Forschungsgebiet Enzufer Bietigheim: Unterschied zwischen den Versionen
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Unser Forschungsgebiet liegt am Ende des Stadtteils Bissingen der Stadt Bietigheim - Bissingen etwa 12 km entfernt von der PH Ludwigsburg im Bundesland Baden - Württemberg. Es handelt sich hier um das Enzufer mit zwei angrenzenden Wiesen und einem zufliessenden Bach. In unmittelbarer Nähe befindet sich ein Kanuverleih und ein Bauernhof. Flussaufwärts liegt eine Kläranlage deren gereinigtes Wasser über den Umweg Leutelsbach in die Enz geleitet wird. | Unser Forschungsgebiet liegt am Ende des Stadtteils Bissingen der Stadt Bietigheim - Bissingen etwa 12 km entfernt von der PH Ludwigsburg im Bundesland Baden - Württemberg. Es handelt sich hier um das Enzufer mit zwei angrenzenden Wiesen und einem zufliessenden Bach. In unmittelbarer Nähe befindet sich ein Kanuverleih und ein Bauernhof. Flussaufwärts liegt eine Kläranlage deren gereinigtes Wasser über den Umweg Leutelsbach in die Enz geleitet wird. | ||
| − | Um das Gebiet zu erreichen, verlässt man den Stadtteil Bissingen auf der Jahnstrasse in Richtung Kanuverleih "Zugvögel". Etwa 200 Meter vor dem Kanuverleih befindet sich das Gebiet. Zwischen der Strasse und dem Fluss befinden sich die mittlerweile gemähten Wiesen, so ist die Stelle, an der wir die Forschungen durchgeführt haben, gut zu Fuss zu erreichen. | + | Um das Gebiet zu erreichen, verlässt man den Stadtteil Bissingen auf der Jahnstrasse in Richtung Kanuverleih "Zugvögel". Etwa 200 Meter vor dem Kanuverleih befindet sich das Gebiet. Zwischen der Strasse und dem Fluss befinden sich die mittlerweile gemähten Wiesen, so ist die Stelle, an der wir die Forschungen durchgeführt haben, gut zu Fuss zu erreichen. Am Fluss führt ein Trampelpfad entlang der gerne von Spaziergängern und Hundehaltern genutzt wird. Darüberhinaus sind im Frühjahr und Sommer auch vermehrt Fahrradfahrer, Jogger und andere Freizeitsportler anzutreffen. Diese sollten, genau wie die Hunde die regelmäßig das Gebiet aufsuchen als Teil des biologischen Profils unseres Gebietes angesehen werden. |
Das Forschungsgebiet erstreckt sich über eine Fläche von 10000 m².(Koordinaten: 48,93920° N, 9,08195° O) | Das Forschungsgebiet erstreckt sich über eine Fläche von 10000 m².(Koordinaten: 48,93920° N, 9,08195° O) | ||
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Die Landschaftsschutzgebiete wurden bestimmt um die Übersiedlunge der Landschaft in Grenzen zu halten, sowie die natürlichen Lebensraumfaktoren wie Böden, Klima und Wasser zu erhalten. | Die Landschaftsschutzgebiete wurden bestimmt um die Übersiedlunge der Landschaft in Grenzen zu halten, sowie die natürlichen Lebensraumfaktoren wie Böden, Klima und Wasser zu erhalten. | ||
| − | Aus dem "Auenzustandsbericht 2009" des Bundesamt für Naturschutz und der Kartendarstellung der Auentypologie in Deutschland, geht hervor, dass unser Gebiet als | + | Aus dem "Auenzustandsbericht 2009" des Bundesamt für Naturschutz und der Kartendarstellung der Auentypologie in Deutschland, geht hervor, dass unser Gebiet als gefällereiche Flussaue des Deckgebirges mit überwiegend Kies und Schotter als Basissubstrat, eingestuft wird. |
| − | Intakte Flussauen sind für das Ökosystem vor Ort von entscheidender Bedeutung. Flussauen dienen als Wasserfilter und reinigen die Flüsse. Der feuchte Boden der Aue bietet perfekte Lebensbedingungen für Mikroorganismen, welche in der Lage sind das | + | Intakte Flussauen sind für das Ökosystem vor Ort von entscheidender Bedeutung. Flussauen dienen als Wasserfilter und reinigen die Flüsse. Der feuchte Boden der Aue bietet perfekte Lebensbedingungen für Mikroorganismen, welche in der Lage sind das im Boden anfallende Nitrat umzusetzen, wobei Stickstoff in elementarer Form entsteht. Der Boden wird dadurch erheblich entlastet. Zusätzlich findet ein reger Wasseraustausch statt, was zu einer Ablagerung von Phosphor und anderen Stoffen in den Auenböden führen kann. |
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| − | == | + | == Hypothese== |
| − | + | Da wir darauf gestoßen sind, dass unser Forschungsgebiet aktuell als Landschaftsschutzgebiet eingestuft wird (s.o.) und gleichzeitig als Flussaue geführt wird (vgl. BfN -Auenzustandsbericht 2009), hat uns diese Thematik tiefer interessiert. | |
| − | == | + | Wie oben beschrieben, wird der Status eines Landschaftsschutzgebietes dann ausgewiesen, wenn ein natürlicher Lebensraum mit all seinen Faktoren erhalten oder wieder hergestellt werden soll. Dies kann auch auf die Nutzbarkeit der Flächen für den Menschen bezogen werden. Als wichtiges Kriterium wird hier die "natürliche Vielfalt (und) Eigenheit" genannt. (vgl. LUBW - |
| + | Schutzgebietskategorien) | ||
| + | Da unser Gebiet, zumindest in der näheren Umgebung, nicht kultiviert wird und wir bei den ersten Besuchen sofort den Eindruck von einer hohen Lebensvielfalt hatten, hat für uns die Einstufung unseres Gebietes nur in so fern Sinn, dass die Natürlichkeit erhalten werden soll. | ||
| + | Wir definieren den Begriff Vielfalt in diesem Kontext so, dass ein reichhaltiges Artenspektrum, vor allem von Blütenpflanzen und in diesem Zuge auch von mit ihnen lebenden Tieren, eine Hauptkategorie von Vielfalt sein muss. Es dürfen also weder wenige Arten in hoher Zahl dominant vorkommen noch die Lebensbedingungen, ob biotisch oder abiotisch, ob auf der Wiese oder im Fluss, zu selektiv wirken oder gar lebensfeindlich sein. | ||
| + | Da wir ein Flussgebiet, genauer eine Flussaue, vorliegen haben, müssen wir in jeder Hinsicht den Fluss mitberücksichtigen. | ||
| + | Unser Gebiet wird als sogenannte "rezente Aue" eingestuft (vgl.Geodienste BfN), was bedeutet, dass es als überflutbar gilt (vgl. BfN -Auenzustandsbericht 2009). Dies bedeutet, dass neben dem natürlich abfließenden Wasser von der Aue in den Fluß es von Zeit zu Zeit auch Überschwemmungen gibt. | ||
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| + | Wir stellen aufgrund der oberen Ausführungen und der erwähnten Gegebenheiten folgende Hypothese auf: | ||
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| + | '''"Die Flussaue am Enzufer bei Bissingen bietet, in ihrer Einordnung als Landschaftsschutzgebiet, nach wie vor Lebensbedingungen, die eine pflanzliche und tierische Artenvielfalt begünstigen."''' | ||
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| + | Um diese Hypothese zu prüfen müssen wir: | ||
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| + | # Kenntnis über die vorkommenden Lebewesen haben | ||
| + | # Deren Vielfalt bewerten | ||
| + | # Abiotische und biotische Faktoren der Wiese und des Flusses messen | ||
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| + | == Planung und Durchführung== | ||
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| + | [[Datei:MayerHannes_DSC_0024.jpg|150px|links|miniatur|Untersuchungswerkzeug 1]][[Datei:MayerHannes_DSC_0025.jpg|150px|rechts||miniatur|Untersuchungswerkzeug 2]] | ||
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| + | [[Datei:MayerHannes_DSC_0029.jpg|300px|miniatur|Untersuchungswerkzeug 3]] | ||
Um unsere Hypothese zu prüfen haben wir folgenden Plan zur Datenerhebung aufgestellt: | Um unsere Hypothese zu prüfen haben wir folgenden Plan zur Datenerhebung aufgestellt: | ||
| − | # Schritt Erhebung des Pflanzenbestandes | + | # Schritt - Erhebung des Pflanzenbestandes, gleichzeitig Beginn der Tierbestandserhebung |
| − | # Schritt Entnahme von Bodenproben | + | # Schritt - Entnahme von Bodenproben |
| − | # Schritt Analyse der gefundenen Pflanzen (Zeigerpflanzen, Vielfalt) | + | # Schritt - Kategorisierung der Pflanzen |
| − | # Schritt | + | # Schritt - Entnahme einer zweiten Bodenprobe |
| − | + | # Schritt - Weitere Erhebung des Tierbestandes | |
| − | # Schritt Schlussfolgerung aufgrund der Daten | + | # Schritt - Durchführung einer biologischen und chemischen Gewässeruntersuchung |
| + | # Schritt - Analyse der gefundenen Pflanzen (Zeigerpflanzen, Vielfalt) | ||
| + | # Schritt - Analyse der erhobenen Biodiversität (Tiere, Pflanzen, Wassertiere) und der abiotischen Faktoren inkl. Bestimmung der Wassergüte | ||
| + | # Schritt - Schlussfolgerung aufgrund der Daten | ||
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'''Bestimmungshilfsmittel:''' | '''Bestimmungshilfsmittel:''' | ||
| − | * | + | * Pinzette, Lupe, Lineal |
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| + | * Literatur siehe Literatutverzeichnis | ||
* Digitale Spiegelreflexkamere, sowie handliche, digitale Sucherkamera | * Digitale Spiegelreflexkamere, sowie handliche, digitale Sucherkamera | ||
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'''Hilfsmittel zur Analyse des Bodens:''' | '''Hilfsmittel zur Analyse des Bodens:''' | ||
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* PH-Meter | * PH-Meter | ||
| − | == | + | '''Hilfsmittel zur Gewässeruntersuchung:''' |
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| + | * Wanne | ||
| + | * Sieb | ||
| + | * Stahlpinzetten | ||
| + | * Kescher | ||
| + | * Pipetten | ||
| + | * Petri-Schalen | ||
| + | * Binokular | ||
| + | * Lupe | ||
| + | * Gewässeruntersuchungskoffer mit Chemikalien | ||
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| + | == Datenerhebung== | ||
| − | ''' | + | ''' |
| + | === Bodenproben - PH Werte === | ||
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<u>Probe 1 (10. Juni 2012):</u> | <u>Probe 1 (10. Juni 2012):</u> | ||
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* PH 7 und höher --> kein Kalkbedarf | * PH 7 und höher --> kein Kalkbedarf | ||
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<u>Probe 2 (01. Juli 2012):</u> | <u>Probe 2 (01. Juli 2012):</u> | ||
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Gleichzeitig dient die zweite Probe als Kontrollprobe zur Ersten. | Gleichzeitig dient die zweite Probe als Kontrollprobe zur Ersten. | ||
| − | + | Die Ergebnisse der Bodenproben finden sie hier: [[Bodenproben]] | |
| + | === Erhebung des Pflanzenbestandes === | ||
| − | + | Die Tabelle der gefundenen Pflanzen finden Sie hier: [[Pflanzentabelle]] | |
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| − | + | === Erhebung des Tierbestandes === | |
| + | Die Tabelle der gefundenen Pflanzen finden Sie hier: [[ Tiertabelle ]] | ||
| + | === Biologische Gewässeruntersuchung === | ||
| + | Für eine biologische Gewässeruntersuchung werden Kleinlebewesen im Fließgewässer untersucht. Zielgruppen der Tiere ordnet man den Stämmen Arthropoda und Mollusca zu. Je nachdem welche Arten man in welcher Zahl gefunden hat, lässt sich dadurch eine Aussage über die Wassergüte und somit auf den Zustand des Fließgewässers machen. | ||
| − | + | Im Zuge unserer Untersuchung verwenden wir das Saprobiensystem um eine fundierte Aussage über die Wassergüte unseres Enzabschnittes treffen zu können. Diese System soll hier kurz vorgestellt und erläutert werden. Außerdem wird hier darauf eingegangen, wie wir bei der Untersuchung vorgegangen sind. | |
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| − | == | + | <u>Das Saprobiensystem:</u> |
| − | = | + | |
| − | == | + | Bei der Untersuchung werden die Zahl und die Arten von Kleinlebewesen des Gewässers bestimmt. Die Zusammensetzung der Probe wird stellvertretend für die gesamte Wassermenge herangezogen. Je nach Anzahl und Art der gefundenen Lebewesen kann bestimmt werden inwiefern das Geässer verunreinigt ist und ob Belastungen vorliegen. Dieses System bietet auch die Möglichkeit weiter zurückliegende Belastungseinflüsse zu messen, da die ggf. durch Belastungen erhöhte oder verminderte Anzahl einiger Tiere sich nicht sofort wieder dem "Normalwert" anpasst. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Reproduktionszyklus der Tiere Zeit braucht. Außerdem kann sich eine wie auch immer geartete Störung der Artenvielfalt nachhaltig im Artenpektrum widerspiegeln. |
| + | |||
| + | Errechnet wir der sogenannte: "Saprobienindex kurz SI" welcher mit einer Formel ermittelt wird. Entscheidend für die Berechnung ist die Kenntnis folgender Werte: Saprobienwert (S), Indikationsgewicht (G), und Häufigkeit (H). Der Saprobienwert ist der Zeigerwert für die Güteklasse des Gewässers und ist i.d.R. für jede Tierart speziell. Es gitb Arten, die einen hohen oder niedrigen Wert haben und entsprechend für schlechte oder gute Wassergüte stehen. | ||
| + | Das Indikationsgewicht sagt aus wie spezifisch oder relevant ein Tier für eine Güteklasse ist. Letztlich wird noch die Häufigkeit ermittelt, welche aussagt wie oft man eine Tierart bei der Untersuchung gefunden hat. Die Berechnung des SI erfolgt nach einer speziellen Formel (siehe unten: Ergebnisse der biologischen Gewäseruntersuchung) | ||
| + | |||
| + | Folgende Güteklassen kann man unterscheiden: | ||
| + | |||
| + | ''Güteklasse 1'' (SI 1,0 bis 1,4) : sehr gute Wassergüte, nährstoffarmes Wasser, annähernd komplett sauerstoffgesättigtes Wasser, gemäßigte Besiedlung mit Algen und Moosen, wenig Bakterien. | ||
| + | |||
| + | ''Güteklasse 2'' (SI 1,5 bis 2,2) : gute Wassergüte, geringer Nährstoffgehalt und organisches Material), Wasser immer noch sauerstoffreich, dichte Besiedlung durch verschieden Tierarten, Wasserpflanzen können häufig vorkommen. | ||
| + | |||
| + | ''Güteklasse 3'' (SI 2,3 bis 2,6) : mäßige Wassergüte, erhöhter Nährstoffgehalt und organisches Material, Sauerstoffsättigung z.T. nicht ausreichend, Algenwuchs nimmt zu, Rückgang der Artenvielfalt von Kleinlebewesen. | ||
| + | |||
| + | ''Güteklasse 4'' (SI 2,7 bis 3,1) : starke Belastung mit organischem Material, geringe Sauerstoffsättigung, teilweise Faulschlammbildung, kein Wachstum höhere Pflanzen, lebensbedrohliche Bedingungen für Fische. | ||
| + | |||
| + | ''Güteklasse 5'' (SI 3,2 bis 4,0) : sehr starke Belastung mit organischem Material und kaum Sauerstoffgehalt, die meisten Tiere und Pflanzen fehlen, hoher Bakteriengehalt. | ||
| + | |||
| + | (vgl. Graw 2004) | ||
| + | |||
| + | |||
| + | <u>Wie geht man bei der Untersuchung vor?</u> | ||
| + | |||
| + | Um ein aussagekräftiges Ergebnis zu erhalten sollte mit einem standardisierten Verfahren vorgegangen werden: | ||
| + | |||
| + | # Definieren eines Untersuchungsabschnittes (bis ca. 10m Uferbreite) | ||
| + | # Untersuchungsrichtung gegen den Strom um das Wegfließen von Kleintieren zu verhindern | ||
| + | # 10 Steine umdrehen und die Tiere in eine wassergefüllte Schüssel abbürsten, dabei beim Umdrehen einen Kescher unterhalten um ggf. Tiere aufzufangen | ||
| + | # 5 mal den schlammigen Wasserboden durch kreisende Bewegungen mit einem Kescher filtern. Den Kescherrand knapp über der Wasseroberfläche halten | ||
| + | # Abkeschern des Totholzes: gegen die Fließrichtung den Kescher am Totholz entlangführen | ||
| + | # 5 mal etwaige Wasserpflanzen abkeschern, dabei wieder gegen die Fließrichtung arbeiten. | ||
| + | |||
| + | |||
| + | Die Ergebnisse der biologischen Gewässeruntersuchugn finden Sie hier: [[ Biologische Gewässeruntersuchung ]] | ||
| + | |||
| + | === Chemische Gewässeruntersuchung === | ||
| + | |||
| + | Beschreibung der Durchführung: | ||
| + | |||
| + | Um eine chemische Analyse eines Gewässers vorzunehmen müssen Verbindungen in ihrer Konzentration nachgewiesen werden. Die Konzentration pro Liter Wasser ist maßgebend für die Ergebnisinterpretation, inwiefern das Wasser die chemischen Voraussetzungen für Leben schafft. Zusätzlich wird der PH Wert des Wassers bestimmt. | ||
| + | |||
| + | Die Werte folgender chemischer Faktoren sollten im Zuge der Untersuchung bestimmt werden: | ||
| + | |||
| + | * Wasser PH-Wert | ||
| + | * Nitrat (NO<sub>3</sub>) | ||
| + | * Nitrit (NO<sub>2</sub>) | ||
| + | * Ammonium (NH<sub>4</sub>) | ||
| + | * Phosphat | ||
| + | |||
| + | Weswegen werden diese Werte gemessen? | ||
| + | |||
| + | Betrachtet man den Fluss, den Flussgrund, das angrenzende Ufer mit seiner Vegetation und alle Lebewesen, inklusive Makro-, und Mikrolebewesen im Boden und Wasser, so stellt unser Forschungsgebiet einen eigenen Lebensraum dar, welcher Abhängigkeitsverhältnisse und Stoffwechselkreisläufe aufweist. | ||
| + | |||
| + | Im Zuge unserer Untersuchung zur biologischen Vielfalt des Flusses und der Flussaue, spielt vor allem der Stickstoffkreislauf eine entscheidende Rolle. | ||
| + | Alle Lebewesen benötigen Stickstoff, da dieser Bestandteil lebenswichtiger Verbindungen wie Aminosäuren oder Nukleinsäuren ist. Da aber unterschiedliche Lebensformen nur Stickstoff in bestimmten Formen verwerten können, müssen unterschiedliche Stickstoffverbindungen in den richtigen Konzentrationen vorhanden sein. | ||
| + | |||
| + | Stickstoff liegt in der Athmosphäre in ungebundener Form vor (N2) und kann von Tieren und den meisten Pflanzen nicht genutzt werden. Nur spezielle Bodenbakterien wie z.B. Knöllchenbakterien und Bakterien die mit Pflanzenwurzeln symbiotisieren können den athmosphärischen Stickstoff fixieren und für Pflanzen nutzbar machen. In diesem Prozess entsteht Ammonium, welches von den Pflanzen assimiliert werden kann und als wichtige Stickstoffquelle dient. Hier spielt wiederum der pH Wert ein erhöhte Rolle, da sich Ammonium in basischem Milieu, also pH > 7 , zu für Pflanzen und Tieren giftigem, Ammoniak umwandelt. | ||
| + | |||
| + | Nitrifizierende Bakterien im Wasser und im Grund wandeln das Ammonium zu Nitrit um. Als Beispiel kann hier Nitrosomonas genannt werden. Da Nitrit z.B. für Fische allerdings äußerst giftig ist, darf die Nitritkonzentration nicht zu hoch sein. Nitrit wird von weiteren speziellen Bakterien (z.B. Nitrobacter) zu Nitrat weiterverarbeitet. Das Nitrat ist ebenfalls ein wichtiger Stickstofflieferant für Algen und Pflanzen. Eine zu hohe Konzentration wirkt sich jedoch negativ auf das Pflanzenwachtsum aus. Ein zu hoher Nitrat Wert kann auch auf eine Fäkalienbelastung des Gewässers hinweisen. Auch die biologischen Hinterlassenschaften und Überreste der Wasselebewesen enthalten Ammonium und Nitrat. | ||
| + | Da Kleinlebewesen im Wasser die Algen fressen und diese wiederum Fischen als Nahrung dienen, besteht hier ein delikater und leicht zu störender Kreislauf, der bei einer hohen Wassergüte im Gleichgewicht ist und eine reichhaltige Vielfalt an Lebewesen hervorbringt. | ||
| + | Durch Überschwemmungen lagern sich die gelösten Stoffe des Flusses auch im Boden der Flussaue ab, was bei einer Belastung des Wassers auch zu einer Störung der chemischen Homöstase im Boden der Wiesen führen kann. Hier kann angenommen werden, dass dies direkte Auswirkung auf die Lebensbedingungen von Pflanzen und Tieren in der Flussaue hat und je nachdem sich positiv oder negativ auf die Vielfalt auswirkt. | ||
| + | |||
| + | Zusätzlich gibt die Phosphatkonzentration direkt Rückschluss darauf, wie stark das Gewässer durch Düngungsmittel belastet ist. | ||
| + | Sich im Boden ablagerndes oder ausgeschwämmtes Phosphat ist ein Nährstoff für Pflanzen und führt zu nährstoffreicheren Böden. Eine Überbelastung kann die Vielfalt allerdings stark einschränken, da Phosphat-liebende Arten durch explosionsartige Ausbreitung andere Arten und damit auch Tiere verdrängen können. Wird das Phosphat in die Flüsse gespült so fördert es das Algenwachstum und verschlechtert, bei übermäßiger Belastung, die Lebensbedingungen für Tiere und Wasserpflanzen. | ||
| + | |||
| + | Richtwerte zur Bewertung finden Sie hier: [[Richtwerte]] | ||
| + | |||
| + | Die Ergebnisse der chemischen Gewässeruntersuchung finden Sie hier: [[Chemische Gewässeruntersuchung]] | ||
| + | |||
| + | == Datenanalyse und Schlussbemerkung== | ||
| + | |||
| + | Die Ergebnisse unserer Untersuchungen sollen nun in ihrer Wertigkeit geprüft werden und festgestellt werden, ob diese unsere Hypothese bestätigen oder eher falsifizieren. Hierzu verfahren wir in folgenden Schritten: | ||
| + | |||
| + | # Analyse der gefundenen Pflanzen (Zeigerpflanzen, Vielfalt) | ||
| + | # Analyse der erhobenen Biodiversität (Tiere, Pflanzen, Wassertiere) und der abiotischen Faktoren | ||
| + | # Schlussfolgerung aufgrund der Daten | ||
| + | |||
| + | Analysiert man den gefunden Pflanzenbestand kann man verschiedene Zeigerpflanzen ausmachen die eine Auskunft über die Lebensbedingungen der Wiesen geben können. Nach Rita Lüder (Lüder 2011) kann man Pflanzen in folgenden Zeigerkategorien finden: | ||
| + | |||
| + | '''Trockenzeiger''' - Pflanzen die mit einem trockeneren Boden zurecht kommen. Pflanzen mit einem hohen Wasserbedürfnis können hier schlecht wachsen. | ||
| + | |||
| + | '''Feuchtzeiger''' - Pflanzen die gut an sehr feuchten Boden angepasst sind. Findet man häufig an Überschwemmungsbieten oder Sümpfen. | ||
| + | |||
| + | '''Stickstoffzeiger''' - Pflanzen die in Gebieten mit reichlich Nährstoff im Boden (Bsp. Düngung, Phosphat- und Nirateintrag)leben und durch massenhafte Ausbreitung andere Arten verdrängen --> Vielfaltsverlust! | ||
| + | |||
| + | '''Magerzeiger''' - Pflanzen die ein Gebiet mit wenig Nährstoff im Boden anzeigen. Es gelingt keiner Art sich hier übermäßig durchzusetzen was zu einer größeren Artenzahl führt. | ||
| + | |||
| + | '''Säurezeiger''' - Pflanzen die an das Leben auf sauren Böden angepasst sind. Saure Böden beeinflussen die Nährstoffaufnahme und die Aktivität von Bodenorganismen auf negative Weise, sodass die Lebensbedingungen für viel Pflanzenarten schlechter werden und sich nur wenige Arten halten können. --> Vielfaltsverlust | ||
| + | |||
| + | '''Kalkzeiger''' - Pflanzen die darauf hinweisen, dass es keinen bis wenig Kalkbedarf im Boden gibt. Kalk puffert die Säure im Boden und bildet einen Ausgleich, was eine höhere Artenvielfalt ermöglicht. | ||
| + | |||
| + | Betrachtet man nun unsere Pflanzentabelle so können wir Zeigerpflanzen in folgender Zusammenstellung finden: | ||
| + | <document>Zeigerpflanzen.pdf</document> | ||
| + | |||
| + | Es fällt auf, dass wir keine Säurezeiger gefunden haben, dafür aber einige Kalkzeiger. Dies spricht dafür, dass die Kalksättigung unseres Bodens gut ist und keine Einschränkung der Pflanzenvielfalt, aufgrund von Übersäuerung, vorliegt. Auch die Ergebnisse des Boden-pH sprechen für diesen Zustand, da die diese um den neutralen Wert 7 schwanken und keine Ansäuerung des Bodens festzustellen war. | ||
| + | |||
| + | Weiter ist auffällig, dass wir viele echte Nährstoffzeiger und einige nährstoffbevorzugende Pflanzen gefunden haben. Die wenigen Magerzeiger die auftauchen haben wir vorwiegend auf den Wiesen in deutlicher Entfernung zum Wasser gefunden. Im Gegenteil dazu fanden wir viele Nährstoffzeiger in der Nähe und direkt am Fluss. | ||
| + | Diese Beobachtung spricht deutlich dafür, dass die von Zeit zu Zeit auftretenden Überschwemmungen die Bodenzusammensetzung verändert haben. Die gemessenen Nitrat-, Nitrit-, und Phosphat Werte des Wassers erhärten diese Theorie. Anscheinend muss der Fluss, im Gegensatz zu den angrenzenden Wiesen, also ein Mehr an Nährstoffen mit sich führen. | ||
| + | Wahrscheinlich haben sich durch vermehrte Überschwemmungen die Nährstoffe in den Uferbreiten angesammelt, was zu dem vorhanden Pflanzenbestand geführt hat. | ||
| + | |||
| + | Darüber hinaus fanden wir sehr viele unterschiedliche, teils auf den verschiedensten Pflanzenfamilien heimische, Insekten oder andere Arthropoden. Die Menge und der Artenreichtum der Insekten, von denen manche die Pflanzen fressen, Schädlinge auf den Pflanzen fressen, die Pflanzen bewohnen oder die Pflanzen bestäuben, ist erstaunlich. | ||
| + | Die hohe Zahl an Inskten lässt Insekten fressende Tiere vermuten. Tatsächlich fanden wir viele Maulwurfshügel und Insekten fressende Vögel wie die Meisen und die vertrenen Rabenvögel. Dies spricht für ein ausdifferenziertes Zusammenleben mit vielfältigen Abhängigkeitsverhältnissen zwischen Flora und Fauna. | ||
| + | |||
| + | Das wir im Winter auch Reh-, und Dachspuren entdeckt haben zeigt uns, dass unsere Aue anscheinend diesen scheuen Tieren einen angemessenen Lebensraum bietet. Es ist besonders zu vermerken, dass das Reh heute überwiegend an Waldrändern anzutreffen ist. Allerdings ist es ursprünglich ein Auentier, weswegen der Lebensraum an unserem Fluß als artgerechter und natürlicher eingestuft werden sollte. | ||
| + | |||
| + | Betrachtet man die Messungen im und am Fluss genauer, so kann lässt sich allerdings die Wassergüte des Flusses nicht pauschal mit den Ergebnissen der chemischen Analyse bestimmen. | ||
| + | Die chemische Analyse stellt immer eine Momentaufnahme dar die vielfältige, teils kurzzeitige Schwankungen haben kann. | ||
| + | |||
| + | Die Bestimmung der Gewässergüte durch den Saprobienindex ist langfristiger zu bewerten und viel bei uns relativ gut aus: SI = 2,26 | ||
| + | Dies weißt auf eine gute bis mäßige Gewässergüte hin. | ||
| + | |||
| + | Wie lässt sich diese Diskrepanz zwischen chemisch gemessener, schlechter Wasserqualität und biologisch bestimmter guter Wasserqualität erklären? | ||
| + | |||
| + | Uns scheint am Wahrscheinlichsten, dass die langfrisitge Aussagekraft des SI die Momentaufnahme der chemischen Analyse überwiegt. | ||
| + | Da wir die Analyse im April vorgenommen habe und zu dieser Zeit auf Kulturflächen viel mit Gülle o.Ä. gedüngt wird, können die erhöhten Nitrat-, bzw. Phosphat Werte darauf zurückzuführen sein, dass das Grundwasser in dieser Zeit sowieso stark belastet ist. Dieses periodisch zu erwartende Phänomen hatte, aufgrund des gemessenen SI, wohl noch keine signifikante Auswirkung auf den Tierbestand im Wasser. Auch gefährdete Arten wie die Prachtlibelle sind an unserem Gebiet heimisch. Die Prachtlibelle reagiert sehr empfindlich auf zu nährstoffhaltiges Wasser und könnte bei einer zu hohen Belastung hier nicht vorkommen. Dies spricht auch dafür, dass der gemessene hohe Nährstoffgehalt in der Enz nicht die Regel ist, sondern warscheinlich periodisch auftritt und wieder abklingt. | ||
| + | |||
| + | All diese Überlegungen sprechen dafür, dass trotz der nährstoffgesättigten Ufergegend, eine große Pflanzenvielfalt, nicht zu letzt an den angrenzenden Wiesen, noch vorhanden ist. Untermauert werden kann dieses Ergebnis dadurch, dass unser Gebiet anscheinend eine unterschiedliche Zonierung vom Ufer zu den Magerwiesen aufweist. Diese differenten Lebensbedingungen können unterschiedlich anspruchsvollen Pflanzen einen Lebensraum bieten. | ||
| + | |||
| + | Allerdings lässt sich nicht wegdiskutieren, dass zumindest der Uferboden bereits sehr stark nährstoffgesättigt ist. Obwohl die hohen Nährstoffwerte noch keine akut kritischen Auswirkungen auf den Tierbestand haben, zeigen sich erste Folgen, wenn man den Pflanzenbestand anschaut. | ||
| + | |||
| + | Wir können also feststellen, dass unsere Flussaue nach wie vor ihre eigentümliche Artenvielfalt aufweist, es jedoch klare Signale gibt, dass Veränderungen, durch den vermutlich periodisch erhöhten Nährstoffgehalt in der Enz, mithilfe den auftretenden Überschwemmungen, bereits eingesetzt haben. | ||
| + | Will man den Erhalt gefährdeter oder seltener Pflanzen-, und Tierarten und die Aufrechterhaltung des biologischen Gleichgewichtes sichern, so müssen Maßnahmen getroffen werden diese einsetzenden Veränderungen zu begrenzen. | ||
| + | |||
| + | Vertiefende Forschung sollte in die Richtung gehen, dass man versuchen sollte zu bestimmen, wo die scheinbar immer wieder erhöhten Nährstoffwerte im Flusswasser ihre Ursache haben. | ||
| + | |||
| + | == Geocaching== | ||
| + | |||
| + | Zum einen haben wir das Gebiet "Feuchtwiese Tamm" nahe des Rotenackerwaldes besucht. Dort lies sich übereinstimmend feststellen, dass die Qualität des Bodens sowie des Wassers nahezu identisch zu unserem Gebiet sind. Die beiden Gebiete leigen schätzungsweise etwa 500 Meter Luftlinie entfernt voneinander, was diese These unterstreicht. Auch die in beiden Gebieten gefundene Pflanze "Sumpf-Vergissmeinnicht" ist ein Indiz für nährstoffreichen Boden, der im Biotop der "Feuchtwiese Tamm" und unserem Gebiet anzutreffen ist. | ||
| + | Eine weitere Übereinstimmung der Flora gibt es bei den Brennesselgewächsen sowie der Sumpfschwertlilie. | ||
| + | |||
| + | Der zweite von uns gefundene Geocach beschreibt das Gebiet "Neckarufer vor Neckarvaihingen". | ||
| + | Das Grundstück erinnert strukturell stark an unser Gebiet, da eine Wiese, auf der die Pflanzen der Gruppe gefunden wurden, an einen Fluss grenzt. Die Flora des Flussufers kann sehr wohl mit unserem Gebiet verglichen werden, da viele Pflanzenfamilien bzw. Arten an beiden Grundstücken vorkommen (z.B. Kriechender Hahnenfuß, Wiesen-Storchschnabel, Gamander Ehrenpreis, usw.). Dennoch gab es Beispiele von Pflanzen, welche in unserem Gebiet nicht vorkommen (z.B. Mohngewächse). Durch die Wiki-Seite des "Neckarufer vor Neckarvaihingen" konnten wir uns Informationen zu dieser Pflanzenfamilie holen und so unser Wissen vertiefen. | ||
| + | In der Tierwelt sind ebenfalls viele Gemeinsamkeiten festzustellen, einzig in der Klasse der Vögel sind in unserem Gebiet keine Nilgans bzw. Blässhühner aufzufinden gewesen. | ||
| + | |||
| + | == Quellennachweise== | ||
'''Buchquellen''' | '''Buchquellen''' | ||
| − | * Aichele, D. / Golte-Bechtle, M. (2005<sub>57.Aufl.</sub>) Was blüht denn da? Der Klassiker. Stuttgart: Kosmos | + | * Aichele, D. / Golte-Bechtle, M. (2005 <sub>57.Aufl.</sub>). Was blüht denn da? Der Klassiker. Stuttgart: Kosmos |
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| + | * Bellmann, H. (1999 <sub>unbek.Aufl.</sub>). Der neue Kosmos – Insektenführer. Stuttgart: Kosmos. | ||
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| + | * Ebert, G. / Rennwald, E. (Hrsg.) (1991). Die Schmetterling Baden-Württembergs. Band 2. Stuttgart: Eugen Ulmer GmbH & Co. | ||
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* Fletcher, N. (2005). Naturführer Wildblumen. Starnberg: Dorling Kindersley Verlag GmbH. | * Fletcher, N. (2005). Naturführer Wildblumen. Starnberg: Dorling Kindersley Verlag GmbH. | ||
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| + | * Graf, J. (1971). Tierbestimmungsbuch. München: J.K. Lehmanns Verlag. | ||
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| + | * Grant, S. / Zetterström, M. (1999). Vögel Europas. Nordafrikas und Vorderasiens. Stuttgart: Cosmos Verlag. | ||
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| + | * Schauer, T. / Caspari, C. (2004). Der großer BLV Pflanzenführer. München: BLV Verlagsgesellschaft mbH. | ||
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| + | * Sternberg, K. / Buchwald, R. (Hrsg.) (1999). Die Libellen Baden-Württembergs. Band 1. Stuttgart: Ulmer Verlag GmbH. | ||
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| + | * Steiner, A. (2010) Gemeiner Feldschnurfüßer - Cylindroiulus caeruleocinctus (WOOD, 1884). Online. URL: http://www.natur-in-nrw.de/HTML/Tiere/Myriapoda/Diplopoda/TD-35.html [Datum der Recherche: 13.04.2013] | ||
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| + | ''Seite erstellt von: Melanie Reisdorf, Dirk Wrobel und Hannes Mayer'' | ||
Aktuelle Version vom 2. Mai 2013, 08:57 Uhr
Inhaltsverzeichnis |
Beschreibung des Forschungsgebiets
Unser Forschungsgebiet liegt am Ende des Stadtteils Bissingen der Stadt Bietigheim - Bissingen etwa 12 km entfernt von der PH Ludwigsburg im Bundesland Baden - Württemberg. Es handelt sich hier um das Enzufer mit zwei angrenzenden Wiesen und einem zufliessenden Bach. In unmittelbarer Nähe befindet sich ein Kanuverleih und ein Bauernhof. Flussaufwärts liegt eine Kläranlage deren gereinigtes Wasser über den Umweg Leutelsbach in die Enz geleitet wird. Um das Gebiet zu erreichen, verlässt man den Stadtteil Bissingen auf der Jahnstrasse in Richtung Kanuverleih "Zugvögel". Etwa 200 Meter vor dem Kanuverleih befindet sich das Gebiet. Zwischen der Strasse und dem Fluss befinden sich die mittlerweile gemähten Wiesen, so ist die Stelle, an der wir die Forschungen durchgeführt haben, gut zu Fuss zu erreichen. Am Fluss führt ein Trampelpfad entlang der gerne von Spaziergängern und Hundehaltern genutzt wird. Darüberhinaus sind im Frühjahr und Sommer auch vermehrt Fahrradfahrer, Jogger und andere Freizeitsportler anzutreffen. Diese sollten, genau wie die Hunde die regelmäßig das Gebiet aufsuchen als Teil des biologischen Profils unseres Gebietes angesehen werden. Das Forschungsgebiet erstreckt sich über eine Fläche von 10000 m².(Koordinaten: 48,93920° N, 9,08195° O)
Des weiteren wäre für den Geocach eventuell hilfreich, dass wir uns stets an der östlichen Seite des Flusses befanden.
Zu unserem Gebiet gehört die Vegetation direkt am Flussufer, die angrenzende Wiese (Wiese 1) sowie eine weitere Wiese (Wiese 2), die durch einen kleinen Fussweg von der ersten Wiese getrennt wird.
Um über unser Gebiet tiefergehend besser Bescheid zu wissen, haben wir uns auf der Homepage der "Landesanstalt für Umwelt, Messungen und Naturschutz Baden Württemberg" über die Einstufung unseres gewählten Gebietes erkundigt. Nach der europäischen Naturschutzkonzeption, Natura 2000 , die u.A. auf der Grundlage der FFH-Richtlinien des Jahres 1992, erstellt wurde, fällt unser Gebiet in das Landschaftsschutzgebiet: Enztal zwischen dem Leinfelder Hof und Bietigheim-Bissingen.
Die Landschaftsschutzgebiete wurden bestimmt um die Übersiedlunge der Landschaft in Grenzen zu halten, sowie die natürlichen Lebensraumfaktoren wie Böden, Klima und Wasser zu erhalten.
Aus dem "Auenzustandsbericht 2009" des Bundesamt für Naturschutz und der Kartendarstellung der Auentypologie in Deutschland, geht hervor, dass unser Gebiet als gefällereiche Flussaue des Deckgebirges mit überwiegend Kies und Schotter als Basissubstrat, eingestuft wird. Intakte Flussauen sind für das Ökosystem vor Ort von entscheidender Bedeutung. Flussauen dienen als Wasserfilter und reinigen die Flüsse. Der feuchte Boden der Aue bietet perfekte Lebensbedingungen für Mikroorganismen, welche in der Lage sind das im Boden anfallende Nitrat umzusetzen, wobei Stickstoff in elementarer Form entsteht. Der Boden wird dadurch erheblich entlastet. Zusätzlich findet ein reger Wasseraustausch statt, was zu einer Ablagerung von Phosphor und anderen Stoffen in den Auenböden führen kann.
Hypothese
Da wir darauf gestoßen sind, dass unser Forschungsgebiet aktuell als Landschaftsschutzgebiet eingestuft wird (s.o.) und gleichzeitig als Flussaue geführt wird (vgl. BfN -Auenzustandsbericht 2009), hat uns diese Thematik tiefer interessiert.
Wie oben beschrieben, wird der Status eines Landschaftsschutzgebietes dann ausgewiesen, wenn ein natürlicher Lebensraum mit all seinen Faktoren erhalten oder wieder hergestellt werden soll. Dies kann auch auf die Nutzbarkeit der Flächen für den Menschen bezogen werden. Als wichtiges Kriterium wird hier die "natürliche Vielfalt (und) Eigenheit" genannt. (vgl. LUBW - Schutzgebietskategorien) Da unser Gebiet, zumindest in der näheren Umgebung, nicht kultiviert wird und wir bei den ersten Besuchen sofort den Eindruck von einer hohen Lebensvielfalt hatten, hat für uns die Einstufung unseres Gebietes nur in so fern Sinn, dass die Natürlichkeit erhalten werden soll. Wir definieren den Begriff Vielfalt in diesem Kontext so, dass ein reichhaltiges Artenspektrum, vor allem von Blütenpflanzen und in diesem Zuge auch von mit ihnen lebenden Tieren, eine Hauptkategorie von Vielfalt sein muss. Es dürfen also weder wenige Arten in hoher Zahl dominant vorkommen noch die Lebensbedingungen, ob biotisch oder abiotisch, ob auf der Wiese oder im Fluss, zu selektiv wirken oder gar lebensfeindlich sein. Da wir ein Flussgebiet, genauer eine Flussaue, vorliegen haben, müssen wir in jeder Hinsicht den Fluss mitberücksichtigen. Unser Gebiet wird als sogenannte "rezente Aue" eingestuft (vgl.Geodienste BfN), was bedeutet, dass es als überflutbar gilt (vgl. BfN -Auenzustandsbericht 2009). Dies bedeutet, dass neben dem natürlich abfließenden Wasser von der Aue in den Fluß es von Zeit zu Zeit auch Überschwemmungen gibt.
Wir stellen aufgrund der oberen Ausführungen und der erwähnten Gegebenheiten folgende Hypothese auf:
"Die Flussaue am Enzufer bei Bissingen bietet, in ihrer Einordnung als Landschaftsschutzgebiet, nach wie vor Lebensbedingungen, die eine pflanzliche und tierische Artenvielfalt begünstigen."
Um diese Hypothese zu prüfen müssen wir:
- Kenntnis über die vorkommenden Lebewesen haben
- Deren Vielfalt bewerten
- Abiotische und biotische Faktoren der Wiese und des Flusses messen
Planung und Durchführung
Um unsere Hypothese zu prüfen haben wir folgenden Plan zur Datenerhebung aufgestellt:
- Schritt - Erhebung des Pflanzenbestandes, gleichzeitig Beginn der Tierbestandserhebung
- Schritt - Entnahme von Bodenproben
- Schritt - Kategorisierung der Pflanzen
- Schritt - Entnahme einer zweiten Bodenprobe
- Schritt - Weitere Erhebung des Tierbestandes
- Schritt - Durchführung einer biologischen und chemischen Gewässeruntersuchung
- Schritt - Analyse der gefundenen Pflanzen (Zeigerpflanzen, Vielfalt)
- Schritt - Analyse der erhobenen Biodiversität (Tiere, Pflanzen, Wassertiere) und der abiotischen Faktoren inkl. Bestimmung der Wassergüte
- Schritt - Schlussfolgerung aufgrund der Daten
Bestimmungshilfsmittel:
- Pinzette, Lupe, Lineal
- Literatur siehe Literatutverzeichnis
- Digitale Spiegelreflexkamere, sowie handliche, digitale Sucherkamera
Hilfsmittel zur Analyse des Bodens:
- PH-Meter
Hilfsmittel zur Gewässeruntersuchung:
- Wanne
- Sieb
- Stahlpinzetten
- Kescher
- Pipetten
- Petri-Schalen
- Binokular
- Lupe
- Gewässeruntersuchungskoffer mit Chemikalien
Datenerhebung
Bodenproben - PH Werte
Probe 1 (10. Juni 2012):
Um den PH-Wert des Bodens und des Wassers zu prüfen haben wir eine Analyse mit dem PH-Meter durchgeführt. Der PH-Wert lässt direkt auf den Kalkbedarf des Bodens schließen:
- PH 4 und kleiner --> sehr starker Kalkbedarf
- PH 5 --> starker Kalkbedarf
- PH 6 --> mäßiger Kalkbedarf
- PH 7 und höher --> kein Kalkbedarf
Probe 2 (01. Juli 2012):
Grund für die erneute Prüfung: Kurz nachdem wir die erste Probe entnommen hatten, wurden unsere Wiesen gemäht. Da nun vermutlich die Funktionsfähigkeit der Pflanzen vermindert wurde und gleichzeitig mehr Pflanzenteile von den Mikroorganismen des Bodens zersetzt werden konnte, wollten wir prüfen ob dieses Ereignis Auswirkungen auf den Boden haben könnte. Gleichzeitig dient die zweite Probe als Kontrollprobe zur Ersten.
Die Ergebnisse der Bodenproben finden sie hier: Bodenproben
Erhebung des Pflanzenbestandes
Die Tabelle der gefundenen Pflanzen finden Sie hier: Pflanzentabelle
Erhebung des Tierbestandes
Die Tabelle der gefundenen Pflanzen finden Sie hier: Tiertabelle
Biologische Gewässeruntersuchung
Für eine biologische Gewässeruntersuchung werden Kleinlebewesen im Fließgewässer untersucht. Zielgruppen der Tiere ordnet man den Stämmen Arthropoda und Mollusca zu. Je nachdem welche Arten man in welcher Zahl gefunden hat, lässt sich dadurch eine Aussage über die Wassergüte und somit auf den Zustand des Fließgewässers machen.
Im Zuge unserer Untersuchung verwenden wir das Saprobiensystem um eine fundierte Aussage über die Wassergüte unseres Enzabschnittes treffen zu können. Diese System soll hier kurz vorgestellt und erläutert werden. Außerdem wird hier darauf eingegangen, wie wir bei der Untersuchung vorgegangen sind.
Das Saprobiensystem:
Bei der Untersuchung werden die Zahl und die Arten von Kleinlebewesen des Gewässers bestimmt. Die Zusammensetzung der Probe wird stellvertretend für die gesamte Wassermenge herangezogen. Je nach Anzahl und Art der gefundenen Lebewesen kann bestimmt werden inwiefern das Geässer verunreinigt ist und ob Belastungen vorliegen. Dieses System bietet auch die Möglichkeit weiter zurückliegende Belastungseinflüsse zu messen, da die ggf. durch Belastungen erhöhte oder verminderte Anzahl einiger Tiere sich nicht sofort wieder dem "Normalwert" anpasst. Dies ist darauf zurückzuführen, dass der Reproduktionszyklus der Tiere Zeit braucht. Außerdem kann sich eine wie auch immer geartete Störung der Artenvielfalt nachhaltig im Artenpektrum widerspiegeln.
Errechnet wir der sogenannte: "Saprobienindex kurz SI" welcher mit einer Formel ermittelt wird. Entscheidend für die Berechnung ist die Kenntnis folgender Werte: Saprobienwert (S), Indikationsgewicht (G), und Häufigkeit (H). Der Saprobienwert ist der Zeigerwert für die Güteklasse des Gewässers und ist i.d.R. für jede Tierart speziell. Es gitb Arten, die einen hohen oder niedrigen Wert haben und entsprechend für schlechte oder gute Wassergüte stehen. Das Indikationsgewicht sagt aus wie spezifisch oder relevant ein Tier für eine Güteklasse ist. Letztlich wird noch die Häufigkeit ermittelt, welche aussagt wie oft man eine Tierart bei der Untersuchung gefunden hat. Die Berechnung des SI erfolgt nach einer speziellen Formel (siehe unten: Ergebnisse der biologischen Gewäseruntersuchung)
Folgende Güteklassen kann man unterscheiden:
Güteklasse 1 (SI 1,0 bis 1,4) : sehr gute Wassergüte, nährstoffarmes Wasser, annähernd komplett sauerstoffgesättigtes Wasser, gemäßigte Besiedlung mit Algen und Moosen, wenig Bakterien.
Güteklasse 2 (SI 1,5 bis 2,2) : gute Wassergüte, geringer Nährstoffgehalt und organisches Material), Wasser immer noch sauerstoffreich, dichte Besiedlung durch verschieden Tierarten, Wasserpflanzen können häufig vorkommen.
Güteklasse 3 (SI 2,3 bis 2,6) : mäßige Wassergüte, erhöhter Nährstoffgehalt und organisches Material, Sauerstoffsättigung z.T. nicht ausreichend, Algenwuchs nimmt zu, Rückgang der Artenvielfalt von Kleinlebewesen.
Güteklasse 4 (SI 2,7 bis 3,1) : starke Belastung mit organischem Material, geringe Sauerstoffsättigung, teilweise Faulschlammbildung, kein Wachstum höhere Pflanzen, lebensbedrohliche Bedingungen für Fische.
Güteklasse 5 (SI 3,2 bis 4,0) : sehr starke Belastung mit organischem Material und kaum Sauerstoffgehalt, die meisten Tiere und Pflanzen fehlen, hoher Bakteriengehalt.
(vgl. Graw 2004)
Wie geht man bei der Untersuchung vor?
Um ein aussagekräftiges Ergebnis zu erhalten sollte mit einem standardisierten Verfahren vorgegangen werden:
- Definieren eines Untersuchungsabschnittes (bis ca. 10m Uferbreite)
- Untersuchungsrichtung gegen den Strom um das Wegfließen von Kleintieren zu verhindern
- 10 Steine umdrehen und die Tiere in eine wassergefüllte Schüssel abbürsten, dabei beim Umdrehen einen Kescher unterhalten um ggf. Tiere aufzufangen
- 5 mal den schlammigen Wasserboden durch kreisende Bewegungen mit einem Kescher filtern. Den Kescherrand knapp über der Wasseroberfläche halten
- Abkeschern des Totholzes: gegen die Fließrichtung den Kescher am Totholz entlangführen
- 5 mal etwaige Wasserpflanzen abkeschern, dabei wieder gegen die Fließrichtung arbeiten.
Die Ergebnisse der biologischen Gewässeruntersuchugn finden Sie hier: Biologische Gewässeruntersuchung
Chemische Gewässeruntersuchung
Beschreibung der Durchführung:
Um eine chemische Analyse eines Gewässers vorzunehmen müssen Verbindungen in ihrer Konzentration nachgewiesen werden. Die Konzentration pro Liter Wasser ist maßgebend für die Ergebnisinterpretation, inwiefern das Wasser die chemischen Voraussetzungen für Leben schafft. Zusätzlich wird der PH Wert des Wassers bestimmt.
Die Werte folgender chemischer Faktoren sollten im Zuge der Untersuchung bestimmt werden:
- Wasser PH-Wert
- Nitrat (NO3)
- Nitrit (NO2)
- Ammonium (NH4)
- Phosphat
Weswegen werden diese Werte gemessen?
Betrachtet man den Fluss, den Flussgrund, das angrenzende Ufer mit seiner Vegetation und alle Lebewesen, inklusive Makro-, und Mikrolebewesen im Boden und Wasser, so stellt unser Forschungsgebiet einen eigenen Lebensraum dar, welcher Abhängigkeitsverhältnisse und Stoffwechselkreisläufe aufweist.
Im Zuge unserer Untersuchung zur biologischen Vielfalt des Flusses und der Flussaue, spielt vor allem der Stickstoffkreislauf eine entscheidende Rolle. Alle Lebewesen benötigen Stickstoff, da dieser Bestandteil lebenswichtiger Verbindungen wie Aminosäuren oder Nukleinsäuren ist. Da aber unterschiedliche Lebensformen nur Stickstoff in bestimmten Formen verwerten können, müssen unterschiedliche Stickstoffverbindungen in den richtigen Konzentrationen vorhanden sein.
Stickstoff liegt in der Athmosphäre in ungebundener Form vor (N2) und kann von Tieren und den meisten Pflanzen nicht genutzt werden. Nur spezielle Bodenbakterien wie z.B. Knöllchenbakterien und Bakterien die mit Pflanzenwurzeln symbiotisieren können den athmosphärischen Stickstoff fixieren und für Pflanzen nutzbar machen. In diesem Prozess entsteht Ammonium, welches von den Pflanzen assimiliert werden kann und als wichtige Stickstoffquelle dient. Hier spielt wiederum der pH Wert ein erhöhte Rolle, da sich Ammonium in basischem Milieu, also pH > 7 , zu für Pflanzen und Tieren giftigem, Ammoniak umwandelt.
Nitrifizierende Bakterien im Wasser und im Grund wandeln das Ammonium zu Nitrit um. Als Beispiel kann hier Nitrosomonas genannt werden. Da Nitrit z.B. für Fische allerdings äußerst giftig ist, darf die Nitritkonzentration nicht zu hoch sein. Nitrit wird von weiteren speziellen Bakterien (z.B. Nitrobacter) zu Nitrat weiterverarbeitet. Das Nitrat ist ebenfalls ein wichtiger Stickstofflieferant für Algen und Pflanzen. Eine zu hohe Konzentration wirkt sich jedoch negativ auf das Pflanzenwachtsum aus. Ein zu hoher Nitrat Wert kann auch auf eine Fäkalienbelastung des Gewässers hinweisen. Auch die biologischen Hinterlassenschaften und Überreste der Wasselebewesen enthalten Ammonium und Nitrat. Da Kleinlebewesen im Wasser die Algen fressen und diese wiederum Fischen als Nahrung dienen, besteht hier ein delikater und leicht zu störender Kreislauf, der bei einer hohen Wassergüte im Gleichgewicht ist und eine reichhaltige Vielfalt an Lebewesen hervorbringt. Durch Überschwemmungen lagern sich die gelösten Stoffe des Flusses auch im Boden der Flussaue ab, was bei einer Belastung des Wassers auch zu einer Störung der chemischen Homöstase im Boden der Wiesen führen kann. Hier kann angenommen werden, dass dies direkte Auswirkung auf die Lebensbedingungen von Pflanzen und Tieren in der Flussaue hat und je nachdem sich positiv oder negativ auf die Vielfalt auswirkt.
Zusätzlich gibt die Phosphatkonzentration direkt Rückschluss darauf, wie stark das Gewässer durch Düngungsmittel belastet ist. Sich im Boden ablagerndes oder ausgeschwämmtes Phosphat ist ein Nährstoff für Pflanzen und führt zu nährstoffreicheren Böden. Eine Überbelastung kann die Vielfalt allerdings stark einschränken, da Phosphat-liebende Arten durch explosionsartige Ausbreitung andere Arten und damit auch Tiere verdrängen können. Wird das Phosphat in die Flüsse gespült so fördert es das Algenwachstum und verschlechtert, bei übermäßiger Belastung, die Lebensbedingungen für Tiere und Wasserpflanzen.
Richtwerte zur Bewertung finden Sie hier: Richtwerte
Die Ergebnisse der chemischen Gewässeruntersuchung finden Sie hier: Chemische Gewässeruntersuchung
Datenanalyse und Schlussbemerkung
Die Ergebnisse unserer Untersuchungen sollen nun in ihrer Wertigkeit geprüft werden und festgestellt werden, ob diese unsere Hypothese bestätigen oder eher falsifizieren. Hierzu verfahren wir in folgenden Schritten:
- Analyse der gefundenen Pflanzen (Zeigerpflanzen, Vielfalt)
- Analyse der erhobenen Biodiversität (Tiere, Pflanzen, Wassertiere) und der abiotischen Faktoren
- Schlussfolgerung aufgrund der Daten
Analysiert man den gefunden Pflanzenbestand kann man verschiedene Zeigerpflanzen ausmachen die eine Auskunft über die Lebensbedingungen der Wiesen geben können. Nach Rita Lüder (Lüder 2011) kann man Pflanzen in folgenden Zeigerkategorien finden:
Trockenzeiger - Pflanzen die mit einem trockeneren Boden zurecht kommen. Pflanzen mit einem hohen Wasserbedürfnis können hier schlecht wachsen.
Feuchtzeiger - Pflanzen die gut an sehr feuchten Boden angepasst sind. Findet man häufig an Überschwemmungsbieten oder Sümpfen.
Stickstoffzeiger - Pflanzen die in Gebieten mit reichlich Nährstoff im Boden (Bsp. Düngung, Phosphat- und Nirateintrag)leben und durch massenhafte Ausbreitung andere Arten verdrängen --> Vielfaltsverlust!
Magerzeiger - Pflanzen die ein Gebiet mit wenig Nährstoff im Boden anzeigen. Es gelingt keiner Art sich hier übermäßig durchzusetzen was zu einer größeren Artenzahl führt.
Säurezeiger - Pflanzen die an das Leben auf sauren Böden angepasst sind. Saure Böden beeinflussen die Nährstoffaufnahme und die Aktivität von Bodenorganismen auf negative Weise, sodass die Lebensbedingungen für viel Pflanzenarten schlechter werden und sich nur wenige Arten halten können. --> Vielfaltsverlust
Kalkzeiger - Pflanzen die darauf hinweisen, dass es keinen bis wenig Kalkbedarf im Boden gibt. Kalk puffert die Säure im Boden und bildet einen Ausgleich, was eine höhere Artenvielfalt ermöglicht.
Betrachtet man nun unsere Pflanzentabelle so können wir Zeigerpflanzen in folgender Zusammenstellung finden: <document>Zeigerpflanzen.pdf</document>
Es fällt auf, dass wir keine Säurezeiger gefunden haben, dafür aber einige Kalkzeiger. Dies spricht dafür, dass die Kalksättigung unseres Bodens gut ist und keine Einschränkung der Pflanzenvielfalt, aufgrund von Übersäuerung, vorliegt. Auch die Ergebnisse des Boden-pH sprechen für diesen Zustand, da die diese um den neutralen Wert 7 schwanken und keine Ansäuerung des Bodens festzustellen war.
Weiter ist auffällig, dass wir viele echte Nährstoffzeiger und einige nährstoffbevorzugende Pflanzen gefunden haben. Die wenigen Magerzeiger die auftauchen haben wir vorwiegend auf den Wiesen in deutlicher Entfernung zum Wasser gefunden. Im Gegenteil dazu fanden wir viele Nährstoffzeiger in der Nähe und direkt am Fluss. Diese Beobachtung spricht deutlich dafür, dass die von Zeit zu Zeit auftretenden Überschwemmungen die Bodenzusammensetzung verändert haben. Die gemessenen Nitrat-, Nitrit-, und Phosphat Werte des Wassers erhärten diese Theorie. Anscheinend muss der Fluss, im Gegensatz zu den angrenzenden Wiesen, also ein Mehr an Nährstoffen mit sich führen. Wahrscheinlich haben sich durch vermehrte Überschwemmungen die Nährstoffe in den Uferbreiten angesammelt, was zu dem vorhanden Pflanzenbestand geführt hat.
Darüber hinaus fanden wir sehr viele unterschiedliche, teils auf den verschiedensten Pflanzenfamilien heimische, Insekten oder andere Arthropoden. Die Menge und der Artenreichtum der Insekten, von denen manche die Pflanzen fressen, Schädlinge auf den Pflanzen fressen, die Pflanzen bewohnen oder die Pflanzen bestäuben, ist erstaunlich. Die hohe Zahl an Inskten lässt Insekten fressende Tiere vermuten. Tatsächlich fanden wir viele Maulwurfshügel und Insekten fressende Vögel wie die Meisen und die vertrenen Rabenvögel. Dies spricht für ein ausdifferenziertes Zusammenleben mit vielfältigen Abhängigkeitsverhältnissen zwischen Flora und Fauna.
Das wir im Winter auch Reh-, und Dachspuren entdeckt haben zeigt uns, dass unsere Aue anscheinend diesen scheuen Tieren einen angemessenen Lebensraum bietet. Es ist besonders zu vermerken, dass das Reh heute überwiegend an Waldrändern anzutreffen ist. Allerdings ist es ursprünglich ein Auentier, weswegen der Lebensraum an unserem Fluß als artgerechter und natürlicher eingestuft werden sollte.
Betrachtet man die Messungen im und am Fluss genauer, so kann lässt sich allerdings die Wassergüte des Flusses nicht pauschal mit den Ergebnissen der chemischen Analyse bestimmen. Die chemische Analyse stellt immer eine Momentaufnahme dar die vielfältige, teils kurzzeitige Schwankungen haben kann.
Die Bestimmung der Gewässergüte durch den Saprobienindex ist langfristiger zu bewerten und viel bei uns relativ gut aus: SI = 2,26 Dies weißt auf eine gute bis mäßige Gewässergüte hin.
Wie lässt sich diese Diskrepanz zwischen chemisch gemessener, schlechter Wasserqualität und biologisch bestimmter guter Wasserqualität erklären?
Uns scheint am Wahrscheinlichsten, dass die langfrisitge Aussagekraft des SI die Momentaufnahme der chemischen Analyse überwiegt. Da wir die Analyse im April vorgenommen habe und zu dieser Zeit auf Kulturflächen viel mit Gülle o.Ä. gedüngt wird, können die erhöhten Nitrat-, bzw. Phosphat Werte darauf zurückzuführen sein, dass das Grundwasser in dieser Zeit sowieso stark belastet ist. Dieses periodisch zu erwartende Phänomen hatte, aufgrund des gemessenen SI, wohl noch keine signifikante Auswirkung auf den Tierbestand im Wasser. Auch gefährdete Arten wie die Prachtlibelle sind an unserem Gebiet heimisch. Die Prachtlibelle reagiert sehr empfindlich auf zu nährstoffhaltiges Wasser und könnte bei einer zu hohen Belastung hier nicht vorkommen. Dies spricht auch dafür, dass der gemessene hohe Nährstoffgehalt in der Enz nicht die Regel ist, sondern warscheinlich periodisch auftritt und wieder abklingt.
All diese Überlegungen sprechen dafür, dass trotz der nährstoffgesättigten Ufergegend, eine große Pflanzenvielfalt, nicht zu letzt an den angrenzenden Wiesen, noch vorhanden ist. Untermauert werden kann dieses Ergebnis dadurch, dass unser Gebiet anscheinend eine unterschiedliche Zonierung vom Ufer zu den Magerwiesen aufweist. Diese differenten Lebensbedingungen können unterschiedlich anspruchsvollen Pflanzen einen Lebensraum bieten.
Allerdings lässt sich nicht wegdiskutieren, dass zumindest der Uferboden bereits sehr stark nährstoffgesättigt ist. Obwohl die hohen Nährstoffwerte noch keine akut kritischen Auswirkungen auf den Tierbestand haben, zeigen sich erste Folgen, wenn man den Pflanzenbestand anschaut.
Wir können also feststellen, dass unsere Flussaue nach wie vor ihre eigentümliche Artenvielfalt aufweist, es jedoch klare Signale gibt, dass Veränderungen, durch den vermutlich periodisch erhöhten Nährstoffgehalt in der Enz, mithilfe den auftretenden Überschwemmungen, bereits eingesetzt haben. Will man den Erhalt gefährdeter oder seltener Pflanzen-, und Tierarten und die Aufrechterhaltung des biologischen Gleichgewichtes sichern, so müssen Maßnahmen getroffen werden diese einsetzenden Veränderungen zu begrenzen.
Vertiefende Forschung sollte in die Richtung gehen, dass man versuchen sollte zu bestimmen, wo die scheinbar immer wieder erhöhten Nährstoffwerte im Flusswasser ihre Ursache haben.
Geocaching
Zum einen haben wir das Gebiet "Feuchtwiese Tamm" nahe des Rotenackerwaldes besucht. Dort lies sich übereinstimmend feststellen, dass die Qualität des Bodens sowie des Wassers nahezu identisch zu unserem Gebiet sind. Die beiden Gebiete leigen schätzungsweise etwa 500 Meter Luftlinie entfernt voneinander, was diese These unterstreicht. Auch die in beiden Gebieten gefundene Pflanze "Sumpf-Vergissmeinnicht" ist ein Indiz für nährstoffreichen Boden, der im Biotop der "Feuchtwiese Tamm" und unserem Gebiet anzutreffen ist. Eine weitere Übereinstimmung der Flora gibt es bei den Brennesselgewächsen sowie der Sumpfschwertlilie.
Der zweite von uns gefundene Geocach beschreibt das Gebiet "Neckarufer vor Neckarvaihingen". Das Grundstück erinnert strukturell stark an unser Gebiet, da eine Wiese, auf der die Pflanzen der Gruppe gefunden wurden, an einen Fluss grenzt. Die Flora des Flussufers kann sehr wohl mit unserem Gebiet verglichen werden, da viele Pflanzenfamilien bzw. Arten an beiden Grundstücken vorkommen (z.B. Kriechender Hahnenfuß, Wiesen-Storchschnabel, Gamander Ehrenpreis, usw.). Dennoch gab es Beispiele von Pflanzen, welche in unserem Gebiet nicht vorkommen (z.B. Mohngewächse). Durch die Wiki-Seite des "Neckarufer vor Neckarvaihingen" konnten wir uns Informationen zu dieser Pflanzenfamilie holen und so unser Wissen vertiefen. In der Tierwelt sind ebenfalls viele Gemeinsamkeiten festzustellen, einzig in der Klasse der Vögel sind in unserem Gebiet keine Nilgans bzw. Blässhühner aufzufinden gewesen.
Quellennachweise
Buchquellen
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Seite erstellt von: Melanie Reisdorf, Dirk Wrobel und Hannes Mayer
