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Carbon, water and nutrient dynamics in vascular plant- vs. Sphagnum-dominated bog ecosystems in southern Patagonia

In bog ecosystems, vegetation controls key processes such as the retention of carbon, water and nutrients. In northern hemispherical bogs, a shift from Sphagnum- to vascular plant-dominated vegetation is often traced back to Climate Change and increased anthropogenic nitrogen deposition and coincides with substantially reduced capacities in carbon, water and nutrient retention. In southern Patagonia, bogs dominated by Sphagnum and vascular plants coexist since millennia under similar environmental settings. Thus, South Patagonian bogs may serve as ideal examples for the long-term effect of vascular plant invasion on carbon, water and nutrient balances of bog ecosystems. The contemporary balances of carbon and water of both a bog dominated by Sphagnum and vascular plants are determined by CO2- H2O and CH4 flux measurements and an estimation of lateral water losses as well as losses via dissolved organic and inorganic carbon compounds. The high time resolution of simultaneous eddy covariance measurements of CO2 and H2O in both bog types and the strong interaction between climatic variables and the physiology of bog plants allow for direct comparisons of carbon and water fluxes during cold, warm, dry, wet, cloudy or sunny periods. By the combination with leaf-scale measurements of gas exchange and fluorescence, plant-physiological controls of photosynthesis and transpiration can be identified. Long-term peat accumulation rates will be determined by carbon density and age-depth profiles including a characterization of peat humification characteristics. A reciprocal transplantation experiment with incorporated shading, liming and labeled N addition treatments is conducted to explore driving factors affecting competition between Sphagnum and vascular plants as well as the interactions between CO2-, CH4-, and water fluxes and decisive plant functional traits affecting key processes for carbon sequestration and nutrient cycling. Decomposition rates and driving below ground processes are analyzed with a litter bag field experiment and an incubation experiment in the laboratory.

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 2342 Stralsund

Blatt Stralsund bildet das Norddeutsche Tiefland im Gebiet Mecklenburg-Vorpommerns ab, wobei im Nordosten die Ostseeküste mit Greifswalder Bodden, Oderhaff, Rügen und Usedom erfasst ist. Die Morphologie des Norddeutschen Tieflandes ist eiszeitlich geprägt. Da sich z. T. mehrere glaziale Serien der Elster-, Saale-und Weichselkaltzeit überlagern, gestaltet sich die Landschaft formenreich. Eiszeitliche Sedimente der Weichselkaltzeit dominieren den Kartenausschnitt, wobei zwischen Geschiebelehm/-mergel der Grundmoräne, glazifluviatilen Sanden und Schottern, glazilimnischen Beckenschluffen sowie äolischen Flug- und Dünensanden unterschieden wird. Abgesehen von der Sedimentation im marinen Bereich treten holozäne Ablagerungen auch in den Senken und Flussniederungen des Festlandes auf, z. B. Torf der Nieder- und Hochmoore oder limnische Sand-, Detritus- und Kalkmudde. Neben der Legende, die über Alter, Petrographie und Genese der dargestellten Einheiten informiert, fasst ein Überlagerungsschema alle oberflächennahen Überlagerungen übersichtlich zusammen. Zwei geologische Schnitte, beide Südwest-Nordost-verlaufend, gewähren zusätzliche Einblicke in den Aufbau des Untergrundes.

Moorgebiete in Niedersachsen 1: 50 000 - Treibhausgas-Emissionen

Moore stehen in einem engen Austausch mit der Atmosphäre. Naturnahe Moore nehmen das Treibhausgas Kohlendioxid auf und legen es in Form von Torf fest. Dabei geben sie in geringerem Umfang ein weiteres Treihausgas, Methan, frei. Mit der Inkulturnahme werden Moore entwässert, gedüngt und teilweise auch gepflügt. Dadurch wird die über Jahrtausende konservierte organischen Substanz verstärkt abgebaut. Dabei emittieren entwässerte und belüftete Moore die Treibhausgase Kohlenstoffdioxid und Lachgas. Messungen der Freisetzung von Treibhausgasen auf Mooren gestalten sich im Feld als sehr aufwändig. Zur Einordnung der Emissionen verwendet man daher Schätzgrößen, die Emissionsfaktoren. Für kartographische Darstellungen müssen diese anhand flächenhaft vorliegender Eingangsgrößen abgeleitet werden. Die Emissionsfaktoren, die nur für die kohlenstoffreichen Böden gelten, berücksichtigen den Bodentyp (BHK50) und die Biotoptypen aus vorliegenden naturschutzfachlichen Kartierungen (Karte Moorbiotope). Die Biotoptypen lassen näherungsweise Schlüsse auf die Feuchtebedingungen und auf Art und Intensität der Nutzung (v.a. bei Grünland und Wald) zu. Dort wo keine Biotoptypen vorliegen, wird die Landnutzung nach ATKIS® (BHK50 ATKIS) herangezogen. Diese erlaubt eine grobe Erfassung der Nutzungseinflüsse, ermöglicht jedoch keine Differenzierung hinsichtlich der Wasserstände und der Nutzungsintensität, die insbesondere bei Grünland sinnvoll wäre. Hilfsweise wird daher auf Flächen in Naturschutzgebieten, für die keine Biotopkartierung vorliegt, von einer geringen Nutzungsintensität bzw. von feuchten Bedingungen ausgegangen und der Emissionsfaktor entsprechend angepasst. Die Treibhausgasemissionen der kohlenstoffreichen Böden in Niedersachsen werden für unversiegelte oder gering versiegelte Flächen dargestellt. Die Berechnungen werden für folgende Bodenkategorien durchgeführt: Hochmoor, Niedermoor, Moorgley, Organomarsch mit Niedermoorauflage, flach mineralisch überdecktes Moor, Sanddeckkultur und Moor-Treposole. Die Karte zeigt die Treibhausgasemissionen in Tonnen CO2-Äquivalenten pro Hektar und Jahr. In den Geofakten 38 wird die Methodik der Emissionsberechnung im Detail beschrieben.

Kohlenstoffreichen Böden in Niedersachsen 1: 50 000 mit Bedeutung für den Grünlanderhalt (BHK50GLE)

Laut §5 Abs. 2 S. 5 Bundesnaturschutzgesetz (BNatSchG) ist auf erosionsgefährdeten Hängen, in Überschwemmungsgebieten, auf Standorten mit hohem Grundwasserstand sowie auf Moorstandorten ein Grünlandumbruch zu unterlassen. Das Ziel eines Grünlandumbruchverbots ist es, den Verlust an ökologisch wertvollem Dauergrünland zu unterbinden. Mit der Vereinbarung des niedersächsischen Weges zwischen Landwirtschaft, Naturschutz und Politik wurde ein bußgeldbewehrtes Grünlandverbot für Moorstandorte ausgesprochen, das im §2a des niedersächsischen Ausführungsgesetzes zum BNatSchG (NAGBNatSchG) rechtlich formuliert ist. Die Moorstandorte, für die das Grünlandumbruchverbot gilt, wurden in der Auslegungshinweise des MU genau beschreiben und werden auf dieser Karte gezeigt. Hierzu gehören die Bodenkategorien Hochmoor, Niedermoor, flach überdecktes Moor, Organomarsch mit Niedermoorauflage und Sanddeckkultur.

Erfassungseinheit Lebensraumtyp (MaP)

Lebensraumtypen der FFH-Richtlinie (Anhang I) in Baden-Württemberg Natürliche Lebensraumtypen (LRT) von gemeinschaftlichem Interesse sind in Anhang I der Richtlinie aufgelistet. Für ihre Bewahrung oder Wiederherstellung in einem günstigen Erhaltungszustand müssen besondere Schutzgebiete ausgewiesen und Naturschutzmaßnahmen ergriffen werden. Baden-Württemberg ist Teil der kontinentalen biogeografischen Region und verfügt über eine reiche Naturausstattung. Von den 91 in Deutschland vorkommenden Lebensraumtypen, gibt es 53 (davon 14 prioritäre) in Baden-Württemberg. Sämtliche Lebensräume in Baden-Württemberg sind geprägt durch ihre Standortbedingungen sowie Jahrhunderte langes Einwirken des Menschen. Unter ihnen gibt es Lebensräume, die noch als naturnah oder weitgehend natürlich anzusehen sind wie z.B. naturnahe und natürliche Hochmoore. Sie kommen in Baden-Württemberg schwerpunktmäßig im Alpenvorland und im Schwarzwald vor. Andere LRT sind erst durch traditionelle Wirtschaftweisen des Menschen wie Mahd oder extensive Beweidung entstanden und prägen heute das Landschaftsbild vieler Regionen. Zu diesen Lebensräumen zählen beispielsweise artenreiche Borstgrasrasen, die in Baden-Württemberg vor allem im Schwarzwald, im Schwäbisch-Fränkischen Wald und im Odenwald verbreitet sind. Für einige LRT trägt Baden-Württemberg eine besondere Verantwortung, wie für die Mageren Flachlandmähwiesen oder für die Wacholderheiden mit dem Verbreitungsschwerpunkt auf der Schwäbischen Alb. Diese unterschiedlichen Lebensräume beherbergen eine vielfältige Tier- und Pflanzenwelt. Eine Veränderung ihrer Standortbedingungen bewirkt eine Veränderung in der Artenzusammensetzung. Die Lebensräume spielen damit eine entscheidende Rolle für die Erhaltung und Entwicklung der biologischen und damit auch der genetischen Vielfalt unserer Natur und Kulturlandschaft.

Oberflächengeologie - Geologische Übersichtskarte Deutsche Nordsee (WMS)

Die geologische Übersichtskarte (GÜK200) liefert detaillierte Angaben zur Stratigraphie, Petrographie und Genese der dargestellten geologischen Einheiten. In der überarbeiteten GÜK200-DN wird die Oberflächengeologie auf dem Festland in bis zu zwei Überlagerungen gezeigt. Der geringmächtige, aufliegende Boden wird dabei nicht dargestellt. Im marinen Bereich wird ausschließlich die Petrographie des rezenten Meeresgrundes dargestellt, die die obersten 20 cm des Meeresgrundes umfasst. Im Einklang mit den ursprünglichen GÜK200 Kartenblättern wird der Meeresgrund stratigraphisch als rezenter Meeresboden angesprochen. Das gesamte Kartengebiet wird von quartären Bildungen dominiert, wobei zwischen pleistozänen und holozänen Ablagerungen unterschieden wird. Die pleistozänen Ablagerungen werden von den glazialen Ablagerungen der Elster-, Saale- bzw. Weichselkaltzeit dominiert, mit glazilimnischen Beckensedimenten, Geschiebelehm der Grundmoränen und glazifluviatilen, fluviatilen und äolischen Ablagerungen. Nach dem Ende der Vereisungen dominieren im Holozän mit dem ansteigenden Meeresspiegel die verschiedenen marinen Faziesbereiche, Sedimente des Übergangsbereichs Land/Meer und an Land vor allem die Nieder- und Hochmoore. Ausbisse älterer geologischer Einheiten sind an die Dynamik der Zechstein-Salze im Untergrund gebunden und treten im Kartengebiet nur vereinzelt zu Tage, wie zum Beispiel die bekannten roten Buntsandstein-Klippen von Helgoland. Die geologische Übersichtskarte (GÜK200) liefert detaillierte Angaben zur Stratigraphie, Petrographie und Genese der dargestellten geologischen Einheiten. In der überarbeiteten GÜK200 wird die Oberflächengeologie auf dem Festland in bis zu zwei Überlagerungen gezeigt. Der geringmächtige, aufliegende Boden wird dabei nicht dargestellt. Im marinen Bereich wird ausschließlich die Petrographie des rezenten Meeresgrundes dargestellt, die die obersten 20 cm des Meeresgrundes umfasst. Im Einklang mit den ursprünglichen GÜK200 Kartenblättern wird der Meeresgrund stratigraphisch als rezenter Meeresboden angesprochen. Das gesamte Kartengebiet wird von quartären Bildungen dominiert, wobei zwischen pleistozänen und holozänen Ablagerungen unterschieden wird. Die pleistozänen Ablagerungen werden von den glazialen Ablagerungen der Elster-, Saale- bzw. Weichselkaltzeit dominiert, mit glazilimnischen Beckensedimenten, Geschiebelehm der Grundmoränen und glazifluviatilen, fluviatilen und äolischen Ablagerungen. Nach dem Ende der Vereisungen dominieren im Holozän mit dem ansteigenden Meeresspiegel die verschiedenen marinen Faziesbereiche, Sedimente des Übergangsbereichs Land/Meer und an Land vor allem die Nieder- und Hochmoore. Ausbisse älterer geologischer Einheiten sind an die Dynamik der Zechstein-Salze im Untergrund gebunden und treten im Kartengebiet nur vereinzelt zu Tage, wie zum Beispiel die bekannten roten Buntsandstein-Klippen von Helgoland.

Potentielle natürliche Vegetation

GIS-Datensatz mit der Potenziellen natürlichen Vegetation (PnV) im Biosphärenreservat Niedersächsische Elbtalaue. Die heutige potenzielle natürliche Vegetation (PNV) beschreibt die höchstentwickelte Vegetation, die sich unter gegenwärtigen Standortbedingungen einstellen würde (KAISER & ZACHARIAS 2003:4). Dem Übersichtscharakter der Grundlagenkarte entsprechend ist die Ableitung der PNV-Einheiten nach KAISER & ZACHARIAS (2003) mit Unsicherheiten behaftet und als Grundlage für die Ableitung von flächenkonkreten Maßnahmen zur Pflege und Entwicklung von Natur und Landschaft ohne ergänzende Informationen nicht geeignet. Da in der BÜK50 im Bereich des Laaver Moores kein Hochmoor verzeichnet ist, wurden Biotope der Hoch- und Übergangsmoore sowie Birken- und Kiefernwald (WVZ, WVP) aus der Biotoptypenkartierung (ENTERA 2004) in Textkarte 3 ergänzend in Einheit Nr. 15 mit aufgenommen. Eine weitergehende regionsspezifische Anpassung kann für die Waldlflächen auf der Grundlage der derzeit noch in Bearbeitung befindlichen forstlichen Standortkarte erfolgen: • Für die Talsandniederungen in den Rensgebieten ergibt sich aufgrund der in der BÜK50 dargestellten großräumigen Gleye die Zuordnung zur Einheit 6 – Drahtschmielen- Buchenwald des Tieflandes im Übergang zum Flattergras-Buchenwald. Tatsächlich sind diese aber nur im Übergang zum Carrenziener Dünenzug zu erwarten, während in der Niederung selbst Stieleichen-Auenwald (Einheiten Nr. 34 bzw. 36) die PNV bestimmt. • Die PNV-Einheit 14 - Feuchter Birken-Eichenwald des Tieflandes im Übergang zu Bruch- und Auwäldern der Niedermoore beinhaltet unter anderem reiche Erlenbrüche im Bohldamm und aueähnliche Erlen- und Eichenmischwälder im Rens. Menschliche Einflüsse werden dabei nur so weit berücksichtigt, wie sie zu bleibenden Standortveränderungen geführt haben. Für die Elbtalaue ist die wichtigste anthropogene Veränderung die Bedeichung. Die dargestellten Vegetationseinheiten gelten unter der Voraussetzung, dass die Deichbauwerke in ihrer derzeitigen Funktion bestehen, was aus der Abgrenzung der PNV-Einheiten Nr. 36 und 38 im Kartenbild deutlich wird. Im Elbvorland dominieren Stieleichen-Auenwälder die PNV, in der Stromaue außerhalb des Überflutungsbereiches Waldmeister-Buchenwälder. Auf den Talsandflächen haben Drahtschmielen-Buchenwälder den größten Anteil an den potenziellen natürlichen Waldgesellschaften. In der Gartower Elbmarsch und auch in der Dannenberger Elbmarsch hat der Feuchte Eichen-Hainbuchenwald bzw. Eichenmischwald des Tieflandes größere Anteile. Die Kenntnis der PNV lässt Rückschlüsse auf die Palette möglicher nutzungsgeprägter Ersatzgesellschaften zu und gibt so Aufschluss über Entwicklungspotenziale der heute vorgefundenen Vegetation (vgl. BRAHMS et al. 1989). Auch diese Rückschlüsse müssen unter Beachtung anthropogener standortsverändernder Maßnahmen wie Entwässerung und Beichbau folgen.Quellennachweis: Biosphärenreservatsverwaltung Niedersächsische Elbtalaue; Biosphärenreservatsplan „Niedersächsische Elbtalaue“ vom 17.03.2009.

FFH-Lebensraumtypen

GIS-Datensatz mit den zwischen 2001 und 2009 erstinventarisierten Biotoptypen und FFH-Lebensraumtypen in den Natura 2000-Gebieten im Biosphärenreservat Niedersächsische Elbtalaue. Das FFH-Gebiet „Elbeniederung zwischen Schnackenburg und Geesthacht“ (Melde-Nr. DE 2528-331) umfasst 22.654 Hektar. Es liegt, abgesehen vom Elbelauf zwischen Lauenburg und Geesthacht und der rechten Stromhälfte im Abschnitt zwischen Boizenburg und Lauenburg, im Biosphärenreservat „Niedersächsische Elbtalaue“ und nimmt etwa die Hälfte der Biosphärenreservatsfläche ein (MU 2006b) (vgl. Textkarte 5). Das in der Anlage 4 zum Gesetz über das Biosphärenreservat „Niedersächsische Elbtalaue“ (NElbtBRG) noch als FFH-Vorschlagsgebiet "Elbeniederung zwischen Schnackenburg und Lauenburg" dargestellte Gebiet ist gemäß Entscheidung der Kommission vom 7. Dezember 2004 (ABl. L 382/1 vom 28. Dezember 2004) in die Liste von Gebieten von gemeinschaftlicher Bedeutung in der kontinentalen biogeografischen Region aufgenommen worden. Es hat damit nicht mehr den Status eines Vorschlagsgebietes, sondern eines bestehenden FFH-Gebietes ("Elbeniederung zwischen Schnackenburg und Lauenburg", Melde-Nr. DE 2629-302) erhalten. Im Oktober 2004 hat die Niedersächsische Landesregierung eine Liste von FFH-Gebietsvorschlägen zur Nachmeldung an die Europäische Kommission beschlossen, die auch vier Bereiche enthielt, die das bestehende FFH-Gebiet ergänzen: - Elbe zwischen Boizenburg und Geesthacht - Rögnitz und Grabensystem - Gewässer und Sümpfe am Gartower Forst - Buchhorst südlich Gartow. Das bestehende FFH-Gebiet und die vier Nachmeldebereiche wurden unter der neuen Bezeichnung "Elbeniederung zwischen Schnackenburg und Geesthacht" zusammengefasst und der EU-Kommission mit dieser Bezeichnung insgesamt als FFH-Gebiet vorgeschlagen. Mit der Entscheidung der EU-Kommission vom 13. November 2007 hat nun der Biosphärenreservatsplan „Niedersächsische Elbtalaue“ vom 17.03.2009 41 auch das Gebiet „Elbeniederung zwischen Schnackenburg und Geesthacht“ den Status eines bestehenden FFH-Gebietes. Das FFH-Gebiet dient dem Schutz bestimmter Lebensraumtypen und Arten, von denen einige besonderen („prioritären“) Schutz genießen (NElbtBRG, Anlage 5). Prioritäre Lebensraumtypen befinden sich z. B. auf Trockenstandorten (trockene, kalkreiche Sandrasen und artenreiche Borstgrasrasen auf Silikatböden), auf Moorstandorten (Lebende Hochmoore, Moorwälder) und in der Bach- und Weichholzaue (Auenwälder mit Alnus glutinosa und Fraxinus excelsior - Alno-Padion, Salicion albae). Als prioritäre Art nach FFH-Richtlinie kommt der Eremit (Osmoderma eremita) im Biosphärenreservat vor, dazu zahlreiche weitere Arten des Anhangs II der FFH-Richtlinie (vgl. Kap. 5.1.1) Das FFH-Gebiet 247 „Gewässersystem der Jeetzel mit Quellwäldern“ reicht mit der nördlichen Spitze in das Biosphärenreservat hinein.

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 2326 Lübeck

Blatt Lübeck erfasst einen Teil des Norddeutschen Tieflandes, der im Norden und Nordosten von der Kieler Bucht, Lübecker Bucht bzw. Wismarer Bucht begrenzt ist. Die Morphologie und Geologie des Tieflandes ist eiszeitlich geprägt, wobei glaziale Sedimente der Weichsel-Kaltzeit den Kartenausschnitt dominieren. Die Verbreitung glazifluviatiler Sande und Kiese tritt gegenüber den Geschiebelehmen der Grundmoräne zurück. Limnische Ablagerungen der Schmelzwasserseen sind ebenfalls weit verbreitet. Die pleistozänen Ablagerungen werden z. T. von holozänen Sedimenten überlagert. So sind allein unter den quartären Einheiten des Kartenblattes 90 Überlagerungsfälle erfasst. Entlang der Küstenlinie lagern den glazialen Sedimenten mariner Sand und Schlick auf. In den Niederungen des Festlandsbereiches handelt es sich z. B. um Torf der Nieder- und Hochmoore bzw. Auesedimente. Ältere Sedimentgesteine treten nur sehr vereinzelt unter der quartären Deckschicht zu Tage. So sind marine Tone auf Fehmarn (Eozän) und bei Ahrensburg (Miozän) sowie Anhydrit-Vorkommen bei Bad Segeberg (Zechstein) aufgeschlossen. Neben der Legende, die über Alter, Petrographie und Genese der dargestellten Einheiten informiert, gewähren zwei geologische Schnitte einen Einblick in den Aufbau des Untergrundes. Die Profile kreuzen in ihrem West-Ost- bzw. Nordwest-Südost-Verlauf verschiedene Salzstrukturen.

Geologische Übersichtskarte der Bundesrepublik Deutschland 1:200.000 (GÜK200) - CC 3150 Schwedt (Oder)

Blatt Schwedt (Oder) zeigt das Norddeutsche Tiefland im Grenzgebiet zwischen Deutschland und Polen. Die Morphologie des Tieflandes ist eiszeitlich geprägt. Da sich z. T. mehrere glaziale Serien der Elster-, Saale- und Weichsel-Kaltzeit überlagern, gestaltet sich die Landschaft formenreich mit einer Vielzahl von Seen. Der Kartenausschnitt wird von Sedimenten des Weichsel-Glazials dominiert, wobei unterschieden wird zwischen: glazilimnischen Beckenschluffen, Oser- und Kames-Sanden, Geschiebemergel/-lehm der Grundmoräne, Aufschüttungen der Endmoräne, fluviatilen und glazifluviatilen Sanden, äolischen Flug- und Dünensanden. Holozäne Ablagerungen, wie Torf der Nieder- und Hochmoore oder Auesedimente, überlagern verstärkt in den Niederungen der Flussläufe von Randow, Oder, Ücker und Ina die glazialen Sedimente. Neben der Legende, die über Alter, Petrographie und Genese der dargestellten Einheiten informiert, fasst ein Überlagerungsschema alle oberflächennahen Überlagerungen übersichtlich zusammen. Zwei geologische Schnitte, beide West-Ost-orientiert, gewähren zusätzliche Einblick in den Aufbau des Untergrundes.

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