Hörsch, Bianca: Zusammenhang zwischen Vegetation und Relief in alpinen Einzugsgebieten des Wallis (Schweiz) : Ein multiskaliger GIS- und Fernerkundungsansatz. - Bonn, 2001. - Dissertation, Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn.
Online-Ausgabe in bonndoc: https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:hbz:5n-01689
@phdthesis{handle:20.500.11811/1721,
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author = {{Bianca Hörsch}},
title = {Zusammenhang zwischen Vegetation und Relief in alpinen Einzugsgebieten des Wallis (Schweiz) : Ein multiskaliger GIS- und Fernerkundungsansatz},
school = {Rheinische Friedrich-Wilhelms-Universität Bonn},
year = 2001,
note = {Die Vegetationsverteilung in der Kulturlandschaft alpiner Hochgebirge ist durch eine starke räumliche Heterogenität natürlicher und anthropogener Standortbedingungen gekennzeichnet. In einem komplexen System direkter und indirekter Einflußfaktoren auf die Vegetationsverteilung stellt das Relief den wichtigsten natürlichen, jedoch indirekten Einflußfaktor dar. Es bedingt ein kleinräumiges Verteilungsmuster von Niederschlag, Einstrahlung und Luft- bzw. Bodentemperatur, Wind und Schnee sowie von geomorphologischen Prozessen (Lawinen, Steinschlag etc.) und erzeugt damit ein patchworkartiges Muster unterschiedlichster Vegetationshabitate. Neben den natürlichen Einflußfaktoren spielt die historische bzw. aktuelle menschliche Nutzung eine große Rolle für die Entwicklung der Vegetation, so daß man in der alpinen Kulturlandschaft anstelle von natürlichen Vegetationseinheiten von quasi-natürlichen Einheiten aus dem Zusammenspiel menschlicher Einflußnahme und natürlicher Umweltbedingungen ausgehen muß.
Die aktuell anzutreffende Vegetation wurde daher im Rahmen der vorliegenden Studie als "Status Quo" im Sinne von "Lebensraumeinheiten" auf der Basis von pflanzensoziologischen Verbänden nach DELARZE et al. (1999) definiert. Da vor allem im Gebirge räumlich hochaufgelöste Informationen zu Klima, Wasserhaushalt oder Böden fehlen, galt es zu untersuchen, inwieweit die Vegetationsverbände vom Relief d.h. von der räumlichen Verteilung verschiedener Reliefparameter abhängig sind bzw. inwieweit ihre Habitate allein durch den Einsatz von Reliefdaten mit Hilfe von Digitalen Höhenmodellen charakterisiert werden können.
In einem ca. 40km x 20km großen Transekt vom Lötschental zum Turtmanntal im Schweizer Kanton Wallis wurden zu diesem Zweck in mehreren Geländekampagnen, gestützt durch halbautomatische satelliten- und luftbildbasierte Auswerteverfahren und GIS-Ansätze Vegetationskarten auf 2 verschiedenen räumlichen Auflösungen (25m, 5m) erstellt. Dabei wurde das Potential der verschieden räumlich aufgelösten Fernerkundungsdaten für die geobotanisch-inhaltliche Differenzierbarkeit analysiert: während satellitenbasierte Klassifikationen nur bedingt bei genügender Größe der Areale in der Lage waren, zwischen verschiedenen Vegetationsverbänden zu differenzieren und ihre hierarchische Entsprechung eher auf der Stufe von (Sub-) Formationen hatten, konnten mit Hilfe von CIR-Luftbildern 52 Vegetationsklassen auf der synatxonomischen Hierarchiestufe von Pflanzenverbänden differenziert werden.
Eine aus der hochauflösenden Vegetationskarte abgeleitete Hemerobiekarte trägt der anthropogenen Einflußnahme Rechnung.
Auf Basis der hochauflösenden Vegetationskarte erfolgte eine Analyse der Zusammenhänge zwischen Vegetation und Relief, nachdem geeignete Reliefparameter abgeleitet worden waren. Darüber hinaus wurde mit Hilfe verschiedener Reliefklassifikationsansätze die Hochgebirgslandschaft in Bereiche gleicher geomorphometrischer Eigenschaften im Sinne von „Geotopen“ strukturiert, um deren räumliche Koinzidenz mit den Vegetationsverbänden zu analysieren.
Für die verschiedenen Vegetationsverbände waren sowohl qualitativ mit Hilfe von deskriptiv-statistischen Verteilungsmaßen und Flächenbilanzen wie auch mittels analytisch-statistischer Methoden wie Kontingenzkoeffizienten, Hauptkomponentenanalysen und t-Test Zusammenhänge mit verschiedenen Reliefparametern signifikant nachzuweisen. Demgegenüber zeigten die verwendeten Reliefklassifikationsverfahren nur eine geringe Eignung für die Standortindikation.
In einem letzten Schritt wurde die räumliche Verbreitung verschiedener Vegetationsverbände mit Hilfe von 2 verschiedenen Modellverfahren (Klassifikations- und Regressionsbäume CART sowie Parallel-Epiped Boxklassifikatoren PPD) unter Einbezug als geeignet identifizierter Reliefparameter simuliert. Es zeigte sich neben einer generellen Überlegenheit der PPD- gegenüber den CART-Modellen, daß vor allem für großflächige, zonale und intensiv bewirtschaftete Vegetationsklassen allein mit Hilfe von Reliefparametern die räumliche Verbreitung mit hoher Genauigkeit (z.T. über 95%) simuliert werden konnte, während für kleinflächige, azonale und extensiv bewirtschaftete Flächen nur Genauigkeiten um 50-70% erreicht wurden. Darüber hinaus war es möglich, aus den Simulationen bzw. deren Fehlern 1. Art die potentielle Verbreitung einzelner Vegetationsklassen zu rekonstruieren, was z.T. durch historische Quellen verifiziert werden konnte.
Neben fehlenden Informationen bezüglich der (historischen) Landnutzung, der unzureichenden Parametrisierung von geomorphologischen Prozessen und topologischen Beziehungen lag die hauptsächliche Ursache von weniger signifikanten Zusammenhängen, die sich in der Modellierung vor allem kleinflächiger Einheiten fortsetzte, in der gegenüber den Vegetationsdaten schlechten räumlichen Auflösung des Digitalen Höhenmodells begründet. Diese ist nur unzureichend in der Lage, reale Kleinstrukturen des Reliefs zu repräsentieren.
Die angewandte Methodik sowie die entwickelten Modelle dienen vor allem vor dem Hintergrund einer geringen Informationsdichte ökologischer Daten im Hochgebirge der Verbesserung der Inventarisierung globaler Vegetation, eng verknüpft mit der Erforschung, dem Monitoring und dem Schutz von Biodiversität. Nicht zuletzt auch im Hinblick auf potentielle Klima- und damit Habitatveränderungen soll daher die vorliegende Studie sowohl inhaltlich als auch methodisch zur Grundlagenforschung im Bereich der Vegetations- und Hochgebirgsökologie beitragen.},

url = {http://hdl.handle.net/20.500.11811/1721}
}

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