semi-arid environment : process representation and scaling issues Y1 - 2002 ER - TY - BOOK A1 - Viehrig, Hans T1 - Potsdam : Geographische Strukturen im Wandel ; mit Exkursionshinweisen T3 - Potsdamer geographische Forschungen Y1 - 2002 SN - 3-935024-52-5 SN - 0940-9688 VL - 22 PB - Univ CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Becker, Jörg A1 - Heller, Wilfried T1 - Polnische Saisonarbeiter in der Bundesrepublik Deutschland : politische und ökonomische Bedingungen eines spezifischen temporären Arbeitsmigrationssystems Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Jessel, Beate T1 - Phänomen Landschaft Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Schaber, Jörg T1 - Phenology in Germany in the 20th century : methods, analyses and models N2 - Die Länge der Vegetationsperiode (VP) spielt eine zentrale Rolle für die interannuelle Variation der Kohlenstoffspeicherung terrestrischer Ökosysteme. Die Analyse von Beobachtungsdaten hat gezeigt, dass sich die VP in den letzten Jahrzehnten in den nördlichen Breiten verlängert hat. Dieses Phänomen wurde oft im Zusammenhang mit der globalen Erwärmung diskutiert, da die Phänologie von der Temperatur beeinflusst wird. Die Analyse der Pflanzenphänologie in Süddeutschland im 20. Jahrhundert zeigte: - Die starke Verfrühung der Frühjahrsphasen in dem Jahrzehnt vor 1999 war kein singuläres Ereignis im 20. Jahrhundert. Schon in früheren Dekaden gab es ähnliche Trends. Es konnten Perioden mit unterschiedlichem Trendverhalten identifiziert werden. - Es gab deutliche Unterschiede in den Trends von frühen und späten Frühjahrsphasen. Die frühen Frühjahrsphasen haben sich stetig verfrüht, mit deutlicher Verfrühung zwischen 1931 und 1948, moderater Verfrühung zwischen 1948 und 1984 und starker Verfrühung zwischen 1984 und 1999. Die späten Frühjahrsphasen hingegen, wechselten ihr Trendverhalten in diesen Perioden von einer Verfrühung zu einer deutlichen Verspätung wieder zu einer starken Verfrühung. Dieser Unterschied in der Trendentwicklung zwischen frühen und späten Frühjahrsphasen konnte auch für ganz Deutschland in den Perioden 1951 bis 1984 und 1984 bis 1999 beobachtet werden. Der bestimmende Einfluss der Temperatur auf die Frühjahrsphasen und ihr modifizierender Einfluss auf die Herbstphasen konnte bestätigt werden. Es zeigt sich jedoch, dass - die Phänologie bestimmende Funktionen der Temperatur nicht mit einem globalen jährlichen CO2 Signal korreliert waren, welches als Index für die globale Erwärmung verwendet wurde - ein Index für grossräumige regionale Zirkulationsmuster (NAO-Index) nur zu einem kleinen Teil die beobachtete phänologischen Variabilität erklären konnte. Das beobachtete unterschiedliche Trendverhalten zwischen frühen und späten Frühjahrsphasen konnte auf die unterschiedliche Entwicklung von März- und Apriltemperaturen zurückgeführt werden. Während sich die Märztemperaturen im Laufe des 20. Jahrhunderts mit einer zunehmenden Variabilität in den letzten 50 Jahren stetig erhöht haben, haben sich die Apriltemperaturen zwischen dem Ende der 1940er und Mitte der 1980er merklich abgekühlt und dann wieder deutlich erwärmt. Es wurde geschlussfolgert, dass die Verfrühungen in der Frühjahrsphänologie in den letzten Dekaden Teile multi-dekadischer Fluktuationen sind, welche sich nach Spezies und relevanter saisonaler Temperatur unterscheiden. Aufgrund dieser Fluktuationen konnte kein Zusammenhang mit einem globalen Erwärmungsignal gefunden werden. Im Durchschnitt haben sich alle betrachteten Frühjahrsphasen zwischen 1951 und 1999 in Naturräumen in Deutschland zwischen 5 und 20 Tagen verfrüht. Ein starker Unterschied in der Verfrühung zwischen frühen und späten Frühjahrsphasen liegt an deren erwähntem unterschiedlichen Verhalten. Die Blattverfärbung hat sich zwischen 1951 und 1999 für alle Spezies verspätet, aber nach 1984 im Durchschnitt verfrüht. Die VP hat sich in Deutschland zwischen 1951 und 1999 um ca. 10 Tage verlängert. Es ist hauptsächlich die Änderung in den Frühjahrphasen, die zu einer Änderung in der potentiell absorbierten Strahlung (PAS) führt. Darüber hinaus sind es die späten Frühjahrsphasen, die pro Tag Verfrühung stärker profitieren, da die zusätzlichen Tage länger undwärmer sind als dies für die frühen Phasen der Fall ist. Um die relative Änderung in PAS im Vergleich der Spezies abzuschätzen, müssen allerdings auch die Veränderungen in den Herbstphasen berücksichtigt werden. Der deutliche Unterschied zwischen frühen und späten Frühjahrsphasen konnte durch die Anwendung einer neuen Methode zur Konstruktion von Zeitreihen herausgearbeitet werden. Der neue methodische Ansatz erlaubte die Ableitung verlässlicher 100-jähriger Zeitreihen und die Konstruktion von lokalen kombinierten Zeitreihen, welche die Datenverfügbarkeit für die Modellentwicklung erhöhten. Ausser analysierten Protokollierungsfehlern wurden mikroklimatische, genetische und Beobachtereinflüsse als Quellen von Unsicherheit in phänologischen Daten identifiziert. Phänologischen Beobachtungen eines Ortes können schätzungsweise 24 Tage um das parametrische Mittel schwanken.Dies unterstützt die 30-Tage Regel für die Detektion von Ausreissern. Neue Phänologiemodelle, die den Blattaustrieb aus täglichen Temperaturreihen simulieren, wurden entwickelt. Diese Modelle basieren auf einfachen Interaktionen zwischen aktivierenden und hemmenden Substanzen, welche die Entwicklungsstadien einer Pflanze bestimmen. Im Allgemeinen konnten die neuen Modelle die Beobachtungsdaten besser simulieren als die klassischen Modelle. Weitere Hauptresultate waren: - Der Bias der klassischen Modelle, d.h. Überschätzung von frühen und Unterschätzung von späten Beobachtungen, konnte reduziert, aber nicht vollständig eliminiert werden. - Die besten Modellvarianten für verschiedene Spezies wiesen darauf hin, dass für die späten Frühjahrsphasen die Tageslänge eine wichtigere Rolle spielt als für die frühen Phasen. - Die Vernalisation spielte gegenüber den Temperaturen kurz vor dem Blattaustrieb nur eine untergeordnete Rolle. N2 - The length of the vegetation period (VP) plays a central role for the interannual variation of carbon fixation of terrestrial ecosystems. Observational data analysis has indicated that the length of the VP has increased in the last decades in the northern latitudes mainly due to an advancement of bud burst (BB). This phenomenon has been widely discussed in the context of Global Warming because phenology is correlated to temperatures. Analyzing the patterns of spring phenology over the last century in Southern Germany provided two main findings: - The strong advancement of spring phases especially in the decade before 1999 is not a singular event in the course of the 20th century. Similar trends were also observed in earlier decades. Distinct periods of varying trend behavior for important spring phases could be distinguished. - Marked differences in trend behavior between the early and late spring phases were detected. Early spring phases changed as regards the magnitude of their negative trends from strong negative trends between 1931 and 1948 to moderate negative trends between 1948 and 1984 and back to strong negative trends between 1984 and 1999. Late spring phases showed a different behavior. Negative trends between 1931 and 1948 are followed by marked positive trends between 1948 and 1984 and then strong negative trends between 1984 and 1999. This marked difference in trend development between early and late spring phases was also found all over Germany for the two periods 1951 to 1984 and 1984 to 1999. The dominating influence of temperature on spring phenology and its modifying effect on autumn phenology was confirmed in this thesis. However, - temperature functions determining spring phenology were not significantly correlated with a global annual CO2 signal which was taken as a proxy for a Global Warming pattern. - an index for large scale regional circulation patterns (NAO index) could only to a small part explain the observed phenological variability in spring. The observed different trend behavior of early and late spring phases is explained by the differing behavior of mean March and April temperatures. Mean March temperatures have increased on average over the 20th century accompanied by an increasing variation in the last 50 years. April temperatures, however, decreased between the end of the 1940s and the mid-1980s, followed by a marked warming after the mid-1980s. It can be concluded that the advancement of spring phenology in recent decades are part of multi-decadal fluctuations over the 20th century that vary with the species and the relevant seasonal temperatures. Because of these fluctuations a correlation with an observed Global Warming signal could not be found. On average all investigated spring phases advanced between 5 and 20 days between 1951 and 1999 for all Natural Regions in Germany. A marked difference be! tween late and early spring phases is due to the above mentioned differing behavior before and after the mid-1980s. Leaf coloring (LC) was delayed between 1951 and 1984 for all tree species. However, after 1984 LC was advanced. Length of the VP increased between 1951 and 1999 for all considered tree species by an average of ten days throughout Germany. It is predominately the change in spring phases which contributes to a change in the potentially absorbed radiation. Additionally, it is the late spring species that are relatively more favored by an advanced BB because they can additionally exploit longer days and higher temperatures per day advancement. To assess the relative change in potentially absorbed radiation among species, changes in both spring and autumn phenology have to be considered as well as where these changes are located in the year. For the detection of the marked difference between early and late spring phenology a new time series construction method was developed. This method allowed the derivation of reliable time series that spanned over 100 years and the construction of locally combined time series increasing the available data for model development. Apart from analyzed protocolling errors, microclimatic site influences, genetic variation and the observers were identified as sources of uncertainty of phenological observational data. It was concluded that 99% of all phenological observations at a certain site will vary within approximately 24 days around the parametric mean. This supports to the proposed 30-day rule to detect outliers. New phenology models that predict local BB from daily temperature time series were developed. These models were based on simple interactions between inhibitory and promotory agents that are assumed to control the developmental status of a plant. Apart from the fact that, in general, the new models fitted and predicted the observations better than classical models, the main modeling results were: - The bias of the classical models, i.e. overestimation of early observations and underestimation of late observations, could be reduced but not completely removed. - The different favored model structures for each species indicated that for the late spring phases photoperiod played a more dominant role than for early spring phases. - Chilling only plays a subordinate role for spring BB compared to temperatures directly preceding BB. KW - Phänologie KW - kombinierte Zeitreihen KW - Physiologie-basierte Modelle KW - Unsicherheit KW - Variabilität KW - Ausreisser KW - Trends KW - Naturräume KW - Trendwendepunkte KW - Fag KW - phenology KW - combined time series KW - physiology-based models KW - uncertainty KW - variability KW - outliers KW - trends KW - Natural Regions KW - trend turning points KW - Fagus syl Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000532 ER - TY - JOUR A1 - Kühling, Matthias T1 - NATURA 2000 : Fachinformationen des Bundesamtes für Naturschutz Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Jessel, Beate T1 - Natur- und Landschaftsschutz mit vielen Schwächen : Novelliertes Bundesnaturschutzgesetz nimmt letzte Hürde Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Jessel, Beate T1 - Nachkontrollen in der naturschutzrechtlichen Eingriffsregelung : Anforderungen und methodischer Rahmen N2 - Controlling of Nature Conservation Measures according to the Impact Regulation - Requirements and Methodology Controlling comprises a complex field of (screening, vetting, verification) checking and evaluation measures in terms of process, techniques, implementation, efficiency and of the reaching of goals defined. The significance of controlling will increase with the new $ 18 of the amend nature conservation law, stating that the federal states need to promulgate regulations on the "safeguarding of the implementation" of measures for the avoidance and compensation of interventions. The study explains requirements for the individual controlling steps relevant for the impact regulation and provides examples of practical controls. Starting point for the controls are the planning documents and their determinations. Particular attention should be given to the continuation of the statements of the Landscape conservation support plan (LBP) (in practice not always kept up) and of the Implementation Plan of Landscape measures (LAP). On this basis the implementation controls check if the measures have been carried out properly anf if necessary maintenance measures have been conducted. Functional controls happen on two levels: (a) by checking if avoidance and compensation measures have been selected in coherence with the aims (potential functional fulfilment) and (b) by identifying their efficiency (actual functional fulfilment). Due to the long development period of many measures the functional fulfilment of measures can often only be predicted by estimations. For these prognoses relevant parameters have to be identified and, if necessary, illustrated in scenarios. Additionally, efficiency controls are conducted checking if the measures determined have been selected in coherence with the aims; they belong, however, rather to the preventative-scientific field and not to the controlling of projects. Together the individual steps of controlling can contribute to a quality assurance of the impact regulation. Y1 - 2002 ER - TY - BOOK A1 - Niehoff, Daniel T1 - Modellierung des Einflusses der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung in der Mesoskala N2 - Seit 1990 waren mehrere der großen Flussgebiete Mitteleuropas wiederholt von extremen Hochwassern betroffen. Da sowohl die Landoberfläche als auch die Flusssysteme weiter Teile Mitteleuropas in der Vergangenheit weitreichenden Eingriffen ausgesetzt gewesen sind, wird bei der Suche nach den Ursachen für diese Häufung von Extremereignissen auch die Frage nach der Verantwortung des Menschen hierfür diskutiert. Gewässerausbau, Flächenversiegelung, intensive landwirtschaftliche Bodenbearbeitung, Flurbereinigung und Waldschäden sind nur einige Beispiele und Folgen der anthropogenen Eingriffe in die Landschaft. Aufgrund der Vielfalt der beteiligten Prozesse und deren Wechselwirkungen gibt es allerdings bislang nur Schätzungen darüber, wie sehr sich die Hochwassersituation hierdurch verändert hat. Vorrangiges Ziel dieser Arbeit ist es, mit Hilfe eines hydrologischen Modells systematisch darzustellen, in welcher Weise, in welcher Größenordnung und unter welchen Umständen die Art der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung Einfluss nimmt. Dies wird anhand exemplarischer Modellanwendungen in der hydrologischen Mesoskala untersucht. Zu diesem Zweck wurde das deterministische und flächendifferenzierte hydrologische Modell wasim-eth ausgewählt, das sich durch eine ausgewogene Mischung aus physikalisch begründeten und konzeptionellen Ansätzen auszeichnet. Das Modell wurde im Rahmen dieser Arbeit um verschiedene Aspekte erweitert, die für die Charakterisierung des Einflusses der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung wichtig sind: (1) Bevorzugtes Fließen in Makroporen wird durch eine Zweiteilung des Bodens in Makroporen und Bodenmatrix dargestellt, die schnelle Infiltration und Perkolation jenseits der hydraulischen Leitfähigkeit der Bodenmatrix ermöglicht. (2) Verschlämmung äußert sich im Modell abhängig von Niederschlagsintensität und Vegetationsbedeckungsgrad als Verschlechterung der Infiltrationsbedingungen an der Bodenoberfläche. (3) Das heterogene Erscheinungsbild bebauter Flächen mit einer Mischung aus versiegelten Bereichen und Freiflächen wird berücksichtigt, indem jede Teilfläche je nach Versiegelungsgrad in einen unversiegelten Bereich und einen versiegelten Bereich mit Anschluss an die Kanalisation aufgeteilt wird. (4) Dezentraler Rückhalt von Niederschlagswasser kann sowohl für natürliche Mulden als auch für gezielt angelegte Versickerungsmulden mit definierten Infiltrationsbedingungen simuliert werden. Das erweiterte Modell wird exemplarisch auf drei mesoskalige Teileinzugsgebiete des Rheins angewandt. Diese drei Gebiete mit einer Fläche von zwischen 100 und 500 km² wurden im Hinblick darauf ausgewählt, dass jeweils eine der drei Hauptlandnutzungskategorien Bebauung, landwirtschaftliche Nutzung oder Wald dominiert. Für die drei Untersuchungsgebiete sind räumlich explizite Landnutzungs- und Landbedeckungsszenarien entworfen worden, deren Einfluss auf die Hochwasserentstehung mit Hilfe des erweiterten hydrologischen Modells simuliert wird. Im Einzelnen werden die Auswirkungen von Verstädterung, Maßnahmen zur Niederschlagsversickerung in Siedlungsgebieten, Stilllegung agrarisch genutzter Flächen, veränderter landwirtschaftlicher Bodenbearbeitung, Aufforstung sowie von Sturmschäden in Wäldern untersucht. Diese Eingriffe beeinflussen die Interzeption von Niederschlag, dessen Infiltration, die oberflächennahen unterirdischen Fließprozesse sowie, zum Beispiel im Fall der Kanalisation, auch die Abflusskonzentration. Die hydrologischen Simulationen demonstrieren, dass die Versiegelung einer Fläche den massivsten Eingriff in die natürlichen Verhältnisse darstellt und deshalb die stärksten (negativen) Veränderungen der Hochwassersituation hervorbringt. Außerdem wird deutlich, dass eine bloße Änderung des Interzeptionsvermögens zu keinen wesentlichen Veränderungen führt, da die Speicherkapazität der Pflanzenoberflächen im Verhältnis zum Volumen hochwasserauslösender Niederschläge eher klein ist. Stärkere Veränderungen ergeben sich hingegen aus einer Änderung der Infiltrationsbedingungen. Die Grenzen der entwickelten Methodik zeigen sich am deutlichsten bei der Simulation veränderter landwirtschaftlicher Bewirtschaftungsmethoden, deren mathematische Beschreibung und zahlenmäßige Charakterisierung aufgrund der Komplexität der beteiligten Prozesse mit großen Unsicherheiten behaftet ist. Die Modellierungsergebnisse belegen darüber hinaus, dass pauschale Aussagen zum Einfluss der Landnutzung auf die Hochwasserentstehung aufgrund der entscheidenden Bedeutung der klimatischen und physiographischen Randbedingungen unzulässig sind. Zu den klimatischen Randbedingungen zählen sowohl Niederschlagsintensität und -dauer als auch die Feuchtebedingungen vor einem hochwasserauslösenden Niederschlag. Die physiographischen Randbedingungen sind von der geomorphologischen und geologischen Ausstattung des Gebiets vorgegeben. Weiterhin muss der räumliche und zeitliche Maßstab, über den Aussagen getroffen werden, klar definiert sein, da sich mit steigender Einzugsgebietsgröße die relative Bedeutung sowohl der verschiedenen Niederschlagstypen als auch der physiographischen Eigenschaften verschiebt. Dies wird in der vorliegenden Arbeit im Gegensatz zu vielen anderen Untersuchungen konsequent berücksichtigt. In Abhängigkeit von Randbedingungen und räumlichen Maßstab sind aufgrund der gewonnen Erkenntnisse folgende Aussagen zum Einfluss von Landnutzungsänderungen auf die Hochwasserentstehung möglich: (1) Für intensive konvektive Niederschlagsereignisse mit tendenziell geringer Vorfeuchte ist der Einfluss der Landnutzung größer als für langanhaltende advektive Niederschläge geringer Intensität, da im ersten Fall veränderte Infiltrationsbedingungen stärker zum Tragen kommen als bei kleinen Niederschlagsintensitäten. (2) In kleinen Einzugsgebieten, wo kleinräumige Konvektivzellen zu Hochwassern führen können, ist der Einfluss der Landnutzung dementsprechend größer als in großen Flussgebieten wie dem Rheingebiet, wo vor allem langanhaltende advektive Ereignisse (unter Umständen verbunden mit Schneeschmelze) relevant sind. (3) In Gebieten mit guten Speichereigenschaften wie mächtigen, gut durchlässigen Böden und gut durchlässigem Gesteinsuntergrund ist der Einfluss der Landnutzung größer als in Gebieten mit geringmächtigen Böden und geringdurchlässigem Festgestein. Dies ist darin begründet, dass in Gebieten mit guten Speichereigenschaften bei einer Verschlechterung der Infiltrationsbedingungen mehr Speicherraum für Niederschlag verloren geht als in anderen Gebieten. N2 - Since 1990, several of the large European river basins were affected repeatedly by extreme floods. As both the landscape and the river systems in large parts of Central Europe have undergone major changes in the past, during the search for the causes of this accumulation of extreme events also the impact of human activities on flooding has been discussed. River training, surface sealing, intensive agricultural land-use, consolidation of farmland, and damages to forests are only some examples and consequences of the anthropogenic interferences with the landscape. But due to the diversity of the processes and factors involved, by now it can only be estimated how far the flood situation has changed by these interferences. Therefore, the main target of this thesis is to describe systematically in which way, to what extent and under which circumstances the land-use exerts an influence on storm-runoff generation and subsequently the discharge of rivers. This is investigated by means of exemplary model applications at the hydrological meso-scale. For this task, the deterministic and distributed hydrological model wasim-eth was chosen due to its well-balanced mixture of physically-based and conceptual approaches. In the framework of this thesis, the model has been extended in order to cope with several phenomena which are important when aiming at a characterization of the influence of land-use on flood generation: (1) Preferential flow in macropores is treated by a division of the soil into macropores and a soil matrix. This so-called double-porosity approach allows for fast infiltration and percolation beyond the hydraulic conductivity of the soil matrix. (2) Siltation expresses itself within the model as a deterioration of infiltration conditions at the soil surface, depending on precipitation intensity and the degree of vegetation covering. (3) The heterogeneous appearance of built-up areas, consisting of both sealed areas and pervious areas, is taken into account by dividing each partial area into an unsealed part and a sealed part which is connected to the sewer system. (4) Decentralized storage can be simulated for natural depressions as well as for specific infiltration measures with defined infiltration conditions. The extended model is exemplarily applied to three meso-scale tributaries of the Rhine river. These three catchments with an area of between 100 and 500 km² were chosen with regard to their prevailing land-use, one of them being heavily urbanized, one dominated by agricultural use, and one being mainly forested. For these three catchments, spatially explicit land-use and land-cover scenarios were developed. The impact of these scenarios on storm-runoff generation is being simulated using the extended hydrological model. In this context, namely urbanization, infiltration measures in settlement areas, conversion of farmland to set-aside areas, altered agricultural management practices, affor estation and storm damages in forests are taken into account. These changes influence the interception of rainfall, its infiltration into the soil, the subsurface flow processes next to the soil surface as well as, for example in the case of sewer systems, also runoff concentration. The hydrological simulations demonstrate that sealing of the soil surface is the most intensive intervention in the natural conditions among the ones which are mentioned above. Therefore it results in the strongest (negative) changes of the flooding situation in a catchment. In addition to that, the simulations show that a simple alteration in the interception capacity does not yield significant changes in catchment response, because the storage capacity of vegetation surfaces is rather low compared to the volume of storm events which normally lead to significant floods. More pronounced changes arise from modifications in the infiltration conditions. The limits of the methodology which was chosen for this thesis become obvious when simulating altered agricultural management practices. Due the complexity of the processes involved, mathematical description and parameterization is difficult and therefore afflicted with high uncertainty. In addition to that, the modelling results prove that global statements on the influence of land-use on flood generation are illegitimate because of the paramount importance of the climatic and physiographic boundary conditions. Climatic boundary conditions are precipitation intensity and duration as well as the moisture conditions before a storm event. The physiographic boundary counditions are given by the geomorphological and geological catchment properties. Furthermore, with increasing scale there is a shift in the relative importance of the different types of rainfall as well as the different geophysical catchment properties. Therefore, the spatial and temporal scale for which the results are valid have to be clearly defined. This is taken into account consequently within this thesis – in contrast to many other studies on this topic. Depending on boundary conditions and spatial scale, the findings allow the following statements regarding the influence of land-use changes on storm-runoff generation: (1) For intensive convective storm events with generally low antecedent soil moisture, the influence of land-use is greater than for long-lasting advective storm events with low rainfall intensities, because in the first case changes in the infiltration conditions are more important than during times of low precipitation intensities. (2) In small catchments, where small-scale convective cells can lead to a flood, the influence of land-use is accordingly greater than in large river basins like the Rhine basin, where long-lasting advective rainfalls (possibly in combination with snowmelt) are relevant. (3) In areas with good storage conditions like thick, permeable soils and pervious rock underneath, the influence of land-use is greater than in areas with thin soils and only slightly permeable bedrock. This is due to the fact that in case of deteriorating infiltration conditions, more storage space for precipitation is lost in areas with good storage conditions than in other areas. T3 - Brandenburgische Umwelt-Berichte - 11 Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-3988 SN - 1611-9339 SN - 1434-2375 IS - 11 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Heller, Wilfried T1 - Migration, Segregation und Integration von Aussiedlern-Ursachen, Zusammenhänge und Probleme Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Wahl, Petra T1 - Messung und Charakterisierung laminarer Ozonstrukturen in der polaren Stratosphäre = Observation and characterization of laminated ozone structures in the polar stratosphere T2 - Berichte zur Polar- und Meeresforschung Y1 - 2002 SN - 1618-3193 VL - 411 PB - Alfred-Wegener-Inst. für Polar- und Meeresforschung CY - Bremerhaven ER - TY - JOUR A1 - Jacobs, Jörg A1 - Jessel, Beate T1 - Leitbildorientierte Bewertung von Landschaftsszenarien als Grundlage für das Management des Haveleinzugsgebiets Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Güntner, Andreas T1 - Large-scale hydrological modelling in the semi-arid north-east of Brazil N2 - Semi-arid areas are, due to their climatic setting, characterized by small water resources. An increasing water demand as a consequence of population growth and economic development as well as a decreasing water availability in the course of possible climate change may aggravate water scarcity in future, which often exists already for present-day conditions in these areas. Understanding the mechanisms and feedbacks of complex natural and human systems, together with the quantitative assessment of future changes in volume, timing and quality of water resources are a prerequisite for the development of sustainable measures of water management to enhance the adaptive capacity of these regions. For this task, dynamic integrated models, containing a hydrological model as one component, are indispensable tools. The main objective of this study is to develop a hydrological model for the quantification of water availability in view of environmental change over a large geographic domain of semi-arid environments. The study area is the Federal State of Ceará (150 000 km2) in the semi-arid north-east of Brazil. Mean annual precipitation in this area is 850 mm, falling in a rainy season with duration of about five months. Being mainly characterized by crystalline bedrock and shallow soils, surface water provides the largest part of the water supply. The area has recurrently been affected by droughts which caused serious economic losses and social impacts like migration from the rural regions. The hydrological model Wasa (Model of Water Availability in Semi-Arid Environments) developed in this study is a deterministic, spatially distributed model being composed of conceptual, process-based approaches. Water availability (river discharge, storage volumes in reservoirs, soil moisture) is determined with daily resolution. Sub-basins, grid cells or administrative units (municipalities) can be chosen as spatial target units. The administrative units enable the coupling of Wasa in the framework of an integrated model which contains modules that do not work on the basis of natural spatial units. The target units mentioned above are disaggregated in Wasa into smaller modelling units within a new multi-scale, hierarchical approach. The landscape units defined in this scheme capture in particular the effect of structured variability of terrain, soil and vegetation characteristics along toposequences on soil moisture and runoff generation. Lateral hydrological processes at the hillslope scale, as reinfiltration of surface runoff, being of particular importance in semi-arid environments, can thus be represented also within the large-scale model in a simplified form. Depending on the resolution of available data, small-scale variability is not represented explicitly with geographic reference in Wasa, but by the distribution of sub-scale units and by statistical transition frequencies for lateral fluxes between these units. Further model components of Wasa which respect specific features of semi-arid hydrology are: (1) A two-layer model for evapotranspiration comprises energy transfer at the soil surface (including soil evaporation), which is of importance in view of the mainly sparse vegetation cover. Additionally, vegetation parameters are differentiated in space and time in dependence on the occurrence of the rainy season. (2) The infiltration module represents in particular infiltration-excess surface runoff as the dominant runoff component. (3) For the aggregate description of the water balance of reservoirs that cannot be represented explicitly in the model, a storage approach respecting different reservoirs size classes and their interaction via the river network is applied. (4) A model for the quantification of water withdrawal by water use in different sectors is coupled to Wasa. (5) A cascade model for the temporal disaggregation of precipitation time series, adapted to the specific characteristics of tropical convective rainfall, is applied for the generating rainfall time series of higher temporal resolution. All model parameters of Wasa can be derived from physiographic information of the study area. Thus, model calibration is primarily not required. Model applications of Wasa for historical time series generally results in a good model performance when comparing the simulation results of river discharge and reservoir storage volumes with observed data for river basins of various sizes. The mean water balance as well as the high interannual and intra-annual variability is reasonably represented by the model. Limitations of the modelling concept are most markedly seen for sub-basins with a runoff component from deep groundwater bodies of which the dynamics cannot be satisfactorily represented without calibration. Further results of model applications are: (1) Lateral processes of redistribution of runoff and soil moisture at the hillslope scale, in particular reinfiltration of surface runoff, lead to markedly smaller discharge volumes at the basin scale than the simple sum of runoff of the individual sub-areas. Thus, these processes are to be captured also in large-scale models. The different relevance of these processes for different conditions is demonstrated by a larger percentage decrease of discharge volumes in dry as compared to wet years. (2) Precipitation characteristics have a major impact on the hydrological response of semi-arid environments. In particular, underestimated rainfall intensities in the rainfall input due to the rough temporal resolution of the model and due to interpolation effects and, consequently, underestimated runoff volumes have to be compensated in the model. A scaling factor in the infiltration module or the use of disaggregated hourly rainfall data show good results in this respect. The simulation results of Wasa are characterized by large uncertainties. These are, on the one hand, due to uncertainties of the model structure to adequately represent the relevant hydrological processes. On the other hand, they are due to uncertainties of input data and parameters particularly in view of the low data availability. Of major importance is: (1) The uncertainty of rainfall data with regard to their spatial and temporal pattern has, due to the strong non-linear hydrological response, a large impact on the simulation results. (2) The uncertainty of soil parameters is in general of larger importance on model uncertainty than uncertainty of vegetation or topographic parameters. (3) The effect of uncertainty of individual model components or parameters is usually different for years with rainfall volumes being above or below the average, because individual hydrological processes are of different relevance in both cases. Thus, the uncertainty of individual model components or parameters is of different importance for the uncertainty of scenario simulations with increasing or decreasing precipitation trends. (4) The most important factor of uncertainty for scenarios of water availability in the study area is the uncertainty in the results of global climate models on which the regional climate scenarios are based. Both a marked increase or a decrease in precipitation can be assumed for the given data. Results of model simulations for climate scenarios until the year 2050 show that a possible future change in precipitation volumes causes a larger percentage change in runoff volumes by a factor of two to three. In the case of a decreasing precipitation trend, the efficiency of new reservoirs for securing water availability tends to decrease in the study area because of the interaction of the large number of reservoirs in retaining the overall decreasing runoff volumes. N2 - Semiaride Gebiete sind auf Grund der klimatischen Bedingungen durch geringe Wasserressourcen gekennzeichnet. Ein zukünftig steigender Wasserbedarf in Folge von Bevölkerungswachstum und ökonomischer Entwicklung sowie eine geringere Wasserverfügbarkeit durch mögliche Klimaänderungen können dort zu einer Verschärfung der vielfach schon heute auftretenden Wasserknappheit führen. Das Verständnis der Mechanismen und Wechselwirkungen des komplexen Systems von Mensch und Umwelt sowie die quantitative Bestimmung zukünftiger Veränderungen in der Menge, der zeitlichen Verteilung und der Qualität von Wasserressourcen sind eine grundlegende Voraussetzung für die Entwicklung von nachhaltigen Maßnahmen des Wassermanagements mit dem Ziel einer höheren Anpassungsfähigkeit dieser Regionen gegenüber künftigen Änderungen. Hierzu sind dynamische integrierte Modelle unerlässlich, die als eine Komponente ein hydrologisches Modell beinhalten. Vorrangiges Ziel dieser Arbeit ist daher die Erstellung eines hydrologischen Modells zur großräumigen Bestimmung der Wasserverfügbarkeit unter sich ändernden Umweltbedingungen in semiariden Gebieten. Als Untersuchungsraum dient der im semiariden tropischen Nordosten Brasiliens gelegene Bundestaat Ceará (150 000 km2). Die mittleren Jahresniederschläge in diesem Gebiet liegen bei 850 mm innerhalb einer etwa fünfmonatigen Regenzeit. Mit vorwiegend kristallinem Grundgebirge und geringmächtigen Böden stellt Oberflächenwasser den größten Teil der Wasserversorgung bereit. Die Region war wiederholt von Dürren betroffen, die zu schweren ökonomischen Schäden und sozialen Folgen wie Migration aus den ländlichen Gebieten geführt haben. Das hier entwickelte hydrologische Modell Wasa (Model of Water Availability in Semi-Arid Environments) ist ein deterministisches, flächendifferenziertes Modell, das aus konzeptionellen, prozess-basierten Ansätzen aufgebaut ist. Die Wasserverfügbarkeit (Abfluss im Gewässernetz, Speicherung in Stauseen, Bodenfeuchte) wird mit täglicher Auflösung bestimmt. Als räumliche Zieleinheiten können Teileinzugsgebiete, Rasterzellen oder administrative Einheiten (Gemeinden) gewählt werden. Letztere ermöglichen die Kopplung des Modells im Rahmen der integrierten Modellierung mit Modulen, die nicht auf der Basis natürlicher Raumeinheiten arbeiten. Im Rahmen eines neuen skalenübergreifenden, hierarchischen Ansatzes werden in Wasa die genannten Zieleinheiten in kleinere räumliche Modellierungseinheiten unterteilt. Die ausgewiesenen Landschaftseinheiten erfassen insbesondere die strukturierte Variabilität von Gelände-, Boden- und Vegetationseigenschaften entlang von Toposequenzen in ihrem Einfluss auf Bodenfeuchte und Abflussbildung. Laterale hydrologische Prozesse auf kleiner Skala, wie die für semiaride Bedingungen bedeutsame Wiederversickerung von Oberflächenabfluss, können somit auch in der erforderlichen großskaligen Modellanwendung vereinfacht wiedergegeben werden. In Abhängigkeit von der Auflösung der verfügbaren Daten wird in Wasa die kleinskalige Variabilität nicht räumlich explizit sondern über die Verteilung von Flächenanteilen subskaliger Einheiten und über statistische Übergangshäufigkeiten für laterale Flüsse zwischen den Einheiten berücksichtigt. Weitere Modellkomponenten von Wasa, die spezifische Bedingungen semiarider Gebiete berücksichtigen, sind: (1) Ein Zwei-Schichten-Modell zur Bestimmung der Evapotranspiration berücksichtigt auch den Energieumsatz an der Bodenoberfläche (inklusive Bodenverdunstung), der in Anbetracht der meist lichten Vegetationsbedeckung von Bedeutung ist. Die Vegetationsparameter werden zudem flächen- und zeitdifferenziert in Abhängigkeit vom Auftreten der Regenzeit modifiziert. (2) Das Infiltrationsmodul bildet insbesondere Oberflächenabfluss durch Infiltrationsüberschuss als dominierender Abflusskomponente ab. (3) Zur aggregierten Beschreibung der Wasserbilanz von im Modell nicht einzeln erfassbaren Stauseen wird ein Speichermodell unter Berücksichtigung verschiedener Größenklassen und ihrer Interaktion über das Gewässernetz eingesetzt. (4) Ein Modell zur Bestimmung der Entnahme durch Wassernutzung in verschiedenen Sektoren ist an Wasa gekoppelt. (5) Ein Kaskadenmodell zur zeitlichen Disaggregierung von Niederschlagszeitreihen, das in dieser Arbeit speziell für tropische konvektive Niederschlagseigenschaften angepasst wird, wird zur Erzeugung höher aufgelöster Niederschlagsdaten verwendet. Alle Modellparameter von Wasa können von physiographischen Gebietsinformationen abgeleitet werden, sodass eine Modellkalibrierung primär nicht erforderlich ist. Die Modellanwendung von Wasa für historische Zeitreihen ergibt im Allgemeinen eine gute Übereinstimmung der Simulationsergebnisse für Abfluss und Stauseespeichervolumen mit Beobachtungsdaten in unterschiedlich großen Einzugsgebieten. Die mittlere Wasserbilanz sowie die hohe monatliche und jährliche Variabilität wird vom Modell angemessen wiedergegeben. Die Grenzen der Anwendbarkeit des Modell-konzepts zeigen sich am deutlichsten in Teilgebieten mit Abflusskomponenten aus tieferen Grundwasserleitern, deren Dynamik ohne Kalibrierung nicht zufriedenstellend abgebildet werden kann. Die Modellanwendungen zeigen weiterhin: (1) Laterale Prozesse der Umverteilung von Bodenfeuchte und Abfluss auf der Hangskala, vor allem die Wiederversickerung von Oberflächenabfluss, führen auf der Skala von Einzugsgebieten zu deutlich kleineren Abflussvolumen als die einfache Summe der Abflüsse der Teilflächen. Diese Prozesse sollten daher auch in großskaligen Modellen abgebildet werden. Die unterschiedliche Ausprägung dieser Prozesse für unterschiedliche Bedingungen zeigt sich an Hand einer prozentual größeren Verringerung der Abflussvolumen in trockenen im Vergleich zu feuchten Jahren. (2) Die Niederschlagseigenschaften haben einen sehr großen Einfluss auf die hydrologische Reaktion in semiariden Gebieten. Insbesondere die durch die grobe zeitliche Auflösung des Modells und durch Interpolationseffekte unterschätzten Niederschlagsintensitäten in den Eingangsdaten und die daraus folgende Unterschätzung von Abflussvolumen müssen im Modell kompensiert werden. Ein Skalierungsfaktor in der Infiltrationsroutine oder die Verwendung disaggregierter stündlicher Niederschlagsdaten zeigen hier gute Ergebnisse. Die Simulationsergebnisse mit Wasa sind insgesamt durch große Unsicherheiten gekennzeichnet. Diese sind einerseits in Unsicherheiten der Modellstruktur zur adäquaten Beschreibung der relevanten hydrologischen Prozesse begründet, andererseits in Daten- und Parametersunsicherheiten in Anbetracht der geringen Datenverfügbarkeit. Von besonderer Bedeutung ist: (1) Die Unsicherheit der Niederschlagsdaten in ihrem räumlichen Muster und ihrer zeitlichen Struktur hat wegen der stark nicht-linearen hydrologischen Reaktion einen großen Einfluss auf die Simulationsergebnisse. (2) Die Unsicherheit von Bodenparametern hat im Vergleich zu Vegetationsparametern und topographischen Parametern im Allgemeinen einen größeren Einfluss auf die Modellunsicherheit. (3) Der Effekt der Unsicherheit einzelner Modellkomponenten und -parameter ist für Jahre mit unter- oder überdurchschnittlichen Niederschlagsvolumen zumeist unterschiedlich, da einzelne hydrologische Prozesse dann jeweils unterschiedlich relevant sind. Die Unsicherheit einzelner Modellkomponenten- und parameter hat somit eine unterschiedliche Bedeutung für die Unsicherheit von Szenarienrechnungen mit steigenden oder fallenden Niederschlagstrends. (4) Der bedeutendste Unsicherheitsfaktor für Szenarien der Wasserverfügbarkeit für die Untersuchungsregion ist die Unsicherheit der den regionalen Klimaszenarien zu Grunde liegenden Ergebnisse globaler Klimamodelle. Eine deutliche Zunahme oder Abnahme der Niederschläge bis 2050 kann gemäß den hier vorliegenden Daten für das Untersuchungsgebiet gleichermaßen angenommen werden. Modellsimulationen für Klimaszenarien bis zum Jahr 2050 ergeben, dass eine mögliche zukünftige Veränderung der Niederschlagsmengen zu einer prozentual zwei- bis dreifach größeren Veränderung der Abflussvolumen führt. Im Falle eines Trends von abnehmenden Niederschlagsmengen besteht in der Untersuchungsregion die Tendenz, dass auf Grund der gegenseitigen Beeinflussung der großen Zahl von Stauseen beim Rückhalt der tendenziell abnehmenden Abflussvolumen die Effizienz von neugebauten Stauseen zur Sicherung der Wasserverfügbarkeit zunehmend geringer wird. KW - Ceará / Semiarides Gebiet / Wasserreserve / Hydrologie / Mathematisches Modell KW - Hydrologie KW - Wasserverfügbarkeit KW - Klimaänderung KW - Niederschlag-Abfluss-Modellierung KW - Trockengebiet KW - semi-arid KW - Unsicherheiten KW - Brasilien KW - hydrology KW - water availability KW - climate change KW - rainfall-runoff modelling KW - drylands KW - semi-arid KW - uncertainties KW - Brazil Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000511 ER - TY - JOUR A1 - Jessel, Beate T1 - Landschaftsentwicklung und Landschaftsplanung als Arbeitsfelder der Geoökologie Y1 - 2002 ER - TY - THES A1 - Geldmacher, Karl T1 - Landschaftsentwicklung und Landnutzungswandel im Pazifischen Nordwesten der USA seit 1850 Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Szaramowicz, Martin A1 - Jessel, Beate T1 - Landschaftsentwicklung mit Hilfe der Eingriffsregelung : das Beispiel "Kulturlandschaft Mittlere Havel" N2 - Für Natur und Landschaft beeinträchtigende Vorhaben sind aufgrund der Vorgaben des Bundesnaturschutzgesetzes Ausgleichs- und Ersatzmaßnahmen durchzuführen. Für sie fallen beträchtliche Flächenanteile an, die sinnvoll in die Landschaftsentwicklung eingebunden werden sollten. Auch sollte der Vollzug durch neue Organisationsformen optimiert werden. Vor diesem Hintergrund hat das Bundesamt für Naturschutz (BfN) das Erprobungs- und Entwicklungsvorhaben "Entwicklung und modellhafte Umsetzung einer regionalen Konzeption zur Bewältigung von Eingriffsfolgen am Beispiel der Kulturlandschaft Mittlere Havel" (E+E-Vorhaben "Mittlere Havel") ins Leben gerufen. Dieses Vorhaben wird durch den Lehrstuhl für Landschaftsplanung (am Institut für Geoökologie) der Universität Potsdam wissenschaftlich begleitet. Fragestellungen und erste Ergebnisse dieser wissenschaftlichen Begleitung werden kurz vorgestellt. Deutlich wird ein umfassender Forschungsansatz, in dem sich planerisch-methodische Aspekte mit geoökologischen Untersuchungen verbinden. Y1 - 2002 UR - http://www.geooekologie.de/download/forum_02_2002/spfo022a.pdf ER - TY - JOUR A1 - Niehoff, Daniel A1 - Bronstert, Axel T1 - Landnutzung und Hochwasserentstehung : Modellierung anhand dreier mesoskaliger Einzugsgebiete Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Niehoff, Daniel A1 - Fritsch, Uta A1 - Bronstert, Axel T1 - Land-use impacts on storm-runoff generation : scenarios of land-use change and simulation of hydrological response in a meso-scale catchment in SW-Germany Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Szaramowicz, Martin T1 - Krönert, R. (Hrsg.): Landscape Balance and Landscape Assessment; Berlin, Springer, 2001 BT - Landscape Balance and Landscape Assessment Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Rößling, Holger T1 - Kreibich, R. (Hrsg.), Global Change=Globaler Wandel, Ursachen und Lösungsansätze; Berlin, Berlin- Verl. Spitz, 2000 BT - Global Change=Globaler Wandel, Ursachen und Lösungsansätze Y1 - 2002 ER - TY - BOOK A1 - Rolfes, Manfred A1 - Ober, Regine T1 - Kleinräumige Bevölkerungsprognose Georgsmarienhütte : Analyse der Bevölkerungs- und Wohnbaulandentwicklung sowie Bedarf und Auslastung der sozialen und schulischen Infrastruktureinrichtungen in den Stadtteilen von Georgsmarienhütte von 2001 bis 2011 T3 - OSG-Materialien Y1 - 2002 VL - 51 PB - Univ. CY - Osnabrück ER - TY - JOUR A1 - Bronstert, Axel A1 - Krol, Marten S. A1 - Jaeger, Annekathrin A1 - Güntner, Andreas T1 - Integrated modelling of climate, water, soil, agricultural and socio-economic processes : a general introduction to the methodology and some exemplary results from the semi-arid Northeast of Brazil Y1 - 2002 ER - TY - BOOK A1 - Lück, Erika A1 - Eisenreich, Manfred A1 - Domsch, Horst ED - Blumenstein, Oswald T1 - Innovative Kartiermethoden für die teilflächenspezifische Landwirtschaft : innovative Methods for Precision Agriculture T3 - Stoffdynamik in Geosystemen Y1 - 2002 SN - 0949-4731 VL - 7 PB - Selbstverl. der Arbeitsgruppe Stoffdynamik in Geosystemen CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Blumenstein, Oswald A1 - Krüger, Wolfgang T1 - Hegelsche Spirale, Herzsche Theoreme, Hakensche Synergetik : die Landschaftsevolution im naturwissenschaftlichen Kontext T3 - Stoffdynamik in Geosystemen Y1 - 2002 SN - 0949-4731 VL - 8 PB - Selbstverl. der Arbeitsgruppe Stoffdynamik in Geosystemen CY - Potsdam ER - TY - JOUR A1 - Rößling, Holger T1 - Gute fachliche Praxis in der Landwirtschaft erstmals im Naturschutzgesetz konkretisiert Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Rolfes, Manfred T1 - Fachhochschulen : Qualifikation für die Region? Y1 - 2002 ER - TY - JOUR A1 - Heller, Wilfried T1 - European border cities in the process of radial change-new urban forms in the transition from national isolation to transnational networks Y1 - 2002 ER - TY - BOOK A1 - Jessel, Beate T1 - Erfolgskontrolle in der Eingriffsregelung 2002 : Handlungsanleitung Biotopschutz nach § 32 BbgNatSchG und Eingriffsregelung ; Schnittstellen, Anknüpfungspunkte, Spezifika Y1 - 2002 UR - http://www.brandenburg.de/land/mlur/n/erfolgk2.pdf CY - Potsdam ER - TY - BOOK A1 - Fritsch, Uta T1 - Entwicklung von Landnutzungsszenarien für landschaftsökologische Fragestellungen N2 - Die Landschaften Mitteleuropas sind das Resultat einer langwierigen Geschichte menschlicher Landnutzung mit ihren unterschiedlichen, z.T. konkurrierenden Nutzungsansprüchen. Durch eine überwiegend intensive Beanspruchung haben die direkten und indirekten Auswirkungen der Landnutzung in vielen Fällen zu Umweltproblemen geführt. Die Disziplin der Landschaftsökologie hat es sich zur Aufgabe gemacht, Konzepte für eine nachhaltige Nutzung der Landschaft zu entwickeln. Eine wichtige Fragestellung stellt dabei die Abschätzung der möglichen Folgen von Landnutzungsänderungen dar. Für die Analyse der relevanten Prozesse in der Landschaft werden häufig mathematische Modelle eingesetzt, welche es erlauben die Landschaft unter aktuellen Verhältnissen oder hinsichtlich veränderter Rahmenbedingungen zu untersuchen. Die hypothetische Änderung der Landnutzung, die als Landnutzungsszenario bezeichnet wird, verkörpert eine wesentliche Modifikation der Rahmenbedingungen, weil Landnutzung maßgeblich Einfluss auf die natürlichen Prozesse der Landschaft nimmt. Während die Antriebskräfte einer solchen Änderung überwiegend von sozio-ökonomischen und politischen Entscheidungen gesteuert werden, orientiert sich die exakte Verortung der Landnutzungsänderungen an den naturräumlichen Bedingungen und folgt z.T. erkennbaren Regeln. Anhand dieser Vorgaben ist es möglich, räumlich explizite Landnutzungsszenarien zu entwickeln, die als Eingangsdaten für die Modellierung verschiedener landschaftsökologischer Fragestellungen wie z.B. für die Untersuchung des Einflusses der Landnutzung auf den Wasserhaushalt, die Erosionsgefahr oder die Habitatqualität dienen können. Im Rahmen dieser Dissertation wurde das rasterbasierte deterministische Allokationsmodell luck (Land Use Change Scenario Kit) für die explizite Verortung der Landnutzungsänderungen entwickelt. Es basiert auf den in der Landschaftsökologie üblichen räumlichen Daten wie Landnutzung, Boden sowie Topographie und richtet sich bei der Szenarienableitung nach den Leitbildern der Landschaftsplanung. Das Modell fußt auf der Hypothese, dass das Landnutzungsmuster als Funktion seiner landschaftsökologischen Faktoren beschrieben werden kann. Das Veränderungspotenzial einer Landnutzungseinheit resultiert im Modell aus einer Kombination der Bewertung der relativen Eignung des Standortes für die jeweilige Landnutzung und der Berücksichtigung von Standorteigenschaften der umliegenden Nachbarn. Die Durchführung der Landnutzungsänderung im Modell ist iterativ angelegt, um den graduellen Prozess des Landschaftswandels nachvollziehen zu können. Als Fallbeispiel für die Anwendung solcher räumlich expliziten Landnutzungsszenarien dient die Fragestellung, inwieweit Landnutzungsänderungen die Hochwasserentstehung beeinflussen. Um den Einfluss auf die Hochwasserentstehung für jede der Landnutzungskategorien – bebaute, landwirtschaftlich genutzte und naturnahe Flächen – abschätzen zu können, wird im Landnutzungsmodell luck exemplarisch für jede Kategorie ein Teilmodell für die Veränderung von Landnutzung angeboten: 1) Ausdehnung der Siedlungsfläche: Dieses Teilmodell fußt auf der Annahme, dass sich Siedlungen nur in direkter Nachbarschaft bereits bestehender Bebauung und bevorzugt entlang von Entwicklungsachsen ausbreiten. Steile Hangneigungen stellen für potenzielle Standorte ein Hemmnis bei der Ausbreitung dar. 2) Stilllegung von Grenzertragsackerflächen: Gemäß der Hypothese, dass sich die Stilllegung von Ackerflächen an der potenziellen Ertragsleistung der Standorte orientiert, werden in diesem Teilmodell alle Ackerstandorte dahingehend bewertet und die Flächen mit der geringsten Leistungsfähigkeit stillgelegt. Bei homogenen Gebietseigenschaften werden die Stilllegungsflächen zufällig auf die Ackerfläche verteilt. 3) Etablierung von Schutzgebieten in Ufer- und Auenbereichen: Ausgehend von der These, dass sich entlang von Flüssen sensible Flächen befinden, deren Schutz positive Folgen für das Leistungsvermögen der Landschaft haben kann, werden in diesem Teilmodell schützenswerte Ufer- und Auenbereiche auf derzeit landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgewiesen. Die Größe der Schutzgebietsfläche orientiert sich an der Morphologie der umgebenden Landschaft. Die drei Teilmodelle wurden hinsichtlich der implizierten Hypothesen mit vielen unterschiedlichen Ansätzen validiert. Das Resultat dieser intensiven Analyse zeigt für jedes Teilmodell eine zufriedenstellende Tauglichkeit. Die Modellierung der Landnutzungsänderungen wurden in drei mesoskaligen Flusseinzugsgebieten mit einer Fläche zwischen 100 und 500 km² durchgeführt, die sich markant in ihrer Landnutzung unterscheiden. Besonderer Wert wurde bei der Gebietsauswahl darauf gelegt, dass eines der Gebiete intensiv landwirtschaftlich genutzt wird, eines dicht besiedelt und eines vorwiegend bewaldet ist. Im Hinblick auf ihre Relevanz für die vorliegende Fragestellung wurden aus bestehenden Landnutzungstrends die Szenarien für (1) die prognostizierte Siedlungsfläche für das Jahr 2010, (2) die möglichen Konsequenzen des EU-weiten Beschlusses der Agenda 2000 und (3) die Novelle des Bundesnaturschutzgesetzes aus dem Jahr 2001 abgeleitet. Jedes Szenario wurde mit Hilfe des Modells auf die drei Untersuchungsgebiete angewendet. Dabei wurden für die Siedlungsausdehnung in allen drei Gebieten realistische Landnutzungsmuster generiert. Einschränkungen ergeben sich bei der Suche nach Grenzertragsstilllegungsflächen. Hier hat unter homogenen Gebietseigenschaften die zufällige Verteilung von Flächen für die Stilllegung zu einem unrealistischen Ergebnis geführt. Die Güte der Schutzgebietsausweisung ist maßgeblich an die aktuelle Landnutzung der Aue und die Morphologie des Geländes gebunden. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Flächen in den Ufer- und Auenbereichen mehrheitlich unter derzeitiger Ackernutzung stehen und der Flusslauf sich in das Relief eingetieft hat. Exemplarisch werden für jeden Landnutzungstrend die hydrologischen Auswirkungen anhand eines historischen Hochwassers beschrieben, aus denen jedoch keine pauschale Aussage zum Einfluss der Landnutzung abgeleitet werden kann. Die Studie demonstriert die Bedeutung des Landnutzungsmusters für die natürlichen Prozesse in der Landschaft und unterstreicht die Notwendigkeit einer räumlich expliziten Modellierung für landschaftsökologische Fragestellungen in der Mesoskala. N2 - Today′s landscapes in Central Europe are the result of a long history of land-use, which is characterised by many different demands. The immediate and long-term consequences of predominantly intensive land-use have led to environmental problems in many cases. Therefore it is necessary to develop strategies for the maintenance of landscape efficiency which take into account the different claims of utilisation. In this context the estimation of possible impacts of land-use changes represents an important statement of problem. For the analysis of the relevant processes within the landscape, it is common to apply mathematical models. Such models enable the investigation of the landscape under current conditions or with regard to modified boundary conditions. A hypothetic alteration of land-use, which is termed as land-use scenario, represents a substantial modification of the boundary conditions, because land-use exerts a strong influence on the natural processes of the landscape. While the driving forces are predominantly governed by socio-economical and political decisions, the exact location of land-use changes within the landscape mainly depends on the natural conditions and follows partly transparent rules. With these presumptions it is possible to develop land-use scenarios, which can serve as input data for the modelling of different questions of landscape ecology such as the influence of land-use on the water balance, the danger of erosion or the quality of habitat characteristics. In the context of this thesis the grid-based deterministic allocation model luck (Land Use Change Scenario Kit) for the allocation of land-use changes was developed. It is based upon the types of spatial data, which are commonly used in landscape ecology, such as information on land-use, soils as well as topography. The derivation of scenarios follows the approaches of landscape planning. The model is based upon the hypothesis, that land-use structure can be described as a function of its landscape ecological factors. The potential of a site to become subject to land-use changes, results from a combination of its local qualities and the site characteristics of its neighbourhood. Land-use change is realised iteratively in order to simulate the gradual process of changes in the landscape. The influence of land-use changes on flood generation serves as a case study to demonstrate the need for spatial explicit land-use scenarios. For each land-use category – built up areas, agriculturally used areas and natural/semi-natural land – the model luck offers a submodel for investigating the effect of land-use changes on flood generation: 1) Expansion of settlement area: This submodel is based upon the assumption that settlements spread only in the neighbourhood of already existing built-up areas and preferentially along infrastructural axes of development. Steep slopes inhibit the spreading on potential locations. 2) Set-aside of marginal yield sites under agricultural use: Setting-aside of arable land is based on the hypothesis that the selection of arable land to be set-aside depends on the potential yield efficiency of the locations. Within this submodel all fields under agricultural use are valued to that effect and the ones with the least productive efficiency are selected as set-aside locations. In case of homogeneous area qualities the set-aside locations are selected randomly. 3) Establishment of protected areas in waterside and ripearian areas: This submodel takes into consideration that the protection of sensitive areas along the river courses may have positive consequences for the efficiency of the landscape. Therefore this submodel establishes protection zones on waterside and ripearian sites under currently agricultural use, that might be of value for nature conservation. The size of the protection area depends on the morphology of the surrounding landscape. The three submodels were validated with respect to the implied hypotheses by the help of many different approaches. The result of this intensive analysis shows a satisfying suitability for each of the submodels. The simulation of land-use changes was carried out for three mesoscale river catchments with an area between 100 and 500 km². Special attention was paid to the fact that these areas should be markingly different in their land-use: One study area is predominantly under intensive agricultural use, one is densely populated and the third one is covered by forest in large parts of the area. With regard to their relevance to the onhand question from existing land-use trends scenarios were derived for the prognosed settlement area for the year 2010, for the possible consequences of the EU-wide agreement of Agenda 2000 and for the amending federal conservation law dating to the year 2001, which enhances the enlargement of protected areas. Each scenario was applied to the three study areas utilizing the model luck. For the expansion of the settlement areas in all three study areas realistic land-use patterns were generated. Limitations arose only in the context of the search for marginal yield fields. Here, the random distribution of areas to be set-aside under homogeneous conditions led to unrealistic results. The quality of the establishment of protected areas in waterside and ripearian areas is substantially bound to current land-use and the morphology of the area. The best results for this submodel are achieved if waterside and ripearian areas are mainly arable land and if the river has lowered its course into the morphology. The hydrological consequences are described exemplarily for each land-use trend with a historical flood event. The interpretation of the hydrographs does not allow global statements about the influence of land-use. The study demonstrates the significance of land-use pattern for the natural processes in the landscape and underlines the necessity of spatially explicit modelling for landscape ecological questions at the mesoscale. T3 - Brandenburgische Umwelt-Berichte - 12 Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-opus-3996 SN - 3-935024-48-7 SN - 978-3-935024-48-8 SN - 1434-2375 SN - 1611-9339 IS - 12 PB - Universitätsverlag Potsdam CY - Potsdam ER - TY - THES A1 - Fritsch, Uta T1 - Entwicklung von Landnutzungsszenarien für landschaftsökologische Fragestellungen N2 - Die Landschaften Mitteleuropas sind das Resultat einer langwierigen Geschichte menschlicher Landnutzung mit ihren unterschiedlichen, z.T. konkurrierenden Nutzungsansprüchen. Durch eine überwiegend intensive Beanspruchung haben die direkten und indirekten Auswirkungen der Landnutzung in vielen Fällen zu Umweltproblemen geführt. Die Disziplin der Landschaftsökologie hat es sich zur Aufgabe gemacht, Konzepte für eine nachhaltige Nutzung der Landschaft zu entwickeln. Eine wichtige Fragestellung stellt dabei die Abschätzung der möglichen Folgen von Landnutzungsänderungen dar. Für die Analyse der relevanten Prozesse in der Landschaft werden häufig mathematische Modelle eingesetzt, welche es erlauben die Landschaft unter aktuellen Verhältnissen oder hinsichtlich veränderter Rahmenbedingungen zu untersuchen. Die hypothetische Änderung der Landnutzung, die als Landnutzungsszenario bezeichnet wird, verkörpert eine wesentliche Modifikation der Rahmenbedingungen, weil Landnutzung maßgeblich Einfluss auf die natürlichen Prozesse der Landschaft nimmt. Während die Antriebskräfte einer solchen Änderung überwiegend von sozio-ökonomischen und politischen Entscheidungen gesteuert werden, orientiert sich die exakte Verortung der Landnutzungsänderungen an den naturräumlichen Bedingungen und folgt z.T. erkennbaren Regeln. Anhand dieser Vorgaben ist es möglich, räumlich explizite Landnutzungsszenarien zu entwickeln, die als Eingangsdaten für die Modellierung verschiedener landschaftsökologischer Fragestellungen wie z.B. für die Untersuchung des Einflusses der Landnutzung auf den Wasserhaushalt, die Erosionsgefahr oder die Habitatqualität dienen können. Im Rahmen dieser Dissertation wurde das rasterbasierte deterministische Allokationsmodell luck (Land Use Change Scenario Kit) für die explizite Verortung der Landnutzungsänderungen entwickelt. Es basiert auf den in der Landschaftsökologie üblichen räumlichen Daten wie Landnutzung, Boden sowie Topographie und richtet sich bei der Szenarienableitung nach den Leitbildern der Landschaftsplanung. Das Modell fußt auf der Hypothese, dass das Landnutzungsmuster als Funktion seiner landschaftsökologischen Faktoren beschrieben werden kann. Das Veränderungspotenzial einer Landnutzungseinheit resultiert im Modell aus einer Kombination der Bewertung der relativen Eignung des Standortes für die jeweilige Landnutzung und der Berücksichtigung von Standorteigenschaften der umliegenden Nachbarn. Die Durchführung der Landnutzungsänderung im Modell ist iterativ angelegt, um den graduellen Prozess des Landschaftswandels nachvollziehen zu können. Als Fallbeispiel für die Anwendung solcher räumlich expliziten Landnutzungsszenarien dient die Fragestellung, inwieweit Landnutzungsänderungen die Hochwasserentstehung beeinflussen. Um den Einfluss auf die Hochwasserentstehung für jede der Landnutzungskategorien – bebaute, landwirtschaftlich genutzte und naturnahe Flächen – abschätzen zu können, wird im Landnutzungsmodell luck exemplarisch für jede Kategorie ein Teilmodell für die Veränderung von Landnutzung angeboten: 1) Ausdehnung der Siedlungsfläche: Dieses Teilmodell fußt auf der Annahme, dass sich Siedlungen nur in direkter Nachbarschaft bereits bestehender Bebauung und bevorzugt entlang von Entwicklungsachsen ausbreiten. Steile Hangneigungen stellen für potenzielle Standorte ein Hemmnis bei der Ausbreitung dar. 2) Stilllegung von Grenzertragsackerflächen: Gemäß der Hypothese, dass sich die Stilllegung von Ackerflächen an der potenziellen Ertragsleistung der Standorte orientiert, werden in diesem Teilmodell alle Ackerstandorte dahingehend bewertet und die Flächen mit der geringsten Leistungsfähigkeit stillgelegt. Bei homogenen Gebietseigenschaften werden die Stilllegungsflächen zufällig auf die Ackerfläche verteilt. 3) Etablierung von Schutzgebieten in Ufer- und Auenbereichen: Ausgehend von der These, dass sich entlang von Flüssen sensible Flächen befinden, deren Schutz positive Folgen für das Leistungsvermögen der Landschaft haben kann, werden in diesem Teilmodell schützenswerte Ufer- und Auenbereiche auf derzeit landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgewiesen. Die Größe der Schutzgebietsfläche orientiert sich an der Morphologie der umgebenden Landschaft. Die drei Teilmodelle wurden hinsichtlich der implizierten Hypothesen mit vielen unterschiedlichen Ansätzen validiert. Das Resultat dieser intensiven Analyse zeigt für jedes Teilmodell eine zufriedenstellende Tauglichkeit. Die Modellierung der Landnutzungsänderungen wurden in drei mesoskaligen Flusseinzugsgebieten mit einer Fläche zwischen 100 und 500 km² durchgeführt, die sich markant in ihrer Landnutzung unterscheiden. Besonderer Wert wurde bei der Gebietsauswahl darauf gelegt, dass eines der Gebiete intensiv landwirtschaftlich genutzt wird, eines dicht besiedelt und eines vorwiegend bewaldet ist. Im Hinblick auf ihre Relevanz für die vorliegende Fragestellung wurden aus bestehenden Landnutzungstrends die Szenarien für (1) die prognostizierte Siedlungsfläche für das Jahr 2010, (2) die möglichen Konsequenzen des EU-weiten Beschlusses der Agenda 2000 und (3) die Novelle des Bundesnaturschutzgesetzes aus dem Jahr 2001 abgeleitet. Jedes Szenario wurde mit Hilfe des Modells auf die drei Untersuchungsgebiete angewendet. Dabei wurden für die Siedlungsausdehnung in allen drei Gebieten realistische Landnutzungsmuster generiert. Einschränkungen ergeben sich bei der Suche nach Grenzertragsstilllegungsflächen. Hier hat unter homogenen Gebietseigenschaften die zufällige Verteilung von Flächen für die Stilllegung zu einem unrealistischen Ergebnis geführt. Die Güte der Schutzgebietsausweisung ist maßgeblich an die aktuelle Landnutzung der Aue und die Morphologie des Geländes gebunden. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Flächen in den Ufer- und Auenbereichen mehrheitlich unter derzeitiger Ackernutzung stehen und der Flusslauf sich in das Relief eingetieft hat. Exemplarisch werden für jeden Landnutzungstrend die hydrologischen Auswirkungen anhand eines historischen Hochwassers beschrieben, aus denen jedoch keine pauschale Aussage zum Einfluss der Landnutzung abgeleitet werden kann. Die Studie demonstriert die Bedeutung des Landnutzungsmusters für die natürlichen Prozesse in der Landschaft und unterstreicht die Notwendigkeit einer räumlich expliziten Modellierung für landschaftsökologische Fragestellungen in der Mesoskala. N2 - Today′s landscapes in Central Europe are the result of a long history of land-use, which is characterised by many different demands. The immediate and long-term consequences of predominantly intensive land-use have led to environmental problems in many cases. Therefore it is necessary to develop strategies for the maintenance of landscape efficiency which take into account the different claims of utilisation. In this context the estimation of possible impacts of land-use changes represents an important statement of problem. For the analysis of the relevant processes within the landscape, it is common to apply mathematical models. Such models enable the investigation of the landscape under current conditions or with regard to modified boundary conditions. A hypothetic alteration of land-use, which is termed as land-use scenario, represents a substantial modification of the boundary conditions, because land-use exerts a strong influence on the natural processes of the landscape. While the driving forces are predominantly governed by socio-economical and political decisions, the exact location of land-use changes within the landscape mainly depends on the natural conditions and follows partly transparent rules. With these presumptions it is possible to develop land-use scenarios, which can serve as input data for the modelling of different questions of landscape ecology such as the influence of land-use on the water balance, the danger of erosion or the quality of habitat characteristics. In the context of this thesis the grid-based deterministic allocation model luck (Land Use Change Scenario Kit) for the allocation of land-use changes was developed. It is based upon the types of spatial data, which are commonly used in landscape ecology, such as information on land-use, soils as well as topography. The derivation of scenarios follows the approaches of landscape planning. The model is based upon the hypothesis, that land-use structure can be described as a function of its landscape ecological factors. The potential of a site to become subject to land-use changes, results from a combination of its local qualities and the site characteristics of its neighbourhood. Land-use change is realised iteratively in order to simulate the gradual process of changes in the landscape. The influence of land-use changes on flood generation serves as a case study to demonstrate the need for spatial explicit land-use scenarios. For each land-use category – built up areas, agriculturally used areas and natural/semi-natural land – the model luck offers a submodel for investigating the effect of land-use changes on flood generation: 1) Expansion of settlement area: This submodel is based upon the assumption that settlements spread only in the neighbourhood of already existing built-up areas and preferentially along infrastructural axes of development. Steep slopes inhibit the spreading on potential locations. 2) Set-aside of marginal yield sites under agricultural use: Setting-aside of arable land is based on the hypothesis that the selection of arable land to be set-aside depends on the potential yield efficiency of the locations. Within this submodel all fields under agricultural use are valued to that effect and the ones with the least productive efficiency are selected as set-aside locations. In case of homogeneous area qualities the set-aside locations are selected randomly. 3) Establishment of protected areas in waterside and ripearian areas: This submodel takes into consideration that the protection of sensitive areas along the river courses may have positive consequences for the efficiency of the landscape. Therefore this submodel establishes protection zones on waterside and ripearian sites under currently agricultural use, that might be of value for nature conservation. The size of the protection area depends on the morphology of the surrounding landscape. The three submodels were validated with respect to the implied hypotheses by the help of many different approaches. The result of this intensive analysis shows a satisfying suitability for each of the submodels. The simulation of land-use changes was carried out for three mesoscale river catchments with an area between 100 and 500 km². Special attention was paid to the fact that these areas should be markingly different in their land-use: One study area is predominantly under intensive agricultural use, one is densely populated and the third one is covered by forest in large parts of the area. With regard to their relevance to the onhand question from existing land-use trends scenarios were derived for the prognosed settlement area for the year 2010, for the possible consequences of the EU-wide agreement of Agenda 2000 and for the amending federal conservation law dating to the year 2001, which enhances the enlargement of protected areas. Each scenario was applied to the three study areas utilizing the model luck. For the expansion of the settlement areas in all three study areas realistic land-use patterns were generated. Limitations arose only in the context of the search for marginal yield fields. Here, the random distribution of areas to be set-aside under homogeneous conditions led to unrealistic results. The quality of the establishment of protected areas in waterside and ripearian areas is substantially bound to current land-use and the morphology of the area. The best results for this submodel are achieved if waterside and ripearian areas are mainly arable land and if the river has lowered its course into the morphology. The hydrological consequences are described exemplarily for each land-use trend with a historical flood event. The interpretation of the hydrographs does not allow global statements about the influence of land-use. The study demonstrates the significance of land-use pattern for the natural processes in the landscape and underlines the necessity of spatially explicit modelling for landscape ecological questions at the mesoscale. KW - Landnutzung KW - Landschaftsökologie KW - Siedlungsfläche KW - Grenzertragsstandorte KW - Landnutzungsszenarien KW - Landschaftsökologie KW - Modellierung von Landnutzungsänderung KW - Siedlungsfläche KW - Grenzertragsstandorte KW - Schutzgebiete KW - land-use scenario KW - landscape ecology KW - modelling of land-use changes KW - settlement area KW - marginal revenue sites KW - nature conservation area Y1 - 2002 U6 - http://nbn-resolving.de/urn/resolver.pl?urn:nbn:de:kobv:517-0000431 ER -