Projektszizze für das F+E

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Aufbau und Betrieb einer zentralen Datenhaltung und
Auswertung von biologischen Daten zur ökologischen
Fließgewässerbewertung in Deutschland
im Auftrag der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA)
Abschlußbericht
Stuttgart-Hohenheim, Januar 2004
Institut für Zoologie
Universität Hohenheim
Bioforum GmbH
Abschlußbericht
Zuwendungsempfänger:
Universität Hohenheim
Förderkennzeichen: O 2.02
Vorhabensbezeichnung:
Aufbau und Betrieb einer zentralen Datenhaltung und Auswertung von biologischen Daten
zur ökologischen Fließgewässerbewertung in Deutschland
Laufzeit des Vorhabens: 01.04.2002 – 31.01.2004
Bearbeiter:
Claudia Rawer-Jost
Armin Zenker
Institut für Zoologie, Universität Hohenheim
Jürgen Böhmer
Bioforum GmbH
INHALTSVERZEICHNIS
1.
ZIEL UND AUFGABEN DES PROJEKTES ........................................................................ 1
2.
DATENGRUNDLAGE
3.
3.1.
3.2.
DIE DATENBANK FG-BENTHOS .................................................................................. 2
DATENBANK FG-BENTHOS UND AUSWERTUNGSMODUL ASSESS .................................... 2
STAND DER DATENBANK FG-BENTHOS .......................................................................... 2
4.
BEREITSTELLUN G VON DATEN UND BERECHNUNGEN FÜR DIE
VERNETZTEN FORSCHUNGSPROJEKTE........................................................................ 5
DATENIMPORT UND WEITERE DATENVERWALTUNG ...................................................... 5
BEREITSTELLUNG VON DATEN UND BERECHNUNGEN FÜR DIE VERNETZTEN
FORSCHUNGSPROJEKTE
6
4.1.
4.2.
1
5.
5.1.
DOKUMENTATION DER DATENBANKFELDER UND –FUNKTIONEN ............................. 6
IDENTIFIKATIONS- UND VERKNÜPFUNGSSPALTEN......................................................... 7
5.2.
TABELLE GEWÄSSER: DATENBANKFELDER GEWÄSSER UND FLUSS-ID ......................... 7
5.3.
5.3.1
5.3.2
5.3.3
5.3.4
5.3.5
5.3.6
5.3.7
5.3.8
5.3.9
TABELLE STANDORT ................................................................................................... 7
DATENBANKFELD CODE ................................................................................................ 7
DATENBANKFELD TYP-NR ............................................................................................ 8
DATENBANKFELDER EU-LAND, BUNDESLAND .............................................................. 8
DATENBANKFELD ÖKOREGION ..................................................................................... 8
DATENBANKFELDER LAGE, RECHTS- UND HOCHWERT................................................... 8
DATENBANKFELD EZG-FLÄCHE ..................................................................................... 9
DATENBANKFELD GEOLOGIE ......................................................................................... 9
DATENBANKFELDER BREITE UND TIEFE ........................................................................ 9
DATENBANKFELD REFERENZ ......................................................................................... 9
5.4
5.4.1
5.4.2
5.4.3
5.4.4
5.4.5
5.4.6
5.4.7
TABELLE PROBENAHME .............................................................................................. 9
DATENBANKFELD DATUM ............................................................................................. 9
DATENBANKFELD BEARBEITER ................................................................................... 10
DATENBANKFELD LIEFERUNG ..................................................................................... 10
DATENBANKFELD METHODE ....................................................................................... 10
DATENBANKFELD BESCHREIBUNG BELASTUNGEN....................................................... 10
DATENBANKFELD HAUPTBELASTUNGSART ................................................................. 10
DATENBANKFELD UBA-REFERENZ ............................................................................... 11
5.4.8
5.4.9
5.4.10
DATENBANKFELD SUBSTRATBESCHREIBUNG .............................................................. 12
DATENBANKFELD TIEFE .............................................................................................. 12
DATENBANKFELDER HK_IND UND HK_DEFINITION ..................................................... 12
5.5
5.5.1
5.5.2
5.5.3
5.5.4
5.6
5.7
5.8
TABELLEN ARTEN UND ARTEN BESTIMMBAR ............................................................ 12
DATENBANKFELDER EDV-NR. BAYERN UND ID-ART .................................................... 12
DATENBANKFELD TAXON ............................................................................................ 13
DATENBANKFELDER IZ UND HK ................................................................................... 13
DATENBANKFELD ADULT ............................................................................................ 13
TABELLE CHEMIE ...................................................................................................... 13
TABELLE STRUKTURINDEX........................................................................................ 13
TABELLE LANDNUTZUNG CORINE ............................................................................. 14
6.
6.1
6.2
6.3
ASSESS 3.0 –FORMULARBASIERTES BEWERTUNGSMODUL DER DATENBANK .......... 14
EINGABE VON STAMMDATEN .......................................................................................... 15
EINGABE VON BIOLOGISCHEN DATEN .......................................................................... 15
AUSGABE DER ÖKOLOGISCHEN BEWERTUNGSKLASSEN NACH DEM NEUEN
EINHEITLICHEN VERFAHREN FÜR DEUTSCHLAND ODER NACH DEM
IBI-12-VERFAHREN NACH HOHENHEIM ........................................................................ 16
6.4
DATENEXPORT VON ARTENLISTEN ODER BEWERTUNGEN EINER ODER
MEHRERER PROBENAHMEN.......................................................................................... 17
6.5
6.6
6.7
DATENIMPORT ............................................................................................................ 18
TYPSPEZIFISCHE REFERENZEN .................................................................................... 21
AUTÖKOLOGISCHE GRUNDLAGEN UND SYSTEMATIK ................................................... 21
7.
UNTERHALTUNG UND PFLEGE DER DATENBANK NACH PROJEKTENDE ................... 22
8.
LITERATUR ................................................................................................................ 24
1. Ziel und Aufgaben des Projektes
Das von der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA) geförderte Projekt „Aufbau und
Betrieb einer zentralen Datenhaltung und Auswertung von biologischen Daten zur ökologischen Fließgewässerbewertung in Deutschland“ an der Universität Hohenheim hatte zum
Ziel, eine Deutschland-weit einheitliche und vergleichbare Makrozoobenthosdatenbank aus
allen für die europäische Wasserrahmenrichtlinie relevanten Erhebungen aufzubauen.
Aufgaben des Projektes waren im Einzelnen:
- Sammlung von Makrozoobenthosdaten für alle Fließgewässer-Typen Deutschlands
- Sammlung und Vervollständigung abiotischer Gewässerstammdaten, einschließlich
chemisch-physikalischer Daten, Daten zur Gewässerstrukturgüte und Landnutzungsdaten
- Einarbeitung von zusätzlichen Probenahmen in die Datenbank (z. B. die Nacherhebungen
im Rahmen der LAWA-Verbundprojekte) und die ständige Aktualisierung von Daten
(Taxalisten, Typologie, Autökologie)
- Klassifizierung als degradierte oder Referenzgewässer
- Integration typologischer Daten
- Integration von Nutzungs- und Strukturindizes
- Bereitstellung von ca. 3000 vollständigen Datensätzen für die LAWA-Projekte
- Berechnungen und Auswertungen für die vernetzten LAWA/UBA-Projekte
- Aufnahme autökologischer Daten
- Auswahl von Referenzprobenahmen
- Erstellung der für die Bewertung notwendigen typspezifischen Referenzwerte
- Ableitung von Referenzartenlisten
- Verrechnung mit Daten zu bewertender Gewässer nach dem jeweils aktuellen Stand der
Bewertungsverfahren
- Auswertung entsprechend dem endgültigen Bewertungsverfahren.
2. Datengrundlage
Die wesentlichen Grundlagen für die Datensammlung wurden in früheren Jahren in
folgenden, von der Europäischen Union, dem Umweltbundesamt und der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser geförderten Projekten gelegt:
Universität Hohenheim: „Ökologische Fließgewässerbewertung auf der Basis des Makrozoobenthos -Weiterentwicklung und Umsetzung gemäß den Zielsetzungen der Wasserrahmenrichtlinie der EU“ (LAWA)
Landesanstalt für Umweltschutz Baden-Württemberg: „Leitbildbezogenes Bewertungsverfahren für Fließgewässer (aquatischer Bereich) in der Bundesrepublik Deutschland“
(UBA)
Universität Essen: „AQEM“, The Development and Testing of an Integrated Assessment
System for the Ecological Quality of Streams and Rivers throughout Europe using Benthic
Macroinvertebrates” (EU)
1
Universität Essen: Leitbildorientierte biologische Fließgewässerbewertung zur Charakterisierung des Sauerstoffhaushaltes” (UBA).
Die in diesen Projekten gesammelten Daten wurden durch weiteres Datenmaterial,
insbesondere die im Rahmen der LAWA-Nacherhebungen des Forschungsinstitutes
Senckenberg neu erhobenen Daten sowie aus Erhebungen der Bundesländer umfangreich
ergänzt. Um eine Rechtsgrundlage für die Nutzung der Daten auch im Projektverbund zu
schaffen, wurde eine Datennutzungsvereinbarung getroffen (MEIER et al. 2002).
3. Die Datenbank FG-Benthos
3.1 Datenbank „FG-Benthos“ und Auswertungsmodul „Assess“
Um die Handhabung und Anwendung der Datenbank und der Bewertungsverfahren zu erleichtern und die Möglichkeit zu schaffen, Anwendern beide Module getrennt zur Verfügung
zu stellen, wurde das Auswertungsmodul „Assess“ von der Gesamtdatenbank abgekoppelt.
Daher werden im Folgenden die Datenbank „FG-Benthos“ (Kurzname für „FließgewässerBenthos“) und das Bewertungsinstrument „Assess“ getrennt behandelt (vgl. Punkt 6).
3.2. Stand der Datenbank FG-Benthos
Aus verschiedenen Gründen, die im Folgenden benannt werden, hat sich der endgültige
Datenbestand gegenüber den Angaben im letzten Zwischenbericht (RAWER-JOST 2003) sowie
den an die Projektpartner gelieferten Zahlen wieder verändert. Insgesamt beläuft sich der
Bestand der Datenbank „FG-Benthos“ auf etwa 5180 Makrozoobenthosprobenahmen an über
2300 Untersuchungsstellen und über 1000 Gewässern. In der Datenbank enthalten sind
Angaben zu geografischer Lage und typologischer Zuordnung der Probestellen; Breite, Tiefe
und Substratverteilung an den Probestandorten; Datum, Bearbeiter und Methodik der
Probenahme; Quelle der Daten; Angaben zu Belastung und Belastungsqualität; physikalische
und chemische Messdaten sowie Angaben zur Landnutzung und Morphologie an den
Probestellen.
Wesentliche Arbeitsbereiche zum Abschluss des Projektes stellten die kritische Sichtung der
gesammelten Daten und die endgültige Auswahl der – möglichst vollständigen – Datensätze
dar. In den bisherigen Berichten bezogen sich die Angaben zum Datenbestand stets auf
absolut vorhandene Datensätze; in vielen Fällen erwies sich jedoch, dass einmal eingegebene
Daten nicht verwertbar waren. Dies war z. B. der Fall, wenn ein Gewässer oder eine Probestelle nicht lokalisierbar war, keine Fließgewässertyp-Zuweisung vorhanden war oder keine
Landnutzungsdaten nacherhoben werden konnten.
Relativ häufig erwies es sich beispielsweise im Nachhinein als unmöglich, Angaben zur Lage
des Untersuchungsorts zu bekommen. Dies betraf alleine 70 Gewässer, zum Teil im europäischen Ausland, aber auch innerhalb Deutschlands. Für mehr als 500 Probenahmen fehlte
ein Probenahmedatum. Teilweise wurden zwar Angaben zu Probestellen geliefert, aber keine
Artenlisten dazu.
Etwa 260 Probenahmen von den großen Strömen Deutschlands (Typen 10 und 20) wurden
dagegen in die Datenbank aufgenommen, obwohl sowohl geografische Koordinaten als auch
2
weitere Angaben zu den Datensätzen fehlen. In einigen weiteren Fällen wurden Probenahmen
ohne Angaben zu abiotischen Faktoren in der Datenbank belassen, weil sie als Referenzprobenahmen (vgl. 5.4.7) eingestuft worden waren.
In ähnlicher Weise wie für die genannten Fälle konnten Informationen, für die ursprünglich
Spalten in den unterschiedlichen Tabellen angelegt wurden, sehr häufig nicht erhalten werden.
Dies betrifft z. B. die Spalten zur Flussordnungszahl, Höhenlage, Talform, Gewässergefälle,
Abfluss, Fließgeschwindigkeit und Beschattung (RAWER-JOST & BÖHMER 2002A). Dazu
wurden nur in den seltensten Fällen Angaben geliefert, so dass diese Datenbankfelder
aufgegeben werden mussten.
Zwei wesentliche Änderungen im Verlauf der Projektzeit, die auch Einfluss auf die Angaben
zum Datenbestand hatten, betrafen die Typzuweisung sowie die Definition der Referenzstellen.
Zuordnung der Fließgewässertypen
Während noch 2002 die Zuordnung zu einem Fließgewässertyp nach SCHMEDTJE et al. (2001)
aufgrund der – im wesentlichen nacherhobenen – Angaben zu Ökoregion, Geologie,
Einzugsgebietsgröße und Gewässersubstrat mittels dafür konstruierter Abfragen erfolgen
musste, wurden uns im März 2003 die Fließgewässertypen für über 2000 Standorte vom
Umweltbüro Essen zur Verfügung gestellt und neu in die Datenbank integriert. Im Folgenden
wurden diese Typzuweisungen nach Angaben der Länderbehörden ergänzt bzw. korrigiert.
Dadurch ergaben sich teilweise erhebliche Umordnungen. Insgesamt 162 Datensätze (119
Standorte) haben keine Typzuweisung.
Tabelle 1 ist zu entnehmen, wie viele Datensätze jeweils einem Fließgewässertyp (Stand
2003) zugeordnet werden können. Da an die Datensätze, die in die Auswertungen zur
Bewertung eingingen, bestimmte Ansprüche gestellt wurden (z.B. Einzugsgebietsgröße >8
km2, Gewässergüteklasse <4, Daten zur Landnutzung und/oder Strukturgüte (i. d. R. GSGVO-Kartierung) vorhanden, vgl. auch Punkt 3.2) ist diese Zahl teilweise erheblich geringer
und wird in Klammern genannt.
Definition der Referenzen
Zu Beginn wurden die Probenahmen aufgrund von Informationen zu Gewässergüteklasse,
Morphologie und Strukturgüte, Aussagen zu vorhandenen Beeinträchtigungen und Belastungen als „Referenzen“ oder als „belastete Gewässerstellen“ klassifiziert. Diese Einstufung ist aus dem Datenbankfeld „Hauptbelastungsart“ (vgl. Punkt 5.4.6) in der Tabelle
Probenahme ersichtlich. Durch die Nacherhebung der Landnutzungsdaten sowie weitere
Informationen der Länder ergaben sich neue Möglichkeiten. Daher wurden eine Spalte
„Referenz“ in der Tabelle Standort sowie eine Spalte „UBA-Referenz“ in der Tabelle
Probenahme hinzugefügt. Die Referenzspalte in der Standortstabelle definiert besonders
naturnahe Fließgewässerabschnitte des jeweiligen Typs (HAASE et al. 2004) (46 Standorte,
vgl. Punkt 5.3.9). Die Spalte „UBA-Referenz“ bezeichnet Probenahmen, die unter
bestimmten Kriterien aus der Datenbank selektiert wurden (HAASE et al. 2004) und referenznahe Verhältnisse darstellen (376 Fälle, vgl. Punkt 5.4.7). Es lassen sich also unter ver-
3
schiedenen Gesichtspunkten Gewässerabschnitte oder Probenahmen, die einen sehr guten
oder guten Qualitätszustand widerspiegeln, aus der Datenbank herausfiltern.
Tab. 1: Anzahl der Datensätze pro Fließgewässertyp Stand Dezember 2003. k = karbonatisch,
s = silikatisch. In Klammern die Anzahl der Datensätze, die in die Auswertungen zur
ökologischen Gewässerbewertung eingehen konnten.
Typ
Nr.
00
02
1
2
3
4
5
5.1
6
7
8
9
Typbezeichnung nach Pottgießer und
Sommerhäuser (2003)
Siele
Gewässer der Hochmoore
Fließgewässer der Alpen (k)
Bäche des Alpenvorlandes (s)
Jungmoränenbäche des Alpenvorlandes
(k)
Flüsse des Alpenvorlandes (k)
Grobmaterialreiche silikatische Mittelgebirgsbäche (s)
Feinmaterialreiche, silikatische Mittelgebirgsbäche (s)
Feinmaterialreiche, karbonatische
Mittelgebirgsbäche (k)
Grobmaterialreiche, karbonatische
Mittelgebirgsbäche (k)
Sondertypus
Sondertypus
14
225
96 (58 Struktur)
36 (22 Nutzung)
35 (19 Nutzung)
Typ neu
eingeführt
113 (15 Nutzung, 5 Struktur)
1049 (138 Nutzung, 65
Struktur)
242 (55 Nutzung, 12 Struktur)
551 (383 Nutzung, 12
Struktur)
482 (352 Nutzung, 21
Struktur)
Typ gestrichen
9.2
Große Flüsse des Mittelgebirges (k)
10
11
12
13
14
15
Ströme des Mittelgebirges (k)
Organisch geprägte Bäche (o)
Organisch geprägte Flüsse (o)
Typ neu
eingeführt
Typ neu
eingeführt
*
362 (125 Nutzung, 65
Struktur)
388 (300 Nutzung, 41
Struktur)
123 (81 Nutzung, 5 Struktur)
85
28 (14 Nutzung)
9 (11 Nutzung)
Typ gestrichen
16
17
18
19
Sandgeprägte Tieflandbäche (s, k)
Sand- und lehmgeprägte Tieflandflüsse
(k)
Kiesgeprägte Tieflandbäche (s, k)
Kiesgeprägte Tieflandflüsse (k)
Löss-lehmgeprägte Tieflandbäche (k)
Fließgewässer der Niederungen (k)
20
21
Ströme des Tieflandes (k)
Seeausflussgeprägte Fließgewässer (k)
23
Anzahl Datensätze
Silikatische Mittelgebirgsflüsse (s)
9.1. Karbonatische Mittelgebirgsflüsse (k)
22
Bemerkungen
*
Typ neu
eingeführt
Marschengewässer (k)
Typ neu
eingeführt
Rückstau- bzw. brackwasserbeeinflusste Typ neu
Ostseezuflüsse (k)
eingeführt
193 (27 Nutzung, 22 Struktur)
315 (70 Nutzung, 23 Struktur)
126 (21 Nutzung)
24 (20 Nutzung)
10
247 (150 Nutzung, 45
Struktur)
176 (50 Nutzung)
0
12
0
4
Repräsentation der Bundesländer
Es liegen Probenahmen aus allen Flächen-Bundesländern vor. Baden-Württemberg ist am
umfangreichsten repräsentiert, gefolgt von Bayern und Nordrhein-Westfalen. Verhältnismäßig wenige Datensätze kommen aus Mecklenburg-Vorpommern, Sachsen-Anhalt und dem
Saarland (Tab. 2). Bei 240 Probenahmen fehlt eine Angabe zum Bundesland, weil aufgrund
fehlender Koordinaten keine Lage für die Probestellen eruiert werden konnte. Dies betrifft mit
wenigen Ausnahmen die Daten zu Typen 10 und 20.
Tab. 2: Anzahl der Datensätze aus den 13 Flächen-Bundesländern; Stand Januar 2004.
Bundesland
Baden-Württemberg
Bayern
Brandenburg
Hessen
Mecklenburg-Vorpommern
Niedersachsen
Nordrhein-Westfalen
Rheinland-Pfalz
Saarland
Sachsen
Sachsen-Anhalt
Schleswig-Holstein
Thüringen
Anzahl Datensätze
2017
841
69
104
48
327
552
329
37
170
23
241
155
Weitere Angaben zur Einordnung und Vollständigkeit der Datensätze sind den
Beschreibungen der Datenbankfelder zu entnehmen.
4. Bereitstellung von Daten und Berechnungen für die vernetzten
Forschungsprojekte
4.1 Datenimport und weitere Datenverwaltung
Während der gesamten Projektlaufzeit stellte sich trotz der Einführung grundlegender Regeln
das Problem der Anpassung unterschiedlicher Datenbank-Strukturen sowie der Angleichung
unterschiedlicher Datenverwaltungssysteme (z. B. MS Excel versus MS Access).
Beispielsweise können Fehler entstehen, Daten verloren gehen oder falsch abgespeichert
werden, wenn in MS Excel in der Funktion „Sortieren“ Spalten oder Zeilen versehentlich
nicht markiert sind. Daher wird an dieser Stelle dringend empfohlen, für den weiteren
Datenaustausch ausschließlich MS Access als Grundlage zu verwenden.
5
4.2 Bereitstellung von Daten und Berechnungen für die vernetzten
Forschungsprojekte
Der gesamte Datenbestand von nun etwa 5000 Makrozoobenthosprobenahmen stand den
vernetzten Forschungsprojekten zur Verfügung. Die Datensätze, die in die abschließenden
Auswertungen eingingen, mussten allerdings bestimmten Qualitätskriterien genügen. Dies
waren:
- Probenahme mit semiquantitativer oder mit AQEM-Methodik
- Zuordnung zu einem Gewässertyp vorhanden
- keine künstlich verkürzte Taxaliste, z.B. durch ausschließliche Auflistung von SaprobierArten
- Belastungseinstufung vorhanden
- Daten zur Gewässereinzugsgebietsgröße vorhanden
- Nacherhebungen zur Landnutzung vorhanden.
An die Daten, die zur Entwicklung der multimetrischen Verfahren verwendet wurden, wurden
zusätzliche Qualitätsansprüche gestellt (vgl. auch Punkt 4.2 und Tabelle 1):
- Einzugsgebietsgröße des Gewässers > 8 km2
- Datum vorhanden (um die Jahreszeit der Beprobung festlegen zu können)
- Gewässergüteklasse < 4
- Artenliste enthält mindestens 10 Taxa und mindestens 150 Individuen
Unter diesen Bedingungen reduzierte sich die tatsächlich für diese Analysen verwendbare
Anzahl der Datensätze auf etwa 3000 (vgl. Meier et al. 2003). Diese wurden für
Metricberechnung, Korrelationsanalysen, Identifikation von Kandidatenmetrics, Auswahl der
Core-Metrics und schlussendlich zur Entwicklung des Verfahrens zur Bewertung der
allgemeinen Degradation der Fließgewässer verwendet (vgl. auch HERING et al. 2004).
5. Dokumentation der Datenbankfelder und -funktionen
Die Benthos-Datenbank FG-Benthos basiert auf dem Microsoft-Access-Format. Die Tabellen
sind hierarchisch gegliedert und untereinander verknüpft, so dass man von der Ebene
„Gewässer“ auf die Ebene „Standort“ gelangt, von „Standort“ zu „Probenahme“ und von
„Probenahme“ schließlich zur Artenliste. Dabei enthält die Tabelle „Gewässer“ den
Gewässernamen und eine Gewässeridentifikationsnummer, über die sie mit „Standort“
verknüpft ist. Die Tabelle „Standort“ liefert wichtige Informationen zur jeweiligen Untersuchungsstelle wie geografische Koordinaten, Lagebeschreibung, Fließgewässertyp und
ähnliches. Über den Standorts-ID ist diese Tabelle wiederum mit „Probenahme“ verknüpft.
Das Verzeichnis „Probenahme“ enthält Angaben zu Probenahmezeitpunkt und -methode, zum
Bearbeiter, zu Beeinträchtigungen usw. Zu jedem einzelnen Probenahmedatum ist über den
Proben-ID in der Tabelle „Arten“ eine Artenliste verknüpft, die, EDV-Nummern,
Häufigkeitsangaben und Artnamen wie vom Bearbeiter geliefert enthält. Eine weitere Tabelle,
„Arten bestimmbar“ reduziert diese letztere Angabe auf die reale Bestimmbarkeit nach einem
noch nicht abschließenden Stand der „operationellen Taxaliste“ (HAASE & SUNDERMANN
2003). Beide Tabellen, „Arten“ oder „Arten bestimmbar“ können wahlweise als Unterdatenblatt eingefügt werden.
6
Zusätzlich enthält die Datenbank Tabellen zu chemisch-physikalischen Messwerten,
Gewässermorphologie und Landnutzungsdaten. Diese Tabellen sind über den Standorts-ID
verknüpft und können bei Bedarf als Unterdatenblatt eingesehen werden. Alle
Datenbankfelder werden im Folgenden detailliert beschrieben. Eine Kurzbeschreibung der
Spalten und ihrer Inhalte ist auch der „Entwurfsansicht“ der Tabellen in Access zu
entnehmen.
5.1. Identifikations- und Verknüpfungsspalten
sind die Spalten „Fluss-ID“ (in den Tabellen Gewässer“ und Standort), „Standorts-ID“ (in den
Tabellen Standort und Probenahme) sowie „Proben-ID“ (in den Tabellen Probenahme und
Arten). Bei „Fluss-ID“ und „Proben-ID“ handelt es sich Nummern, über die jedes Gewässer
und jede einzelne Probenahme unverwechselbar identifiziert werden können. Der StandortsID wurde in den meisten Fällen vom Bearbeiter selbst vergeben, z. B. Codes der LfU BadenWürttemberg wie „EL907.04“ oder Codes aus der Saprobie-Datenbank der Universität Essen
wie „D19 0007“. Auch diese Codes sind einmalig und identifizieren eine Probestelle
eindeutig.
5.2. Tabelle Gewässer: Datenbankfelder Gewässer und Fluss-ID
Die erste Spalte enthält den Namen des Gewässers, wobei in aller Regel die auf den
topographischen Karten aufgeführte Bezeichnung gewählt wurde. Bei namenlosen Gewässern
wird der vom Bearbeiter angegebene Name oder ein Vorfluter verwendet (z.B. „ZastlerbachNebenbach“). Ausnahme ist ein als „unbekanntes Gewässer“ bezeichneter Wasserkörper. Hier
wurden 8 Probenahmen an 5 Untersuchungsstellen zusammengefasst, die keinem Gewässer
zugeordnet werden konnten, aber in die Auswertungen eingingen.
Die Spalte „ID“ enthält eine vom Programm automatisch vergebene Identitätsnummer, durch
die die Tabelle mit „Standort“ verknüpft ist. Durch Änderungen in der Datenbank ist diese
Reihung nicht vollständig, beispielsweise ist das Gewässer mit der ID-Nummer „1“ nicht
mehr enthalten bzw. einem anderen (korrekten) Gewässernamen zugeordnet worden.
5.3. Tabelle Standort
5.3.1. Datenbankfeld Code
Neben dem Standorts-ID besitzen die meisten Probestellen einen einheitlichen Code, der von
uns in Absprache mit den Verbundprojekten vergeben wurde und sich wie folgt zusammensetzt:
- Kürzel des (europäischen) Landes (siehe „EU-Land“)
- Kürzel des Bundeslandes, der Provinz u.ä., in dem der Gewässerabschnitt liegt (siehe
„Bundesland“)
- Gewässerkürzel aus drei im Gewässernamen enthaltenen Buchstaben (bei sehr kurzen
oder sehr häufigen Namen wurde ein ergänzendes Merkmal dazugenommen, z.B.
„AAN“ für „Aa mit Vorfluter Nethe“ oder „ACB“ für „Ach in Bayern“)
7
- Quellentfernung der Probestelle (vierstellig, so dass „0003“ eine Quellentfernung von
300 m bedeutet, 0030 eine Entfernung von 3 km, 0300 eine von 30 km und 3000 eine
Quellentfernung von 300 km).
Ausnahmen bilden, wie bereits erwähnt, diejenigen Gewässer, für die keine Koordinaten
geliefert wurden und damit keine Angaben z.B. zum Bundesland ermittelt werden konnten.
Dies betrifft vor allem die Gewässer des Typs 10 und 20.
5.3.2. Datenbankfeld Typ-Nr.
Diese Spalte enthält die Nummer des Fließgewässertyps nach POTTGIESSER & SOMMERHÄUSER 2003, Stand 24. März 2003, sowie Ergänzungen und Korrekturen des Fließgewässertyps nach den später erfolgten Angaben der Länderbehörden.
5.3.3. Datenbankfelder EU-Land, Bundesland
Von 5139 Probenahmen stammen 26 aus Nachbarländern (3 aus Frankreich, 7 aus
Luxemburg, 10 aus den Niederlanden und 6 aus Polen).
Die beiden Spalten enthalten
ein Kürzel des Landes (den internationalen KFZ-Kennzeichen folgend, also „D“ für
Deutschland, „NL“ für die Niederlande)
ein Kürzel des deutschen Bundeslandes, in dem der Gewässerabschnitt liegt („TH“ für
Thüringen) oder der jeweiligen Gliederung im benachbarten Ausland (z. B. DI“ für Distrikt
Diekirch, „BR“ für Département Bas Rhin). Waren bei Probestellen im Ausland Angaben
dazu nicht nacherhebbar, wird das Länderkürzel wiederholt (z. B. „PL_PL).
5.3.4 Datenbankfeld Ökoregion
Das Gewässer bzw. der Gewässerabschnitt wird entsprechend seinem Typus (s. d.) den Ökoregionen Alpen, Alpenvorland, Mittelgebirge und (Norddeutsches) Tiefland zugeordnet.
Diese Angabe fehlt bei 424 Datensätzen, überwiegend bei den Fließgewässertypen 10 und 20.
5.3.5 Datenbankfelder Lage; Rechts- und Hochwert
Der erste Eintrag in der Spalte „Lage“ gibt in der Regel die der Probestelle nächstliegende
größere Stadt des Bundeslandes an (z. B. „Aschersleben“ oder „Bayreuth“). Dabei wurde
nach Möglichkeit eine Stadt gewählt, die nicht mehr als 50 km vom Probestandort entfernt
liegt. Dadurch besteht die Option, durch einfaches Sortieren alle in der Datenbank enthaltenen
Gewässer im Umkreis eines größeren Ortes zu listen. Als zweite Angabe folgt die möglichst
genaue Beschreibung der Lage der Probestelle (z. B. „bei Staßfurt nördl. Aschersleben,
südöstl. Wernigerode“ oder „oh. Mündung bei Huschermühle, tschechische Grenze bei
Rehau“). Durch die Angabe der Rechts- und Hochwerte nach Gauß-Krüger ist die genaue
geographische Lage definiert.
Bei etwa 280 Datensätzen fehlen Angaben zur Lage und zu Rechts- und Hochwerten. Dies
wurde in der Spalte „Lage“ vermerkt. Bei weiteren 50 Datensätzen konnten Rechts-HochWerte aufgrund der Lagebeschreibung grob nacherhoben werden. Dies ist ebenfalls in der
Spalte angemerkt.
8
5.3.6 Datenbankfeld EZGFläche
gibt die Größe des Einzugsgebietes an der jeweiligen Untersuchungsstelle in km2 an. Für etwa
440 Datensätze fehlt dieser Eintrag, wiederum überwiegend bei den Typen 10 und 20.
5.3.7 Datenbankfeld Geologie
enthält Angaben zur Geologie des Einzugsgebietes, wie sie von den Bearbeitern geliefert oder
vom Projekt nacherhoben wurden. Informationen zur Geologie sind in mehr als 4200 Fällen
vorhanden.
5.3.8 Datenbankfelder Breite und Tiefe
Im Unterschied zu einer weiteren Spalte „Tiefe“ in der Tabelle „Probenahme“ (s.d.) geben
diese Felder mittlere Werte für die Gewässerbreite und –tiefe an. Angaben zur Breite des
Gewässers liegen für knapp 3600 Datensätze vor, Angaben zur Tiefe nur für etwas über 2100
Probenahmen.
5.3.9 Datenbankfeld Referenz
Diese Spalte bezeichnet Referenzstandorte (also nicht Referenzprobenahmen), die von
LAWA-Vertretern der Länder oder den vernetzten Projekten ausgewählt und vom LAWAProjekt O3.02 am Forschungsinstitut Senckenberg zusammengestellt wurden. Es handelt sich
um besonders naturnahe Fließgewässerabschnitte des jeweiligen Typs, die dazu dienen sollen,
sich ein konkretes Bild des Referenzzustandes machen zu können. In der Regel wurden drei
Gewässerabschnitte pro Typ ausgewählt (Ausnahmen z. B. bei den Typen 7 oder 14 mit nur
zwei), wobei auch die Verteilung auf die geografischen Regionen und die Bundesländer
berücksichtigt wurde. Für manche Typen, z. B. viele Tieflandgewässer, wurden nach Kenntnis der Bearbeiter besonders naturnahe Abschnitte ausgewählt, die jedoch keine „echten
Referenzen“ darstellen, da Hydromorphologie und Einzugsgebiet aller in Deutschland vorkommenden Vertreter dieses Typs anthropogen überformt sind (HAASE et al. 2004).
Ein kleiner Teil dieser Gewässerstellen ist in FG-Benthos noch nicht enthalten, da die Liste in
einem zweiten Schritt mit Referenzstellen, die von Bearbeitern der Länder benannt worden
waren, ergänzt wurde (HAASE et al. 2004). Als Typreferenz in der Datenbank ausgewiesen
sind 46 Gewässerabschnitte.
Zum Format der Spalte ist anzumerken, dass sie als „Ja/Nein-Feld“ formatiert wurde. Das
bedeutet, dass ein Referenzstandort in diesem Feld mit „Ja“ gekennzeichnet ist, ein NichtReferenzstandort mit „Nein“. Klickt man jedoch diesen Eintrag direkt an, erscheint im Feld
eine „-1“ für Ja und eine „0“ für Nein.
5.4. Tabelle Probenahme
5.4.1. Datum
Diese Spalte enthält, sofern bekannt, das genaue Probenahmedatum. Waren nur Monat und
Jahr angegeben, wurde der 15. des jeweiligen Monats als Datumsangabe eingetragen. Für 548
Datensätze aus dem „Projekt Mittelrhein“ und der Saprobie-Datenbank der Universität Essen
war keine Datumsangabe mehr zu ermitteln.
9
5.4.2 Datenbankfeld Bearbeiter
Sofern bekannt, wird hier der Name derjenigen Person oder Institution genannt, die die Probe
genommen und/oder bestimmt hat. Diese ließ sich in vielen Fällen jedoch nicht mehr
feststellen: die Angabe fehlt für etwas mehr als 2000 Datensätze. Wenn möglich, wird
zusätzlich zu einem Namen auch auf eine Institution verwiesen, z. B. „Universität Münster“,
„Gewässerdirektion Südl. Oberrhein“ oder „Bundesanstalt für Gewässerkunde BfG“.
5.4.3 Datenbankfeld Lieferung
Für 4500 Datensätze wurde in dieser Spalte vermerkt, welcher Quelle sie entstammen, z. B.
„LfU Baden-Württemberg (UBA-Projekt“ oder „AQEM-Daten Universität Essen“. Teilweise
sind das Lieferungsdatum und/oder das gelieferte Format (z. B. „Excel“ oder „Bioprogramm“
angegeben. Für Daten, die aus eigenen Arbeiten stammen, wurde die Angabe „Universität
Hohenheim“ verwendet.
5.4.4 Datenbankfeld Methode
Als „AQEM-Probenahme“ werden hier Beprobungen bezeichnet, die nach der im Projekt der
Europäischen Union „AQEM“ entwickelten Methodik durchgeführt wurden. Dies betrifft
hauptsächlich von der Universität Essen im Jahr 2002 gelieferte Daten.
Der Vermerk „Aqem“ mit der Angabe eines Subsamples bedeuten, dass die Probe nach der
vom Forschungsinstitut Senckenberg in den Jahren 2002 und 2003 entwickelten Vorschrift
genommen und ausgewertet wurde. Hierzu gehören vor allem die im Rahmen der LAWAProjekte durchgeführten Nacherhebungen.
Die Bezeichnung „quantitativ“ wurde für alle Surber-Sampler-Proben vergeben, als „semiquantitativ“ werden Proben bezeichnet, die nach DIN 38 410 oder einer ähnlichen halbquantitativen Methodik gewonnen wurden. Bei Beprobungen aus Mecklenburg-Vorpommern
wurde als Methode „Keschern“ angegeben. Für die Probenahmen an den großen Strömen des
Typs 10 und 20 wurde die Angabe „Bagger plus Uferkeschern“ eingetragen.
Die Angabe zur Probenahmemethode fehlt in knapp 50 Fällen.
5.4.5 Datenbankfeld Beschreibung Belastungen
In dieser Spalte sind sämtliche erhältlichen Angaben zu Belastungen des Gewässerabschnitts
zusammengetragen, einschließlich Daten zur Gewässerstrukturgüte. Die Informationen hierzu
stammen von den Länderbehörden, von den Bearbeitern, aus wissenschaftlichen Arbeiten
oder aus eigener Kenntnis des Gewässerabschnitts. Da sich Beeinträchtigungen mit der Zeit
verändern können, wurde die Belastung der Probenahme und damit dem Probenahmezeitpunkt zugeordnet (z. B. bei einer Restwasserstrecke „ im März durch Regenfälle höherer
Abfluss“). Wurde der Abschnitt durch Behörden oder Bearbeiter als „Referenz“ oder als
„degradiert“ definiert, wurde dies ebenfalls in dieser Spalte vermerkt. Für etwas mehr als ein
Fünftel der Probenahmen existieren keinerlei Angaben zu einer möglichen Belastung.
5.4.6 Datenbankfeld Hauptbelastungsart
Sofern möglich, wurden Probenahme und Gewässerstelle eine Kategorie der Belastungsform
bzw. des Belastungszustandes zugeordnet. Die Angabe „absolute Referenz“ bezeichnet die
besten, weitgehend unbelasteten Untersuchungspunkte, die Bezeichnung „bedingte Referenz“
10
wurde für geringfügig beeinträchtigte Gewässerstellen vergeben. Alle restlichen Benennungen
versuchen, die wichtigste, für den Gewässerzustand ausschlaggebende Belastung zu erfassen.
Dabei wurden folgende Kategorien vergeben:
Abwasser geklärt: für Probestellen unterhalb moderner Kläranlagen oder mit geringer bis
mittlerer saprobieller Belastung nach Angaben der Länder
Abwasser ungeklärt: für Probestellen unterhalb veralteter oder defekter Kläranlagen, den
Einfluss von Regenüberlaufbecken und häuslicher Abwässer oder bei hoher saprobieller
Belastung nach Angaben der Länder
Aufstau: für Probestellen unterhalb von Wehren, Kraftwerken oder Hochwasserrückhaltebecken
chemische Belastung: für Probestellen, die durch Salze, Schwermetalle, Stoffe wie Phenole
oder Dioxine oder durch Abwässer aus Textilfabriken belastet sind
CPOM: für Probestellen, die in der Nähe von Sägewerken oder unterhalb Holzlagerplätzen
gelegen sind
Feinsedimenteintrag: für Probestellen, an denen große Mengen Sand oder Schlamm eingetragen werden
Fischzucht: für Probestellen unterhalb Fischzuchtanlagen, bei denen eine gewisse saprobielle
Belastung und Feinsedimenteintrag meist kombiniert sind
künstliches Gewässer: für zwei Gewässerstellen, die von Behörden so bezeichnet wurden
Landwirtschaft: für Probestellen in intensiv genutztem landwirtschaftlichem Einzugsgebiet
Restwasser: für Probestellen, an denen durch Kraftwerke, Mühlen oder durch Grundwasserentnahme der Abfluss erheblich verringert ist
Säurekonzentration: für versauerte und natürlich saure Gewässerabschnitte
Struktur: für begradigte Gewässerstrecken, Ufer- und Sohlverbau, Wanderungshindernisse,
Umgehungsgerinne oder künstliche Substrate
sonstige Belastung: z. B. für thermische Belastungen, Sumpfungswasser oder austrocknende
Gewässer.
Die Zuordnung einer Hauptbelastungsart – allerdings häufig unsicher und daher mit einem
Fragezeichen versehen – war bei über 3200 Probenahmen möglich. In insgesamt 1260 Fällen
konnte eine Referenz ausgewiesen werden.
5.4.7 Datenbankfeld UBA-Referenz
In dieser Spalte sind Referenzprobenahmen – nicht unbedingt übereinstimmend mit den
Referenzstandorten der Tabelle Standort – mit „Ja“ gekennzeichnet, die im Verbundprojekt
unter anderem zur Erstellung der Typologie verwendet wurden. Diese Probenahmen wurden
unter bestimmten Kriterien wie „Strukturgüte mindestens gut, geringe anthropogene Nutzung
(bestimmt über den Landnutzungsindex), EZG > 8 km2, SI mindestens gut, mindestens 10
Gattungen aus bestimmten Gruppen“ (HAASE et al. 2004) aus der Datenbank selektiert. Die
Liste enthält 376 Probenahmen. In den Verbundprojekten kamen einige wenige zusätzliche
Aufnahmen hinzu, die in den letzten Monaten der Projektlaufzeit akquiriert wurden und noch
nicht in die Datenbank aufgenommen worden waren (HAASE et al. 2004).
Die Spalte ist, wie die Referenz-Spalte in „Standort“, als „Ja/Nein-Feld“ formatiert, so dass
beim Anklicken des Ja/Nein-Eintrages direkt im Feld eine Zahl erscheint.
11
5.4.8 Datenbankfeld Substratbeschreibung
Diese Spalte enthält eine Beschreibung der Substratverhältnisse am Untersuchungsort, wie sie
vom Bearbeiter zum Zeitpunkt der Probenahme aufgenommen wurde.
5.4.9 Datenbankfeld Tiefe
In dieser Spalte wird die aktuelle, gemessene Wassertiefe zum Zeitpunkt der Beprobung
angegeben, die sich von den mittleren Werten zur Tiefe (wie in der Tabelle Standort
angegeben) unterscheidet.
5.4.10 Datenbankfelder HK_Ind und HK_Definition
Das erste Feld definiert, ob die Angaben zur Abundanz der Taxa vom Bearbeiter in
Häufigkeitsklassen (HK) oder als Individuenzahlen (Ind) gemacht wurden. Da für die
Berechnungen Individuenzahlen in Häufigkeitsklassen und umgekehrt umgerechnet wurden
(vgl. Tabelle „Arten“), soll hierdurch die ursprüngliche Form der Werte festgehalten werden.
Da von den Bearbeitern unterschiedliche Häufigkeitsklassensysteme verwendet wurden (z.B.
5- und 7-stufige Systeme; höchste Häufigkeitsklasse > 80 oder > 320 Individuen), wurde in
der Spalte HK_Definition nach Möglichkeit notiert, welches System Anwendung fand.
5.5. Tabellen Arten und Arten bestimmbar
Beide Tabellen sind gleich aufgebaut und enthalten Verwaltungsnummern, Taxanamen und
Abundanzen. In der Tabelle „Arten“ ist jedoch das Bestimmungsniveau aufgeführt, wie es der
jeweilige Bearbeiter angegeben hat, z.B. „Isoperla oxylepsis“. In der Tabelle „Arten bestimmbar“ haben die Taxalisten einen Filter durchlaufen, der auf einem noch nicht abschließenden
Bestimmbarkeitsstand der „operationellen Taxaliste“ beruht (Stand 2003; vgl. HAASE &
SUNDERMANN 2003, einer Weiterentwicklung von BRAUKMANN et al. 2002). So wird hier z.B.
„Isoperla oxylepsis“ auf „Isoperla sp.“ reduziert. Die endgültige „Operationelle Taxaliste als
Mindestanforderung an die Bestimmung von Makrozoobenthosproben aus Fließgewässern zur
Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie in Deutschland“ wird vom Forschungsinstitut
Senckenberg im Rahmen des LAWA-Projektes „Standardisierung der Erfassungs- und Auswertungsmethoden von Makrozoobenthosuntersuchungen in Fließgewässern“ erst zu Beginn
des Jahres 2004 fertig gestellt.
5.5.1. Datenbankfelder EDV-Nr. Bayern und ID-Art
Als EDV_Nr_Bayern werden die Kennziffern der Gewässerorganismen aufgeführt, wie sie
vom Bayerischen Landesamt für Wasserwirtschaft) für eine bundesweite Taxaliste vergeben
wurden (BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT 2003).
Die ID-Art entstand als Teil der internationalen AQEM-Taxaliste im Rahmen des Projektes
AQEM (AQEM-CONSORTIUM 2002) in Weiterführung und Erweiterung der im Programm
„Ecoprof“ (BUNDESMINISTERIUM FÜR LAND- UND FORSTWIRTSCHAFT, UMWELT UND
WASSERWIRTSCHAFT ÖSTERREICH 2002) begonnenen Liste von Identifikationsnummern.
12
5.5.2. Datenbankfeld Taxon
führt entweder den Artnamen („Diamesa hamaticornis“), Gattungsnamen („Diamesa sp.“),
eine Unterfamilie („Diamesinae“) oder eine Familie („Chironomidae“) auf. Ausnahmen sind
Angaben wie „Coleoptera-Larven non det.“ oder „Diptera“.
5.5.3. Datenbankfelder IZ und HK
Da für die Auswertungen im Programm-Modul „Assess“ sowie im Rahmen des
Projektverbundes sowohl Individuenzahlen als auch Häufigkeitsklassen verwendet werden,
werden je nach der vom Bearbeiter gelieferten Form Individuenzahlen in Häufigkeitsklassen
umgerechnet oder umgekehrt. Bei der Umrechnung von Häufigkeitsklassen in Individuenzahlen wurde das Klassenmittel als Wert gewählt.
5.5.4. Datenbankfeld adult
Um die Unterscheidung zwischen adulten Organismen und deren Larven (z.B. bei den
Coleoptera) zu gewährleisten, steht in dieser Spalte entweder „ja“ oder „nein“, je nachdem, ob
es sich um eine Adultform oder eine Larvalform handelt.
5.6 Tabelle Chemie
Sofern physikalische oder chemische Messdaten vorhanden waren, werden sie in dieser
Tabelle aufgeführt. Sie beziehen sich auf einen Standort und ein Datum, das sich vom Datum
der biologischen Probenahme unterschieden kann. Solche Messungen liegen in knapp 2600
Fällen vor. Angaben zu pH, Leitfähigkeit und Sauerstoffgehalt wurden jedoch wesentlich
häufiger geliefert als aufwendigere chemische Messungen wie z.B. zum Phosphatgehalt. Die
Erklärungen und Definitionen zu den Abkürzungen in den Tabellenköpfen (z. B. TP_P)
finden sich in der Entwurfsansicht der Tabelle (z. B. Gesamtphosphat-Phosphor in mg/l).
5.7 Tabelle Strukturindex
Dieses Unterdatenblatt enthält neben dem Standorts-ID und dem Code als Verknüpfungs- und
Identifikationselementen zwei Spalten, die als „GSG-VO-Strukturindex“ und „GSG-VO(5)_QC“ bezeichnet sind. Das Kürzel „VO“ bezieht sich auf die so genannte „Vor-OrtKartierung beim Übersichtsverfahren zur Gewässerstrukturgütekartierung der LAWA (LAWA
1999).“ Der GSG-VO-Strukturindex wurde nach den Vorgaben der Universität Essen
berechnet (FELD, im Druck) und kann Werte zwischen 1 (bester Wert) und 7 (schlechtester
Wert) annehmen. Die GSG-VO-QC-Werte stellen eine Klassifizierung des Indexwertes dar
(„quality class“) und reichen von 1 (schlechteste Klasse) bis 5 (beste Klasse). Werte sind für
etwa 330 Standorte vorhanden.
13
5.8 Tabelle Landnutzung CORINE
Die verbale Beschreibung der CORINE-Kürzel – z.B. bedeutet „Typ 111“ als Spaltenüberschrift „durchgängig städtische Prägung“ – findet sich in der Entwurfsansicht der Tabelle.
In der Tabelle sind aufgeführt:
- der Nutzungsindex, berechnet nach der Formel NI = 4x„Stadt“+2x„Acker“+“Grünland“.
Je höher also der Nutzungsindex, desto mehr ist das Einzugsgebiet einer Gewässerstelle
von städtischer und/oder landwirtschaftlicher Prägung. Drei Viertel der Standorte haben
einen solchen Nutzungsindex.
- die Zusammenfassung der Landnutzung in den Kategorien Stadt, Wald, Acker und
Grünland; als „NutzStadt“, „NutzWald“, „Nutzacker“ und „NutzGrün“ bezeichnet. Dabei
wurden zusammengefasst: Typ 111, 112, 121, 122, 123 und 124 als „Stadt“; Typ 311,
312 und 313 als „Wald“, Typ 211, 221 und 222 als „Acker“ undTyp 231, 242 und 243
als „Grünland“.
- die einzelnen, von den Mitarbeitern der Universität Essen bzw. der LfU Karlsruhe mit
Hilfe des Corine Land Cover Systems bzw. den „Daten zur Bodenbedeckung für die
BRD“ (STATISTISCHES BUNDESAMT 1997) erhobenen Daten zur Landnutzung unter
jeweiligen Spaltenüberschriften.
6. „Assess 3.0“ - formularbasiertes Bewertungsmodul der Datenbank
Das Auswertungsmodul „Assess“ dient zur Berechnung ausgewählter Kenngrößen
entsprechend der Anforderungen der WRRL zur ökologischen Fließgewässerbewertung,
nämlich: Berücksichtigung der taxonomischen Zusammensetzung und Abundanz, des Anteils
störungsempfindlicher zu robusten Taxa und der Diversität der benthischen wirbellosen
Fauna.
Das Modul ermöglicht die Eingabe von Stammdaten sowie von biologischen Daten zu
Gewässern über eine Formularmaske, hält autökologische Listen und faunistische Systematik
mit Suchfunktionen vor und gibt zu den Gewässertypen nach POTTGIEßER & SOMMERHÄUSER
(2003) Referenzbedingungen aus. Die ausgewählten Kenngrößen werden mit Hilfe von typspezifischen Referenzwerten normiert und in zwei unterschiedlichen Verfahren zu einem
multimetrischen Index verrechnet, mit dessen Hilfe eine Bewertung der ökologischen Zustandsklasse eines Fließgewässerabschnittes zum Zeitpunkt der biologischen Probenahme
möglich ist. Der Anwender entscheidet sich zwischen einem Verfahren nach IBI 12 (LAWADatenbankprojekt) oder dem neuen einheitlichen Verfahren für Deutschland.
Für einige Fließgewässertypen können jedoch aufgrund der fehlenden Datenbasis keine
Bewertungsverfahren berechnet werden. Für den Fließgewässertyp 4 steht das neue deutsche
Bewertungsverfahren noch aus. Für Typ 10 und 20 kann kein IBI 12 berechnet werden.
14
6.1 Eingabe von Stammdaten
Die Datenbank ASSESS ist unter anderem wegen der Übersichtlichkeit der Daten und der
Vermeidung von Vielfacheinträgen von ein- und denselben Informationen in mehrere Ebenen
aufgegliedert. Die Ebenen sind wie in der Datenbank FG-Benthos über eindeutige Zuordnungen miteinander verknüpft. Dabei unterscheidet sich die Gliederung von ASSESS geringfügig von der in FG-Benthos. Die „Gewässer“-Tabelle als oberste Ebene beinhaltet den
Gewässernamen, den Vorfluter und einen dreistelligen Gewässercode, der ohne Duplikate
vergeben wird. Als nächste Ebene schließt hier die Tabelle „Abschnitt“ an, die im Wesentlichen Daten zu Lage und Geologie enthält. Nach der dieser Ebene folgt die Tabelle für den
„Untersuchungspunkt“, in die Rechts- und Hochwert der Probestelle sowie Daten zur
Strukturgüte vermerkt werden. Die Differenzierung zwischen einem „Abschnitt“ und einem
„Untersuchungspunkt“ wurde geschaffen, um mehrere Untersuchungspunkte in einem
Gewässerabschnitt definieren und in diese Datenbankstruktur einfügen zu können.
Als nächstes schließt sich die Tabelle „Probenahme“ an, welche die Eingabe alle relevanten
abiotischen Parameter der Gewässeruntersuchung zulässt. Als unterste Ebene existiert die
Artentabelle zur Eingabe der biologischen Daten. Grundsätzlich besteht die Möglichkeit, zu
einem bekannten Gewässer einen neuen „Abschnitt“ einzugeben oder ein neues Gewässer
einzugeben und dazu einen „Abschnitt“ zu kreieren.
Das Hauptformular beinhaltet teils obligatorische Parameter, die zur typspezifischen Fließgewässerbewertung eingegeben werden müssen. Es sind dies: der Gewässername, falls das
Gewässer noch nicht Teil der Datenbank ist; der Fließgewässertyp nach POTTGIEßER &
SOMMERHÄUSER (2003); ein vom Anwender vergebener Abschnittscode; ein Code für den
jeweiligen Untersuchungspunkt und das Datum der Probenahme. Außerdem können vom
Bearbeiter noch folgende Tabellenfelder ergänzend ausgefüllt werden: die Einzugsgebietsfläche, die Ökoregion, die Geologie, die Substratklasse des dominierenden Substrats
und die Methodik der Probenahme. Wichtig beim Ausfüllen dieser Parameter ist, dass der
Gewässertyp aus der Liste der in der Datenbank bekannten Typen ausgewählt wird, da
ansonsten keine typspezifische Bewertung folgen kann.
In den Tabellen zu „Abschnitt“, „Untersuchungspunkt“ und „Probenahme“ des
Hauptformulars sind Unterformulare vorhanden, über die die übrigen Parameter eingetragen
werden können.
6. 2 Eingabe von biologischen Daten
Grundsätzlich können nur biologische Daten zu Gewässern eingegeben werden, die in der
Datenbank vorhanden sind und für die im Vorhinein ein Abschnittscode und eine Probenahme
mit Datum festgelegt wurden. Dies garantiert, dass keine biologischen Daten nach einer
Berechnung in der Datenbank „herumgeistern“ ohne dass sie zu einer Probenahme bzw.
einem Gewässerabschnitt, geschweige denn einem Gewässer, zuzuordnen sind. Der erste
15
Schritt ist also immer die Suche nach einem vorhandenen Gewässer oder die Eingabe eines
neuen Gewässers.
Zur Eingabe der biologischen Daten wird ein Formular geöffnet, in dem nach bereits
vorhandenen Gewässern gesucht werden kann. Anschließend wird der entsprechende
Abschnitt aus einer Liste ausgewählt, wodurch verschiedene Probenahmen mit Datum
erscheinen. Zur ausgewählten Probenahme kann eine neue Artenliste eingegeben werden,
oder die vorhandene Artenliste um neue Arten ergänzt werden. Das „Taxon“-Feld wurde als
Nachschlagefeld eingerichtet, so dass häufig einige Buchstaben genügen, bis die gewünschte
Art automatisch ausgeschrieben wird. Bei Bestätigung der Eingabe erscheint ebenfalls automatisch die zugehörige EDV-Verwaltungsnummer. Als nächsten Schritt hat man die Option,
Individuenzahlen oder Häufigkeitsklassen nach DIN einzugeben, wobei wiederum das
entsprechende leere Feld automatisch ergänzt wird.
6.3 Ausgabe der ökologischen Bewertungsklasse nach dem neuen einheitlichen
Verfahren für Deutschland oder nach dem IBI 12-Verfahren nach Hohenheim
Über die Schaltfläche „Auswertung Benthos“ wird das Formular zur Eingabe der
Biologiedaten erreicht, in dem, wie schon erläutert, ein Datensatz ausgewählt werden kann.
Beim Anklicken der Schaltfläche „Berechnen“ erscheint eine Formularoberfläche, auf der
zwischen dem IBI 12-Verfahren oder dem einheitlichen Verfahren für Deutschland gewählt
werden kann, um die ausgewählte Probenahme ökologisch bewerten zu lassen.
Gleich, ob sich der Anwender für das eine oder das andere Verfahren zur Bewertung
entscheidet, erscheint ein Formular, auf dem das Gewässer – falls eingetragen, auch das
Bundesland – und die Lage des Gewässers vermerkt sind Auch der ausgewählte Abschnittscode und die Probenahme sind gelistet, womit die jeweilige Probenahme eindeutig definiert
ist.
Dazu werden drei Module berechnet:
- die Saprobie mit ihrem Indexwert und ihrer typspezifischen Zustandsklasse nach
ROLAUFFS et al. (2002)
- die „allgemeine Degradation“, angegeben als arithmetischer Mittelwert zwischen 0 und
1, entweder aus den Einzelmetrics des IBI 12-Verfahrens oder aus den typspezifischen
Einzelmetrics für das einheitliche deutsche Verfahren. Die Indexwerte von 0 bis 1
werden als typspezifische Zustandsklasse der allgemeinen Degradation mit einem ganzzahligen Wert von eins bis fünf angegeben.
- die Säurezustandklasse und der entsprechende Indexwert nach BRAUKMANN (1995) für
den Gewässertyp 5 und 5.1 nach POTTGIEßER & SOMMERHÄUSER (2003). Die Säurezustandsklasse ist nur für die Typen 5 und 5.1 definiert, wodurch für allen anderen
Gewässertypen in der Säurezustandsklasse „für diesen Typ ungültig“ und ein Leerwert
im Säureindexwert angegeben wird.
16
Die Zustandsklassen von Saprobie, allgemeiner Degradation und Säurezustand besitzen mit 1
jeweils den besten und mit 5 den schlechtesten Wert. Zusammenfassend wird am unteren
Ende des Formulars die benthosökologische Zustandklasse ausgegeben, was im Falle des IBI12-Verfahrens die Zustandklasse der allgemeinen Degradation des IBI 12 darstellt und im
Falle des deutschen Verfahrens die allgemeine Degradation nach dem typspezifischen multimetrischen Index des einheitlichen deutschen Verfahrens.
Durch Anklicken der Schaltfläche „Detailergebnisse“ wird zu einem Formular geleitet, dass
die Einzelmetrics des jeweiligen Verfahrens ausgibt. Wiederum ist die ausgewählte Probenahme durch den Gewässernamen, den Abschnittscode und das Probenahmedatum festgelegt.
Des Weiteren werden der Gewässertyp nach POTTGIEßER & SOMMERHÄUSER (2003) und die
Probenidentifikationsnummer sowie, falls vorher eingetragen, die Lage und das Bundesland
der Probenahme ausgegeben. Die einzelnen Kenngrößen werden dabei sowohl als berechneter
Indexwert dargestellt wie auch deren normierter Wert aufgeführt. Der normierte Wert wird
mit Hilfe der Formel der „ecological quality ratio“ errechnet. Die dazu verwendete Formel
lautet (xMetric - „Belastet“-Wert des xMetric)/( Referenzwert des xMetric - „Belastet“-Wert
des xMetric), wobei die Wertespanne auf den Bereich zwischen 0 (= schlecht) bis 1 (= sehr
gut) begrenzt wird, indem Werte < 0 auf Null und Werte > 1 auf 1 gesetzt werden.
In der Spalte „Aussage“ werden die Metrics den Kriterien der WRRL „empfindliche versus
robuste Taxa“, „taxonomische Zusammensetzung und Abundanz“, Vielfalt und Diversität der
Artengemeinschaft“ sowie „funktionalen Aspekten“ zugeordnet.
Über die Schaltfläche „Kenngrößen des deutschen Verfahrens“ im Formular der Kenngrößen
des IBI 12 bzw. über die Schaltfläche „Kenngrößen des IBI 12“ im Formular der Kenngrößen
im Detail des deutschen Verfahrens erhält der Anwender die übrigen Kenngrößen aus dem
nichtgewählten Verfahren, welche zur weiteren Analyse und Interpretation seiner Probenahme herangezogen werden können.
6.4 Datenexport von Artenlisten oder Bewertungen einer oder mehrerer
Probenahmen
Über die Schaltfläche „Datenexport“ können sowohl Artenlisten als auch Bewertungen mit
der Angabe von Einzelmetrics zu ausgewählten Gewässern in Form von Excel-Tabellen bzw.
Text-Files aus der Datenbank exportiert werden.
In der ersten Formularansicht wird im Feld „Gewässersuche“ nach einem oder mehreren
Gewässern gesucht, die für den Datenexport in Frage kommen. Zur genaueren Definition des
Gewässers kann ebenso nach dem Bundesland in Kombination zum Gewässernamen gesucht
werden, indem auf den Pfeil am rechten Rand des Formularfeldes „Gewässersuche“ geklickt
wird. Nach Bestätigung des Gewässernamens wird die jeweilige Zeile des Gewässers mit
einem schwarzen Pfeil ganz links neben der Spalte „ID“ markiert. Um dieses Gewässer für
den Datenexport auszuwählen, muss in der Spalte „Gewässerauswahl“ ein Häkchen mit dem
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Cursor gesetzt werden (dementsprechend mehrere, falls verschiedene Gewässer ausgewählt
werden).
Des Weiteren besteht die Möglichkeit, alle Gewässer eines Bundeslandes auszuwählen, indem
in dem Suchfeld „Auswahl nach Bundesland“ auf das entsprechende Bundesland doppelt
geklickt wird. Automatisch erhalten dabei alle Gewässer der Datenbank mit dem Eintrag für
das ausgewählte Bundesland ein Häkchen und werden für die Auswahl verwendet. Alle
gesetzten Häkchen können jedoch auch wieder durch einfaches Hineinklicken in die Kästchen
zur „Gewässerauswahl“ abgewählt werden.
Durch nun folgendes Anklicken der Schaltfläche „Metrics Export“ oder „Artenlisten Export“
öffnet sich das Fenster „Ausgabe in“, in welchem das Format der exportierten Daten ausgewählt wird. Wurde das Format gewählt, erscheint im nächsten Fenster die Auswahl des
Speicherortes, wobei standardmäßig das Dokument als „Datenexport“ benannt wird. Es ist in
diesem Zusammenhang ratsam, dem Exportfile einen Namen zu geben, mit dem der
Anwender im nachhinein etwas anzufangen weiß und vorherige Datenexporte nicht wegen
gleicher Namensgebung überschrieben werden.
Sollen indessen zu einem Gewässer nur bestimmte Abschnitte bzw. auch nur bestimmte
Probenahmen für den Export einbezogen werden, geht der Anwender nach Auswahl der
Gewässer oder des Gewässers mit der Schaltfläche „weiter“ in die Abschnittsebene. Dort
werden nach dem gleichen Verfahren wie zuvor die Gewässer ausgewählt wurden nun
einzelne Abschnitte des Gewässers selektiert und mit dem Häkchen angewählt. Auch in dieser
Ebene besteht die Möglichkeit, sich mittels der Schaltflächen „Metrics Export“ bzw.
„Artenlisten Export“ für alle Probenahmen der ausgewählten Abschnitte die Bewertung bzw.
die Artenlisten ausgeben zu lassen. Geht man jedoch mittels der Schaltfläche „weiter“ von der
Abschnittsebene zur Probenahme-Ebene, so können einzelne Probenahmen der ausgewählten
Abschnitte selektiert werden und nach Anhaken mittels Cursor angewählt werden. Auch
hierbei erfolgt der Datenexport wieder über die zwei Schaltflächen „Metrics Export“ oder
„Artenlisten Export“. Bevor ein Datenexport gestartet wird, kann mit Hilfe der Schaltflächen
„zurück“ und „weiter“ die Auswahl in den verschiedenen Ebenen nochmals überarbeitet
werden.
6. 5 Datenimport
Durch Anklicken der Schaltfläche „Artenlistenimport“ erscheint ein Fenster, indem auf die
Frage: „Wollen Sie eine neue Artenliste importieren“ mit „Ja“ zu antworten ist. Wenn der
Anwender „Nein“ wählt, wird der Vorgang abgebrochen. Wurde die Frage mit „Ja“
beantwortet, öffnet sich ein Formular, in dem die Art der zu importierenden Artenlisten
ausgewählt wird. Sind die zu importierenden Artenlisten im Querformat, d.h. verschiedene
Probenahmen stehen in Spalten nebeneinander, so ist die Schaltfläche „Import einer Artenliste
in Querform“ anzuwählen.
Die Voraussetzungen für diesen Import sind:
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1. die Spaltennamen stehen in der ersten Zeile der Tabelle, und Zeile 2 und folgende
beinhalten die Daten
2. die Verwaltungsnummer für das Taxon steht in der ersten Spalte als Zahl mit der
Spaltenüberschrift „EDV-Nr“. Dabei muss die Verwaltungsnummer der ID-Art nach
der internationalen AQEM-Taxaliste entsprechen (AQEM-CONSORTIUM 2002).
3. der Taxonname folgt als Textfeld in der nächsten Spalte mit der Spaltenüberschrift
„Taxon“
4. die Probenahmen mit den Abundanzen der jeweiligen Taxa stehen in den folgenden
Spalten mit Spaltennamen in Form von eindeutigen Zahlen- oder BuchstabenKombinationen.
Sind die zu importierenden Artenlisten im Längsformat, d.h. die unterschiedlichen Untersuchungspunkte stehen untereinander, so ist die Schaltfläche „Import einer Artenliste in
Längsform“ anzuwählen.
Hierfür gelten folgende Voraussetzungen:
1. die Spaltennamen stehen in der ersten Zeile der Tabelle und Zeile 2 und folgende
beinhalten die Daten
2. ein eindeutiger „Probencode“ in der ersten Spalte bezeichnet die einzubindenden
Probenahmen (jede Zeile muss ausgefüllt sein!)
3. die „EDV-Nr“ in der nächsten Spalte gibt die eindeutige Identifikationsnummer des
Taxons wieder. Auch hier muss die Verwaltungsnummer der ID-Art nach der
internationalen AQEM-Taxaliste entsprechen (AQEM-CONSORTIUM 2002).
4. die dritte Spalte mit der Überschrift „Taxon“ beinhaltet den Taxonnamen
5. in der Spalte „IZ“ wird die Abundanz in absoluten Zahlen und in der Spalte „HK“ die
Abundanz in Klassen wiedergegeben.
Alle Spaltenüberschriften, ob nun Artenlisten in Querform oder in Längsform importiert
werden, sollten die Bezeichnungen der Spaltenüberschriften genau in der genannten Form und
im jeweiligen Format besitzen.
Wird nun eine der beiden Schaltflächen „Import einer Artenliste ...“ angeklickt, öffnet sich ein
Fenster, in dem nach den zu importierenden Artenlisten auf dem Rechner gesucht werden
kann. Durch Doppelklick auf die in Excel- oder Accessformat erstellten Datensätze der Artenlisten taucht ein Fenster auf, in dem die zu importierende Tabelle aus der Access-Datenbank
oder dem Excel-Dokument durch Doppelklick angewählt wird. Hierauf muss der Anwender
bei der Import-Routine zum „Import einer Artenliste in Querform“ angeben, um welche Art
von Abundanzdaten es sich handelt. Beim „Import einer Artenliste in Längsform“ müssen
sowohl Häufigkeitsklassen wie Individuenzahlen in der vorgeschriebenen Spaltenreihenfolge
erstellt worden sein.
Wurde die temporäre Artenliste erfolgreich importiert, muss der Anwender das entsprechende
Gewässer, falls in der Datenbank schon vorhanden, suchen oder unter „Gewässeredit“ neu
anlegen. Um die Artenliste sinnvoll in die Datenbank einzubinden, müssen wie bei der
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normalen Eingabe von Artenlisten über die Schaltfläche „Biologische Daten“ auch hier die
Felder Abschnittscode, Gewässertyp nach POTTGIEßER & SOMMERHÄUSER (2003), UP-Code
und Probenahmedatum ausgefüllt werden. Wie bei der Benachrichtigung vom erfolgreichen
temporären Artenlistenimports beschrieben, wird nach Eingabe der Gewässerparameter unter
„Probenahmen“ in der Spalte „Stammcode“ die biologische Probenahme nach Probencode
wie im Beispiel der Artenliste in Längsform bzw. nach den Spaltenamen der Probenahmen
beim Import einer Artenliste in Querform ausgewählt und über die Schaltfläche
„ArtenListenKorrektur“ zum Import an die Gesamtartenliste der Datenbank vorbereitet.
Nach Betätigen der Schaltfläche öffnet sich ein Fenster, in dem sich die zum Import
vorgesehene Artenliste befindet. In diesem Formular findet die letztendliche Bearbeitung der
Artenliste statt, bevor sie endgültig an die Gesamtartenliste der Datenbank angefügt wird. Die
Spalte „Probencode“ gibt die neue Identifikationsnummer wieder, den diese Probenahme in
der Datenbank bekommen hat. Der Stammcode ist der von Bearbeiter ausgewählte Code, den
die Artenliste im ursprünglichen Zustand hatte. Sind die Felder in der Spalte „Taxon“ leer, so
dienen sie zur richtigen Verknüpfung der Arten der neu hinzuzufügenden Artenliste. Durch
Doppelklick in jedes der Taxonfelder sollte der entsprechende Name aus der Spalte „EDVNr“ auftauchen. Falls keine Verknüpfung über die EDV-Nummer in der Datenbank zu finden
und das Taxon dementsprechend in der Datenbank unbekannt ist, kann auch per automatischer Wortergänzung das fragliche Taxon aus einer verknüpften Artenliste ausgewählt
werden.
Des Weiteren können auch noch Korrekturen an den Individuenzahlen bzw. Häufigkeitsklassen vorgenommen werden. Ist wie im „Import der Artenlisten in Querform“ keine
Angebe zu der Individuenzahl oder der Häufigkeitsklasse vorhanden, so können diese nach
dem DIN-Häufigkeitskassen-Verfahren über die Schaltfläche „Individuenzahl/Häufigkeitsberechnung“ ineinander umgerechnet werden.
Um die Artenliste nach Bearbeitung an die Gesamtartenliste der Datenbank anzufügen, wird
die Schaltfläche „Anfügen der korrigierten Artenliste“ mit einem Einfachklick betätigt. Über
die Schaltfläche „Mit weiteren Datensätzen arbeiten“ können nach dem eben beschriebenen
Verfahren weitere Artenlisten der temporär existierenden Artenlisten im Access- oder Excelformat angefügt werden. Wird hingegen die Schaltfläche „Import einer neuen Artenliste“
betätigt, erscheint die Auswahl des Imports neuer temporärer Artenlisten in Quer- oder
Längsform.
Ist schon einmal eine Artenliste importiert worden, stellt das Programm die Option, diesen
Import fortzusetzen oder die temporäre Artenlisten-Importstabelle zu löschen und durch eine
neue zu ersetzen. Wird der Import fortgesetzt, springt das Programm automatisch an die letzte
Probenahme, zu der eine Artenliste importiert wurde. Es kann an dieser Stelle noch eine
weitere Artenliste durch Betätigen der Schaltfläche „ArtenListenImport“ nach beschriebener
Weise anfügt werden. nachdem eine neue Probenahme durch mindestens die Angabe eines
Datums definiert wurde. Sind die noch temporär vorhandenen Artenlisten einem anderen
Gewässern oder/und auch anderen Abschnitt zuzuordnen, so müssen zuerst die
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entsprechenden Gewässer bzw. Abschnitte gesucht und, wenn nötig, in ihren Stammdaten
komplettiert werden, bevor die neue Artenliste angehängt wird. Vor jedem Artenlistenimport
sollte garantiert sein, dass eine neue Probenahme mit Datum angelegt wurde.
6.6 Typspezifische Referenzen
Unter dem Punkt „Referenzbedingungen“ befinden sich für die Metrics des IBI 12 und des
gesamtdeutschen Verfahrens Grenzwerte für „Referenz“ und „Belastung“. Für den RenkonenIndex, einem Maß für die Ähnlichkeit zwischen zwei betrachteten Artenlisten, sind zusätzlich
die Referenzartenlisten der einzelnen Fließgewässertypen nach POTTGIEßER & SOMMERHÄUSER (2003) aufgeführt. Die jeweiligen Arten sind mit mittlerer Abundanz und Stetigkeit
gelistet und nach letzterer sortiert. Durch ein Suchfeld kann der gewünschte Typ ausgewählt
werden.
Referenzbedingungen werden vorläufig jedoch nur für die Typen bereitgehalten, für die eine
ausreichend große Menge an Referenzen zur Zeit der Auswertung vorhanden war. Ansonsten
wurden keine Referenzwerte angegeben und folglich kann eine typspezifische Bewertung der
Probenahmen dieses Typs auch noch nicht erfolgen.
6. 7 Autökologische Grundlagen und Systematik
Interessiert sich der Anwender für die autökologischen Grundlagen, die hinter der
Berechnung der Metrics stecken, so kann er autökologische Angaben zu Längszonierung,
Saprobie und Säurezustand bzw. zu Habitatpräferenzen, Ernährungs- und Fortbewegungstypen für ein beliebiges Makrozoobenthostaxon aufrufen. Zwecks Übersichtlichkeit
wurden zwei Formularansichten konzipiert, wobei die eine Längszonierung, Saprobie und
Säurezustand und die andere die Informationen zu den restlichen autökologischen Angaben
umfasst. Die Formulare enthalten sämtliche autökologischen Informationen, die in den entsprechenden Werken für Deutschland (Ökologische Typisierung der aquatischen Makrofauna,
BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT 1996) und Österreich (Fauna Aquatica
Austriaca, MOOG 1995) enthalten sind. Des weiteren wurden auch die im Projekt „AQEM –
The Development and Testing of an Integrated Assessment System for the Ecological Quality
of Streams and Rivers throughout Europe using Benthic Macroinvertebrates” zusammengestellten ökologischen Angaben integriert (AQEM-CONSORTIUM 2002). Ein Taxon kann
nach dem Namen, mit automatischer Wortergänzung, oder über die EDV-Nummer (ID-Art)
gesucht werden.
Systematik
Zu jedem Taxon, über das autökologische Informationen in den autökologischen Listen
vorhanden sind, kann über Taxon oder ID-Art gesucht werden. Als Ausgabe in der
Formularansicht erscheinen dann Informationen zu Taxon, ID-Art, Unterfamilie, Familie und
taxonomischer Großgruppe.
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7. Unterhaltung und Pflege der Datenbank nach Projektende
Zum jetzigen Zeitpunkt ist die Datenbank FG-Benthos bundesweit die umfangreichste
Sammlung von Makrozoobenthosdaten. Datenbank FG-Benthos und Auswertunsmodul
ASSESS bieten die Möglichkeiten
- biologische und abiotische Probenahmedaten übersichtlich und in einem bundesweiten
Rahmen zu verwalten
- biologische Proben nach den Anforderungen der EU-Wasserrahmenrichtlinie zu
bewerten
- Bewertungsdaten zentral zusammenzuführen
- limnologisch-biologische Fragestellungen mit Hilfe großer Datensätze – zu einem
Fließgewässertyp, zu einer bestimmten Belastungsart, zum Vorkommen einzelner
Faunenelemente und vielem mehr – zu untersuchen
- Gewässer- und Makrozoobenthosdaten für anstehende nationale und internationale
Aufgaben wie die Verwaltung nach Flussgebieten und die Interkalibrierung der
Bewertungsverfahren auszuwählen
- typspezifische Referenzwerte für Metrics, typspezifische Referenzartenlisten, die autökologische Einstufungen der Taxa und verschiedene EDV-Codes der Taxa vorzuhalten
- weitere Aufgaben, z. B. im Rahmen des Naturschutzes und der FFH-Richtlinien, anhand
einer großen Menge von Datensätzen zu bearbeiten.
Die zentrale Datenbank kann dabei als Ergänzung und Unterstützung der bereits jetzt
vorhandenen
Länderdatenbanken
fungieren.
Häufige
Probleme
dezentraler
Datensammlungen, wie das Vorliegen unterschiedlicher Sachstände oder Versionen – beispielsweise der Fließgewässertypologie, oder des Mindestbestimmungsniveaus – können
durch den einfachen Zugriff auf eine leicht zugängliche zentrale Datenbank vermieden werden. Gleichzeitig ist auch die Zusammenarbeit und der Datenaustausch auf internationaler
Ebene gewährleistet. Damit werden noch anstehende Aufgaben wie die die Anpassung an
internationale Vorgaben wesentlich erleichtert.
Das Auswertungsmodul stellt den heutigen Stand des deutschen Makrozoobenthosverfahrens
für Fließgewässer gemäß Wasserrahmenrichtlinie und des IBI 12 nebst den notwendigen
Grundlagendaten, wie Referenzwerten und autökologischen Listen für ganz Deutschland dar.
Es ist geplant, in späteren Versionen die Anpassung an das endgültige Verfahren mit den
endgültigen Grundlagendaten vorzunehmen.
Nicht zuletzt sollten weitere Daten, die in neuen Projekten der LAWA oder des
Umweltbundesamtes gesammelt werden, in gleicher Weise wie bisher in die Datenbank
eingebunden und den Projektbearbeitern zur Verfügung gestellt werden können. Dies betrifft
in nächster Zukunft besonders die Projekte „Fließgewässer Nord- und Nordostdeutschlands“
und den „Praxistest“, in denen wichtige ergänzende Daten erhoben werden sollen.
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Um diese Möglichkeiten wahrzunehmen, sollte die Verwaltung der zentralen Datenbank in
Zukunft zumindest auf Länder-, besser jedoch auf Bundesebene liegen. Bei der Fortführung
der Datensammlung und –auswertung stellen sich im Wesentlichen drei Aufgabenbereiche:
- die Entscheidung über die Zugriffsberechtigungen auf die Datenbank
- das Vorhalten der Datensammlung und des Auswertungsmoduls (in Form von CDs) und
- die periodische Aktualisierung der Daten und der Module zur ökologischen
Gewässerbewertung.
Auf Länderebene kämen für diese Aufgaben eventuell die Fachbehörden in den Flußgebietseinheiten bzw. deren übergeordnete Behörden (Umweltministerien) in Frage.
Fachbehörden zum Flußgebietsmanagement sind erst im Entstehen. Gerade im Hinblick auf
die oben genannten zukünftigen Aufgaben wäre die beste Lösung jedoch eine zentrale
Verwaltung der Datenbank durch das Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Dabei wäre hauptsächlich die erstgenannte Entscheidung über die Zugriffsberechtigungen auf die Datenbank konkret vom UBA wahrzunehmen. Die zur Aktualisierung
notwendigen Arbeiten sowie die Vorhaltung der Datenbank und ihre Verbreitung (auf
Anweisung des Umweltbundesamtes) können durch die bisherigen Bearbeiter durchgeführt
werden.
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8. Literatur
AQEM-CONSORTIUM (2002): The Development and Testing of an Integrated Assessment System for
the Ecological Quality of Streams and Rivers throughout Europe using Benthic Macroinvertebrates. Final Scientific Achievements. 34 S. www.aqem.de.
BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT (Hrsg.) (1996): Ökologische Typisierung der
aquatischen Makrofauna. Informationsberichte 4/96, München. 543 S.
ALF, A., U. BRAUKMANN, M. MARTEN & H. VOBIS (1992): Biologisch-ökologische Gewässeruntersuchung – Arbeitsanleitung. Handbuch Wasser 2, Landesanstalt für Umweltschutz (Hrsg.).
Karlsruhe. Loseblattsammlung
BAYERISCHES LANDESAMT FÜR WASSERWIRTSCHAFT (Hrsg.) (2003): Taxaliste der Gewässerorganismen Deutschlands zur Kodierung biologischer Befunde. Informationsberichte Heft 1/03,
München, 388 S.
BÖHMER, J. C. RAWER-JOST & A. ZENKER (2003): Ökologische Fließgewässerbewertung auf der Basis
des Makrozoobenthos - Weiterentwicklung und Umsetzung gemäß den Zielsetzungen der
Wasserrahmenrichtlinie der EU. Unveröffentlichter Abschlußbericht im Auftrag der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser (LAWA).
BUNDESMINISTERIUM FÜR LAND- UND FORSTWIRTSCHAFT, UMWELT UND WASSERWIRTSCHAFT
ÖSTERREICH (2002). Computerproramm ECOPROF – Auswertungsprogramm für gewässerbezogene biologische Datensätze.
BRAUKMANN, U., P. HAASE, C. RAWER-JOST, B. KAPPUS, R. BISS & P. KÜBLER (2002): Operationelle
Taxaliste des Makrozoobenthos für Fließgewässeruntersuchungen. In: Biss, R., P. Kübler, I. Pinter
& U. Braukmann: Leitbildbezogenes biozönotisches Bewertungsverfahren für Fließgewässer
(aquatischer Bereich) in der Bundesrepublik Deutschland. Ein erster Beitrag zur integrierten
ökologischen Fließgewässerbewertung. Unveröffentlichter Abschlußbericht im Auftrag des Umweltbundesamtes. 162 S. + Anhänge. Anhang III, 46 S.
FELD, C. K. (in press): Identification and measure of hydromorphological degradation in Central
European lowland streams. Hydrobiologia.
HAASE, P. & A. SUNDERMANN (2003): Standardisierung der Erfassungs- und Auswertungsmethoden
von Makrozoobenthosuntersuchungen in Fließgewässern.- Abschlussbericht zum 1. Projektjahr,
Unveröffentlichtes Gutachten im Auftrag der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser.
HAASE, P. & A. SUNDERMANN in Kooperation mit D. Hering, J. Böhmer, C. Rawer-Jost & A. Zenker
(2003): Ergänzung des Datenbestandes und Harmonisierung der Bewertungsansätze der verschiedenen Forschungsprojekte zum Makrozoobenthos zur Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie: Erstes Projektjahr. Unveröffentlichter Abschlussbericht zum LAWA-Projekt O
3.02. 22 S.
HERING, D., C. MEIER, R. BISS, J. BÖHMER; C. RAWER-JOST, CLAUDIA, A. ZENKER, P. HAASE & F.
SCHÖLL (2004): Weiterentwicklung und Anpassung des nationalen Bewertungssystems für
Makrozoobenthos an neue internationale Vorgaben. Förderkennzeichen (UFOPLAN) 202 24 223.
Unveröffentlichter Berichtsentwurf.
LAWA (LÄNDERARBEITSGEMEINSCHAFT WASSER; HRSG.) (1999): Gewässerstrukturgütekartierung in
der Bundesrepublik Deutschland - Verfahren für kleine und mittelgroße Fließgewässer. Übersichtsverfahren.
MEIER, C., D. HERING, R. BISS, J. BÖHMER, C. RAWER-JOST & A. ZENKER (2002): Weiterentwicklung
und Anpassung des nationalen Bewertungssystems für Makrozoobenthos an neue internationale
Vorgaben: 1. Zwischenbericht. Unveröffentlichter Zwischenbericht. 24 S.
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MEIER, C., D. HERING, R. BISS, J. BÖHMER, C. RAWER-JOST & A. ZENKER (2003): Weiterentwicklung
und Anpassung des nationalen Bewertungssystems für Makrozoobenthos an neue internationale
Vorgaben. 3. Zwischenbericht. Unveröffentlichter Zwischenbericht. 15. S. + Anhänge.
MOOG, O. (Hrsg.) (1995): Fauna Aquatica Austriaca. Katalog zur autökologischen Einstufung aquatischer Organismen Österreichs. Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Wien. Loseblattsammlung.
POTTGIESSER, T. & M. SOMMERHÄUSER (2003): Fließgewässertypen Deutschlands. Tabelle und
Steckbriefe der Bach-, Fluss- und Stromtypen (Ms.).
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Fließgewässern im Mittelgebirge auf der Basis autökologischer Kenngrößen des Makrozoobenthos. Dissertation aus dem Institut für Zoologie der Universität Hohenheim. Berichte aus der
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RAWER-JOST, C. (2003): Aufbau und Betrieb einer zentralen Datenhaltung und Auswertung von
biologischen Daten zur ökologischen Fließgewässerbewertung in Deutschland (Untersuchungszeitraum April bis September 2003) Unveröffentlichter Zwischenbericht 2003 im Auftrag der
Länderarbeitsgemeinschaft Wasser. 5 S.
RAWER-JOST, C. & J. BÖHMER (2002A): Aufbau und Betrieb einer zentralen Datenhaltung und Auswertung von biologischen Daten zur ökologischen Fließgewässerbewertung in Deutschland Unveröffentlichter Sachstandsbericht 2002 im Auftrag der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser. 6 S.
RAWER-JOST, C. & J. BÖHMER (2002B): Aufbau und Betrieb einer zentralen Datenhaltung und
Auswertung von biologischen Daten zur ökologischen Fließgewässerbewertung in Deutschland
Unveröffentlichter Abschlussbericht 2002 im Auftrag der Länderarbeitsgemeinschaft Wasser. 9 S.
SCHMEDTJE, U., M. SOMMERHÄUSER, U. BRAUKMANN, E. BRIEM, P. HAASE & D. HERING (2001):
Top down - bottom up -Konzept einer biozönotisch begründeten Fließgewässetypologie.- DGLTagungsbericht 2000: 147-151.
STATISTISCHES BUNDESAMT (1997): Daten zur Bodenbedeckung für die Bundesrepublik Deutschland.
Wiesbaden.
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