Inwieweit bisherige und prognostizierte Klimaänderungen Mittelgebirgsmoore beeinflussen, wurde am Beispiel der Mothhäuser Haide im Mittleren Erzgebirge untersucht. Mit den angewandten moorkundlichen Methoden und dem Vergleich von drei Landnutzungsszenarien (IST, pnV, Paläovegetation) mit drei Klimaszenarien (Messdaten 1981 - 2000, WEREX IV 2041-60, Paläoklima) lassen sich die Ökotopveränderungen der Moorfläche ableiten. Im Ergebnis wird ein Rückgang an nässeren Ökotopen prognostiziert, wobei der Charakter eines Moores aber erhalten bleibt. Anthropogene Einflüsse wie Straßenbau, Entwässerung und Torfabbau haben größere Veränderungen bewirkt als durch den Klimawandel zu erwarten sind. Die Wiederherstellung der hydrologischen Durchgängigkeit des Moores, d.h. die Beseitigung von Gräben und Barrieren, kann die negativen Folgen eines zukünftig wärmeren Klimas abpuffern. Hinweise des Herausgebers (Stand: 4. April 2011): Zu Seite 18, Abbildung 4: Die Temperaturreihe vom Hohenpeißenberg und die Temperaturrekonstruktionen nach Glaser (2001), welche diese Reihe mit berücksichtigt hat, weisen in der verwendeten Form Inhomogenitäten auf. Nach einer Homogenisierung durch den DWD wird deutlich, dass das mittlere Temperaturniveau um 1780 eher dem von 1970 entspricht. Die Folgejahre sind von einem Anstieg um ca. 1 °C gekennzeichnet (Glaser 2008). Zu Seite 20, Abschnitt 4.3.2: Die genannten Datenfehler wurden inzwischen behoben. Weil vergleichbare Unplausibilitäten nie ganz ausgeschlossen werden können, sind Qualitätsprüfungen von Beobachtungs- und Projektionsdaten vor jeder Datenanwendung durchzuführen. Zu Seite 20, Abschnitt 4.3.3: Das Regionalisierungsverfahren WEREX simuliert im Betrachtungszeitraum 10 Realisierungen. Statistische Kenngrößen sollten aus allen 10 Realisierungen für vorzugsweise 30-jährige Zeiträume abgeleitet werden. Abweichungen der statistischen Kenngrößen in Modelldaten von denen des beobachteten Datenkollektives sind modellimmanent und deshalb zu erwarten. Die dargestellten Ergebnisse ermöglichen keine abschließende Bewertung der statistischen Eigenschaften der Projektionsdaten. Klimaprojektionen liefern generell nur Annahmen einer möglichen Klimazukunft. Neben der Plausibilitätsprüfung sollte die Bewertung der Aussagen eines Modells möglichst immer in die Bandbreite der Ergebnisse vieler Modelle erfolgen.

Das »Sächsische Informationssystem für Moore und organische Nassstandorte« (SIMON) bündelt Informationen zur Lage, Ausdehnung, Ausstattung und Gefährdung von Mooren. Landesweit vorliegende Karten zu biotischen und abiotischen Daten wurden zu Moorkomplexkarten verschmolzen. Auf dieser Grundlage konnten in Sachsen für 20 Moore Steckbriefe u. a. mit Angaben zu Fläche, FFH-Lebensraumtyp, Torfmächtigkeit, Landnutzung, ökologischem Zustand und aktuellem Schutzstatus erstellt werden. Die Gesamtfläche an Moorböden, oberflächennahen Torfvorkommen und moortypischen Biotopen beträgt in Sachsen 46.800 Hektar.

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Moore besitzen weltweit eine große Bedeutung für den Natur- und Klimaschutz. Sie dienen als Lebensraum für eine Vielzahl an Pflanzen- und Tierarten sowie als Kohlenstoffsenken. Aufgrund intensiver land- und forstwirtschaftlicher Nutzung weist die Mehrheit der Moorgebiete jedoch hochgradige Schäden auf, durch welche sie in ihrer Funktionalität beeinträchtigt werden. Um die charakteristischen Biotopeigenschaften wiederherzustellen, laufen derzeit zahlreiche Moorschutzprogramme, unter anderem in der deutsch-tschechischen Grenzregion im Osterzgebirge. Damit die Auswirkungen der durchgeführten Schutz- und Renaturierungsmaßnahmen auf die Vegetationsstruktur verfolgt und kontrolliert werden können, erfolgt in dieser Region regelmäßig eine stereoskopische Luftbildinterpretation der Moorflächen. Derartige manuelle Auswertungen sind jedoch mit einem hohen Arbeitsaufwand verbunden, weswegen eine Automatisierung der Prozesse angestrebt wird. In der vorliegenden Arbeit wird ein Verfahren präsentiert, mit welchem die Vegetationsstrukturen der Moore bei Satzung teilautomatisch klassifiziert werden können. Unter Verwendung von digitalen Luftbildern und einem digitalen Geländemodell lassen sich verschiedene Gras-, Baum- und Bodenarten voneinander trennen und lokalisieren. Für die Unterscheidung der einzelnen Klassen werden sowohl pixel- als auch objektbasierte Merkmale in die Datenanalyse einbezogen. Aufnahmen der Satelliten WorldView-2 und Sentinel-2A wurden ebenfalls auf ihr Auswertepotential hin untersucht, allerdings ohne zufriedenstellende Ergebnisse. Die Automatisierung von Monitoring-Prozessen für Moorschutzgebiete ermöglicht eine Objektivierung des Analyseverfahrens und stellt eine zeit- und kostengünstige Alternative zur stereoskopischen Bildinterpretation dar. / Moorlands are of worldwide importance for nature and climate protection. They serve as a habitat for a variety of plant and animal species, as well as carbon sinks. Most of the moorlands show significant damage from intense agricultural and silvicultural use, affecting the functionality of many. Currently, several moorland protection programs are running to restore the habitats’ characteristic features, such as that in the Czech-German border region in The Eastern Ore Mountains. Using stereoscopic image interpretation, the moorlands in this region are regularly monitored to observe the influence of executed protection and renaturation measures on the local vegetation structures. However, such manual evaluations require high labor costs. Therefore, the automation of this process is sought. The master thesis at hand presents a procedure enabling the semi-automatic classification of vegetation structures in the moorlands nearby Satzung, Germany. Different grass, tree and soil types can be distinguished and localized using digital aerial imagery and a digital terrain model. For the distinction between different object classes, pixel- and object-based features are taken into consideration. Satellite images acquired by WorldView-2 and Sentinel-2A were also tested for their classification suitability, but without satisfactory results. The automation of monitoring processes for protected moorlands facilitates the externalization of the data analysis and represents a time- and cost-efficient alternative to stereoscopic image interpretations.

- Ziele der Arbeit - Ziel vorliegender Arbeit ist, zu analysieren und zu beurteilen, in welchem Umfang autogene Moorregeneration nach anthropogenen Störungen auftritt, welche Voraussetzungen sie erfordert und welche Prozesse von Bedeutung sind. Forstliche und naturschutzfachliche Relevanz der Erkenntnisse sind zu prüfen. - Versuchsanlage und Methoden - Die Versuchsanlage umfasst verschiedene räumliche Skalenebenen und Zeitabschnitte. Im Untersuchungsraum sächsisches Erzgebirge befinden sich fünf Untersuchungsgebiete. Geschichtliche Aspekte werden auf Basis von Recherchen, der aktuelle Moorzustand anhand von Geländeerhebungen zu Vegetation und Standort analysiert. Langzeitbeobachtungen dienen dem Nachweis von Sukzessionsprozessen und den sie beeinflussenden Umweltfaktoren. Regenerationsprozesse werden anhand von Regenerationsmerkmalen, die eigens für diese Zwecke erarbeitet wurden, lokalisiert und im Kontext mit dem aktuellen Moorzustand und den Erfordernissen von Naturschutz und Forstwirtschaft interpretiert. - Ergebnisse und Schlussfolgerungen - - Das Aufnahmematerial lässt die Differenzierung von 28 Vegetationstypen zu, die anhand von Artengruppen und Zeigerwerten charakterisiert und als Kartiereinheiten zur Bewertung der Moore verwendet werden. Die Moorfläche im Untersuchungsraum wird auf 8.500 ha geschätzt. Jedes untersuchte Moor weist eine spezifische Kombination abiotischer sowie biotischer Merkmale auf und ist deshalb individuell zu bewerten. Entwässerungen und Torfstiche führen zu starker Degeneration, Dominanz von Wald, Seltenheit moortypischer Pflanzenarten, Offengesellschaften, nässegeprägter hydromorphologischer Strukturen sowie ökosystemrelevanter Schlüsselarten. Hinzu kommt eine Schädigung der Baum- und Moosschicht durch SO2-Immissionen bis in die 1990er Jahre und eine nachfolgende Regeneration. - Wiedervernässungen durch Graben- und Torfstichverlandung sind anhand von Zeitreihen und aktuellen Regenerationsmerkmalen nachweisbar. Autogene Moorregeneration kommt selbst in stark degenerierten Mooren vor. Regenerationsbereiche sind häufig, erreichen aber nur einen geringen Anteil an der Moorfläche (Untersuchungsraum: 1 %, Untersuchungsgebiete: 12 %). Sie haben meist mesotrophen Charakter. Eine erhöhte Regenerationsdisposition tritt u. a. bei konvergenten Wasserströmen und geringen Neigungen auf. Lokale Prozesse wie die Bildung von Fließhindernissen beeinflussen das Unwirksamwerden von Gräben. Die Etablierung torfbildender Vegetation nimmt eine Schlüsselstellung ein. Verschiedene Stufen eines diskontinuierlichen Regenerationsfortschritts sind zu unterscheiden und in bisher bekannte Prozessabläufe einzuordnen. Häufigkeit und Flächenverhältnis initialer und fortgeschrittener Regeration legen nahe, dass Regenerationsprozesse auf größerer Fläche ablaufen, jedoch nicht erkannt werden. Regeneration führt zu Standortsdrift und Ausbreitung moortypischer Arten. Das Regenerationspotenzial ist abiotisch vorgegeben. Irreversible Veränderungen der hydromorphologischen Struktur durch Entwässerung oder Torfabbau setzen der Regeneration Grenzen. Anthropogene Stoffeinträge und Mangel an Schlüsselarten bewirken weitere Einschränkungen. - Soweit eine rentable Holzproduktion Ziel ist, stellen autogen regenerierende Moore schwer bis nicht bewirtschaftbare Standorte dar, die aufgrund von Standortsdrift und teils Gehölzfeindlichkeit ein hohes Produktionsrisiko bergen. Naturschutzfachlich sind Regenerationsprozesse eine Chance und ein bedeutendes Schutzgut, da sie zu höherwertigeren Moorlebensräumen führen. Bei fortgeschrittener Regeneration erübrigen sich kostenintensive Eingriffe. Ein statischer Schutz wird dem Prozesscharakter nicht gerecht. Initialstadien und Bereiche, die noch nicht regenerieren, aber ein hohes Potenzial aufweisen, lassen sich effizient fördern. Die starke Degeneration der Moore im Untersuchungsraum begründet bei geringem Anteil aktueller Regenerationsbereiche einen hohen Handlungsbedarf, einschließlich eines abschirmenden Schutzes sowie effizienter Kontrollmechanismen. - Geeignete Datengrundlagen zur Lokalisierung von Flächen mit einem hohen Regenerationspotenzial fehlen weitgehend. Eine Behebung dieses Defizits ist möglich. / - Objectives - The objective of this work is to analyse and to assess to which extent autogenous peatland regeneration occurs after anthropogenic disturbances, what preconditions it requires and what processes are important. Relevance of the findings for forestry and nature conservation is to be examined. - Experimental set-up and methods - The experimental set-up comprises various spatial scale levels and time periods. Five study sites are located in the study area Saxon Erzgebirge Mountains. Historical aspects are analysed based on investigations, the actual condition of the peatland is determined by ground surveys focusing on the vegetation and the site. Long-term observations serve to prove succession processes and the environmental factors influencing them. Regeneration processes are localized by means of regeneration characteristics, which were elaborated just for this purpose, localized, and interpreted in the context of the actual peatland condition and of the requirements of nature conservation and forestry. - Results and conclusions - - The material under survey allows distinguishing between 28 vegetation types which are characterised by means of species groups and indicator values and which are used as mapping units for evaluating the peatlands. The peatland area in the study area comprises an estimated 8500 ha. Each investigated peatland has a specific combination of abiotic and biotic characteristics and therefore needs to be evaluated individually. Drainage and peat cuttings lead to strong degeneration, dominance of forest, rarity of plants species typical of peatland, open-land associations, wetness-coined hydromorphological structures as well as ecosystem-relevant key species. In addition, the tree and moss layer had been damaged by SO2-pollution up to the 1990ies and a succeeding regeneration. - Recurring wetting due to filling-up of ditches and peat cuttings by sedimentation are verifiable by time sequences and actual regeneration characteristics. Autogenous peatland regeneration occurs even in heavily degenerated peatlands. Regeneration areas are frequent, accounting, however, only for a small share at the peatland area (study area: 1 %, study sites: 12 %). Often they are of mesotrophic nature. An increased disposition to regeneration is found, among others, in case of convergent water flows and slight inclinations. Local processes like the formation of obstacles for the flowing may cause ditches to become ineffective. Establishing of peat-forming vegetation is a crucial phenomenon. Various stages of a discontinuous regeneration progress can be differentiated and allocated to the processes that are known so far. Frequency and the area ratio of initial and progressed regeneration suggest that regeneration processes take place on a larger area, but that they are not recognised. Regeneration leads to site drifting and the distribution of peatland species. The regeneration potential is given by abiotic conditions. Irreversible changes of the hydro-morphological structure due to drainage or peat cutting are limiting factors for the regeneration. Anthropogenic input of matter and lack of key species bring about other restrictions. - If a profitable timber production is aimed at, autogenously regenerated peatlands are sites difficult to manage or that cannot be managed at all, involving a high production risk due to site drifting and partly inadequacy for woody plants. For nature conservation, regeneration processes are a chance and an important asset worth of protection, as they lead to high-grade peatland habitats. In the case of advanced regeneration cost-intensive operations are not necessary. A protection of static nature is inadequate for the process character. Initial stages and zones not yet under regeneration, implying, however, a high potential, can be promoted efficiently. Heavy degeneration of the peatlands in the study area, given a low proportion of actual regeneration zones, justifies a strong call for action, including a shielding protection as well as efficient control mechanisms. - An appropriate data basis for localisation of areas, having a high regeneration potential, is largely missing. Remedying this deficit is possible.