Geoinformatik Fernstudien an der Universität Salzburg -...

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Master Thesis im Rahmen des Universitätslehrganges „Geographical Information Science & Systems“ (UNIGIS MSc) am Interfakultären Fachbereich für GeoInformatik (Z_GIS) der Paris Lodron-Universität Salzburg zum Thema „Biotopverbund IM Wald“ Konzeptionelle Überlegungen zu Habitat- Vernetzungsplanungen IM Wald vorgelegt von BSC Steffen Döring 103249, UNIGIS MSc Jahrgang 2014 Zur Erlangung des Grades „Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc(GIS)” Rottenburg, 03.04.2017

Transcript of Geoinformatik Fernstudien an der Universität Salzburg -...

  • Master Thesis im Rahmen des

    Universitätslehrganges „Geographical Information Science & Systems“

    (UNIGIS MSc) am Interfakultären Fachbereich für GeoInformatik (Z_GIS)

    der Paris Lodron-Universität Salzburg

    zum Thema

    „Biotopverbund IM Wald“ Konzeptionelle Überlegungen zu Habitat-

    Vernetzungsplanungen IM Wald

    vorgelegt von

    BSC Steffen Döring 103249, UNIGIS MSc Jahrgang 2014

    Zur Erlangung des Grades

    „Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc(GIS)”

    Rottenburg, 03.04.2017

  • Biotopverbund IM Wald Widmung

    1.1 Einleitung

    Biotopverbund

    IM

    Wald

    Konzeptionelle Überlegungen zu

    Vernetzungsplanungen von

    Habitaten IM Wald

    Steffen Döring, 2017

  • i

    Widmung

    Diese Arbeit möchte ich ganz meiner Familie widmen,

    im Besonderen meinen lieben Eltern - meiner Mutter in Erinnerung (1941 - 2016)

    und meiner "besseren Hälfte", ohne die ich wohl nicht so weit gekommen wäre!

  • Biotopverbund IM Wald Ein herzliches Dankeschön

    1.1 Einleitung

    ii

    Ein herzliches Dankeschön

    o allen meinen Lieben, die mich so zeitaufwendig haben gewähren lassen.

    o Hr. Martin Strein, der mir die Möglichkeit für diese Arbeit eröffnete und sie be-

    treute.

    o Dr. Rudi Suchant, der für die Arbeit als Erstkorrektor fungieren wird.

    o meinem lieben Kollegen Markus Weber, der "als Meister aller Würgeschlangen"

    mir als mein "Pythonist" zur Seite stand ;-)

    o der Fernerkundungsabteilung der FVA (bes. Fr. Petra Adler), die mir die GAP-

    Daten zur Verfügung stellten

    o dem UNIGIS-Team, das immer freundlich und hilfsbereit war.

    o den Kollegen und Vorgesetzten an der Hochschule für Forst Rottenburg (HFR),

    die mich während des Studiums durch etliche Urlaubstage unterstützten.

  • Biotopverbund IM Wald Zusammenfassung

    1.1 Einleitung

    iii

    Zusammenfassung

    Der gravierende Artenschwund der weltweit zu verzeichnen ist veranlasst Regierun-

    gen, private Naturschützer und sogar den Papst, sich für den Schutz der Biodiversität

    einzusetzen. Es wurden schon vielfältige Gesetze, Konzepte und Maßnahmen dazu

    erlassen, geplant und zumindest in Teilen realisiert. In Baden-Württemberg wurde

    2012 der "Landesweite Biotopverbund" eingeführt, der sich aus Korridorberechnun-

    gen im Offenland und dem Generalwildwegeplan für waldgebundene Arten zu-

    sammensetzt. Dieser endet aber am Waldrand und ist auch in einem relativ kleinen

    Maßstab erstellt. Dadurch kann er keine Aussagen über feine Strukturen bereitstellen.

    Hier setzt die vorliegende Arbeit an, in der eine GIS-basierte Methode vorgestellt

    wird, um mit einfach verfügbaren Daten, ohne weitere Feldaufnahmen, Aussagen

    zur strukturellen Ausstattung eines Waldes machen zu können.

    Letztendlich sollen ressourceneffizient, relativ schnell und kostengünstig, Verbund-

    suchräume herausgefunden werden, die der gezielten Suche für geeignete Flächen

    zur Umsetzung von Maßnahmen zum Schutz der Biodiversität dienen.

    Zur Erstellung der Suchräume wurden Daten der Forsteinrichtung und verschiedener

    andere Quellen untersucht und aus den in ihnen enthaltenen Informationen Struktur--

    Indizes zu bestimmten Parametern erstellt.

    Als Parameter wurden Hemerobie, Alter, Baumarten-Diversität, Waldentwicklungsty-

    pen, Standorten, Höhe, Kronenrauigkeit, GAPs und anderen Offenflächen, Randli-

    nien und der Exposition zu Indizes berechnet.

    Die jeweilige Kombination einiger dieser Indiz, die die Habitat-Schlüsselstrukturen der

    zu untersuchenden Arten repräsentieren, ermöglichte es für diese Arten potentielle

    Kernflächen zu selektieren.

    Im Anschluss werden die Kernflächen mit einfachen Pufferfolgen zu Verbindungs-

    bzw. Suchräumen zusammengerechnet, die nun als Ausgangspunkt für gezielte Ver-

    bundmaßnahmen dienen.

  • Biotopverbund IM Wald Abstract

    1.1 Einleitung

    iv

    Abstract

    The immense loss of species worldwide provokes governments, Nature Conservation

    NGOs and even the pope to engage themselves in efforts for the protection of bio-

    diversity. Manifold laws, concepts and measures have been conceived and even in

    parts been realized.

    In 2012 the "Fachplan Landesweiter Biotopverbund" has been introduced by the

    government of Baden-Württemberg. It is a program to ameliorate and protect the

    connectivity of habitats in open land and forest areas on a national scale. It ends

    where a forest begins and does not enter. Due to the coarse scale it cannot give

    more detailed information about smaller structures anyway.

    There is where this thesis enters. It shows a GIS based method for analyzing the struc-

    tural configuration of a forest without the necessity to undertake an extra survey of

    the area.

    The main objective was to provide search corridors for detecting eligible areas for

    planning measures to protect the biodiversity.

    To analyze such areas data of the regional forest inventory and some other sources

    have been examined and indices of selected parameters have been created out of

    the data.

    The parameters hemeroby, age, tree species diversity, stand development types,

    growing sites, height, canopy roughness , gaps and other open areas, edges and

    exposition aspect served to calculate the indices.

    A combination of some of these indices should be found to represent the key habitat

    requirements of selected species and allow the selection of potential habitat areas.

    Subsequently a series of simple positive and negative buffer around the analyzed

    areas provided the search areas for the planning of habitat connectivity measures.

  • v

    Inhaltsverzeichnis

    Widmung ................................................................................................................................. i

    Ein herzliches Dankeschön .................................................................................................... ii

    Zusammenfassung ................................................................................................................ iii

    Abstract ................................................................................................................................. iv

    Inhaltsverzeichnis ................................................................................................................... v

    Abbildungsverzeichnis ........................................................................................................ viii

    Tabellenverzeichnis .............................................................................................................. xii

    1. Einleitung ......................................................................................................................... 1

    1.1 Motivation ................................................................................................................ 4

    1.2 Leitfragen ................................................................................................................. 7

    2. Literaturüberblick ........................................................................................................... 9

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und wer profitiert davon? ....... 9

    2.1.1 Biodiversität - Für wen oder was wird analysiert? ....................................... 9

    2.1.2 Definitionen ...................................................................................................... 9

    2.1.3 Messung der Biodiversität ............................................................................ 10

    2.1.4 Biodiversität und ihr Schutz .......................................................................... 13

    2.2 Wald-Arten und Habitatansprüche ................................................................... 24

    Habitat? ......................................................................................................................... 25

    2.3 STRUKTUREN ............................................................................................................ 26

    2.3.1 Strukturelle Dreieinigkeit Komposition - Struktur - Funktion ..................... 27

    2.3.2 Heterogenität - Strukturvielfalt ................................................................... 28

    2.3.3 Schlüsselstrukturen (Keystone Structures) .................................................. 32

    2.3.4 Strukturen im Wald ........................................................................................ 35

    2.3.5 Vertikalstruktur ................................................................................................ 37

    2.3.6 Horizontalstruktur ........................................................................................... 39

    2.3.7 Lichter Wald ................................................................................................... 43

    2.3.8 Randlinien/Ökotone/Edges ......................................................................... 49

    2.4 INDIKATOREN - Wie, Wodurch quantifizieren? ................................................. 63

    2.4.1 Beispiele für Bewertungs-Methoden .......................................................... 64

    2.4.2 Waldstrukturindikatoren ............................................................................... 78

    2.5 Fragmentation - Zerschneidung - Segmentierung .......................................... 81

  • Biotopverbund IM Wald Inhaltsverzeichnis

    1.1 Einleitung

    vi

    2.5.1 Definitionen .................................................................................................... 82

    2.5.2 Fragmentation und Zerschneidung von Wäldern ................................... 83

    2.6 Biotopverbund ...................................................................................................... 93

    2.6.1 Bedeutung für die Biodiversität ................................................................... 93

    2.6.2 Konnektivität .................................................................................................. 94

    2.6.3 Biotopverbund IM Wald ............................................................................... 95

    2.6.4 Dispersal von Waldarten .............................................................................. 98

    2.6.5 Definitionen .................................................................................................... 99

    2.6.6 Distanzklassen .............................................................................................. 106

    3. Methodik ..................................................................................................................... 113

    3.1 Untersuchungsgebiet ......................................................................................... 113

    3.1.1 Lage und Bedeutung ................................................................................. 113

    3.1.2 Klima .............................................................................................................. 113

    3.1.3 Wald- und Forstwirtschaft .......................................................................... 113

    3.1.4 Schutzkategorien ........................................................................................ 114

    3.2 Datenanalyse/Auswahl der Daten .................................................................. 115

    3.2.1 Maßstab ........................................................................................................ 115

    3.2.2 Forstliche Daten ........................................................................................... 119

    3.2.3 Naturschutzfachliche Daten der LUBW ................................................... 125

    3.2.4 Tabelle der Daten und ihrer Verwendung .............................................. 127

    3.3 GIS-Bearbeitung .................................................................................................. 128

    3.3.1 Verwendete Programme ........................................................................... 128

    3.3.2 Vorbereitung der Daten............................................................................. 130

    3.3.3 Bearbeitung der Indizes ............................................................................. 131

    3.3.4 Indikatoren ................................................................................................... 133

    3.3.5 Kernraumberechnung ................................................................................ 148

    3.3.6 Netzwerkbildung ......................................................................................... 155

    4. Ergebnisse ................................................................................................................... 159

    4.1 Einzelbewertungen / Indizes ............................................................................. 159

    4.2 Kernflächen ......................................................................................................... 171

  • Biotopverbund IM Wald Inhaltsverzeichnis

    1.1 Einleitung

    vii

    4.2.1 Validierung der Kernflächenberechnungen .......................................... 174

    4.3 Suchraum-Korridore ........................................................................................... 177

    4.3.1 Verbundräume der heterogensten Flächen .......................................... 177

    4.3.2 Verbundsuchräume für Satyrium ilicis ...................................................... 178

    4.3.3 Verbundsuchräume für Osmoderma eremita ....................................... 181

    5. Diskussion ..................................................................................................................... 183

    5.1 Indikatoren allgemein ........................................................................................ 183

    5.1.1 Kronenrauigkeit ........................................................................................... 183

    5.2 Habitatindizes - Habitatauswahl ...................................................................... 184

    5.2.1 Lichter Wald - GAPs .................................................................................... 184

    5.3 Potentielle Kernflächen ..................................................................................... 185

    5.3.1 Satyrium ilicis ................................................................................................ 185

    5.3.2 Osmoderma eremita .................................................................................. 185

    5.4 Verbundsuchräume ........................................................................................... 186

    Stellschrauben ................................................................................................................ 186

    6. Schlussfolgerungen .................................................................................................... 187

    7. Ausblicke ..................................................................................................................... 188

    7.1 Inventuren ............................................................................................................ 188

    7.2 Massnahmen ....................................................................................................... 189

    7.2.1 Waldrandmelioration.................................................................................. 189

    7.2.2 Waldnutzung ................................................................................................ 190

    7.2.3 Wegrandstreifen/Wegeflächen................................................................ 191

    7.2.4 Segregativer und Integrativer Naturschutz im Wald ............................. 193

    7.3 Weiterführende Untersuchungen .................................................................... 196

    8. Fazit .............................................................................................................................. 197

    9. Literaturverzeichnis .................................................................................................... 198

    Erklärung der eigenständigen Abfassung der Arbeit .................................................. 216

  • Biotopverbund IM Wald Abbildungsverzeichnis

    1.1 Einleitung

    viii

    Abbildungsverzeichnis

    Abb. 1: Entwicklung des globalen Living Planet Index (WWF, 2016) ........................... 4

    Abb. 2: Übersicht über den Schönbuch mit GWP (Autor) ............................................... 6

    Abb. 3: Komponenten zur Beurteilung von Biodiversität (Murthy et al., 2003) .......... 10

    Abb. 4: Quantitative and qualitative Aspekte der Evaluation von Biodiversität ...... 11

    Abb. 5: hierarchisch angeordnete Komponenten der Biodiversität ........................... 12

    Abb. 6: Maßstäbe zur Naturschutzinvetarisierung mit Fein- und Grobfilter (Noss,

    1987) ..................................................................................................................... 15

    Abb. 7: Biodiversität im Kontext von Management und Ökosystemdienstleistungen

    ............................................................................................................................... 16

    Abb. 8: Konzepte, Prinzipien, Instrumente und Maßnahmen zur

    Biodiversitätsförderung im Wald (Bollmann et al., 2009) ............................. 18

    Abb. 9: Konzeptionelle Unterschiede zwischen segregativen und integrativen

    Waldnutzungskonzepten (Bollmann und Braunisch in Kraus and Krumm,

    2013) ..................................................................................................................... 19

    Abb. 10: Beziehung zwischen der Biodiversität in Wäldern mit verschiedenen

    Nutzungsformen und der Intensität bzw. Art der Nutzung ............................ 20

    Abb. 11: Biodiversität als Funktion der Anzahl von Lebensraumtypen und Länge der

    Grenzlinien (Walz, 2013) verändert nach (Duelli, 1997) ............................... 28

    Abb. 12: Auswirkungen von Fragmentation und Flächenverlust auf die

    Heterogenität eines Habitats (Lovett et al., 2005) ......................................... 30

    Abb. 13: Baumsavannen sind typische Schlüsselstruktur-Ökosysteme (Tews et al.,

    2004) ..................................................................................................................... 33

    Abb. 14: Korrelation zwischen dem Betrachtungsmaßstab, der Habitat

    Heterogenität und der Artendiversität (Tews et al., 2004) ............................ 33

    Abb. 15: Altersstufen und Strukturelemente (Scherzinger, 2011, S. 115) ..................... 35

    Abb. 16: Endogene Waldentwicklung und exogene Störungen formen Wälder zu

    vielgestaltigen Landschafts-Mosaiken (UBA, 2007) ...................................... 36

    Abb. 17: Zuordnung ausgewählter typischer Brutvogelarten zu einzelnen

    Waldentwicklungsphasen (Scherzinger and Schumacher, 2004) .............. 36

    Abb. 18: Schematische Verteilung der Lebensräume von Prachtkäferarten

    innerhalb einer Eiche mit ihren Habitatansprüche (Mühle, 2007) ............... 37

    Abb. 19: Baumartenpräferenzen von Vögeln, Schnecken und Pilzen (LWF, 2001, S.

    47) .......................................................................................................................... 42

    Abb. 20: Artenvielfalt an mittelwaldähnlichen Waldrändern (Beinlich, 2013) ........... 44

    Abb. 21: Auswirkungen des Kronendachschlusses auf die Fauna des Waldbodens

    ............................................................................................................................... 46

  • Biotopverbund IM Wald Abbildungsverzeichnis

    1.1 Einleitung

    ix

    Abb. 22: Anzahl an Arten in verschiedenen Waldstadien: geschlossen - Übergang -

    offen (Lehnert et al., 2013) ............................................................................... 48

    Abb. 23: Drei mögliche Arten von Variablenänderung an Grenzlinien (Ries et al.,

    2004) ..................................................................................................................... 50

    Abb. 24: Ideal aufgebauter Waldrand zur offenen Landschaft hin (Gross, 2003) ..... 51

    Abb. 25: Arthropoden-Artenvielfalt an Waldrändern (Flückiger, 1999; Peter et al.,

    2002) ..................................................................................................................... 52

    Abb. 26: Artenverteilung eines Ökotons zwischen Waldrand und Wiese

    (schematisch) ((Walz, 2012) verändert nach Jedicke 1990) ....................... 53

    Abb. 27: Artenvielfalt an Wald-Offenland-Rändern (McComb, 2015, S. 202) ........... 53

    Abb. 28: Sanfter und harter Übergang am Waldrand (Hou and Walz, 2016) ............ 54

    Abb. 29: Schematische Darstellung der für Waldzielarten relevanten Strukturen und

    Instrumente zur Umsetzung von Artenförderungsmaßnahmen (FVA, 2016)

    ............................................................................................................................... 65

    Abb. 30: Mögliche Indikatoren für die Natürlichkeitsbewertung (Naturalness) von

    Wald ...................................................................................................................... 66

    Abb. 31: Übersicht Kriterien und Indikatoren (Ayús Pellitero, 2010a) .......................... 67

    Abb. 32: Methodische Komponenten für ein waldökologisches Intensivmonitoring

    (Sachbereich: Waldlandschaftsökologie, 2003) ............................................ 72

    Abb. 33: Externe Indikatoren zur Wald-Ökosystemevaluation (Galatsidas, 2001, S.

    30) .......................................................................................................................... 74

    Abb. 34: Interne Indikatoren zur Wald-Ökosystemevaluation (Galatsidas, 2001, S.

    31) .......................................................................................................................... 75

    Abb. 35: Aufbau einer Waldbiotopkartierung (Ammer and Utschick, 1984) ............. 76

    Abb. 36: Darstellung der Merkmale der Lebensraumqualität in unterschiedlichen

    räumlichen Kontext (Scherzinger, 2011, S. 41) ............................................... 78

    Abb. 37: Waldstruktur, ökologische Prozesse und Indikatoren (Wagner and Huth,

    2011) ..................................................................................................................... 79

    Abb. 38: Texturschema ursprünglich genutzter Landschaft (links) und der modernen

    Produktionslandschaft (Schiess and Schiess-Bühler, 1997) ........................... 81

    Abb. 39: Waldveränderungen und ihre Effekte auf räumliche Parameter ................. 83

    Abb. 40: Effekte von Fragmentation (Kupfer et al., 2004) ............................................. 84

    Abb. 41: Lineare Elemente in der Landschaft (Walz, 2015) ........................................... 86

    Abb. 42: Grader – oder Uhrglasprofil - schematisch (FVA RPL, 2002) ......................... 87

    Abb. 43: Rückegasse - Maschinenweg Definition der Feinerschliessungsrichtlinie . 88

    Abb. 44: Verhaltensempfehlungen zur Reduktion von Störungen .............................. 91

    Abb. 45: Auswirkungen von Straßen und Eisenbahnen auf Brutvögel (Garniel et al.,

    2007) ..................................................................................................................... 92

    Abb. 46: Unterschiedliche Strategien für den Biotopverbund (DRL, 2004) ................. 96

    file:///C:/Users/Gyda_Steffen/Documents/MA_Thesis/MA_WorkThesis_neu_12042017.docx%23_Toc479764749

  • Biotopverbund IM Wald Abbildungsverzeichnis

    1.1 Einleitung

    x

    Abb. 47: Leitbild für die Gestaltung des Biotopverbundes innerhalb

    nadelbaumreicher Wirtschaftswälder/Mittelschwaben (DRL, 2004) .......... 96

    Abb. 48: Anzahl an Arten und Familien mit geschlechterspezifischem und

    unspezifischem Natal Dispersal (Shields, 1987) ............................................. 98

    Abb. 49: Interaktionen zwischen biologischen und Landschaftsprozessen beim

    Dispersal ............................................................................................................. 100

    Abb. 50: Überblick über verschiedene Ursachen für Dispersal (Clobert, 2012a, S. 49)

    ............................................................................................................................. 101

    Abb. 51: Distanzklassen nach Hänel für das Dispersal von Arten (Hänel, 2007a, S.

    201) ..................................................................................................................... 112

    Abb. 52: Traditionelles hierarchisches Modell der Organisation des Ökosystems

    Wald .................................................................................................................... 115

    Abb. 53: Wirkung von Prozessen auf unterschiedlichen Ebenen ............................... 116

    Abb. 54: Forest Type (Waldart ) 2012 des Copernicus Land Monitoring Services

    (EEA, 2016) ......................................................................................................... 118

    Abb. 55: Grobschema zur Erstellung der GAPs (Zielewska, 2014) ............................. 121

    Abb. 56: Erzeugung eines normalisierten Oberflächenmodells - nDOM/nDSM ...... 122

    Abb. 57: Kernflächenerstellung (Autor) ......................................................................... 132

    Abb. 58: Erstellung der Verbundsuchräume (Autor) ................................................... 133

    Abb. 59: Polygon To Raster - Einstellungen (Autor) ...................................................... 136

    Abb. 60: Einstellungen zur Abspeicherung des Hemerobie Geo-TIFFS (Autor) ....... 137

    Abb. 61: Höhenentwicklung verschiedener Laubbaumarten .................................... 139

    Abb. 62: Auswahl der GAP-Größen (Autor) .................................................................. 145

    Abb. 63: Bedeutung von Korridoren für verschiedene Anspruchstypen (Reck, 2007)

    ............................................................................................................................. 151

    Abb. 64: Baumartenbedingte Unterschiede von Wachstum und Zuwachs der

    Oberhöhe auf einem sehr guten Mittellandstandort (Bachmann, 1999) . 155

    Abb. 65: Allgemeiner Heterogenitäts-Index (Autor) ................................................... 159

    Abb. 66: Heterogenitäts-Index im Bezug zu den Einzel-Indizes (Autor) ................... 160

    Abb. 67: Waldhöhenstrukturkarte (Autor)...................................................................... 161

    Abb. 68: Hemerobie-Index des Schönbuch (IÖR, 2017c) .......................................... 162

    Abb. 69: Altersindex der Bestände (Autor) ................................................................... 163

    Abb. 70: Baumartendiversität (Autor) ............................................................................ 164

    Abb. 71: GAP-Index (Autor) ............................................................................................ 165

    Abb. 72: Offenflächen-Index (Autor) ............................................................................. 166

    Abb. 73: Kronenrauigkeits-Index (Autor) ...................................................................... 167

    Abb. 74: Ausschnitt aus dem Kronenrauigkeits-Index (Autor) ................................... 167

    Abb. 75: Kronenrauigkeit/Bestand (Autor) .................................................................... 168

    Abb. 76: Standortsdiversitäts-Index (Autor) .................................................................. 169

  • Biotopverbund IM Wald Abbildungsverzeichnis

    1.1 Einleitung

    xi

    Abb. 77: WET-Index (Autor) .............................................................................................. 170

    Abb. 78: Kernflächen der Heterogenität (Autor) .......................................................... 171

    Abb. 79: Potentielle Kernflächen von S. ilicis mit bekannten Vorkommen (Autor) 172

    Abb. 80: Potentielle Kernflächen von O. eremita (Autor) ........................................... 173

    Abb. 81: Validierung der pot. Kernflächen mit 0,5 ha für S. ilicis (Autor) ................. 174

    Abb. 82: Validierung der pot. Kernflächen ≥ 1 ha für S. ilicis (Autor) ....................... 175

    Abb. 83: Potentielle Kernflächen von O. eremita im Vergleich zum MaP (Autor) .. 176

    Abb. 84: Verbund der heterogensten Flächen (Autor) ............................................... 177

    Abb. 85: Verbundsuchräume für S. ilicis aus Kernflächen - 1 ha (Autor) ................. 178

    Abb. 86: Ausschnitt aus Verbundsuchräumen für S. ilicis - 1 ha (Autor) .................. 179

    Abb. 87: Vergleich der Verbundsuchräume für S. ilicis aus Kernflächen von 0,5 und

    1 ha ..................................................................................................................... 180

    Abb. 88: O. eremita Verbundflächen bis 400 m (Autor) ............................................. 181

    Abb. 89: O. eremita Verbundflächen bis 1.000 m (Autor) .......................................... 182

    Abb. 90: Nur Teilflächen von GAPs berühren den Weg (Autor) ................................. 185

    Abb. 91: Einklang von Ökologie und Ökonomie bei der Waldrandgestaltung

    (Beinlich, 2013) .................................................................................................. 189

    Abb. 92: Vom einheitlich strukturierten, „geschlossenen“ Wald (oben) zu einem

    Waldbestand mit höherem Beitrag zur Biodiversität (unten) (Hennenberg,

    2013) ................................................................................................................... 190

    Abb. 93: Drei-Zonen Wegrand ( Dan Hoare in Butterfly_Conservation_org, 2017) 191

    Abb. 94: Verbundsuchräume von S. ilicis ergänzt durch GAPS an Wegen (Autor)

    ............................................................................................................................. 193

    Abb. 95: Verschiedene Ebenen von Landschaftsnutzung (Perry et al., 2013, 1209 ff.)

    ............................................................................................................................. 194

    Abb. 96: Modell-Waldlandschaft mit Elementen einer dualen

    Managementstrategie ..................................................................................... 195

  • Biotopverbund IM Wald Tabellenverzeichnis

    1.1 Einleitung

    xii

    Tabellenverzeichnis

    Tab. 1: Metadatenanalyse von Studien zu Edge-Effekten (Ries et al., 2004) ............. 50

    Tab. 2: Wege/lichte Strukturen und ihre Funktion für Arten (Autor) ............................. 55

    Tab. 3: Auszug aus den Indikatorvariablen für die Messung von Biodiversität (Noss,

    1990) ..................................................................................................................... 64

    Tab. 4: Kriterien und Indikatoren der Ökologischen Bewertung von

    Wirtschaftswäldern .............................................................................................. 68

    Tab. 5: Zusammensetzung der Strukturgilden (Müller, 2005b) ...................................... 71

    Tab. 6: Indikatorschema für die Naturnähe von Wäldern (nach (Bartha, 2003b, 8 ff.)

    ............................................................................................................................... 73

    Tab. 7: Indikatoren zum Biodiversitätsmonitoring im Wald (abgeändert nach Noss.

    1999) ..................................................................................................................... 80

    Tab. 8: Definitionen von Begriffen zur Landschaftsveränderung (Baier and Klenke,

    2006a) ................................................................................................................... 82

    Tab. 9: Vergleichende Einschätzung der Beeinträchtigungsintensität von Kleintieren

    bei den verschiedenen Befestigungsarten eines Radweges (GfL, 2000) .. 89

    Tab. 10: Daten zu den Dispersalentfernungen einiger Arten (Autor) ........................ 107

    Tab. 11: Übersicht über die Zuständigkeiten von Wald- und

    Offenlandbiotopkartierung (Kerner and Geisel, 2010) ................................ 123

    Tab. 12: Waldschutz-Kategorien (Autor nach FVA, 2014) ........................................... 124

    Tab. 13: Übersicht über die Daten der LUBW (Autor) ................................................... 126

    Tab. 14: Daten und ihre Verwendung in vorliegender Arbeit (Autor) ....................... 127

    Tab. 15: Einteilung der Altersstufen (abgeändert nach Ammer and Utschick, 1984,

    S. 25) .................................................................................................................... 138

    Tab. 16: Bewertung der Baumartenvielfalt mit Shannon-Index (Burnand, 2007) .... 140

    Tab. 17: Selektion von Laub-, Nadel- und Mischwald (Autor) ................................... 141

    Tab. 18: Bewertung der Waldentwicklungstypen mit Shannon-Index (nach Burnand,

    2007) ................................................................................................................... 141

    Tab. 19: Shannon-Index der Standortvielfalt (Burnand, 2007) .................................... 142

    Tab. 20: Bewertung des Gap-Anteils/Bestand (Burnand, 2007) ................................. 144

    Tab. 21: Bewertung des Offenflächen-Anteils/Bestand (Burnand, 2007) ................. 146

    Tab. 22: Bepunktung der Waldinnenränder (Ammer and Utschick, 1984) ............... 147

    Tab. 23: Habitatansprüche und Schlüssel-Indikatoren für S. ilicis (Autor) ................ 151

  • 1

    "Arten sind, wo sie sind,

    weil sie dorthin gekommen sind." in (Reck)

    1.1 Einleitung

    Das obige Zitat klingt nach einfacher kindlicher Logik, impliziert aber ein riesiges

    Bündel an Fragestellungen z. B. über das WIE, das Wann, das Warum - oder das

    Warum nicht der Bewegungen von Arten.

    Der Katalog an Themen erstreckt sich dabei von landschaftsökologischen und

    landschaftsplanerischen Forschungsfeldern über verhaltens- und populationsbiolo-

    gische Fragen bis hin zu konkreten Belangen von Raumordnungsverfahren.

    Die Fragmentierung von Landschaften bzw. Habitaten und deren Wiedervernet-

    zung durch Verbundnetze mit Korridoren, Trittsteinen und/oder genereller Verbes-

    serung der Durchlässigkeit der Landschaftsmatrix bildet dabei ein Kernthema.

    Dieses "Hinkommen" von Arten spielt auch in alle Biodiversitätsbelange mit hinein,

    da ohne einen ausreichenden Austausch von Individuen zwischen Populationen

    einer Art oder dem Wiederbesiedeln neuer oder meliorierter alter Habitate mit den

    dorthin "gehörenden" Arten, die Vielfalt schnell aus unserer Welt verschwinden

    würde.

    Große Anstrengungen werden von verschiedenen Seiten unternommen, um diese

    "Hinkommen" zu sichern oder wieder neu zu ermöglichen.

    In Baden-Württemberg wurde dazu der Fachplan Landesweiter Biotopverbund er-

    stellt, der v.a. das Offenland zum Thema hat und für waldgebundene Arten durch

    eine eigene Fachplanung, den Generalwildwegeplan (GWP), ergänzt wird. Dieser

    dient als Grundlage zur Sicherung und Umsetzung überregionaler ökologischer Kor-

    ridore für das "Hinkommen" waldgebundener Tierarten in ihre Waldlebensräume.

    Die ökologischen Funktionsbeziehungen als Ausbreitungsachsen, sowohl im Offen-

    land als auch innerhalb der Waldflächen, sind darin im Planungsmaßstab 1:50.000

    dargestellt.

    Bisher erfolgte jedoch IM Wald an sich keine differenzierte Unterscheidung von

    Verbundachsen nach weiteren qualitativen und quantitativen Kriterien. Diese be-

    inhalten z. B. die Berücksichtigung und Definition relevanter bzw. besonders geeig-

    neter Flächen für den ökologischen Verbund innerhalb von Wäldern. Das Heraus-

    arbeiten solcher Flächen setzt zusätzliche Analysen der lokalen Faktoren und die

    Frage der Erreichbarkeit dieser Flächen für unterschiedlich mobile Artenkollektive in

    einem größeren Maßstab voraus (mind. 1:25.000 - 1:10.000).

  • Biotopverbund IM Wald Tabellenverzeichnis

    1.1 Einleitung

    2

    Um dieses "Feintuning“ effektiv und ressourceneffizient vornehmen zu können, müs-

    sen dazu generelle quantifizierbare Parameter für GIS-gestützte Analysen - mög-

    lichst basierend auf existierenden digitalen Daten der Forstbehörden und anderer

    relativ leicht verfügbarer und bestehender Informationen - ermittelt werden. Ge-

    eignete waldbezogene digitale Daten werden z. B. im Rahmen von Forsteinrich-

    tungen (FE) oder anderer Waldinventuren erhoben und fortgeschrieben.

    Der 2011 geschlossene Koalitionsvertrag der grün-roten Landesregierung Baden-

    Württemberg spricht sich im Hinblick auf Naturschutz im Wald insbesondere für ei-

    nen Wald aus, der zugleich "der Holzproduktion, der Grund- und Trinkwasserbil-

    dung, dem Bodenschutz, der Erholung, der Luftqualität und dem Klimaschutz sowie

    der Erhaltung der biologischen Vielfalt“ (ForstBW, 2015a) dienen soll.

    Als Grundlage wurde die Gesamtkonzeption Waldnaturschutz von ForstBW entwi-

    ckelt und am 01. Dezember 2014 im Staatswald verbindlich eingeführt.

    Es wurden zehn Waldnaturschutzziele formuliert, die zusammen mit den schon be-

    stehenden und aktualisierten Naturschutzprogrammen bis 2020 erarbeitet und um-

    gesetzt werden sollen.

    Die zur Umsetzung notwendigen operationalisierbaren Ansätze werden zum gro-

    ßen Teil von der Forstlichen Versuchsanstalt (FVA) in Freiburg erarbeitet. Zu ihnen

    gehören unter anderem

    Ziel 3 – Lichte Waldbiotope auf Sonderstandorten erhalten

    Ziel 6 – Managementkonzept für Waldzielarten erarbeiten

    Ziel 7 – Arteninformationssystem und Monitoring für Waldzielarten erarbeiten

    Ziel 9 – Praxisorientiert forschen: praxisorientierte Forschungsprojekte zur natur-

    schutzorientierten Waldbewirtschaftung (ForstBW, 2015b)

    Die notwendigen Forschungsprojekte widmen sich z. B. der Untersuchung von Zu-

    sammenhängen zwischen Waldstrukturen und Artenvielfalt oder zwischen Bewirt-

    schaftungsintensität und Artenvielfalt:

    "Strukturelle Diversität im Wald gilt als Voraussetzung für eine hohe Biodiversität, al-

    lerdings fehlen für die meisten Strukturparameter evidenzbasierte Zielwerte, mit de-

    nen Biodiversitätsförderung in die Naturnahe Waldwirtschaft integriert werden

    kann. Die Ableitung solcher Zielwerte erfordert zum einen die Entwicklung kosten-

    effizienter Methoden, mit denen biodiversitätsrelevante Waldstrukturen lokalisiert

    und quantifiziert werden können." (ForstBW, 2015a)

    Die ebenfalls erwähnte Nutzung terrestrisch erhobener Daten und der zu setzende

    Schwerpunkt auf fernerkundungsbasierten Methoden (OBIAS, etc.) ist momentan

    aber immer noch sehr zeit- und Ressourcenaufwendig. Es werden dazu außerdem

    Spezialisten benötigt, die oft nur mit meist sehr teurer Software im Rahmen eines

  • Biotopverbund IM Wald Tabellenverzeichnis

    1.1 Einleitung

    3

    Projektes Flächen analysieren können. Somit sind der flächendeckenden Analyse

    von Waldgebieten klare Grenzen gesetzt.

    Diese Arbeit ist ein erster Versuch zur Entwicklung einer Methodik, die es erlaubt,

    die Konnektivität innerhalb eines Waldgebietes (hier des exemplarischen Untersu-

    chungsgebiets "Naturpark Schönbuch") für unterschiedliche repräsentative An-

    spruchstypen der Wälder zu analysieren, um darauf aufbauend Vorschläge zur Op-

    timierung der Waldbewirtschaftung hinsichtlich des Biodiversitätsschutzes ent-

    wickeln zu können. Bei gegebener Praxistauglichkeit könnten die Ergebnisse als

    eine Grundlage für die Entwicklung von Handlungsempfehlungen zur Umsetzung

    des Generalwildwegeplans (GWP) als Waldfunktion Berücksichtigung finden.

  • Biotopverbund IM Wald Tabellenverzeichnis

    1.2 Motivation

    4

    1.2 Motivation

    Der neueste Artenschutzbericht des WWF (2016) zeigt erschreckende und gravie-

    rende Rückgänge über alle Arten im Vergleich zu 1975 um fast 60%. Außerdem

    gebe es derzeit keine Anzeichen dafür, dass sich dieser Rückgang in irgendeiner

    Weise verlangsamen wird.

    Abb. 1: Entwicklung des globalen Living Planet Index (WWF, 2016)

    Aufgrund solch dramatischer Entwicklungen hat 2015 selbst das Oberhaupt einer

    der größten Organisationen der Welt eigens die Enzyklika "Laudato si´" verfasst in

    der er seine "Sorge für das gemeinsame Haus" zum Ausdruck bringt. Dort drückt

    Papst Franziskus (Papst Franziskus, 2015) seine Besorgnis über den ökologischen Zu-

    stand der Erde aus und versucht moralische und praktische Lösungen aufzuzeigen:

    " 42. Es ist notwendig, viel mehr in die Forschung zu investieren, um das Verhalten

    der Ökosysteme besser zu verstehen und die verschiedenen Variablen der Auswir-

    kung jeder beliebigen wichtigen Veränderung der Umwelt zu analysieren. Da alle

    Geschöpfe miteinander verbunden sind, muss jedes mit Liebe und Bewunderung

    gewürdigt werden, und alle sind wir aufeinander angewiesen. Jedes Hoheitsgebiet

    trägt eine Verantwortung für die Pflege dieser Familie. Es müsste für sie eine sorgfäl-

    tige Bestandsaufnahme der Arten erstellen, die es beherbergt, um Programme und

    Strategien für den Schutz zu entwickeln, und dabei mit besonderer Sorge auf die

    Arten zu achten, die im Aussterben begriffen sind."

    Explizit zum Thema Biotopverbund ist zu lesen:

  • Biotopverbund IM Wald Tabellenverzeichnis

    1.2 Motivation

    5

    "35. Wenn die Umweltverträglichkeit irgendeines Unternehmens geprüft wird, ach-

    tet man gewöhnlich auf die Auswirkungen auf den Boden, das Wasser und die

    Luft, doch nicht immer wird eine sorgfältige Untersuchung über die Wirkung auf die

    biologische Vielfalt eingeschlossen, als sei der Verlust einiger Arten oder Gruppen

    von Tieren oder Pflanzen etwas von geringer Bedeutung. Schnellstraßen, Neukulti-

    vierungen, Drahtzäune, Talsperren und andere Konstruktionen ergreifen Besitz von

    den Lebensräumen, und manchmal zersplittern sie diese derart, dass die Tierpopu-

    lationen nicht mehr wandern, noch frei pendeln können, so dass einige Arten vom

    Aussterben bedroht sind. Es gibt Alternativen – wie die Schaffung von biologischen

    Korridoren –, welche die Wirkung dieser Bauten zumindest abschwächen, doch ei-

    ne solche Umsicht und Vorsorge ist nur in wenigen Ländern zu bemerken. Wenn ei-

    nige Arten kommerziell genutzt werden, erforscht man nicht immer die Weise ihres

    Wachstums, um ihre übermäßige Reduzierung und das daraus resultierende Un-

    gleichgewicht des Ökosystems zu vermeiden."

    Aber leider werden allein die Wildtierbestände bis zum Jahr

    2020 voraussichtlich um durchschnittlich 67 % geschrumpft

    sein und es sterben viele Arten aus, ohne dass wir sie über-

    haupt kennengelernt haben.

    Auch in Baden-Württemberg verzeichnen die vorkommenden Tier- und Pflanzenar-

    ten seit Jahrzehnten abnehmende Bestände. Es stehen 30 % bis 40 %, bei den Fi-

    schen sogar 60 % von ihnen auf den Roten Listen Baden-Württembergs. Von den

    281 Biotoptypen des Landes steht ein gutes Drittel (37 %) auf der Roten Liste und

    von den Anhangarten und Lebensraumtypen der FFH-Richtlinie sind gut die Hälfte

    in einem ungünstigen oder unsicherem Erhaltungszustand. Als Gründe dafür wer-

    den vor allem die Intensivierung der Landnutzung sowie die fortschreitende Flä-

    chenversiegelung und Fragmentierung der Landschaft genannt (LUBW, 2014b).

    Regierungen, staatliche und nichtstaatliche Organisationen und alle Naturschutz-

    verbände befassen sich intensiv mit Fragen zum Schutz der Biodiversität und dem

    Thema Biotopverbund, der eine Schlüsselrolle im Gesamtkontext des Erhalts der

    Biodiversität innehat.

    Im Zuge von gemeinsamen Aktivitäten zum regionalen Biotopverbund mit Hr. Strein

    von der FVA kam das Thema Biotopverbund IM Wald auf und als Projektgebiet bot

    sich der nahegelegene Naturpark Schönbuch an, wo gerade auch ein anderes

    Projekt bearbeitet wurde.

    Zentral mitten in Baden-Württemberg gelegen, ist der Schönbuch der wichtigste

    Knotenpunkt von GWP-Korridoren nationaler Bedeutung zwischen mittlerer Schwä-

  • Biotopverbund IM Wald Tabellenverzeichnis

    1.2 Motivation

    6

    bischer Alb und Schwarzwald. Als ältester Naturpark Baden-Württembergs ist er ei-

    nes der größten geschlossenen Waldgebiete in Süddeutschland und dient als Erho-

    lungsraum für mehr als 4 Mio. Besucher. Vor allem ist er DAS Naherholungsgebiet

    am Rande des Verdichtungsraumes Böblingen, Sindelfingen, in der Nähe zu Stutt-

    gart.

    Abb. 2: Übersicht über den Schönbuch mit GWP (Autor)

    Lila gepunktet sieht man die GWP-Abschnitte nationaler Bedeutung und rosa die

    Abschnitte landesweiter Bedeutung.

    Aufgrund dieser Tatsachen stellt es eine besondere Herausforderung dar, diese

    wichtige Erholungsfunktion und gleichbedeutend wichtige Rolle als Kulturland-

    schaftsschutzgebiet mit seiner vielleicht noch wichtigeren ökologischen Ausgleichs-

    funktion unter einen Hut zu bringen. Zwar ist 99 % der Naturparkfläche durch min-

    destens eine Schutzgebietskategorie geschützt, doch erfolgte noch kein Abgleich

    mit seiner Funktion als GWP-Knotenpunkt.

    Für den Korridorverlauf nationaler Bedeutung von der Schwäbischen Alb und über

    den Rammert, stellt er das größte Waldgebiet auf dem Weg zum nördlichen

    Schwarzwald dar und ist somit ein landesweit bedeutender, zentraler Trittstein (AR-

    GE INA Südwest / Trautner, 2015). Er stellt dadurch eine Verbindung zu weiteren

    wichtigen Waldlebensräumen dar: im Westen verbindet er über das Heckengäu

    zum Nordschwarzwald, im Süden über den Spitzberg bei Tübingen zum Rammert

    und im Nordosten über das Siebenmühlental zum Glemswald. Der andere landes-

    Böblingen /

    Sindelfingen

    Tübingen

  • Biotopverbund IM Wald Tabellenverzeichnis

    1.3 Leitfragen

    7

    weit bedeutsame Korridor verläuft östlich von Pfrondorf, im äußersten Südosten

    des Schönbuchs.

    Seine Anbindung von Süden (Rammert und Alb) her ist bedroht, da die B27 im

    Steinlachtal und die B28 im Neckartal in den nächsten Jahren ausgebaut werden.

    Auch gibt es weiter Planungen für einen zweispurigen Ausbau der Bahnlinie Tübin-

    gen - Horb, die zusätzlich parallel zur B28 verlaufen soll.

    Diese fortschreitende Landschaftszerschneidung, zusätzlich zu den expandieren-

    den Siedlungen und den schon bestehenden großen Verkehrswegen ( A81und pa-

    rallel die B14 im Westen, die B464 im Norden, die den Schönbuch direkt schneidet,

    die B27 im Süd-Osten und Osten und die B28 im Süden) verursacht die drohende

    „Verinselung“ des Waldgebiets mit gravierenden Konsequenzen für das oben zi-

    tierte "Hinkommen" vieler Tierarten.

    Aufgrund dieser dringenden Problem, die einer Lösung bedürfen, aber v.a. auf-

    grund seiner gute Erreichbarkeit und seiner Vielfalt an Arten und heterogenen

    Wald- und Nutzungsstrukturen ist der Schönbuch für ein Langzeit-Untersuchungs-

    gebiet hinsichtlich diverser Themen zu Biodiversitätsfragen prädestiniert.

    1.3 Leitfragen

    Waldflächen wurden im GWP wegen seines überwiegend überregionalen Bezugs

    hinsichtlich ihrer Durchlässigkeit für das Dispersal von Tier- und Pflanzenarten nicht

    weiter differenziert betrachtet. Aus ökologischer Sicht ist jedoch solch eine weitere

    Differenzierung hinsichtlich unterschiedlicher Anspruchs- und Mobilitätstypen erfor-

    derlich, um der Artenvielfalt und ihren vielfältigen Ansprüchen möglichst gerecht

    zu werden.

    Mit der Waldnaturschutzstrategie sollen ja naturschutzfachlich besonders relevante

    Habitatflächen oder -strukturen (z. B. Alt und Totholz-Konzept) in Wäldern gefördert

    werden, welche u. a. als Trittsteine für die Ausbreitung von Arten dienen können.

    Neben der eigentlichen Präsenz solcher Flächen ist aber vor allem deren Erreich-

    barkeit für Arten, also auch ihre Verteilung und Quantität in der Fläche, entschei-

    dend. Dabei sind etwaige Barrieren oder ungeeignete Nutzungen (z. B. eine inten-

    sive Naherholung) zu berücksichtigen und auf die Erfordernisse des ökologischen

    Verbundes abzustimmen. Dazu sind Flächenanalysen erforderlich, die meist Fel-

    derhebungen und größeren Ressourceneinsatz erfordern. Um solche Analysen effi-

    zienter gestalten zu können wurden für vorliegende Arbeit folgende Zielfragen for-

    muliert:

  • Biotopverbund IM Wald Tabellenverzeichnis

    1.3 Leitfragen

    8

    Kann mit Hilfe einfach beschaffbarer Daten, ohne aufwendige Feldaufnahmen,

    und daraus abgeleiteter (einfacher) Indizes ein Waldgebiet hinsichtlich seiner

    ökologischen “Wertigkeit” analysiert und quantifiziert werden?

    Können anschließend anhand der Kombination von Indizes und Schlüsselpara-

    metern Suchräume für den Verbund potentieller Habitate für verschiedene An-

    spruchstypen erstellt werden?

    Können diese Suchräume als Basis für weitere Analysen von Flächen für die Um-

    setzung von Schutzmaßnahmen zugunsten möglichst vieler sensibler Arten die-

    nen?

    Können daraus Maßnahmenvorschläge hinsichtlich der Vernetzung von Habita-

    ten für spezielle Arten IM Wald erstellt werden?

    Im Folgenden soll nun versucht werden diese Fragen zu beantworten.

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

    wer profitiert davon?

    9

    "One good rule of thumb for those trying to understand the patterns of relationship

    in nature is to be skeptical of broad, general principles, which frequently reflect the

    human need to organize diverse observations more than they mimic reality.

    As the Hawai’ians say, ‘A’ohe pau ka ‘ike ka halau ho’okahi -

    “There are many stories, and they all are true."

    (Perry et al., 2013, S. 364)

    2. Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und wer

    profitiert davon?

    2.1.1 Biodiversität - Für wen oder was wird analysiert?

    Biotopverbund (IM Wald) soll dem Erhalt bzw. der Verbesserung der Biodiversität im

    Wald dienen. Doch "Die Biodiversität", was ist das denn genau - und noch genau-

    er IM Wald?

    2.1.2 Definitionen

    Die Originaldefinition aus dem Text des Abkommens zur Biodiversität (der "Conven-

    tion on Biological Diversity"), das 1992 am "Earth Summit" in Rio de Janeiro zur Unter-

    zeichnung vorgelegt wurde ist folgende:

    "Biological diversity" means the variability among living organisms from all sources

    including, inter alia, terrestrial, marine and other aquatic ecosystems and the eco-

    logical complexes of which they are part: this includes diversity within species,

    between species and of ecosystems." (UN, 1992)

    Kurz gesagt umfasst diese Definition also die Diversität aller Lebensformen und

    Ökosysteme.

    Unter dem Begriff "Biologische Vielfalt“ oder "Biodiversität“ werden in Baden-

    Württemberg die Vielfalt der Lebensräume, die Vielfalt der wildlebenden Arten

    samt ihrer genetischen Vielfalt, sowie die alle Nutztiere, Haustiere und Kulturpflan-

    zen samt ihren Rassen bzw. Sorten zusammengefasst (LUBW, 2014a).

    Dieser "Dreiklang“ von Schutz, Nutzungsgerechtigkeit und wirtschaftlicher Bedeu-

    tung macht deutlich, dass es beim Schutz der Biodiversität um weit mehr als Natur-

    schutz geht, nämlich um die Lebensqualität und die Bewahrung der Lebensgrund-

    lagen künftiger Generationen.

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

    wer profitiert davon?

    10

    Es geht um weit, weit mehr wie Abb. 3 anschaulich verdeutlicht. Nämlich um Struk-

    turen und Prozesse, um Ursachen und Wirkungen und um zeitliche und räumliche

    Maßstäbe.

    Abb. 3: Komponenten zur Beurteilung von Biodiversität (Murthy et al., 2003)

    2.1.3 Messung der Biodiversität

    Ein traditionell wissenschaftlicher Ansatz zur Quantifizierung von Biodiversität basiert

    auf der Artendiversität, der Anzahl an Arten, auf der Verteilung ihrer Abundanz und

    auf der intraspezifischen Gleichverteilung (Evenness) die als Indizes vielfältige Ver-

    wendung finden (Duelli, 1997). Das genetische Spektrum in Abb. 4 zielt dabei mehr

    auf qualitative Aspekte der Biodiversität.

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

    wer profitiert davon?

    11

    Abb. 4: Quantitative and qualitative Aspekte der Evaluation von Biodiversität

    (Duelli, 1997)

    Flückiger (Flückiger, 1999), schreibt dass sich die Biodiversität aufgrund der enor-

    men Fülle an Genen, Taxa, Lebensräumen und ökologischen Prozessen niemals

    umfassend bestimmen lassen wird. Da es deswegen auch keine absoluten Bewer-

    tungsparameter für ihre Evaluation geben könne (Duelli, 1997), müssten dafür Stell-

    vertreter mit relativen Maßen verwendet werden. Diese Maße könnten Land-

    schaftsparameter sein, die sich an Konzepten wie dem 'Mosaik-Konzept' mit

    strukturellen Parametern wie Habitatdiversität oder Landschaftsheterogenität oder

    dem 'Metapopulationskonzept' mit seiner Verbund-Dynamik orientieren.

    Auch Noss (Noss, 1990) war schon früher der Meinung, dass sich wohl kaum eine

    einfache, verständliche und bezüglich Management- und Regulierungsfragen an-

    wendbare Definition für Biodiversität finden lasse. Als zielführenden Ansatz zitiert er

    (Franklin et al., 1981b), die den Biodiversitätsbegriff in drei Komponenten aufteilen –

    in Komposition, Funktion und Struktur, die alle miteinander verzahnt sind und sich

    gegenseitig beeinflussen. Da diese Hauptkomponenten in der Summe erst die Bio-

    diversität für ein gegebenes Gebiet bestimmen, eignen sie sich laut Dieler (Dieler,

    2013) "in besonderer Weise zur Identifikation von Surrogat- und Indikatorvariablen,

    worüber wieder Biodiversitätsaspekte indirekt bzw. direkt adressiert werden kön-

    nen". Weiter schreibt er: "Bezogen auf die Wald-Biodiversität auf Ebene des Be-

    standes, die zugleich die operationale Ebene der Forstwirtschaft bildet", steht

    die Komposition beispielsweise in Verbindung mit der Artenvielfalt an Tieren

    oder Pflanzen,

    die Hauptkomponente der Funktion schließt die Holzproduktion und die Koh-

    lenstoffbindung ein und

    die Komponente Struktur bezieht sich auf die Waldstruktur.

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

    wer profitiert davon?

    12

    "Zugleich werden diese Komponenten in besonderer Weise durch die Forstwirt-

    schaft beeinflusst […] und eigenen sich deshalb als Ausgangspunkt für die Frage

    des Ökosystemerhalts in bewirtschafteten Wäldern".

    Zur Komposition kann man Dominanz, Präsenz und Absenz von Arten hinzufügen,

    zur Funktion verallgemeinernd Stoffkreisläufe und ihre Umsatzraten und die Struktur

    könnte man noch durch die räumliche Anordnung verschiedener Komponenten

    des Ökosystems Wald - z. B. die Höhenstruktur des Kronendachs (Kronenrauigkeit)

    und die Abstände zwischen den Bäumen - weiter präzisieren (Franklin et al.,

    1981a).

    Noss (Noss, 1990) hat diese Einteilung Franklin´s übernommen und weiter ausge-

    baut, zu einem hierarchischen Indikatorsystem auf verschiedene Maßstabsebene,

    das im später noch näher erläutert wird.

    Abb. 5: hierarchisch angeordnete Komponenten der Biodiversität

    ((FAO, 2003), selbst ergänzt nach (Dieler, 2013))

    Dieser konzeptuelle Rahmen kann die Auswahl von Indikatoren und ihrer zugehöri-

    gen repräsentativen Aspekte hinsichtlich der Biodiversität erleichtern (Noss, 1990).

    Bollmann und Braunisch (Kraus and Krumm, 2013, S. 21) beschreiben etwas genau-

    er die räumliche Betrachtungsebene für den Wald von der dessen Artenvielfalt

    maßgeblich abhängt. Gamma-Diversität umfasse dabei die gesamte Artenvielfalt

    Artenvielfalt

    (Tieren und

    Pflanzen)

    Waldstruktur

    (horizontal und

    vertikal)

    Genaustausch

    Holzproduktion,

    Kohlenstoffbin-

    dung

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

    wer profitiert davon?

    13

    einer Landschaft, die bestimmt werde von der Alpha-Diversität, der Anzahl der Ar-

    ten in einem Waldbestand, einer Waldfläche oder in einem Waldtyp, und der Be-

    ta-Diversität, der Schwankungsbreite der Alpha-Diversität zwischen verschiedenen

    Waldbeständen, Waldflächen oder Waldtypen.

    2.1.4 Biodiversität und ihr Schutz

    Seit Unterzeichnung der Biodiversitäts-Konvention, der CBD (Convention on Biolo-

    gical Diversity), in der Konferenz von 1992 in Rio de Janeiro, sind zwar fast 200 Staa-

    ten beigetreten. Das macht das Regelwerk zwar zu einem der erfolgreichsten, was

    seine Verbreitung betrifft, doch haben bis dato viele Staaten keine an sie ange-

    passte nationale Biodiversitätsstrategie erstellt. Außerdem gibt es keine Verpflich-

    tung zur Umsetzung, sondern "nur" eine völkerrechtliche Verpflichtung (“Biodiversi-

    täts-Konvention”, 2016).

    Es werden ökologische, ökonomische, soziale und kulturelle und ethische Gründe

    für den Erhalt der ökologischen Vielfalt genannt und Visionen oder Ziele und kon-

    krete Aktionsfelder zu ihrem Erhalt definiert. Gleich das erste Aktionsfeld C1 nennt

    sich Biotopverbund und Schutzgebietsnetze. Da heißt es:

    "Die Ausweisung ausreichend großer Schutzgebiete und deren Vernetzung zu funk-

    tional zusammenhängenden Biotopverbundsystemen ist für die Erhaltung der bio-

    logischen Vielfalt von zentraler Bedeutung. Auf der Grundlage der EG Vogel-

    schutzrichtlinie und der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (FFH) wurde dazu das

    europäische Schutzgebietsnetz Natura 2000 aufgebaut." (BMUB, 2015)

    2010 wurde im Rahmen einer Fachtagung im Bundesamt für Naturschutz (BfN) über

    das Thema „Biotopverbund“ diskutiert. Die Teilnehmer aus Politik und Gesellschaft

    betonten, "dass die Vernetzung von Lebensräumen von zentraler Bedeutung für

    die Erhaltung der biologischen Vielfalt ist, insbesondere angesichts der aufgrund

    der Klimaerwärmung erwarteten Verschiebung der Ökosysteme." (BfN, 2010)

    In Deutschland gibt es seit 2007 etliche Programme des offiziellen und des ehren-

    amtlichen Naturschutzes, um das Thema Biotopverbund voranzutreiben. Eine gute

    Zusammenfassung dazu findet sich in der Diplomarbeit von Sandra Koch (Koch,

    2009).

    Baden-Württemberg hat 2012 den "Fachplan Landesweiter Biotopverbund" erstellt.

    Dieser bezieht sich schwerpunktmäßig auf das Offenland ohne Fließgewässer. Er-

    gänzend für den Verbund von Waldflächen wurde die Fachplanung des General-

    wildwegeplans Baden-Württemberg (GWP) in das Konzept übernommen.

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

    wer profitiert davon?

    14

    Drei Ebenen zur räumlichen Steuerung von Maßnahmen zum Erhalt und zur Ent-

    wicklung von Lebensraumkorridoren und zum Biotopverbund werden unterschie-

    den:

    die landesweiten Suchräume einschließlich der Kernflächen,

    großräumige Verbundachsen im Offenland und

    die Wildtierkorridore des Generalwildwegeplans. (Kaule et al., 2012)

    Trotz solch vieler nationaler und internationaler Programme, Pläne und Konzepte

    schreitet aber, wie eingangs erwähnt, der Verlust an Biodiversität weiter voran, v.a.

    verursacht durch die immer intensiveren Landnutzungsaktivitäten.

    Pläne und Konzepte alleine reichen also nicht, um das Fortschreiten dieses Verlus-

    tes zu stoppen und es bedarf einer dringenden Umsteuerung und verstärkter Inves-

    titionen in "das Rückgrat des Arten- und Biotopschutzes, den Biotopverbundsyste-

    men", um letztendlich wenigstens etwas dieser Planungskonzepte effektiv in der

    Fläche umzusetzen (Hänel, 2015).

    Was schützt man wie? - Wie schützt man?

    In die Diskussionen über die beste oder effektivste Art des Natur- und Artenschutzes

    soll hier nicht weiter eingegangen werden, aber doch ein paar Konzepte kurz er-

    klärt werden, die das weitere Vorgehen in der Arbeit mit beeinflussen.

    Duelli (Duelli, 1997) deklariert eine mosaikartige Landschaft, mit einer Mischung aus

    Ackerbau und Forstwirtschaft mit dazwischen gestreuten mehr oder weniger natür-

    lichen Flächen, als Landschaft mit der höchsten Zahl an ökologischen Nischen. Das

    ist aber eine etwas generelle Sicht, die wohl nicht für alle Arten zutrifft, besonders

    nicht für Habitatspezialisten.

    In Planungen sollten daher mehrere verschiedene Ansätze berücksichtigt werden.

    Grob- und Feinfilteransatz

    Schon lange kursiert in wissenschaftlichen Kreisen die Idee, dass leicht messbare,

    charakteristische Werte der Pflanzensoziologie stellvertretend für die Bewertung der

    Biodiversität und als Richtlinie zu deren Schutz dienen können.

    Seit Mitte der 1970er Jahren wurden in den USA fast in allen Staaten Naturerbe-

    Programme (Natural Heritage Programs) eingeführt; diese dienen v.a. der Inventa-

    risierung von Daten und Elementen der Biodiversität (Arten, Gesellschaften, Ge-

    otope, u.v.m.). Innerhalb dieser Programme wurde ein Inventarisierungs- und

    Schutzstatus-System der "The Nature Conservancy" (TNC), einer der größten Natur-

    schutzorganisationen in den USA, übernommen. Es beinhaltet die Sammlung und

    Aufbereitung von Daten zum Identifizieren und Vergleichen von existierenden und

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

    wer profitiert davon?

    15

    möglichen Gebieten für den Schutz der wichtigsten Biodiversitätselemente. Der

    angewandte Maßstab bewegt sich vorrangig auf Gesellschaftsniveau (Community

    Level), nicht auf dem Niveau einzelner Arten.

    Das Inventarisierungssystem ist mehrschichtig und funktioniert wie ein Filterset

    (Noss, 1987), (Cushman et al., 2008):

    Abb. 6: Maßstäbe zur Naturschutzinvetarisierung mit Fein- und Grobfilter (Noss, 1987)

    o der "Grobfilter"-Ansatz (coarse filter approach) ist auf die Inventarisierung und

    den Schutz von repräsentativen Pflanzen- oder habitatbasierten natürlichen

    Gesellschaften (plant and natural communities) hin ausgerichtet. Seine Prämis-

    se ist, dass durch Stilllegung eines repräsentatives Flächennetzes bestimmte Le-

    bensraumtypen geschützt werden können; wohlwissend und aufgrund dessen,

    dass nicht alle Arten(populationen) geschützt werden können (Jonsson und

    Siitonen in Kraus et al., 2013, S. 140)

    o der "Feinfilter"-Ansatz (fine filter approach) richtet seinen Fokus auf einzelne Ar-

    ten, besonders gefährdete und vom Aussterben bedrohte und weitere, deren

    Bedürfnisse nicht durch den Grobfilter abgedeckt sind.

    o Noss (Noss, 1987) schlägt eine Erweiterung des Grobfilters um Habitakombina-

    tionen vor, den "erweiterten Grobfilter", um auch Arten, die täglich oder

    saisonal diverse Habitattypen benötigen, zu berücksichtigen.

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

    wer profitiert davon?

    16

    Hunter (Hunter et al., 1988) möchte den Grobfilteransatz mehr hin zur Selektion von

    physischen Lebensräumen (physical environments) lenken, da Artengesellschaften

    zu vergänglich und die momentanen Gesellschaften zu jung seien, um als Filter

    zum Schutz der Biodiversität zu dienen. Außerdem sollten Schutzgebiete ein ausrei-

    chend großes Spektrum an Lebensräumen aufweisen, damit Arten die Möglichkeit

    bekommen, sich an langfristige Veränderungen der Umweltbedingungen anzu-

    passen. Desweiteren sollten Verbindungen auf Basis von großräumigen Korridoren

    (regional corridors) zwischen den Schutzgebieten bestehen.

    Jonsson und Siitonen (in Kraus et al., 2013, S. 140) schlagen den Bogen von dem

    Filteransatz hin zu den Maßnahmen der EU Vogelschutz- und Habitat-Richtlinien.

    Diese fordern einen günstigen Erhaltungszustand, sowohl der ausgewiesenen Le-

    bensraumtypen (basierend auf Strukturen und Funktionen), als auch der aufge-

    nommenen Anhang-Arten, worin sich das Konzept des Grob- und Feinfilteransatzes

    wiedererkennen lässt.

    Die Autoren vereinfachen und verbinden den Filteransatz mit drei Ebenen der Bio-

    diversität - der Vielfalt der Gene, der Arten und der Ökosysteme (Abb. 5) nach

    Franklin/Noss - wobei sie aber das Hauptaugenmerk auf die strukturellen Eigen-

    schaften in den drei Ebenen legen und Komposition und Funktion darunter sub-

    summieren (Abb. 7). "Management bedeutet in der Praxis fast immer, entweder

    bestimmte Lebensraumtypen oder aber einzelne Strukturen zu erhalten (Grobfilter-

    ansatz). Auch wenn der Fokus auf einzelne Arten gerichtet ist (Feinfilteransatz), läuft

    es letztendlich doch auf den Erhalt von Lebensraumtypen oder Strukturen hinaus,

    die für die Erhaltung dieser Populationen unabdingbar sind."

    Abb. 7: Biodiversität im Kontext von Management und Ökosystemdienstleistungen

    (Kraus et al., 2013, S. 140)

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

    wer profitiert davon?

    17

    Der Grobfilteransatz ist auch der erste Schritt in dieser Arbeit, da die Auswahl von

    Habitatstrukturparametern auf bestehende Forsteinrichtungs- (FE) und Natur-

    schutzdaten zurückgreift, um dadurch eine relativ einfache und kostengünstige

    Bewertungsmöglichkeit von Wald hinsichtlich seiner strukturellen ökologischen Ei-

    genschaften und Möglichkeiten zu erhalten. Es soll dann aber über die Verknüp-

    fung mehrerer "grober" Indikatoren möglich sein, auch eine Art Vor-Feinfilter für

    Zielarten zu erstellen. Dieses Vorgehen, nämlich mit einem groben Inventar der

    Komposition und Struktur des Untersuchungsgebietes zu beginnen und dann nach

    unten hin mit mögliche Daten zu verfeinern, also von oben (top down) nach un-

    ten, empfiehlt auch Noss (Noss, 1990).

    SLOSS-Debatte

    Bei der Ausweisung von Gebieten zum Schutz der Biodiversität gehen die Meinun-

    gen weit auseinander - zwischen der Ausweisung eher einzelner großer (single lar-

    ge - SL) oder (- O) besser vieler kleiner Gebiete (several small - SS). Die Diskussionen

    darüber finden schon lange in der sogenannten SLOSS-Debatte statt. Es gibt für

    beide Varianten gute Gründe (Bollmann et al., 2009), die aber hier nicht näher

    ausgeführt werden sollen. Allerdings soll ein Kommentar von Holsinger (Holsinger,

    2007) über dieses Thema sinngemäß wiedergegeben werden, der der Praxis wohl

    am Nächsten kommt:

    "Weitgehend scheint diese Debatte am Ziel vorbeizuschießen, da wir letztendlich

    dort Schutzgebiete einrichten, wo wir Arten oder Artengemeinschaften finden, die

    wir schützen wollen. Diese Gebiete werden bestenfalls so groß wie möglich aus-

    gewiesen oder aber zumindest so groß, dass sie für das Schutzziel ausreichend er-

    scheinen. Meist gibt es keine Optimierungsmöglichkeiten, wie in der Debatte disku-

    tiert, sondern es wird eher aus wirtschaftlichen Gründen die absolute vertretbare

    Minimumgröße angestrebt" (Perry et al., 2013, Kap. 22.1).

    Ein anderer interessanter Punkt in diesem Zusammenhang ist der Aufruf, uns von

    der Reservat-Mentalität (reserve mentality) zu verabschieden, um zu verhindern,

    dass nach politischer und öffentlicher Meinung die Landschaft außerhalb von

    Schutzgebieten zur "freien Verfügung" stünde (Brussard et al., 1992). Reserven sind

    sicherlich ein wichtiger Teil von Naturschutzstrategien, können aber selten allen

    Schutzzielen gerecht werden, da weder sie, noch die umgebende Landschaft

    (Matrix) wie Inseln unbeeinflusst von einander bleiben (Wiens, 1995).

    Das ist das Stichwort zum nächsten Kapitel.

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

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    18

    Integration - Segregation oder beides?

    Direkt an das vorhergehende Kapitel anknüpfend stellen Bollmann und Braunisch

    (in Kraus et al., 2013) zu diesem Thema zwei ganz praxisrelevante Fragen:

    " Wie viel Segregation muss sein, um die Lebensraumvielfalt in multifunktional be-

    wirtschafteten Wäldern zu erweitern und das Nischenangebot zu erhöhen, damit

    typische Artengemeinschaften alter Wälder wenigstens teilweise wiederhergestellt

    werden können und die Naturschutzarbeit in Wäldern wirkungsvoll ist?" und

    "Wie viel Integration von Naturschutzzielen ist im multifunktionalen Waldbau mög-

    lich?"

    Diese Fragen sind quantitativ sehr schwer zu beantworten, da jede Art ihre eige-

    nen Ansprüche hat und diese sich meist nicht generalisieren lassen (Fahrig, 2001;

    Lindenmayer and Franklin, 2002).

    In der nachfolgenden Abbildung geben Bollmann et al. (Bollmann et al., 2009) ei-

    ne zusammenfassende Übersicht über die bisher angesprochenen Themen.

    Abb. 8: Konzepte, Prinzipien, Instrumente und Maßnahmen zur Biodiversitätsförderung im

    Wald (Bollmann et al., 2009)

    Die Filteransätze werden hier noch einmal in segregative (Teilung von Nutz- und

    Schutzgebieten) und integrative (Schutzbestrebungen auch im bewirtschafteten

    Teil eines Waldes zusammen mit bzw. durch schonende Bewirtschaftungsmaßnah-

    men) Grobfilter und die Artenförderung als Feinfilter unterteilt. Darunter stehen als

    Basis die Prinzipien und Konzepten der Nachhaltigkeit und des naturnahen Wald-

    baus.

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

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    19

    In Abb. 9 sieht wird die strikte Trennung von Naturschutz- und Wirtschaftsflächen

    und darunter den fließenden Übergang von mehr oder weniger ganz natürlichen

    Waldstrukturen hin zu solchen mit steigender menschlicher Beeinflussung (steigen-

    dem Hemerobiegrad von ahemerob zu mesohemerob) dargestellt.

    Abb. 9: Konzeptionelle Unterschiede zwischen segregativen und integrativen Waldnut-

    zungskonzepten (Bollmann und Braunisch in Kraus and Krumm, 2013)

    In Abbildung (Abb. 10) stehen die grünen Symbole für Waldschutzgebiete, die

    dem Schutz der Biodiversität dienen, die hellen Kreise stehen für Wälder, die primär

    der Holzproduktion dienen und ihre Art und Intensität der Bewirtschaftung. Letztere

    beinhalten sowohl niederwaldartige Nutzungen (Coppice) mit hoher Biodiversität,

    als auch Plantagen mit intensivster Nutzung und niedriger Biodiversität.

    Die zeigt also, dass auch der Einsatz geeigneter Instrumente außerhalb von Reser-

    vaten es möglich machen kann, die Biodiversität in multifunktional bewirtschafte-

    ten Wäldern, die immerhin den größten Teil der Gesamtwaldfläche ausmachen, zu

    integrieren und zu vernetzen (in Kraus et al., 2013, S. 278)

    Integrative Konzepte ergänzen so die sehr notwendigen, aber wie schon erwähnt

    nicht ausreichenden Schutzgebiete um eine mehr oder weniger "akzeptable" Mat-

    rix - als Gebiet zwischen artenrelevanten Habitaten.

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

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    20

    Abb. 10: Beziehung zwischen der Biodiversität in Wäldern mit verschiedenen Nutzungs-

    formen und der Intensität bzw. Art der Nutzung

    ( Bollmann und Braunisch in Kraus and Krumm, 2013) nach Schulze et al. (2007).

    Die "Matrix"

    https://www.youtube.com/watch?v=JZwTZ-d1ZRE (Driscoll, 2013)

    Wie schon erwähnt, ist auch im Offenland der größte Teil der Fläche im Wald au-

    ßerhalb von Schutzgebieten und wird bewirtschaftet. Damit zählt er aus natur-

    schutzfachlicher Sicht zur Matrix, wenn man diese als Fläche zwischen geschützten

    Teilflächen (interpatch matrix) definiert. Sie variiert stark in ihrer Ausformung ab-

    hängig vom anthropogenen Nutzungsgrad oder Beeinflussung (Hemerobie). Die

    landschaftsökologische Definition von Matrix ist der Teil der Landschaft mit dem

    größten Flächenanteil, der in einer Untersuchung als nicht Habitat-relevanter Hin-

    tergrund für die jeweilige Art erscheint. Habitate und andere für die Analyse not-

    wendigen flächigen Landschaftselemente erscheinen als Patches eingebettet in

    diese Matrix/Hintergrund, die damit eine domi-

    nante Rolle hinsichtlich vieler Funktionen in der

    Landschaft spielt (McGarigal, 2014). Zum Beispiel

    sind lichterfüllte Lücken Patches für Lichtwaldar-

    ten in einer umgebenden Waldmatrix. In einem

    größeren Kontext kann auch der Wald selbst ein

    Patches stellen elementare

    Landschaftseinheiten dar, die

    sich von ihrer Umgebung ab-

    heben.

    (Steinhardt et al., 2012)

    https://www.youtube.com/watch?v=JZwTZ-d1ZRE

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

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    21

    Patch in einer Matrix aus landwirtschaftlichen Flächen sein (McGarigal, 2014). Ge-

    nauso gut gibt es den Fall, dass z. B. ein Teil eines Nationalparks Flächen hat mit "al-

    tem Wald" als Matrix und Freiflächen als Patches, sowie auch umgekehrt (Harris,

    1984).

    Aber nicht immer ist eine Trennung so offensichtlich, da manche Landschaften ei-

    ne so hohe Strukturvielfalt besitzen, dass es keinen "Hauptflächenanteil" gibt (Fi-

    scher and Lindenmayer, 2007). Außerdem ist das Hauptaugenmerk von Schutzpro-

    grammen oft immer noch auf die Einrichtung und Pflege von Schutzgebieten

    gerichtet (Lindenmayer and Franklin, 2002).

    In einem Simulationsmodell kam Fahrig (Fahrig, 2001) jedoch zu dem Ergebnis, dass

    je besser die Matrix sei, desto weniger großflächig zusammenhängendes Habitat

    sei für das Überleben von bestimmten Populationen notwendig. Als Empfehlung für

    Schutzstrategien nannte sie diesbezüglich die Berücksichtigung der gesamten

    Landschaft, besonders auch inklusive der Matrix.

    Auch Prugh et al. (Prugh et al., 2008) kamen in einer Metadatenanalyse zu dem

    Schluss, dass oft Maßnahmen zur Verbesserung der Matrix - also des "Zwischenha-

    bitats" - für viele Arten bessere Schutzeffekte erzielen können, als nur die verblei-

    benden Habitatflächen in Größe oder Ausstattung zu meliorieren.

    Doch findet seit einiger Zeit auch ein gewisses Umdenken statt. Im Wald entstan-

    den Konzepte wie z. B. das Alt- und Totholzkonzept, das integrativ auf der ganzen

    Fläche wirken soll wie auch das Konzept des naturnahen Waldbaus.

    In einer ökologisch nachhaltigen Forstwirtschaft ist ja ein Hauptprinzip der Schutz

    der Biodiversität ist und man hat erkannt, dass es nicht ausreicht, ein paar Wald-

    stücke unter Schutz zu stellen. Um die Waldbiodiversität effektiv schützen zu kön-

    nen, bedarf es eines flächendeckenden Konzeptes über verschieden Maßstabs-

    skalen hinweg - für Schutzgebiete, aber v.a. auch für die Matrix/Bestände

    dazwischen (Lindenmayer and Franklin, 2002). Der Schutz eines alten Waldstücks

    mit Habitattradition bedürfe z. B. weniger Fläche, wenn es von ähnlichen Bestän-

    den umgeben sei, aber ein vielfaches mehr, wenn es mitten in einer Kahlschlags-

    landschaft stünde (Harris, 1984). Dies diene auch zur Verdeutlichung der Tatsache,

    dass je höher der Kontrast zwischen aneinanderliegenden Flächen ist, desto größer

    Kernflächen für bestimmte Arten sein müssen, da sonst der sogenannte "Edge-

    Effekt" einsetzt und viel Arten bei zu wenig Kernhabitat verschwinden würden.

    Die Matrix erfüllt v.a. folgende wichtige Aufgaben (Lindenmayer and Franklin,

    2002, Kap. 1):

    o Sie beeinflusst wesentlich die Bewegung von Organismen und damit die

    Konnektivität der Landschaft zwischen Habitaten oder Schutzgebieten. Das

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

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    22

    bedeutet auch, dass eine Verbesserung der Matrix-Qualität negative Effekte

    von Fragmentierung reduzieren helfen kann (Bailey, 2007).

    o Sie stellt einen Puffer für die Schutzgebiete dar und kann, gut gemanagt, we-

    sentlich zur Effektivität des Schutzziels beitragen (z. B. Verringerung negativer

    Edge-Effekt für Waldinnenarten, Schutz vor Störungen, etc.)

    o Sie bietet für viele v.a. kleinere Arten Teil- oder Übergangs-Habitate oder ist "das

    Habitat" (Franklin, 1993). Das sei ein sehr wichtiger Punkt in Naturschutzfragen,

    da diese Arten oft vergessen oder vernachlässigt werden, wie Pilze mit ihren

    Mykorrhizen und bodenbildende Organismen, die den wichtigsten Beitrag zur

    Erhaltung von Ökosystemen beitragen. Sie machen nämlich etwa 90% der Ar-

    tenvielfalt aus. (Franklin, 1993) → Die Matrix dient also als "Prozessfläche" für den

    funktionellen Teil der Biodiversität.

    In europäischen Kulturlandschaften mit ihrer langen Nutzungsgeschichte fällt es oft

    schwer, Matrixstrukturen herauszufiltern. Vielmehr besteht hier die Landschaft aus

    einem Mosaik flächenhafter und linearer Elemente, die in engen Wechselwirkun-

    gen zueinander stehen, wie etwa eine Waldlandschaft als Matrix mit eingestreu-

    ten Rodungsinseln und anderen Landschaftselementen wie Ackerflächen, Wiesen

    oder Siedlungen (Walz, 2012, S. 12). Korridore seien darin Straßen, Wege und Fließ-

    gewässer.

    Umsetzung von Schutzmaßnahmen

    "Jede Form waldbaulichen Handelns wirkt sich auch auf die Lebensräume und

    damit die Artenzusammensetzung eines Waldes aus. Artenförderung ist daher eng

    mit der Waldbewirtschaftung verknüpft." (Magg et al. in FVA, 2016)

    Zur Umsetzung von Konzepten zum Schutz der Biodiversität gehört also eine nach-

    haltige Bewirtschaftung der Wälder in Verbindung mit gezielten Schutz-

    Maßnahmen. Dabei treten u. a. die Frage der Entwicklung der biologischen Vielfalt

    unter solchen Nutzungsbedingungen und, im Zusammenhang damit, die Frage

    nach den schonendsten Nutzungsformen auf (LÖBF, 2005). Um diese und andere

    Fragen beantworten zu können, benötige man zuerst einmal Wissens-Grundlagen,

    darauf aufbauend Indikatoren und dann die zugehörigen Monitoringverfahren, um

    die Wirksamkeit zu überprüfen - dies alles natürlich mit vertretbaren Kosten, heißt es

    weiter.

    ForstBW hat dazu eine eigene Konzeption für den Waldnaturschutz (WNK) entwi-

    ckelt, in der diese Punkte bedacht sind (ForstBW, 2015b). Ihre Inhalte basieren auf

    politischen Vorgaben, den angesprochenen internationalen Verpflichtungen, ge-

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.1 Biotopverbund IM Wald, was bedeutet das und

    wer profitiert davon?

    23

    setzlichen Regelungen, der Naturschutzstrategie Baden-Württemberg und auf dem

    Strategischen Nachhaltigkeitsmanagement, das im Jahr 2010 von ForstBW für den

    Staatswald Baden-Württemberg eingeführt wurde. "Waldwirtschaft wie auch

    Waldnaturschutz sind dabei in höchstem Maße praxis- und handlungsorientiert."

    Die WNK soll verständlich, praxisnah und im Rahmen des Strategischen Nachhal-

    tigkeitsmanagements umsetzbar sein. Außerdem soll sie als konkrete Planungs-

    grundlage und Handlungsanweisung für die Forstleute vor Ort dienen (ForstBW,

    2015b).

    Zusätzlich gibt es noch das AuT-Konzept (Alt- und Totholz) und ein Waldzielarten-

    Konzept von ForstBW (FVA, 2010).

    Viele andere Forstverwaltungen Europas haben ebenfalls ähnliche Konzepte zu

    diesem Thema.

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.2 Wald-Arten und Habitatansprüche

    24

    2.2 Wald-Arten und Habitatansprüche

    Gegenstand von Betrachtungen zum Biotopverbund IM Wald sind natürlich v.a.

    "die" Waldarten. Aber lassen sich solche überhaupt exakt abgrenzen?

    Viele der in Frage kommenden Arten nutzen nämlich im Laufe ihres Lebens oder

    sogar eines einzelnen Tages unterschiedliche Biotoptypen innerhalb ihres Aktions-

    raums (home range) - zur Nahrungsaufnahme, zur Futtersuche, zum Rückzug vor

    Fressfeinden oder zur Jungenaufzucht. Dabei können je nach momentaner Not-

    wendigkeit Habitate mit ganz unterschiedlichen Strukturen oder Deckungsgraden

    aufgesucht werden (McComb, 2015, S. 26; Schiess and Schiess-Bühler, 1997, S. 31).

    Auch gänzlich unterschiedliche Lebensräume (Wasser - Land) werden von man-

    chen Arten bzw. ganzen Familien oder Gattungen (wie z. B. Amphibien) während

    ihres Lebenszyklus benötigt (Noss, 1987). Dabei spricht man von "obligatem Bio-

    topwechsel während oder zwischen spezifischen Entwicklungsphasen und/oder

    obligaten Mehrfachhabitatbindungen" (Baier and Klenke, 2006b).

    Arten nutzen aber oft ein wesentlich breiteres Spektrum von Habitaten, als ihnen

    normalerweise zugestanden würde (Schiess and Schiess-Bühler, 1997, S. 31). Be-

    zeichnungen wie «Streuwiesenart», «Obstgartenart», «Heckenart» usw. würden

    zwar in bestimmten Gegenden den vorherrschenden Lebensraum einer Art richtig

    bezeichnen, wären jedoch zur umfassenden Charakterisierung der Art und ihres

    ökologischen Potentials "oft geradezu irreführend" (Schiess and Schiess-Bühler,

    1997). Genauso verhalte es sich bei der Zuordnung zu «Waldarten».

    Zählen zu diesen nur die relativ wenigen Arten, die auch unter schattigsten Bedin-

    gungen ihren Lebenszyklus absolvieren können? Oder sind es nur die Arten, die in

    einem Wald mit einzelnen Baumlücken, Wegrändern oder kurzfristigen Verjün-

    gungsflächen leben können? Oder meint man hauptsächlich die zahlreichen Ar-

    ten, die die lichten Strukturen wie in ehemaligen Hutewäldern mit vielen alten Ei-

    chen bevorzugen? Oder gehören sogar alle Arten dazu, die ein ausgedehntes

    Auengebiet mit Kies- und Sandinseln, Altläufen, Pioniervegetation, Weichholz- und

    Hartholzauenwald usw. beherbergen kann? In der Literatur finde man, laut der Au-

    toren, tatsächlich alle diese Auffassungen (Schiess and Schiess-Bühler, 1997).

    Die Autoren kommen zu dem Schluss (S.32), dass Sukzession, Dynamik und Nutzung

    Wald und Nicht-Wald mit ihren zugehörigen Lebensgemeinschaften bis zur Unun-

    terscheidbarkeit verschränken. Wo sie scharf getrennt sind, habe man es heute in

    der Regel mit dem Resultat der Rationalisierung und der Intensivierung zu tun.

    Die rationale Trennung zumindest der Begriffe ist, meiner Meinung nach, aber not-

    wendig, um diese Komplexität begreifbar und irgendwie messbar zu machen. Nur

    so können im Anschluss auch Maßnahmen zum Schutz dieser Vielfalt konzipiert und

  • Biotopverbund IM Wald Literaturüberblick

    2.2 Wald-Arten und Habitatansprüche

    25

    umgesetzt werden. Es wird nämlich kaum jemanden geben, der über ein so umfas-

    sendes taxonomisches Wissen verfügt, um die ganze Bandbreite des Artenspekt-

    rums - von Wirbeltieren über Wirbellose bis hin zu den Mikroorganismen - auch nur

    an einem einzelnen Untersuchungsort erfassen zu können (Magurran, 2013), ge-

    schweige denn in Verbindung mit allen synökologischen und geoökologischen Zu-

    sammenhängen.

    Die Zielsetzung dieser Arbeit schränkt diese "unmögliche" Erfassung der gesamten

    Komplexität weiter dadurch ein, das die Analysen der Art-Strukturzusammenhänge

    durch ein Geografisches Informationssystem (GIS) erfolgen und auf "normalen",

    schon existierenden Daten basieren sollen. Diese Daten sind darüber hinaus meist

    nur bis maximal auf die Ebene des Bestandes (1:10.000) verfügbar.

    Deswegen wurde für die Methodik auf die in Kapitel 2.1 beschriebenen Untertei-

    lungen von Noss und der Verknüpfung mit dem Wald von Dieler zurückgegriffen.

    Habitat?

    Habitat beschreibt den spezifischen Lebensraum einer Art mit allen notwendigen

    physischen und biologischen Ressourcen, an dem eine Organismenart in einem

    der Stadien ihres Lebenskreislaufs zu Hause ist (Spektrum, 2001). McComb definiert

    Habitat weiter als ein Set an Ressourcen, das notwendig ist, um eine Population an

    einem Ort über die Zeit hinweg zu tragen (McComb, 2015).

    Die Qual