1) Modern European agricultural landscapes form a patchy mosaic of highly fragmented natural and semi-natural habitat remnants embedded in a matrix of intensively managed agricultural land. In those landscapes many organism frequently cross habitat borders including the crop – non-crop boundary, hereby connecting the biotic interactions of multiple habitat types. Therefore biodiversity and ecosystem functions within habitats are expected to depend on adjacent habitat types and the surrounding landscape matrix. In this thesis the biodiversity of non-crop habitats, and ecosystem services and disservices in crop habitats were studied in the human-dominated agricultural landscape in the district Lower Franconia, Bavaria, Germany. First we examined the effect of adjacent habitat type on species composition, diversity and ecosystem functions in semi-natural calcareous grasslands, a biodiversity-rich habitat of high conservation value (chapter 2 and 3). Second we studied the effect of habitat composition in the landscape on herbivory, biological pest control and yield in oilseed rape fields (chapter 4). 2) We examined the effect of adjacent habitat type on the diversity of carabid beetles in 20 calcareous grasslands using pitfall traps. Half of the grasslands were adjacent to a coniferous forest and half to a cereal crop field. We found different species compositions of carabid beetles depending on adjacent habitat type. In addition calcareous grasslands adjacent to crop fields harboured a higher species richness and activity density but a lower evenness of carabid beetles than calcareous grasslands adjacent to forests. These differences can be explained by the spillover of carabid beetles from the adjacent habitats. After crop harvest carabid beetle activity density in crop fields decreased while in parallel the activity density in the calcareous grasslands adjacent to the crop fields increased, indicating an unidirectional carabid beetle spillover. Our results underline that type and management of adjacent habitats affect community composition and diversity in calcareous grasslands. Therefore nature conservation measures, which focused on the improvement of local habitat quality so far, additionally need to consider adjacent habitat type. 3) In addition to carabid beetle communities we also surveyed predation rates of ground-dwelling predators on the same calcareous grasslands in two study periods (June and late August). As ground-dwelling predators of forests or crop fields can move into adjacent calcareous grasslands we expected different predation rates depending on adjacent habitat type. We exposed in total 32.000 lady bird eggs as prey items on the calcareous grasslands in distances of 5 and 20m from the habitat border. We found higher predation rates on calcareous grasslands adjacent to forests than on calcareous grasslands adjacent to crop fields, but only on cool days. On warm days a very high extent (often 100%) of the exposed prey items were consumed adjacent to both habitat types, which did not allow the detection of possible differences between the adjacent habitat types. Predation rates differed not between the two study periods or the two distances to the habitat edge. The higher predation rates adjacent to forests can be explained by the spillover of ground-dwelling predators from forests into calcareous grasslands. Our results show, that spillover into semi-natural habitats affects ecosystem functioning in addition to species composition and diversity. 4) In chapter 4 of this thesis we examined the effect of spatiotemporal changes in crop cover on pest - natural enemy interactions and crop yields. During two study years we surveyed the abundance of adult and larval pollen beetles, parasitism of pollen beetle larvae by a hymenopteran parasitoid and oilseed rape yields of 36 oilseed rape fields. The surrounding landscape of the fields (1 km radius) differed in the oilseed rape proportion and in the inter-annual change in the oilseed rape proportion since the previous year. We found a dilution effect, i.e. a decreasing abundance with increasing oilseed rape proportions, for pollen beetle larvae and parasitoids in both study years and for adult pollen beetles in one study year. Oilseed rape yields increased with increasing oilseed rape proportions. Inter-annual changes in oilseed rape proportions led to inter-annual crowding and dilution effects for pollen beetles, but had no effect on parasitism or yield. Our results indicate the potential to reduce pest loads and increase yields in intensively managed oilseed rape fields by a coordinated management of the spatiotemporal oilseed rape cover in the landscape. 5) In summary, we showed in this thesis that the biodiversity and functioning of crop and non-crop habitats within agricultural landscapes is affected by the spillover of organisms and thus by the habitat composition in the close surrounding and in the broader landscape context. Spillover affects also ecosystem services and disservices and therefore crop productivity. Thereby the spatial and temporal variation of specific crop types in the landscape can be of particular importance for crop yields. Thus a coordinated landscape wide management can help to optimize both biodiversity conservation and the delivery of ecosystem services and thus crop yields. Future studies integrating landscape effects across several ecosystem functions, multiple taxonomic groups and different crop types are necessary to develop definite landscape management schemes. / 1) Heutige europäische Agrarlandschaften bestehen aus einem Mosaik stark fragmentierter natürlicher und halbnatürlicher Habitate, die in eine Matrix aus intensiv bewirtschafteten Agrarflächen eingebettet sind. In solchen Landschaften überqueren Organismen häufig Habitatgrenzen, einschließlich der Grenze zwischen Agrar- und Nichtagrarhabitaten. Dabei verknüpfen sie die biotischen Interaktionen der verschiedenen Habitate miteinander. Deshalb ist zu erwarten, dass die Diversität und die Ökosystemfunktionen in Habitaten auch von den Nachbarhabitaten und der umgebenden Landschaft beeinflusst werden. In der vorliegenden Arbeit untersuchten wir die Diversität halbnatürlicher Habitate sowie die Ökosystemdienstleistungen in Agrarhabitaten im Bezirk Unterfranken in Bayern, Deutschland. Zum einen untersuchten wir den Einfluss von zwei verschiedenen Nachbarhabitattypen auf die Artenzusammensetzung, die Diversität und die Ökosystemfunktionen in halbnatürlichen Kalkmagerrasen, einem sehr artenreichen Habitat mit hohem Naturschutzwert (Kapitel 2 und 3). Zum anderen untersuchten wir den Einfluss der Habitatzusammensetzung in der Landschaft auf die Herbivorie, die biologische Schädlingskontrolle und den Ertrag in Rapsfeldern (Kapitel 4). 2) Mit Hilfe von Barberfallen untersuchten wir den Einfluss von zwei benachbarten Habitattypen auf die Diversität von Laufkäfern in 20 Kalkmagerrasen. Die Hälfte der Kalkmagerrasen grenzte an einen Nadelwald, die andere Hälfte an einen Getreideacker. Wir fanden unterschiedliche Artenzusammensetzungen der Laufkäfer in Abhängigkeit vom Nachbarhabitat. Außerdem fanden wir auf den Kalkmagerrasen neben Getreideäckern einen höheren Artenreichtum und eine höhere Aktivitätsdichte sowie eine geringere Evenness der Laufkäfer als auf den Kalkmagerrasen neben Nadelwäldern. Diese Unterschiede können durch den spillover von Laufkäfern aus den zwei unterschiedlichen Nachbarhabitaten erklärt werden. Nach der Getreideernte sank die Aktivitätsdichte der Laufkäfer auf den Getreideäckern und stieg parallel in den benachbarten Kalkmagerrasen an. Das weist auf einen einseitig gerichteten Spillover der Laufkäfer vom Acker auf die Kalkmagerrasen nach der Getreideernte hin. Unsere Ergebnisse zeigen, dass sowohl der Habitattyp als auch das Management benachbarter Habitate die Artenzusammensetzung und die Diversität auf Kalkmagerrasen beeinflusst. Daher sollten Naturschutzmaßnahmen, welche sich bisher nur auf die Verbesserung der lokalen Habitatqualität konzentrierten, zusätzlich den Habitattyp und das Management benachbarter Habitate berücksichtigen. 3) Neben der Zusammensetzung der Laufkäfergemeinschaften untersuchten wir auf den gleichen Kalkmagerrasen die Prädationsraten von auf dem Boden lebenden Prädatoren in zwei Untersuchungszeiträumen (Juni und Ende August). Da Prädatoren benachbarter Wälder oder Äcker auch in Kalkmagerrasen eindringen können, erwarteten wir unterschiedliche Prädationsraten in Abhängigkeit vom Nachbarhabitat. Wir brachten insgesamt 32.000 Marienkäfereier als Beute auf den Kalkmagerrasen aus. Die Eier wurden in Distanzen von 5 m und 20 m zur Habitatgrenze exponiert. Wir fanden höhere Prädationsraten auf den Kalkmagerrasen neben Wäldern als auf denen neben Äckern, allerdings nur an kühlen Tagen. An warmen Tagen wurden die exponierten Eier neben beiden Nachbarhabitaten zu sehr hohen Anteilen (oft zu 100%) konsumiert, was es nicht ermöglichte potentielle Unterschiede zwischen den beiden Nachbarhabitattypen zu ermitteln. Wir fanden keine Unterschiede in den Prädationsraten zwischen den beiden Untersuchungszeiträumen oder zwischen den zwei Distanzen zur Habitatgrenze. Die höheren Prädationsraten auf Kalkmagerrasen neben Wäldern an kühlen Tagen können durch den spillover von am Boden lebenden Prädatoren aus den Wäldern in die Kalkmagerrasen erklärt werden. Unsere Ergebnisse zeigen, dass Spillover in halbnatürliche Habitate neben der Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft auch Ökosystemfunktionen beeinflussen kann. 4) In Kapitel 4 dieser Arbeit untersuchten wir den Einfluss von räumlichen und zeitlichen Änderungen in der Rapsanbaufläche auf die Interaktionen zwischen Schädlingen und natürlichen Gegenspielern sowie auf Erträge. Dazu untersuchten wir in zwei Jahren auf insgesamt 36 Rapsfeldern die Abundanz adulter und larvaler Rapsglanzkäfer, Parasitierungsraten von Rapsglanzkäferlarven durch eine Schlupfwespe und Rapserträge. Die Landschaften im 1km Radius um die Rapsfelder unterschieden sich im Rapsanteil und in der Änderung des Rapsanteils seit dem Vorjahr. Wir fanden Verdünnungseffekte, d.h. eine sinkende Abundanz mit zunehmendem Rapsanteil, für Rapsglanzkäferlarven und Parasitoide in beiden Untersuchungsjahren und für adulte Rapsglanzkäfer in einem Untersuchungsjahr. Rapserträge stiegen mit höheren Rapsanteilen in der Landschaft. Eine Vergrößerung des Rapsanteils seit dem Vorjahr führte zu einer Verdünnung der Rapsglanzkäferpopulationen auf der vergrößerten Rapsfläche und eine Verringerung des Rapsanteils zur Konzentration auf der verkleinerten Rapsfläche. Die zeitliche Änderung des Rapsanteils hatte aber keinen Einfluss auf die Parasitierungsrate oder den Ertrag. Unsere Ergebnisse unterstreichen das Potential durch Management der räumlichen und zeitlichen Verteilung der Rapsanbaufläche Schädlingsdichten verringern und Rapserträge erhöhen zu können. 5) Zusammenfassend zeigt die vorliegende Arbeit, dass die Biodiversität und die Funktionen von Agrar- und Nichtagrarhabitaten in Agrarlandschaften durch den Spillover von Organismen und folglich durch die Habitatzusammensetzung in der unmittelbaren und weiteren Umgebung bestimmt werden. Spillover beeinflusst dabei auch Ökosystemdienstleistungen und daher die Produktivität in der Landwirtschaft. Die räumliche und zeitliche Variation der Anbaufläche einzelner Anbaufrüchte hat dabei eine besondere Bedeutung für landwirtschaftliche Erträge. Daher kann ein koordiniertes Landschaftsmanagement helfen, sowohl die Biodiversität in der Landschaft als auch die Produktivität von Agrarhabitaten zu optimieren. Um konkrete Landschaftsmanagementpläne entwickeln zu können, sind weitere Studien, die gleichzeitig mehrere Ökosystemfunktionen, verschiedene taxonomische Gruppen und unterschiedliche Anbaufrüchte untersuchen, nötig.

Die Jahrestagung 2013 der deutschen Sektion der International Assiciation for Landscape Ecology (IALE) fand vom 10.-12.Oktober 2013 in Dresden statt. Motto der Tagung mit circa 70 Teilnehmern war "Vielfältige Landschaften: Biodiversität, Ökosystemdienstleistungen und Lebensqualität". Der Tagungsband entält die Kurzfassung der ca. 30 Tagungsbeiträge und 20 Poster.

Die Jahrestagung 2013 der deutschen Sektion der International Assiciation for Landscape Ecology (IALE) fand vom 10.-12.Oktober 2013 in Dresden statt. Motto der Tagung mit circa 70 Teilnehmern war "Vielfältige Landschaften: Biodiversität, Ökosystemdienstleistungen und Lebensqualität". Der Tagungsband entält die Kurzfassung der ca. 30 Tagungsbeiträge und 20 Poster.:FACHBEITRÄGE ANGELA LAUSCH, STEFFEN ZACHARIAS, ULRIKE WERBAN: Eignung der Fernerkundung zur Ableitung von räumlichen Vegetationsmustern als Funktion von Bodencharakteristik und Bodenfeuchte .................................................................. 7 JÜRGEN BREUSTE, AISA HENSEKE: Potenziale und Probleme der Anpassung an den Klimawandel durch Ökosystemdienstleistungen der Stadtvegetation – Das Beispiel Linz, Österreich ............................................................. 9 JULIANE MATHEY, STEFANIE RÖßLER: Ökosystemdienstleistungen von grünen Brachflächen in Städten – methodische Ansätze und planerische Umsetzung ............................................................................................................................... 11 PETER WERNER: Neue Herausforderungen für Biodiversitätsstrategien in Städten ......................................................... 12 DAGMAR HAASE: Urbane Ökosystemdienstleistungen in europäischen Städten – wo stehen wir? .................................. 13 GEORG SCHILLER, MICHAEL HOLFELD: Flächenbezogene Bewertung des potenziellen Bedarfs oberflächennaher Rohstoffe ......................................................................................................................................................................... 14 NEELE LARONDELLE, DAGMAR HAASE: Generische Landbedeckungs- und -nutzungsklassifikation zur Reduktion der Unsicherheit bei der Ableitung von Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen: der Vergleich Berlin und New York City (NYC) ............................................................................................................................................................................... 15 NADJA KABISCH, DAGMAR HAASE: Gerecht verteilt? Urbane Grünflächen in Berlin. .......................................................... 16 LINDA HEUCHELE, GERD LUPP, CHRISTINA RENNER, WERNER KONOLD, DOMINIK SIEGRIST: Tourismusregionen als Modellregionen zur Entwicklung von Anpassungsstrategien im Kontext Biologische Vielfalt, Tourismus und Klimawandel – Das Beispiel Südschwarzwald ......................................................................................................................................... 17 ULRICH WALZ, ELISA MICHEL, RALF-UWE SYRBE: Biodiversität und Landschaftsstruktur – Arten und Landschaftsvielfalt ........................................................................................................................................................................................ 18 MICHAEL GLEMITZ, R. PLATEN, R. KRECHEL, J. KONRAD, F.WAGENER: Welche Beiträge können streifenförmige Energiegehölze zur biotischen Aufwertung von Arglandschaften liefern? – Ergebnisse aus dem Beispielsvorhaben Scheyern ........................................................................................................................................................................ 20 CHRISTIAN ALBERT, CHRISTOPH GÖRG: Herausforderungen und Möglichkeiten für ein Nationales Ökosystem Assessment in Deutschland – Zwischenergebnisse einer Sondierungsstudie ................................................................................... 21 FRANZISKA NYCH, ECKEHARD-GUNTER WILHELM, SUSANNE WINTER: Vegetationsökologische Untersuchung von Waldrändern in Ostsachsen .......................................................................................................................................... 22 ECKEHARD-GUNTER WILHELM, FRANZISKA NYCH, SUSANNE WINTER: Zur Phytodiversität in Kurzumtriebsplantagen ... 24 SUSANNE FRANK, CHRISTINE FÜRST, KATRIN PIETZSCH: Bewertung forstlicher und landwirtschaftlicher Managementstrategien mit Fokus auf holzartige Biomasse .......................................................................................... 26 VIKTORIA MADER, DANIELA FIEDLER, KLAUS BIRKHOFER, VOLKMAR WOLTERS, EVA DIEHL: Einfluss von lokaler Bewirtschaftung und Landschaftskontext auf netzbauende Spinnen und deren Potenzial zur biologischen Schädlingskontrolle ...................................................................................................................................................... 27 PAUL SCHULZE, CLAUDIA SCHRÖDER, VERA LUTHARDT, JUTTA ZEITZ: Ein Entscheidungs-unterstützungssystem zur torferhaltenden Bewirtschaftung organischer Böden ................................................................................................... 28 SIMONE BEICHLER, SONJA DEPPISCH: Was leistet ihre Stadt heute, und morgen? – Partizipative Erhebung von kulturellen Ökosystemdienstleistungen in Rostock ...................................................................................................... 29 JÖRG PRIES: Die ÖDL-App – neue Smartphoneanwendung zur Erfassung von Ökosystemdienstleistungen ............... 31 KAROLINE BRANDT, MICHAEL GLEMNITZ, STEPHANIE KRÄMER: Der Einfluss der Umgebungsstruktur und des landwirtschaftlichen Managements auf das Vorkommen von Blütenbesuchern in der Agrarlandschaft? ...................... 32 FRANK ROSER: Modellierung einer landesweiten Planungsgrundlage für das Schutzgut Landschaftsbild in Baden-Württemberg ............................................................................................................................................................... 33 TILL HERMANNS, KATHARINA HELMING: Nachhaltigkeitsbewertung zukünftiger Land- und Wassermanagementstrategien ……................................................................................................................................................................................ 35 OLAF BASTIAN, RALF-UWE SYRBE: Mehrwert Natur Osterzgebirge - Werte und Leistungen ausgewählter Ökosysteme .. 37 RALF-UWE SYRBE, OLAF BASTIAN, KARSTEN GRUNEWALD: Ökosystemdienstleistungen und Energiewende – Leistungen von AgrarÖkosystemen im Landkreis Görlitz …............................................................................................................. 38 KARSTEN GRUNEWALD, OLAF BASTIAN, A. KOROSHEV: Bedeutung des Geosystem- und Landschafts-konzepts für die Erfassung und Bewertung von Ökosystemdienstleistungen. Review und Anwendungsperspektiven in Deutschland und Russland ..................................................................................................................................................................... 39 MARKUS LEIBENATH, PETER WIRTH: Widerspiegelung der Energiewende und ihrer Wirkungen auf die Landschaft anhand von Landesentwicklungsplänen in Sachsen ................................................................................................................ 40 JOCHEN A. G. JAEGER, CHRISTIAN SCHWICK, FELIX KIENAST: Ist die Zersiedelung Europas unvermeidbar? Von der Messung zur Vermeidung….......................................................................................................................................... 41 JOCHEN A. G. JAEGER, MEGAN DESLAURIERS,ADRIENNE ASGARY: Messung der Konnektivität städtischer Grünflächen als Indikator im City Biodiversity Index (CBI) …................................................................................................................. 43 MARTINA ARTMANN: Straßenverkehrslärm im Siedlungsbereich – Gemeinden entlang von Autobahnen im Spannungsfeld ökonomischer, ökologischer und sozialer Interessen ….............................................................................................. 45 FELIX MÜLLER, BENJAMIN BURKHARD: Ökosystemleistungen als integratives Konzept für das Landschaftsmanagement............................................................................................................................................ 46 POSTERBEITRÄGE KENNETH ANDERS, LARS FISCHER: Werbung für Ecosystem Services ........................................................................ 49 JANA GEVERS, MICHAEL GLEMNITZ, TOKE T. HǾYE, CHRIS J. TOPPING, BORIS SCHRÖDER: Biotische Effekte eines zunehmenden Maisanbaus in unterschiedlichen Landschaftstypen …........................................................................ 50 ANDREA FRÜH-MÜLLER, FRED JOPP, VOLKMAR WOLTERS: Analyzing soil- and water related ecosystem services in cultural landscapes ................................................................................................................................................................ 52 JAN THIELE, SASCHA BUCHHOLZ, JENS SCHIRMEL: Diversity of carabids, spiders and vascular plants in agricultural landscapes: at local and landscape scales in relation to connectivity of semi-natural habitat networks .................................................................................................................................................................................... 53 JOCHEN A. G. JAEGER, LUIS F. MADRIÑÁN, CHRISTIAN SCHWICK, TOMAS SOUKUP,FELIX KIENAST: Socio-economic drivers of landscape fragmentation in Europe ........................................................................................................................ 54 NAGHMEH NAZARNIA, CHRISTIAN SCHWICK, JOCHEN A. G. JAEGER: Comparison of the increase in urban sprawl in the metropolitan areas of Montréal, Québec, and Zurich: How do they differ, and why? ................................................................................................................................................................................... 56 UNDINÉ-CELESTE THOMPSON, JEAN-FRANÇOIS MARSAN, BASTIEN FOURNIERPEYRESBLANQUES,CHANTAL FORGUES, ANITA OGAA, JOCHEN A. G. JAEGER: Using Compliance Analysis for PPP to bridge the gap between SEA and EIA: Lessons from the Turcot Interchange reconstruction in Montréal ..................................................................................................... 58 ROGER KELLER: Bedeutung und Wahrnehmung kultureller Ökosystemleistungen in der Schweiz – Überprüfung der Anwendbarkeit des Konzepts der Ökosystemleistungen für die Biodiversitäts- und Landschaftspolitik........................................................................................................................................................ 59 RALF SAUERBREI, KLEMENS EKSCHMITT, VOLKMAR WOLTERS, THOMAS K. GOTTSCHALK Increased energy maize production reduces farmland bird diversity .................................................................................................................. 61 CHRISTIAN STEIN, ULRICH WALZ: Indicators of hemeroby for land use monitoring in Germany .................................. 62 ANNA BUGEY, UTA STEINHARDT, HEIDE STEPHANI-PESSEL: Abwasser auf neuen Wegen Zukunftsfähige Schmutzwasserentsorgung im ländlichen Raum am Beispiel einer Gemeinde in der Uckermark (Brandenburg) .......... 64 MILENA MARTINSEN, PATHRICK THUR, SVEN KNOTHE, RALF ULLRICH, CLAUDIA HENZE, UTA STEINHARDT: Klimaadaptierte Regionalplanung – Aber wie? ...................................................................................................................................... 66 JENNIFER NAGEL, UTA STEINHARDT: Nachhaltige Landwirtschaft planerisch steuern? ............................................... 68 UTA STEINHARDT, INKA SCHWAND: Entwicklung von Szenarien – ein Prozess mit Unsicherheiten, Expertenwissen und Zukunftsideen auf dem Weg zu einer nachhaltigen Landnutzung…............................................................................ 70 ANJA MÜLLER, BENJAMIN BURKHARD, FELIX MÜLLER: Anwendung eines Bewertungskonzeptes für Ökosystemleistungen am Beispiel der Darss-Zingster Boddenkette …............................................................................................................ 72 M. KANDZIORA, U. SCHLEUß, F. MÜLLER: Verwendung von Bodendaten zur Ableitung von Regulierungsleistungen im Bereich der Bornhöveder Seenkette ……...................................................................................................................... 73 ANNEGRET HAASE, DAGMAR HAASE, DIETER RINK: Der Einfluss städtischer Schrumpfung auf urbane Ökosystemdienstleitungen – Synergien und Konflikte ................................................................................................ 74 PEER VON DÖHREN, DAGMAR HAASE: Urban Ecosystem Disservices ........................................................................... 75 OLAF BASTIAN, RALF-UWE SYRBE, BIRGIT KOCHAN, SYLKE STUTZRIEMER: Mehrwert Natur Osterzgebirge: Ökosystemdienstleistungen erkennen, bewerten und kommunizieren ...................................................................... 76 ANDREAS TRÄNKNER: Positive Effekte eines unwirtlichen Lebensraumes – die Heideart Lycophotia porphyrea (Lepidoptera: Noctuidae) in der Wanderdünenlandschaft auf Sylt...............................................................................77 MIKE HÖLZEL, MELANIE FORKER, CLAUDIA WALCZAK, MARITA ZIEVERINK: Erprobungs- und Entwicklungsvorhaben Grünlandverbund Oelsen (Osterzgebirge), Phase II ....................................................................................................78

Große unzerschnittene, verkehrsarme Räume (UZVR) sollen möglichst vor weiterer Inanspruchnahme durch Siedlung und Verkehr geschützt werden. Die in dem Bericht dargestellten Ergebnisse bilden die Grundlage für eine neue raumordnerische Zielsetzung im Landesentwicklungsplan 2013 zum Schutz der UZVR. Dazu wurden diese für das Gebiet des Freistaates Sachsen erstmals nach der in der Länderinitiative Kernindikatoren (LIKI) abgestimmten Methodik (LIKI-/UMK Kernindikator Nr. 10) ermittelt. In die Berechnung der UZVR fließen neben Informationen zum Verkehrsnetz und zu den Siedlungsflächen auch Daten zur Verkehrsbelegung der Straßen ein. Der Bericht enthält außerdem eine Analyse der Entwicklung der UZVR im Freistaat Sachsen.

Die Landschaften Mitteleuropas sind das Resultat einer langwierigen Geschichte menschlicher Landnutzung mit ihren unterschiedlichen, z.T. konkurrierenden Nutzungsansprüchen. Durch eine überwiegend intensive Beanspruchung haben die direkten und indirekten Auswirkungen der Landnutzung in vielen Fällen zu Umweltproblemen geführt. Die Disziplin der Landschaftsökologie hat es sich zur Aufgabe gemacht, Konzepte für eine nachhaltige Nutzung der Landschaft zu entwickeln. Eine wichtige Fragestellung stellt dabei die Abschätzung der möglichen Folgen von Landnutzungsänderungen dar.<br /> Für die Analyse der relevanten Prozesse in der Landschaft werden häufig mathematische Modelle eingesetzt, welche es erlauben die Landschaft unter aktuellen Verhältnissen oder hinsichtlich veränderter Rahmenbedingungen zu untersuchen. Die hypothetische Änderung der Landnutzung, die als Landnutzungsszenario bezeichnet wird, verkörpert eine wesentliche Modifikation der Rahmenbedingungen, weil Landnutzung maßgeblich Einfluss auf die natürlichen Prozesse der Landschaft nimmt. Während die Antriebskräfte einer solchen Änderung überwiegend von sozio-ökonomischen und politischen Entscheidungen gesteuert werden, orientiert sich die exakte Verortung der Landnutzungsänderungen an den naturräumlichen Bedingungen und folgt z.T. erkennbaren Regeln. Anhand dieser Vorgaben ist es möglich, räumlich explizite Landnutzungsszenarien zu entwickeln, die als Eingangsdaten für die Modellierung verschiedener landschaftsökologischer Fragestellungen wie z.B. für die Untersuchung des Einflusses der Landnutzung auf den Wasserhaushalt, die Erosionsgefahr oder die Habitatqualität dienen können. <br /> <br /> Im Rahmen dieser Dissertation wurde das rasterbasierte deterministische Allokationsmodell luck (Land Use Change Scenario Kit) für die explizite Verortung der Landnutzungsänderungen entwickelt. Es basiert auf den in der Landschaftsökologie üblichen räumlichen Daten wie Landnutzung, Boden sowie Topographie und richtet sich bei der Szenarienableitung nach den Leitbildern der Landschaftsplanung. Das Modell fußt auf der Hypothese, dass das Landnutzungsmuster als Funktion seiner landschaftsökologischen Faktoren beschrieben werden kann. Das Veränderungspotenzial einer Landnutzungseinheit resultiert im Modell aus einer Kombination der Bewertung der relativen Eignung des Standortes für die jeweilige Landnutzung und der Berücksichtigung von Standorteigenschaften der umliegenden Nachbarn. Die Durchführung der Landnutzungsänderung im Modell ist iterativ angelegt, um den graduellen Prozess des Landschaftswandels nachvollziehen zu können.<br /> Als Fallbeispiel für die Anwendung solcher räumlich expliziten Landnutzungsszenarien dient die Fragestellung, inwieweit Landnutzungsänderungen die Hochwasserentstehung beeinflussen. Um den Einfluss auf die Hochwasserentstehung für jede der Landnutzungskategorien &ndash; bebaute, landwirtschaftlich genutzte und naturnahe Flächen &ndash; abschätzen zu können, wird im Landnutzungsmodell luck exemplarisch für jede Kategorie ein Teilmodell für die Veränderung von Landnutzung angeboten: <br /> 1) Ausdehnung der Siedlungsfläche: Dieses Teilmodell fußt auf der Annahme, dass sich Siedlungen nur in direkter Nachbarschaft bereits bestehender Bebauung und bevorzugt entlang von Entwicklungsachsen ausbreiten. Steile Hangneigungen stellen für potenzielle Standorte ein Hemmnis bei der Ausbreitung dar. <br /> 2) Stilllegung von Grenzertragsackerflächen: Gemäß der Hypothese, dass sich die Stilllegung von Ackerflächen an der potenziellen Ertragsleistung der Standorte orientiert, werden in diesem Teilmodell alle Ackerstandorte dahingehend bewertet und die Flächen mit der geringsten Leistungsfähigkeit stillgelegt. Bei homogenen Gebietseigenschaften werden die Stilllegungsflächen zufällig auf die Ackerfläche verteilt.<br /> 3) Etablierung von Schutzgebieten in Ufer- und Auenbereichen: Ausgehend von der These, dass sich entlang von Flüssen sensible Flächen befinden, deren Schutz positive Folgen für das Leistungsvermögen der Landschaft haben kann, werden in diesem Teilmodell schützenswerte Ufer- und Auenbereiche auf derzeit landwirtschaftlich genutzten Flächen ausgewiesen. Die Größe der Schutzgebietsfläche orientiert sich an der Morphologie der umgebenden Landschaft.<br /> <br /> Die drei Teilmodelle wurden hinsichtlich der implizierten Hypothesen mit vielen unterschiedlichen Ansätzen validiert. Das Resultat dieser intensiven Analyse zeigt für jedes Teilmodell eine zufriedenstellende Tauglichkeit. <br /> Die Modellierung der Landnutzungsänderungen wurden in drei mesoskaligen Flusseinzugsgebieten mit einer Fläche zwischen 100 und 500 km&#178; durchgeführt, die sich markant in ihrer Landnutzung unterscheiden. Besonderer Wert wurde bei der Gebietsauswahl darauf gelegt, dass eines der Gebiete intensiv landwirtschaftlich genutzt wird, eines dicht besiedelt und eines vorwiegend bewaldet ist. <br /> Im Hinblick auf ihre Relevanz für die vorliegende Fragestellung wurden aus bestehenden Landnutzungstrends die Szenarien für (1) die prognostizierte Siedlungsfläche für das Jahr 2010, (2) die möglichen Konsequenzen des EU-weiten Beschlusses der Agenda 2000 und (3) die Novelle des Bundesnaturschutzgesetzes aus dem Jahr 2001 abgeleitet.<br /> Jedes Szenario wurde mit Hilfe des Modells auf die drei Untersuchungsgebiete angewendet. Dabei wurden für die Siedlungsausdehnung in allen drei Gebieten realistische Landnutzungsmuster generiert. Einschränkungen ergeben sich bei der Suche nach Grenzertragsstilllegungsflächen. Hier hat unter homogenen Gebietseigenschaften die zufällige Verteilung von Flächen für die Stilllegung zu einem unrealistischen Ergebnis geführt. Die Güte der Schutzgebietsausweisung ist maßgeblich an die aktuelle Landnutzung der Aue und die Morphologie des Geländes gebunden. Die besten Ergebnisse werden erzielt, wenn die Flächen in den Ufer- und Auenbereichen mehrheitlich unter derzeitiger Ackernutzung stehen und der Flusslauf sich in das Relief eingetieft hat.<br /> Exemplarisch werden für jeden Landnutzungstrend die hydrologischen Auswirkungen anhand eines historischen Hochwassers beschrieben, aus denen jedoch keine pauschale Aussage zum Einfluss der Landnutzung abgeleitet werden kann.<br /> Die Studie demonstriert die Bedeutung des Landnutzungsmusters für die natürlichen Prozesse in der Landschaft und unterstreicht die Notwendigkeit einer räumlich expliziten Modellierung für landschaftsökologische Fragestellungen in der Mesoskala. / Today&prime;s landscapes in Central Europe are the result of a long history of land-use, which is characterised by many different demands. The immediate and long-term consequences of predominantly intensive land-use have led to environmental problems in many cases. Therefore it is necessary to develop strategies for the maintenance of landscape efficiency which take into account the different claims of utilisation. In this context the estimation of possible impacts of land-use changes represents an important statement of problem. <br /> For the analysis of the relevant processes within the landscape, it is common to apply mathematical models. Such models enable the investigation of the landscape under current conditions or with regard to modified boundary conditions. A hypothetic alteration of land-use, which is termed as land-use scenario, represents a substantial modification of the boundary conditions, because land-use exerts a strong influence on the natural processes of the landscape. While the driving forces are predominantly governed by socio-economical and political decisions, the exact location of land-use changes within the landscape mainly depends on the natural conditions and follows partly transparent rules. With these presumptions it is possible to develop land-use scenarios, which can serve as input data for the modelling of different questions of landscape ecology such as the influence of land-use on the water balance, the danger of erosion or the quality of habitat characteristics. <br /> In the context of this thesis the grid-based deterministic allocation model luck (Land Use Change Scenario Kit) for the allocation of land-use changes was developed. It is based upon the types of spatial data, which are commonly used in landscape ecology, such as information on land-use, soils as well as topography. The derivation of scenarios follows the approaches of landscape planning. The model is based upon the hypothesis, that land-use structure can be described as a function of its landscape ecological factors. The potential of a site to become subject to land-use changes, results from a combination of its local qualities and the site characteristics of its neighbourhood. Land-use change is realised iteratively in order to simulate the gradual process of changes in the landscape.<br /> The influence of land-use changes on flood generation serves as a case study to demonstrate the need for spatial explicit land-use scenarios. For each land-use category &ndash; built up areas, agriculturally used areas and natural/semi-natural land &ndash; the model luck offers a submodel for investigating the effect of land-use changes on flood generation: <br /> <br /> 1) Expansion of settlement area: This submodel is based upon the assumption that settlements spread only in the neighbourhood of already existing built-up areas and preferentially along infrastructural axes of development. Steep slopes inhibit the spreading on potential locations.<br /> 2) Set-aside of marginal yield sites under agricultural use: Setting-aside of arable land is based on the hypothesis that the selection of arable land to be set-aside depends on the potential yield efficiency of the locations. Within this submodel all fields under agricultural use are valued to that effect and the ones with the least productive efficiency are selected as set-aside locations. In case of homogeneous area qualities the set-aside locations are selected randomly. <br /> 3) Establishment of protected areas in waterside and ripearian areas: This submodel takes into consideration that the protection of sensitive areas along the river courses may have positive consequences for the efficiency of the landscape. Therefore this submodel establishes protection zones on waterside and ripearian sites under currently agricultural use, that might be of value for nature conservation. The size of the protection area depends on the morphology of the surrounding landscape. <br /> <br /> The three submodels were validated with respect to the implied hypotheses by the help of many different approaches. The result of this intensive analysis shows a satisfying suitability for each of the submodels.<br /> <br /> The simulation of land-use changes was carried out for three mesoscale river catchments with an area between 100 and 500 km&#178;. Special attention was paid to the fact that these areas should be markingly different in their land-use: One study area is predominantly under intensive agricultural use, one is densely populated and the third one is covered by forest in large parts of the area. <br /> With regard to their relevance to the onhand question from existing land-use trends scenarios were derived for the prognosed settlement area for the year 2010, for the possible consequences of the EU-wide agreement of Agenda 2000 and for the amending federal conservation law dating to the year 2001, which enhances the enlargement of protected areas. <br /> Each scenario was applied to the three study areas utilizing the model luck. For the expansion of the settlement areas in all three study areas realistic land-use patterns were generated. Limitations arose only in the context of the search for marginal yield fields. Here, the random distribution of areas to be set-aside under homogeneous conditions led to unrealistic results. The quality of the establishment of protected areas in waterside and ripearian areas is substantially bound to current land-use and the morphology of the area. The best results for this submodel are achieved if waterside and ripearian areas are mainly arable land and if the river has lowered its course into the morphology. <br /> The hydrological consequences are described exemplarily for each land-use trend with a historical flood event. The interpretation of the hydrographs does not allow global statements about the influence of land-use. <br /> The study demonstrates the significance of land-use pattern for the natural processes in the landscape and underlines the necessity of spatially explicit modelling for landscape ecological questions at the mesoscale.

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La géodiversité en tant qu’interprétation géographique de la diversité spatiale de la surface terrestre, peut être définie comme la diversité morphologique des milieux dits naturels, voire comme une diversité des paysages si l’on considère ces derniers comme un ensemble d’objets matériels. Afin de combler des lacunes théoriques et l’absence d’un regard multilinguistique et pluriculturel sur la géodiversité, ce travail s’insérant dans la recherche fondamentale géographique, met en lumière et différencie les notions de géodiversité et de diversité paysagère en langue française, allemande et anglaise, tout en explorant de façon empirique une question primordiale : comment mesurer la géodiversité, interprétée comme une diversité mésologique et paysagique tenant compte des structures verticales et horizontales de la diversité spatiale ? La géodiversité dite globale ne doit pas être confondue avec une géodiversité interprétée de façon géologique: elle prend en effet en compte les éléments biotiques autant que les éléments abiotiques et intègre l’anthropisation des milieux, sans séparer le minéral et le vivant, le naturel et l’artificiel. Dans une approche systémique, on peut considérer que les structures spatiales des milieux, leur morphologie, reflètent leur fonctionnement et leur dynamique et elles permettent de différencier ces milieux pour caractériser leur géodiversité. Saisie simultanément par une approche intégrée des milieux et par des relevés pédologiques et floristiques davantage disciplinaires, les composantes et enceintes des milieux relèvent de plusieurs niveaux organisationnels de la diversité. Le volet empirique de ce travail de recherche explore, par une démarche multiscalaire, la géodiversité du Massif du Madres –Coronat situé dans la partie orientale, franco-catalane, des Pyrénées. Sur le site d’intérêt communautaire« Massif de Madres-Coronat » la diversité des milieux se trouve accentuée par une variété des roches, des formes du relief, par un étagement bioclimatique et une utilisation des sols différenciée. Les relevés de terrain permettent d’étudier la diversité mésologique (ou diversité des milieux) et de mettre en évidence les relations entre géodiversité et phytodiversité. La cartographie des unités paysagiques élémentaires, les géons, mis en évidence par photo-interprétation, illustre la mosaïque des milieux et la diversité des structures spatiales latérales qu’on peut qualifier de diversité paysagique. Les indices de diversité et l’analyse exploratoire des données multivariées appliqués aux données mésologiques et paysagiques contribuent à la caractérisation de la géodiversité du massif. Ils mettent en évidence une diversité mésologique relativement importante dans les milieux forestiers et complexes et une diversité paysagique plus importante dans les secteurs élevés du massif, modelés par les glaciations quaternaires, ainsi qu’à proximité des talwegs. Les résultats de cette analyse descriptive et exploratoire constituent le fondement d’une discussion sur les propriétés et l’utilité potentielle de la géodiversité dans le cadre de la gestion des paysages et des espaces naturels. / Taking geodiversity to be a geographical interpretation of the spatial diversity of the Earth’s surface, it can be defined as the morphologic diversity of ‘natural environments’ (‘milieux naturels’), or alternatively as the diversity of landscapes, when considered as a physical landscape. In an effort to contribute to a more coherent body of theory and a multilingual and pluricultural approach to geodiversity, this work situates itself within the field of fundamental geographical research. It highlights and differentiates between the notions of geodiversity and landscape diversity, whilst using an empirical method to deal with a central question; ‘How can geodiversity be measured ?’, if it is interpreted as ‘mesologic diversity’ and ‘diversité paysagique’ (describing the diversity of physical structures within the landscape), taking into account the lateral and vertical structures of spatial diversity. A clear distinction should be made between general geodiversity, and geological diversity. Indeed, a general definition of geodiversity takes into account biotic as well as abiotic elements. It also encompasses the human effect on these environments, without making a distinction between minerals and living things, or between artificial and natural elements. A systemic approach might suggest that spatial structures; the morphology of the environment, reflect their processes and dynamics. In employing an integrated approach to these ‘natural environments’ whilst also consulting floristic and soil samples, it has been shown that diversity is organised on many levels.The empirical section of the work uses a multiscalar approach to exploring the geodiversity of the ‘Massif du Madres – Coronat’, which is situated in the Franco-Catalonian region of the Eastern Pyrenees. At the Site of Community Importance - the ‘Massif du Madres – Coronat’, the broad diversity of ‘natural environments’ is characterised by specific varieties of rock, topography, levels of vegetation and differentiated land use. Samples and observations taken from the study site have made it possible to bring mesologic diversity to the fore, and to study the relationship between geodiversity and phtyodiversity. A cartographic study of ‘géons’ (a spatial landscape unit) using remote sensing, illustrates the land mosaics - a range of lateral structures that represent the physical diversity of the landscapes (‘diversité paysagique’). When used in conjunction with the data, diversity metrics and multivariate statistics contribute to understanding the character of the site’s geodiversity. This has demonstrated a relatively high level of mesologic diversity in types of forests and shrubland, and an increased level of ‘diversité paysagique’ in elevated areaswhich have been shaped by Quaternary glaciation, and in areas close to talwegs. The results of this analysis form the basis of a discussion concerning the properties and useful potential of geodiversity within the framework of managing the landscape and protected areas. / Geodiversität als geographische Interpretation einer räumlichen Diversität der Erdoberfläche kann unter anderem als morphologische Diversität der Umwelt (im Sinne eines „natürlichen Milieus“: „milieux naturels“) oder auch als Landschaftsdiversität der physikalisch-materiellen Landschaft begriffen werden. Um dem Mangel an einer multilinguistischen und interkulturellen Betrachtung der Geodiversität abzuhelfen, enthält die vorliegende Dissertation einerseits eine Grundlagenforschung zur Differenzierung der Begriffe Geodiversität und Landschaftsdiversität im englischen, deutschen und französischen Sprachraum, und befasst sich andererseits empirisch mit der Frage, wie Geodiversität gemessen werden kann; insbesondere wenn sie als räumliche Diversität sowohl die vertikalen („diversité mésologique“) als auch horizontalen („diversité paysagique“) Strukturen der Umwelt und der Landschaften berücksichtigt. Eine so definierte „globale“ oder „allgemeine“ Geodiversität ist nicht mit einer sich nur auf das Geos beschränkten Geodiversität der unbelebten Natur zu verwechseln: Die global interpretierte Geodiversität bezieht sich ebenso auf biotische wie auf abiotische Geokomponenten und integriert die anthropogene Überprägung der „milieux naturels“; also ohne getrennte Betrachtung der mineralischen und lebendigen oder der natürlichen und künstlich geschaffenen Komponenten der Umwelt. Bei einem systematischen Ansatz kann davon ausgegangen werden, dass die räumliche Struktur (Morphologie) die Prozesse und Dynamik der Umwelt widerspiegelt, die Unterschiede der Raumstruktur die Geodiversität der als System begriffenen Umwelt also hinreichend charakterisieren. Simultane Aufnahmen der Umweltkomponenten durch einen integrativen Ansatz der Standortaufnahmen sowie die eher disziplinär orientierten Methoden der Vegetations- und Bodenaufnahmen veranschaulichen die verschiedenen Organisationsebenen der Diversität. Im empirischen Teil der Arbeit wird die Geodiversität des in den französisch-katalanischen Ostpyrenäen gelegenen Madres-Coronat-Massivs mittels eines multiskalaren Ansatzes untersucht. Im FFH-Gebiet „Massif de Madres-Coronat“ zeigt sich die Diversität der Landschaft durch eine auffallende Varietät der Gesteine und Reliefformen sowie durch die Vegetationshöhenstufen wie auch die differenzierte Landnutzung besonders deutlich. Die Geländeaufnahmen ermöglichen es, die Beziehung zwischen Geodiverstät und floristischer sowie pedologischer Diversität zu untersuchen und die Standortdiversität zu beschreiben, die als „diversité mésologique“ (nach „Milieu“ bzw. mesos) bezeichnet wird. Die durch Luftbildinterpretation kartierten elementaren Landschaftseinheiten, den sogenannten „géons“, veranschaulichen das Landschaftsmuster und erlauben es, die Diversität der horizontalen Raumstrukturen und somit die morphologische Landschaftsdiversität oder sogenannte „diversité paysagique“ (der Landschaft, „paysage“ zugeordnet) zu quantifizieren. Diversitätsindizes und multivariable Analysemethoden ermöglichen die Beschreibung der Standortaufnahmedaten und der Kartierdaten über die Geodiversität des Untersuchungsgebietes. So kann eine hohe Standortdiversität (diversité mésologique) in Waldstandorten und komplexen Standorten des Typs Heide- und Buschvegetation sowie eine hohe morphologische Landschaftsdiversität in der glazial überformten Gipfelregion und in Tallagen beobachtet werden. Die Ergebnisse bilden die Basis für eine Diskussion zu den Eigenschaften und dem potentiellen Nutzen der Geodiversität für das Management und den Schutz von Lebensräumen und Landschaften.

In Sachsen erreichen nach aktuellen Erhebungen nur 6,6 % der Fließgewässer den guten ökologischen Zustand. Die bis zum Jahr 2027 avisierte erfolgreiche Umsetzung der EG-WRRL erscheint damit grundsätzlich gefährdet. Um hier eine Trendwende zu erreichen, sind neue Strategien zur Umsetzung der WRRL für Oberflächenwasserkörper sowie für den Wasser- und Stoffrückhalt erforderlich. Das betrifft sowohl die Flächenverfügbarkeit, eine geeignete Förderung und die praktische Umsetzung vor Ort, aber auch die Prozesssteuerung auf der Landes- und Kommunalebene. Zur erfolgreichen Umsetzung von Maßnahmen zur Gewässerrenaturierung ist ein intensiver Dialog mit den Flächeneigentümern/-nutzern, Kommunen, etc. erforderlich. In der hier vorliegenden Veröffentlichung werden Instrumente und Maßnahmen der Landes- und Kommunalebene vorgestellt, mit denen sich unter Beachtung und Anwendung aktuell geltender gesetzlicher und fördertechnischer Rahmenbedingungen die Verfügbarkeit von Flächen zur Gewässerentwicklung sofort verbessern lässt. Dieser mehrschichtige Handlungsrahmen wurde in der LEADER-Region „Leipziger Muldenland“ auf seine Anwendung geprüft. Weiterhin wird am Bsp. ausgewählter Fließgewässer in der Region gezeigt, dass Agrarholzsysteme zur Verbesserung ökologischer Zustände an Gewässern beitragen können. Die Veröffentlichung richtet sich an Flächeneigentümer, Flächenbewirtschafter, Kommunen, politische Entscheidungsträger und fachlich interessierte Bürger. Redaktionsschluss: 31.03.2021