Forschungsgebiet Enzufer Bietigheim

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Enzufer

Inhaltsverzeichnis

Beschreibung des Forschungsgebiets

angrenzende Wiese

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 führt. Da es sich bei unserem Gebiet um eine Aue mit einem höheren Ufergefälle handelt, gehen wir davon aus, dass die Aue seltener überschwemmt wird und damit, für den Menschen, hier ein natürlicher Hochwasserschutz besteht.

Hypothese

Lässt sich Aufgrund der Vegetation und Bodenanalysen auf eine funktionsfähige Flussaue mit ausgeglichenem und nährstoffreichem Boden schließen, deren Vielfalt nach wie vor vorhanden ist?

Planung und Durchführung

Untersuchungswerkzeug 1
Untersuchungswerkzeug 2
Untersuchungswerkzeug 3

Um unsere Hypothese zu prüfen haben wir folgenden Plan zur Datenerhebung aufgestellt:

  1. Schritt - Erhebung des Pflanzenbestandes, gleichzeitig Beginn der Tierbestandserhebung
  2. Schritt - Entnahme von Bodenproben
  3. Schritt - Kategorisierung der Pflanzen
  4. Schritt - Entnahme einer zweiten Bodenprobe
  5. Schritt - Weitere Erhebung des Tierbestandes
  6. Schritt - Durchführung einer biologischen und chemischen Gewässeruntersuchung
  7. Schritt - Analyse der gefundenen Pflanzen (Zeigerpflanzen, Vielfalt)
  8. Schritt - Analyse der erhobenen Biodiversität (Tiere, Pflanzen, Wassertiere) und der abiotischen Faktoren inkl. Bestimmung der Wassergüte
  9. 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 Kleinlebewsen 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 Belastuen 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 wird 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?



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

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.

Quellennachweise

Buchquellen

  • Aichele, D. / Golte-Bechtle, M. (2005 57.Aufl.). Was blüht denn da? Der Klassiker. Stuttgart: Kosmos
  • Bährmann, R. (2011 6. Aufl.). Bestimmung wirbelloser Tiere. Heidelberg: Spektrum.
  • Bellmann, H. (1999 unbek.Aufl.). Der neue Kosmos – Insektenführer. Stuttgart: Kosmos.
  • Bang, P. / Dahlström, P. (2009 3. Aufl.). Tierspuren: Fährten Fraßspuren Losungen Gewölle und andere. München: BLV.
  • Chinery, M. (1973). Insekten Mitteleuropas. Ein Taschenbuch für Zoologen und Naturfreunde. Hamburg: Verlag Paul Parey.
  • Detzel, P. (1998). Die Heuschrecken Baden-Württembergs. Stuttgart: Eugen Ulmer Verlag GmbH & Co.
  • Ebert, G. / Rennwald, E. (Hrsg.) (1991). Die Schmetterling Baden-Württembergs. Band 2. Stuttgart: Eugen Ulmer GmbH & Co.
  • Engelhardt, W. (1996 14.Aufl.). Was lebt in Tümpel, Bach und Weiher? Pflanzen und Tiere unserer Gewässer. Stuttgart: Kosmos.
  • Fletcher, N. (2005). Naturführer Wildblumen. Starnberg: Dorling Kindersley Verlag GmbH.
  • Graf, J. (1971). Tierbestimmungsbuch. München: J.K. Lehmanns Verlag.
  • Grant, S. / Zetterström, M. (1999). Vögel Europas. Nordafrikas und Vorderasiens. Stuttgart: Cosmos Verlag.
  • Graw, M. (2004 3.Aufl.). Ökologische Bewertung von Fließgewässern. Bonn: VDG.
  • Hintermeier, H. & M. (2009 6.Aufl.). Bienen, Hummeln, Wespen im Garten und in der Landschaft. München: Obst- und Gartenbauverlag.
  • Jäkel, L. / Schrenk, M. (2010 3.Aufl.) Die Sache lebt – Biologische Grundlagen im Jahreslauf. Schorndorf: Schneider Verlag Hohengehren.
  • Krauter, D. / Streble, H. (2006 10 Aufl.). Das Leben im Wassertropfen: Mikroflora und Mikrofauna des Süßwassers. Ein Bestimmungsbuch. Ort unbekannt: Kosmos
  • Kremer, B. P. (2005). Steinbachs großer Pflanzenführer. Stuttgart: Eugen Umlmer KG.
  • Lohrer, T. (2010). Marienkäfer, Glühwürmchen, Florfliege & Co. Nützlinge im Garten. Darmstadt: Pala-Verlag.
  • Lüder, R. (2011 5.Aufl.). Grundkurs Pflanzenbestimmung. Wiebelsheim: Quelle&Meyer.
  • Pews-Hocke, C. (Hrsg.) (20113.Aufl.). Duden- Schüler bestimmen Tiere. Berlin: DUDEN PAETEC GmbH
  • Pott, E. (19933.Aufl.). Felder und Wiesen. München: BLV Verlagsgesellschaft mbH
  • Schaefer, M. (1994 .Aufl.). Brohmer – Fauna von Deutschland. Wiesbaden: Quelle & Meyer.
  • Schauer, T. / Caspari, C. (2004). Der großer BLV Pflanzenführer. München: BLV Verlagsgesellschaft mbH.
  • Singer, D. (2006 2.Aufl.). Was fliegt denn da? Der Fotoband. Stuttgart: Kosmos
  • Sternberg, K. / Buchwald, R. (Hrsg.) (1999). Die Libellen Baden-Württembergs. Band 1. Stuttgart: Ulmer Verlag GmbH.
  • Stichmann-Marny, U. (Hrsg) (2008 8. Aufl.). Der Kosmos Tier- und Pflanzenführer. Stuttgart: Kosmos
  • Stichmann, W. / Kretzschmar, E. (2003 2.Aufl.). Der neue Kosmos Tierführer. Stuttgart: Franckh-Kosmos Verlags-GmbH & Co.
  • Veile, D. (Hrsg.) Kleintiere in Bach und Teich. Obersulm: Blauracke.
  • Von Hagen, E. (1994). Hummeln bestimmen, ansiedeln, vermehren, schützen. Augsburg: Naturbuch Verlag.
  • Witt, R. (1998). Wespen beobachten, bestimmen. Augsburg: Weltbild Verlag GmbH.



Internetquellen

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