|
Hartmut Leser: Ein Meilenstein in der Landschaftsökologie
Daniel Schaub
Wie nur wenige Andere hat Hartmut Leser die Entwicklung des Fachgebietes Landschaftsökologie mitgeprägt. Grundlage dazu war sein stetes Bemühen um eine umfassende Darstellung der verschiedenen Forschungsrichtungen innerhalb des Faches. Eine weitere wichtige Eigenschaft, angesichts des sehr komplexen Forschungsgegenstandes, ist Lesers Sinn für das Realisierbare. Dies erfordert klare Vorstellungen über die Untersuchungsziele, die benötigte räumliche und zeitliche Auflösung der Messmethoden sowie die spezifischen Möglichkeiten zur Interpretation der vorhandenen Daten. Ein entsprechend gesamtheitlicher Ansatz findet sich in Lesers Arbeiten zu unterschiedlichen Fragestellungen, beispielsweise der Gliederung naturräumlicher Einheiten, der ökologischen Prozessforschung oder der Landschaftsmodellierung. Erwähnenswert ist auch die grosse Bedeutung dieser Arbeiten für die umweltwissenschaftliche Praxis.
Die Nitratproblematik im Karstgebiet des Gempenplateau. Nitratbelastung und jährliche Nitratfrachten von Trinkwasserquellen in einem Karstgebiet
Christoph Plattner
Die Nitratbelastung im Trinkwasser einiger Karstquellen im Bereich des Gempenplateau sorgt seit längerer Zeit für Schlagzeilen. Am Geographischen Institut Basel wurde deshalb mit hydrologischen und bodenkundlichen Methoden ein Überblick über die momentane Situation der Nitratbelastung erarbeitet, um wirksame Massnahmen zur Entschärfung der Nitratproblematik vorschlagen zu können. Die Nitratauswaschung als Prozess und Verlustgrösse im Stickstoffhaushalt hat sich in den vergangenen Jahren nicht merklich verringert, obwohl bereits viele Landwirtschaftsbetriebe nach den verschärften Richtlinien der Integrierten Produktion (IP) wirtschaften. Es zeichnet sich ab, dass die Nitratproblematik, der Nutzungskonflikt zwischen der ackerbaulichen Nutzung und der Wassergewinnung nur längerfristig, mit parzellenscharf angeordneten Massnahmen und den dafür nötigen wissenschaftlichen Grundlagen befriedigend zu lösen ist.
Bodenerosionsforschung in der chorischen Dimension. Schwebstoffe, Sedimentmuster und Bodenerosion
Christoph Seiberth
Da über den Erosionsprozess und Stoffhaushalt in chorischer Dimension (auf Einzugsgebietsebene) noch wenig bekannt ist, versuchen die aktuellen Forschungsarbeiten der Forschungsgruppe Bodenerosion Basel (FBB) die erosionsrelevanten Prozesse auf Einzugsgebietsebene besser zu verstehen. Dabei zeigte sich, dass erodiertes Material vielmals nicht direkt ereignisbezogen von der erosionbetroffenen Fläche in den Vorfluter eingetragen, sondern meist zwischenakkumuliert und erst bei folgenden Ereignissen remobilisiert und ausgetragen wird. Es zeigte sich auch, dass Stoffumlagerung über weite Strecken fast ausschliesslich in präferentiellen Fliesspfaden stattfindet. Die Ausprägung und Lage der präferentiellen Fliesspfade und Landschaftselemente mit Retentionspotential ist daher für den Erosionsprozess und Stoffhaushalt in chorischer Dimension von entscheidender Bedeutung und der effektive Materialverlust wird stark durch die Anbindung erosionsbetroffener Flächen an die präferentiellen Fliesspfade und das Vorflutersystem beeinflusst. Erst die genaue Kenntnis über das Verhalten der Stoffe entlang der Fliesspfade macht es letztendlich möglich, effiziente Erosionsschutzmassnahmen zu ergreifen, einen maximalen Rückhalt von Nährstoffen auf den Ackerflächen zu erreichen und den unerwünschten Eintrag von Nährstoffen in Gewässerökosysteme zu minimieren. Vergleiche von Stoffaustragsmustern gelöster und partikulärer Stoffe im Vorflutersystem ermöglichen es hierbei, anhand stoffhaushaltlicher Daten Rückschlüsse auf die Stoffquellen, die Austragspfade und das Verhalten der Stoffe zu ziehen.
Bodenerosions- und Stoffhaushaltsmodellierung in der Nordwestschweiz in verschiedenen Dimensionen
Stefan Meier-Zielinski
In der Bodenerosions- und Stoffhaushaltsmodellierung hat sich am Geographischen Institut der Universität Basel in den letzten Jahren ein Wandel in den Forschungsschwerpunkten vollzogen. Neben den weiterhin zahlreichen Untersuchungen im Feld werden vermehrt physikalisch-mathematische sowie auch einfache GIS- (Geographische Informationssysteme) gestützte, empirisch-statistische Modelle zur Beschreibung des Erosions- und des damit verbundenen Stoffhaushaltsgeschehens in den langjährigen Untersuchungsgebieten im Tafeljura und der Hochrheinebene angewendet. Damit werden vor allem die Fliesswege, Reichweiten und Übertrittstellen der Feststoffe in den Agrarökosystemen genauer nachvollzogen, um gezieltere Schutzmassnahmen einleiten zu können. In den unterschiedlichen Skalen kommen dabei verschiedene Modelle zum Einsatz. Modellanwendungen in drei unterschiedlichen Dimensionen und erste Ergebnisse der Simulationen werden vorgestellt.
Digitale Geoökologische Risikokarten. Räumliche Gliederung am Blauen-Südhang (Region Basel)
Marius Menz
Im Feld erhobene Daten zu Boden und Vegetation wurden in ein Geographisches Informationssystem (GIS) importiert und zusammen mit dem Digitalen Höhenmodell des Blauen-Gebietes überlagert. Anschliessend wurden prozessbasierte geoökologische Einheiten ausgegliedert Ä in topischer bis chorischer Dimension. Es resultieren Digitale Geoökologische Risikokarten, aus welchen geoökologische Eignungs- und Planungskarten ableitbar sind, die eine direkte Anwendung in Landwirtschaft und Raumplanung erlauben. Sie können ausserdem als Basis für den Landschaftsschutz dienen.
CO2-Flüsse beim Herbst-Winter-Übergang in einem Jura-Hochmoor
Markus Weber und Christoph Wüthrich
Im Winter 1997/1998 wurden die CO2-Flüsse in einem Jura-Hochmoor gemessen. Das Verhalten von Respiration und Photosynthese während des Herbst-Winter-Überganges sowie die Veränderung der CO2-Flüsse mit den sich verändernden Temperatur- und Wassertafelverhältnissen im Moor waren dabei von besonderem Interesse. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass im Winter selbst bei tiefen Bodentemperaturen eine deutlich messbare mikrobielle Aktivität aufrechterhalten wird und zu einer relevanten CO2-Abgabe an die Atmosphäre führt. Sowohl Zeitpunkt und Intensität der Schneedeckenentwicklung wie auch Wassertafelschwankungen im winterlichen Moor spielen eine grosse Rolle für die Intensität der winterlichen CO2-Austräge. Winterliche CO2-Flüsse von Moorökosystemen sind somit keinesfalls zu vernachlässigen und müssen bei der Modellierung von Kohlenstoffbilanzen auch global miteinbezogen werden.
Tiefenverteilung und zeitliche Dynamik der mikrobiellen Biomasse in biologisch und konventionell bewirtschafteten Böden
Andreas Fliessbach, David Imhof, Thomas Brunner und Christoph Wüthrich
Die vorliegende Untersuchung befasst sich mit dem zeitlichen Verlauf und der Tiefenverteilung der mikrobiellen Biomasse des Bodens in biologisch-dynamisch und konventionell bewirtschafteten Parzellen des Langzeitfeldversuches DOK in Therwil bei Basel. Der Hauptunterschied zwischen biologisch-dynamischem und konventionellem Anbau liegt in der Art der Düngung und im Pflanzenschutz. Sowohl im zeitlichen Verlauf als auch über die Tiefe ergab sich in den Böden für das biologisch-dynamische Verfahren eine höhere Menge an organischer Substanz, eine höhere mikrobielle Biomasse wie auch eine höhere Bodenrespiration. Der Anteil des mikrobiellen Kohlenstoffs (Cmic) am gesamten organischen Kohlenstoffvorrat (Corg) des Bodens war in biologisch-dynamisch bewirtschafteten Böden um 22 % höher als im konventionell bearbeiteten Boden. Dies ist ein Hinweis auf die bessere mikrobielle Verwertbarkeit der organischen Substanz im biologisch-dynamischen Anbau. Die organische Substanz und die mikrobielle Biomasse nahmen mit der Tiefe in beiden Verfahren deutlich ab, während die Bodenatmung kaum einen Tiefengradienten aufwies. In den späten Wintermonaten war die mikrobielle Biomasse beider Verfahren deutlich erhöht, ansonsten blieb die mikrobielle Biomasse im Jahresverlauf weitgehend konstant. Bodenbiologische Kenngrössen, wie der Gehalt an mikrobieller Biomasse und die Bodenrespiration, die als Indikatoren der Bodenfruchtbarkeit diskutiert werden, zeigen, dass sich die biologische Landbewirtschaftung nicht nur auf die bearbeitete Bodenschicht direkt auswirkt, sondern auch auf jene Bodenschichten positiv Einfluss nimmt, die unter dem Pflughorizont liegen.
Der Stoffhaushalt im Winter in Jura-Ökosystemen: Paradoxe Muster unter der Schneedecke
Christa Kempel-Eggenberger, Kaspar F. Studer und Markus Weber
Der Winter wird allgemein als Ruhephase in Ökosystemen aufgefasst. Anhand von Felddaten aus einem Einzugsgebiet und einem Hochmoor wurde die Rolle der Schneedecke im Jura untersucht. Dabei stellte sich heraus, dass beide Untersuchungsgebiete Verhaltensmuster entwickelten, welche der bestehenden Vorstellung einer winterlichen Ruhephase nicht entsprachen. Es ist inzwischen nachgewiesen, dass unter einer Schneedecke im Jura stoffhaushaltliche Prozesse (z.B. Stickstoffmineralisierung) weiterhin ablaufen. In welchem Ausmass gewisse Prozesse (z.B. Nitratauswaschung, CO2-Ausstoss) sogar intensiver als zu anderen Jahreszeiten ablaufen, wird zur Zeit noch untersucht.
Die Ökodiversität der Wässerstellen in den Langen Erlen. Bewirtschaftungsweisen und ökologische Vielfalt im Zusammenhang mit der Basler Trinkwasserversorgung
Luzia Siegrist
Im Rahmen einer mehrjährigen Kooperation zwischen dem Departement Geographie, dem Basler Naturschutz und den Industriellen Werken Basel (IWB) wurde die Ökodiversität der Wässerstellen im Trinkwasserschutzgebiet Lange Erlen, Kanton Basel-Stadt, untersucht. Der Ökodiversität wurden mehrere naturräumliche Faktoren wie Artenvielfalt, Relief, Strahlung und Totholzanteil zugrunde gelegt. Mit den aus den Untersuchungen hervorgegangenen Erkenntnissen konnte ein Massnahmenkatalog erarbeitet werden, der eine Verbesserung der ökologischen Vielfalt innerhalb der Wässerstellen ermöglicht. Weitere Ergebnisse sind eine Liste der in den Bewässerungsfeldern ermittelten Pflanzenarten und deren Vergleich mit anderen Listen des Gebietes einerseits sowie mit Aufnahmen eines rezenten Auengebietes andererseits. Durch diese Vergleiche konnte gezeigt werden, dass die Wässerstellen der IWB wichtige Standorte für Feuchtpflanzen darstellen, die sonst nicht mehr im Gebiet anzutreffen sind. Dennoch können die Wässerstellen bei der heute üblichen Nutzung nicht mit der Artenvielfalt natürlicher Feuchtgebiete konkurrieren.
|
40/3 1999: Die Basler Landschaftsökologie