Historische Kulturlandschaftselemente prägen die regionaltypische Vielfalt und Eigenart der Kulturlandschaft. Insbesondere die biotischen Elemente haben als Zeugen oder Relikte traditioneller Landnutzungen eine hohe Bedeutung für die Biodiversität. In dem Bericht werden 16 biotische historische Kulturlandschaftselemente wie Alleen, Extensiväcker, Gruben, Hecken, Hohlwege, Teiche, Streuobstwiesen und Weinberge beschrieben. Dargestellt wird, wie die Elementtypen historisch entstanden sind, welche Ausprägungen historisch typisch sind, welche Funktionen sie früher hatten, ob und wie sich diese Funktionen gewandelt haben, welche Bedeutung sie für den Arten- und Biotopschutz haben und wie sie erhalten, geschützt und gepflegt werden können. Die Beschreibung ergänzt die als Heft 33/2012 in der Schriftenreihe erschienene Studie »Historische Kulturlandschaften Sachsens«.

Die Broschüre fasst die Ergebnisse einer Untersuchung zur wirksamen Bekämpfung von Maiszünslerlarven auf dauerhaft konservierend bestellten Ackerflächen zusammen. Der alleinige Einsatz von Pflug und Grubber zeigte keine ausreichende Wirkung, weil der Anteil intakter und für die Überwinterung der Larven geeigneter Maisstoppeln zu groß ist. Der Einsatz des Pfluges erhöhte die Erosionsgefährdung des Bodens. Lediglich die Scheibenegge zeigte als Sologerät eine hinreichende Zerkleinerungswirkung bei der flachen Einarbeitung der Erntereste. In Kombination mit dem Mulcher werden bei allen untersuchten Bodenbearbeitungsvarianten ausreichend Maisstoppeln beschädigt. Es kann empfohlen werden, Maisstoppeln mit einer Kombination aus Mulcher und Scheibenegge bzw. Grubber zu bearbeiten. So kann bei hinreichendem Erosionsschutz der Maiszünslervermehrung vorgebeugt werden. Gleichzeitig wird damit die Gefahr einer Fusarieninfektion im nachgebauten Getreide reduziert.

Ziel des Projektes war die Entwicklung und Anwendung einer Methodik für die Ermittlung von Fahrmustern als Grundlage für eine qualifizierte Emissions- und Immissionsprognose in Straßen. In dem Projekt wurde ein Verfahren entwickelt, mit dessen Hilfe unter Verwendung von Floating-Car-Data (FCD) die Fahrmuster ohne aufwändige Messfahrten erhoben und aktualisiert werden können. Die Ergebnisse sind Grundlage zur Modellierung der Immissionssituation z. B. in Luftreinhalteplänen, zur Ermittlung von Vorbelastungswerten, zur Erfüllung von Berichtspflichten an die EU sowie als Eingangsgrößen in Forschungsvorhaben. Das Verfahren kann mit geringem Aufwand für andere Städte angepasst werden, wodurch diese Kosten sparen.

Karst aquifers are characterized by highly conductive conduit flow paths embedded in a less conductive fissured and fractured matrix resulting in strong permeability contrasts with structured heterogeneity and anisotropy. Groundwater storage occurs predominantly in the fissured matrix. Hence, most karst models assume quasi steady-state flow in conduits neglecting conduit associated drainable storage (CADS). The concept of CADS considers storage volumes, where karst water is not part of the active flow system but rather hydraulically connected to conduits (for example karstic voids and large fractures). The disregard of conduit storage can be inappropriate when direct water abstraction from karst conduits occurs, e.g. large scale pumping. In such cases, CADS may be relevant. Furthermore, the typical fixed head boundary condition at the karst outlet can be inadequate for water abstraction scenarios because unhampered water inflow is possible. The objective of this paper is to analyze the significance of CADS and flow-limited boundary conditions on the hydraulic behavior of karst aquifers in water abstraction scenarios. To this end, the numerical hybrid model MODFLOW-2005 Conduit Flow Process Mode 1 (CFPM1) is enhanced to account for CADS. Additionally, a fixed-head limited-flow (FHLQ) boundary condition is added that limits inflow from constant head boundaries to a user-defined threshold. The affect and proper functioning of these modifications is demonstrated by simplified model studies. Both enhancements, CAD storage and the FHLQ boundary, are shown to be useful for water abstraction scenarios within karst aquifers. An idealized representation of a large-scale pumping test in a karst conduit is used to demonstrate that the enhanced CFPM1 is potentially able to adequately represent water abstraction processes in both the conduits and the matrix of real karst systems.

Im Grundwasser des radioaktiven Endlagers Tomsk-7, Sibirien, Russland wurde die mikrobielle Diversität mittels der 16Sr DNA-Analyse untersucht. Die Ergebnisse zeigen die Dominanz von Betaproteobakterien, Bacteroidetes und einer neuen "Cyanobacteria-ähnlichen" Gruppe. Methanogene und verschiedene Cluster von Crenarcheota bestimmen die Archaeenpopulation. Autotrophe Bakterien wurden mit der RubisCO-Methode identifiziert und damit die Dominanz der Betaproteobakterien bestätigt. Aus den Gruppen der Alphaproteo- und Aktinobakterien wurden oligotrophe Bakterien isoliert. Diese tolerieren relativ hohe Konzentrationen unterschiedlicher Schwermetalle und wechselwirken effektiv mit Uran. EXAFS-Analysen haben gezeigt, dass bei pH 4,5 die Stämme U(VI) in Form von meta-Autunite immobilisieren. Bei pH 2 wurde das Uran an organische Phosphatreste gebunden. In der Umgebung des Endlagers Tomsk-7 wurden damit Mikroorganismen gefunden, die ein hohes Potential zur Bindung und zum Transport von Radionukliden haben.

Die Anlage von Kurzumtriebsplantagen (KUP) mit schnellwachsenden Baumarten auf landwirtschaftlichen Flächen kann sowohl Synergien freisetzen als auch negative Auswirkungen für Naturschutzziele haben. Entscheidend dafür sind die Flächenauswahl sowie die konkrete Gestaltung der KUP-Anlage und ihre Bewirtschaftung. Die Broschüre widmet sich insbesondere dem Aspekt Flächenauswahl. Dazu wird eine weiterentwickelte Methode zur fachlichen Einschätzung der Eignung von Ackerflächen für Kurzumtriebsplantagen im Einklang mit dem Naturschutz vorgestellt. Anhand von 93 Einzelkriterien aus den Komplexen »Flächennaturschutz« und »Artenschutz« wurde ein Bewertungsalgorithmus entwickelt und am Praxisbeispiel des Landkreises Görlitz in Ostsachsen getestet. Im Ergebnis einer GIS-Analyse wurde für die Ackerflächen dieses Landkreises eine abgestufte, naturschutzfachlich begründete Synergieklassen-Kulisse als fachliche Empfehlung für eine gezielte Flächenauswahl für KUP gebildet.

In Sachsen sind bisher 212 Arten Grabwespen nachgewiesen. In der Artenliste und Roten Liste sind sie zusammengestellt und bewertet. Die Rote Liste informiert über die Gefährdungssituation der Arten und Lebensräume und stellt eine Grundlage für die Fachplanung im Naturschutz dar. Rote Listen werden regelmäßig aktualisiert. Eine Rote Liste Grabwespen erschien zuletzt 1995.

In einem Forschungsprojekt wurden Finanzmitteleinsatz und Finanzmittelbedarf für die praktische Umsetzung von Naturschutz- und Landschaftspflegemaßnahmen in Sachsen bilanziert. Die Betrachtung erfolgte auf Kreis- und auf Landesebene. Analysiert wurden der Aufwand für Biotoppflege, Restrukturierung und Erfordernisse des spezifischen Artenschutzes. Dem finanziellen Bedarf wurden Ausgaben im Rahmen der relevanten Förderrichtlinien aus dem Referenzjahr 2009 gegenübergestellt. Als Vergleichsmaßstab für die längerfristige Bedarfsentwicklung und den realisierten Finanzmitteleinsatz diente die Landschaftspflegekonzeption aus dem Jahr 1999. Weiterhin wurde ein Konzept zum Aufbau eines Monitoring- und Prüfsystems für den Einsatz von Finanzmitteln in Naturschutz und Landschaftspflege erarbeitet. Der Bericht fasst die Ergebnisse des Projektes zusammen und dient unter anderem als Informationsgrundlage zur Vorbereitung neuer Förderprogramme.

Numerical analysis of multi-field problems in porous and fractured media is an important subject for various geotechnical engineering tasks such as the management of geo-resources (e.g. engineering of geothermal, oil and gas reservoirs) as well as waste management. For practical usage, e.g. for geothermal, simulation tools are required which take into account both coupled thermo-hydro-mechanical (THM) processes and the uncertainty of geological data, i.e. the model parametrization. For modeling fractured rocks, equivalent porous medium or multiple continuum model approaches are often only the way currently due to difficulty to handle geomechanical discontinuities. However, they are not applicable for prediction of flow and transport in subsurface systems where a few fractures dominates the system behavior. Thus modeling coupled problems in discretely fractured porous media is desirable for more precise analysis. The subject of this work is developing a framework of the finite element method (FEM) for modeling coupled THM problems in discretely fractured and non-fractured porous media including thermal water flow, advective-diffusive heat transport, and thermoporoelasticity. Pre-existing fractures are considered. Systems of discretely fractured porous media can be considered as a problem of interacted multiple domains, i.e. porous medium domain and discrete fracture domain, for hydraulic and transport processes, and a discontinuous problem for mechanical processes. The FEM is required to take into account both kinds of the problems. In addition, this work includes developing a methodology for the data uncertainty using the FEM model and investigating the uncertainty impacts on evaluating coupled THM processes. All the necessary code developments in this work has been carried out with a scientific open source project OpenGeoSys (OGS). In this work, fluid flow and heat transport problems in interactive multiple domains are solved assuming continuity of filed variables (pressure and temperature) over the two domains. The assumption is reasonable if there are no infill materials in fractures. The method has been successfully applied for several numerical examples, e.g. modeling three-dimensional coupled flow and heat transport processes in discretely fractured porous media at the Gross Schoenebck geothermal site (Germany), and three-dimensional coupled THM processes in porous media at the Urach Spa geothermal site (Germany). To solve the mechanically discontinuous problems, lower-dimensional interface elements (LIEs) with local enrichments have been developed for coupled problems in a domain including pre-existing fractures. The method permits the possibility of using existing flow simulators and having an identical mesh for both processes. It enables us to formulate the coupled problems in monolithic scheme for robust computation. Moreover, it gives an advantage in practice that one can use existing standard FEM codes for groundwater flow and easily make a coupling computation between mechanical and hydraulic processes. Example of a 2D fluid injection problem into a single fracture demonstrated that the proposed method can produce results in strong agreement with semi-analytical solutions. An uncertainty analysis of THM coupled processes has been studied for a typical geothermal reservoir in crystalline rock based on the Monte-Carlo method. Fracture and matrix are treated conceptually as an equivalent porous medium, and the model is applied to available data from the Urach Spa and Falkenberg sites (Germany). Reservoir parameters are considered as spatially random variables and their realizations are generated using conditional Gaussian simulation. Two reservoir modes (undisturbed and stimulated) are considered to construct a stochastic model for permeability distribution. We found that the most significant factors in the analysis are permeability and heat capacity. The study demonstrates the importance of taking parameter uncertainties into account for geothermal reservoir evaluation in order to assess the viability of numerical modeling.

Since the 1990s water quality monitoring projects using aquatic insects or macroinvertebrates as bioindication in Mongolia has mostly occurred in rivers drainage to the Arctic Ocean. They have been conducted to identify different anthropogentic stressors and impacts upon these running water ecosystems. However, there are still knowledge gaps and uncertainties concerning the research of these macroinvertebrates, in particular, a life cycle study of representative species are one such section of information missing. The specific aim for the study was to determine their life cycles and secondary production of selected species in the Kharaa River Basin, Mongolia, where these animals are exposed to harsh environment conditions. The main challenges for the research project were selecting the most suitable methods for use in the field sampling campaigns as well as establishing biomonitoring criteria for the target species under the extreme harsh climatic conditions. The research also sorts to address the pre-existing taxonomical identification problems. Consequently, a multi-habitat quantitative sampling method, and emergence traps type ‘Model week’ were selected. Five specific traits were chosen as selection criteria from the literature, where the life cycles of numerous species were investigated under comparable conditions to this study. Based on those five distinct criteria, a total of 18 species from EPT group (Ephemeroptera, Plecoptera, and Trichoptera) were selected for deeper analysis. This thesis provided the first quantitative results on the life cycle, production, growth rate and emergence of aquatic insects from Mongolia, to allow comparisons with studies in other regions using the same methods. However, it still needs more quantitative research of population dynamics for a wider range of species including fecundity, accurate development rates, mortality losses (e.g., due to predation), and food availability across environmental gradients of hydraulic conditions and substrate types. In conclusion, last not least it is essential to obtain knowledge especially about life cycle strategies of macroinvertebrates to identify the indicator-properties of single species and to predict re-colonisation potential of disturbed habitats and to evaluate the efficiency of management measures.