Verbesserungsmöglichkeiten für die biologische Vielfalt in ausgebauten Gewässerabschnitten

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1 Verbesserungsmöglichkeiten für die biologische Vielfalt in ausgebauten Gewässerabschnitten Untersuchungen von Ausbreitungsmechanismen für Fauna und Flora im aquatischen und terrestrischen Bereich sowie deren Operationalisierung für den Aufbau eines länderübergreifenden Biotopverbunds Gefördert durch: UFOPLAN 2007 (FKZ ) Lennart-Bernadotte- Stiftung

2 Weiterentwicklung des Konzeptes der Strahlwirkung Strahlursprung - Ausgangsbereich der Strahlwirkung und ein dem jeweiligen Gewässertyp entsprechend artenreich besiedelte Gewässerabschnitt Individuen-Überschuss hat Quellfunktion für angrenzende Gewässerabschnitte durch stete Individuenzufuhr Verbesserung der Besiedlungsverhältnisse angrenzender Gewässerabschnitte und der Widerstandsfähigkeit gegenüber natürlichen oder künstlichen Störungen Strahlursprungsfunktion haben Seitengewässer oder Buhnenfelder des gleichen Gewässertyps v. a. unterhalb von Querbauwerken oder anderen Unterbrechungen

3 Mechanismen der Strahlwirkung am Beispiel der Makrophyten van de Weyer, 2. Workshop, in Münster A: Hydrochorie B: Anemochorie C: Zoochorie (Fische) D: Zoochorie (Vögel) E: Hemerochorie

4 Ausbreitungsstrategien von Organismen des Makrozoobenthos in Fließgewässern nach Caspers, 1986, geändert

5 Potenzial für einen Strahlweg Gewässer mit derzeit reiner Abflussfunktion: Wien, südlich des Naschmarktes in Wien; Quelle: eigen (2007)

6 Potenzial für einen Strahlursprung Natürlicher Abschnitt in der Äschenregion der Ruhr bei Wennemen (km 171,8) Quelle: Ruhrverband

7 Gewässerabschnitt als Trittstein mit Potenzial für einen Strahlursprung Natürlicher Abschnitt der Ruhr bei Arnsberg-Neheim (km 133,81-134,36) Quelle: Ruhrverband

8 Ziel des Projektes Weiterentwicklung des Konzeptes der Strahlwirkung veröff. in DRL (2008): Kompensation von Strukturdefiziten in Fließgewässern durch Strahlwirkung. Schr.-R. des DRL, H. 81. Verifizierung Strahlwirkungskonzept anhand ausgewählter Fließgewässerbeispiele Erfolgskontrolle von Renaturierungsprojekten und Untersuchung der Gründe Analyse von Lebensraum- und Standortbedingungen, Ausbreitungswegen und -bedingungen von gewässer- und auenspezifischen Tier- und Pflanzenarten Umsetzungsorientierte Vorschläge und Empfehlungen für Aufbau/ Komplettierung gewässerorientierter Biotopverbund für Maßnahmenprogramme nach der Wasserrahmenrichtlinie für Managementpläne nach der FFH-RL Verbesserung /Neuschaffung von Lebensraum-/Standortbedingungen Ausbreitung/Wiederbesiedlung innerhalb von oder über ausgebaute Gewässerabschnitte hinweg einschließlich ihrer Auen und des Gewässerumfeldes Verbesserung des Zustands der biologischen Vielfalt

9 Bausteine des Projektes DRL Partner Ökologische, programmatische und rechtliche Grundlagen Untersuchung und Auswertung von ausgewählten Renaturierungsbeispielen repräsentativer Fließgewässertypen der Flusseinzugsgebiete Deutschlands Bestandsaufnahme: Lebensräume und Arten in Flusseinzugsgebieten Deutschlands Empfehlungen für den Aufbau eines länderübergreifenden Biotopverbunds für Fließgewässer und Auen Untersuchung der Bedeutung der Strahlwirkung für die Qualitätskomponente Makrozoobenthos Bedeutung von Ausbreitungs- und Entwicklungskorridoren für einen länderübergreifenden Biotopverbund entlang von Fließgewässern unter besonderer Beachtung der Auen

10 Ökologische Grundlagen Biotopverbund Ziel: Sicherung der Lebensräume und Lebensgemeinschaften von Tieren und Pflanzen Erhaltung, Entwicklung und Wiederherstellung der räumlichen Voraussetzungen und funktionalen Beziehungen in Natur und Landschaft Sicherung/Bereitstellung von Flächen für ein funktional zusammenhängendes Netz, das landschaftstypische Lebensräume und Lebensraumkomplexe einbindet und das den Auswirkungen räumlicher Verinselung entgegenwirkt Naturbetonte Lebensräume und geeignete Kulturbiotope funktionsfähig vernetzen Strahlwirkung Übertragung des Konzepts des Biotop- und Trittsteinverbunds auf die Fließgewässer naturnahe Gewässerabschnitte (Strahlursprünge) haben positive Wirkung auf den ökologischen Zustand angrenzender, weniger naturnaher Abschnitte im Oberlauf bzw. Unterlauf (Strahlweg) positive Wirkung durch aktive/passive Migration von Tieren und Pflanzen mit hohem Ausbreitungspotenzial. Die Reichweite der Strahlwirkung lässt sich durch Trittsteine verlängern.

11 Richtlinien Gesetze Strategien Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (FFH-RL) zusammen mit der Vogelschutzrichtlinie fordert Aufbau des europaweiten Verbunds von Schutzgebieten zur Erhaltung gefährdeter Lebensräume und Arten - Natura 2000 Wasserrahmenrichtlinie fordert die nachhaltige Bewirtschaftung und die Erreichung des guten ökologischen und chemischen Zustands der Süßwasserressourcen bis 2015 Bundesnaturschutzgesetz fordert Aufbau des länderübergreifenden Biotopverbunds, der u. a. Fließgewässer mit ihren Auen umfassen soll und der nachhaltigen Sicherung von heimischen Tier- und Pflanzenarten und deren Populationen einschließlich ihrer Lebensräume und Lebensgemeinschaften sowie der Bewahrung, Wiederherstellung und Entwicklung funktionsfähiger ökologischer Wechselbeziehungen dient Nationale Strategie zur biologischen Vielfalt stellt die Bedeutung von Fließgewässern und ihren Auen sowie die Notwendigkeit der Wiederherstellung ihrer Funktionsfähigkeit heraus Nachhaltigkeitsstrategie enthält einen Nachhaltigkeitsindikator für die Artenvielfalt (10 Vogelarten für den Lebensraumtyp Binnengewässer)

12 10 Ursachen der mangelnden Umsetzung 1. Abwägung von Zielen und Grundsätzen der einzelnen Rechtsbereiche - Zielvorgaben von Naturschutz und Wasserwirtschaft weichen in vielen Gewässerabschnitten voneinander ab 2. Abwägung der Ansprüchen verschiedener Landnutzungen, z. B. der Land- und Forstwirtschaft, der Wasserwirtschaft, der Fischereiwirtschaft, des Naturschutzes, Siedlung und Verkehr in der Landesund Regionalplanung und Bauleitplanung 3. Je höher die räumliche Abstraktion, desto leichter die Forderung nach der Wiederherstellung von durchgängigen Fließgewässern und funktionsfähigen Auen für gewässerorientierten Biotopverbund. 4. Auf unterster Ebene der räumlichen Planung mit konkretem Raumbedarf lassen sich das Ziele am schwersten umsetzen. 5. Ländergrenzen erschweren mit voneinander abweichenden Gesetzen und Vorschriften eine zügige Umsetzung übergreifender Biotopverbünde 6. Besondere Probleme sind die fehlende Flächenverfügbarkeit und die Besitzstruktur an Fließgewässern.

13 10 Ursachen der mangelnden Umsetzung 7. Es ist eine zu dünne Personaldecke der Naturschutzämter und Wasserwirtschaftsämter vorhanden, beim Aufbau durchgängiger Gewässerstrecken und gewässerorientierter Biotopverbünde in Schutzbereichen an Fließgewässern und auch bei der Beteiligung als Träger öffentlicher Belange bei vielen anderen Maßnahmen an Fließgewässern. 8. Das Problem des Mangels im Personalbereich herrscht auch die Überprüfung der Umsetzung von Maßnahmen und Kontrolle von Erfolgen. 9. Finanzielle Mittel reichen nicht aus zur Finanzierung der Programme für den Aufbau eines gewässerorientierten Biotopverbundes, der Durchführung von wasserbaulichen Maßnahmen oder Erwerb von Grundstücken 10. Erfolge der Verbesserung des Zustands von Fließgewässern und ihren Auen stellen sich nur sehr langsam ein, weil es sich um langfristige Prozesse auf dem Weg zum Ziel handelt.

14 Bestandsaufnahme: Lebensräume und Arten in Flusseinzugsgebieten Deutschlands Ziel von Fließgewässer-Auen-Biotopverbund wird erreicht bei Vorhandensein ausreichender ökologischer Nischen, in denen sich Tier- und Pflanzenarten ursprünglich entwickelt haben Abiotische Schlüsselfaktoren in Fließgewässer-Auen-Biotopverbund Wasser (mittlerer Grundwasserflurabstand) Geländemorphologie Untersuchung von 7 FFH-Lebensräumen und 42 Tierarten der Fließgewässer-Auen-Biozönose unterschiedliche Lebensraumansprüche unterschiedliche Ausbreitungsstrategien breites Spektrum an ökologischen Nischen inkl. 5 Neozoa (eingewanderte und/ oder eingeschleppte Arten) Konkurrenz zu einheimischen Arten aufgrund Größe oder Ausbreitungsgeschwindigkeit

15 Steckbriefe: Lebensräume Lebensraum NATURA 2000-Code: Schutzstatus FFH-Richtlinie: Anhang I Zuordnung Rote Liste Biotoptypen Deutschlands (RIECKEN et al. 2006): Biotoptyp, Code, RL-D Bestand, Regenerierbarkeit, gesetzlicher Schutz Zuordnung Rote Liste Pflanzengesellschaften Deutschlands (RENNWALD 2000): Pflanzengesellschaft, Deutscher Name, RL-D 2 Beschreibung 3 Verbreitung 4 Areal 5 Relevanz eines Fließgewässer-Biotopverbunds einschließlich seiner Auen (longitudinal und lateral) für Bestand und Ausbreitung des Lebensraums Literatur

16 Steckbriefe: Arten Art (wiss./deutsch): Klasse, Ordnung, Familie 1 Schutzstatus: FFH-RL, WRRL, Berner Konv., RL-D, BNatschG Nachhaltigkeitsindikator, Zielart für Biotopverbund, Indikator für Auendynamik 2 Lebensraum kurze Beschreibung des Habitats (abiotisch/ biotisch) 3 Verbreitung Deutschlandweit: aktuell (evtl. Arealgrenzen) und potenziell 4 Ausbreitung Populationsbiologie Art der Ausbreitung Wanderungsstrecken Ausbreitungsfähigkeit 5 Relevanz eines Fließgewässer- Biotopverbunds einschließlich seiner Auen (longitudinal und lateral) für Bestand und Ausbreitung der Art Literatur

17 Lebensräume und Arten in Flusseinzugsgebieten Deutschlands Auswahl: 7 Lebensraumtypen (i. Ar.) Int. Schutzkategorien: FFH - Anh. I 7 Nat. Schutzkategorien: 5 Säugetier-Arten 5 Vogel-Arten 2 Amphibien-Arten 2 Reptilien-Arten 8 Fisch-Arten 3 Käfer-Arten (in Arbeit) 3 Libellen-Arten 3 Heuschrecken-Arten 3 Tagfalter-Arten (i. Arbeit) 3 Weichtier-Arten 3 Krebs-Arten 2 Fluginsekten-Arten Stand: 17. November 2008 FFH Anh. II 13 Anh. IV 9 Anh. V 5 Vogel-RL -Anh. I 2 CMS Anh. II WRRL BQK 23 Berner Konv. Anh. II 14 Anh. III 10 Rote Liste D V 4 G 1 D 1 BNatschG streng geschützt 15 bes. geschützt 10 Nachhaltigkeitsindikator Vogel-Arten 4 Zielarten Biotopverb. 7

18 Indikatoren für Auendynamik (KOENZEN 2005) in der Auswahl der Tierarten Artengruppen der Auen mit Eignung für eine bundesweite, faunistische Zustandsbewertung von Auen Arten der Gruppe nutzen unterschiedliche Habitate und/ oder Strukturen (Formen- und Habitatvielfalt), sind Zeigerarten für naturnahe hydrologische Verhältnisse in der Aue (Wasserhaushalt) sind auf Pionierstandorte (Auendynamik) angewiesen sehr gut geeignet/ sehr gut gut geeignet/ gut weniger geeignet/ lückenhaft Formen und Habitatvielfalt Wasserhaushalt Auendynamik Bundesweite Datenlage

19 Lebensraumwahl der Tierarten Artenzahl Aquatischer Bereich Amphibischer Bereich Feuchter Bereich Frischer Bereich Trockener Bereich

20 Lebensraumwahl der Tierarten Verbreitung 17 Arten in ganz Deutschland, 12 Arten regional verbreitet 6 Arten im Rückgang 9 Arten in Ausbreitung (3 Neobiota), davon 7 ursprünglich regional verbreitete Ausbreitung Ausbreitungdistanz: 12 Arten m, 7 Arten weniger, 3 Arten mehr 3 Zugvögel und 2 anadrome Fische Ausbreitungsmechanismen vor allem Selbstausbreitung (Autochorie) 31 Arten, durch Totholz 3 Arten, durch Tiere 4 Arten, durch den Menschen 3 Arten, durch das Wasser 1 Art mehrere Mechanismen 7 Arten Fortpflanzungsstrategien r-strategie r > K K > r K-Strategie 26 Arten 1 Arten 2 Arten 5 Arten

21 Lebensraumwahl der Tierarten Populationsgröße/dichte 800 Tiere auf 1 km (Helm-Azurjungfer) bis 1 Tier auf 40 km Uferlänge (Fischotter) Flächenbedarf der Population Gewässerlänge Uferlänge Biotopgröße 1m 800 km 5 m 5 km 1m² - 5 km² Uferstreifenbreite: 5 m 10 m 20 m keine Ansprüche 4 Arten 7 Arten 7 Arten 11 Arten Bedarf an Strukturvielfalt 31 Arten benötigen Strukturvielfalt, 4 Arten benötigen keine Strukturvielfalt, darunter 3 Neobiota in Ausbreitung (Grundeln, Grobgestreifte Körbchenmuschel, Amerikanischer Krebs) Bedarf an typischer Vegetation: Landpflanzen: Wasserpflanzen: - darunter Land- und Wasserpflanzen: 23 Arten 10 Arten - 6 Arten

22 Empfehlungen für den Aufbau eines Biotopverbunds für Fließgewässer und Auen Strahlursprung Gewässerstrukturklasse 1-3 Kernbiotop noch vorhandene Auwaldbereiche und naturnahe Auwiesen gewässertypische Besiedlung mit einem guten Wiederbesiedlungspotenzial Mosaik auetypischer Lebensräume mit Potenzial zur Wiederbesiedlung Länge von 0,5 bis 1,5 km Mindestgröße von m² Abstände zwischen benachbarten Strahlursprüngen nicht größer als 3 km wegen Biotopansprüche prioritärer Arten Trittsteine verlängern Abstand auf bis zu 5 km Abstand zwischen benachbarten Kernbiotopen nicht größer als 5 km, da Maximalstrecke zu Überbrückung für viele auengebundene Lebewesen Verbundelemente verlängern Abstand der Kernbiotope auf 30 km ausreichend breiter, durchgehender Uferstreifen von 10 m Breite Trittsteinbiotope im Abstand von 5 km mit etwa 20 m Breite Kernbiotope/terrestrische Trittsteine angrenzend an aquatischen Strahlursprung für laterale Verbindung der Fließgewässer-Auen-Biozönose

23 Modell des DRL Kernbiotop + Strahlursprung Industrie mit einseitigem Verbau: Trittsteine und Uferstreifen Siedlung Strahlursprung mit beidseitigem Verbau: Rutsche in Fließrichtung, Treppe gegen Fließrichtung und Umgehungsgewässer Strahlursprung Umgehungs- Querbauwerk: gewässer Landwirtschaft: Puffern diverser Einträge mit Uferstreifen Kernbiotop + Strahlursprung im Nebengewässer Strassen + Brücken: Bau von Querungsmöglichkeiten Kernbiotop + Strahlursprung Fließrichtung Trockener B. Frischer Bereich Feuchter B. Amphibischer B. Aquatischer B. Strahlwirkung Ausbreitung Strukturgüte GSK < 3 GSK > 3 Abgrabungsflächen als Sekundärbiotop mit Uferstreifen

24 Verbesserungsmöglichkeiten für die biologische Vielfalt in ausgebauten Gewässerabschnitten Untersuchungen von Ausbreitungsmechanismen für Fauna und Flora im aquatischen und terrestrischen Bereich sowie deren Operationalisierung für den Aufbau eines länderübergreifenden Biotopverbunds Gefördert durch: UFOPLAN 2007 (FKZ ) Lennart-Bernadotte- Stiftung