Studying Vegetation and Vegetation Change in Lowland Fens of North-Eastern Germany

Vegetation einer ist ein hervorragender integrierender Indikator für den Zustand und die Entwicklung von Ökosystemen. Die Erfassung der Pflanzendecke einer Landschaft und die Dokumentation ihrer zeitlichen Veränderungen kann daher wertvolle Einblicke in das Funktionieren der Ökosysteme liefern und bildet so eine wichtige Grundlage für ein nachhaltiges Management. In Nordostdeutschland gehören Niedermoore zu den Ökosystemen, die im 20. Jahrhundert besonders starken Veränderungen durch menschliches Handeln unterworfen waren. Diese Arbeit will zum Verständnis dieser Entwicklungen und der Möglichkeiten und Grenzen von Naturschutzmaßnahmen beitragen. Dazu werden beispielhaft verschiedene Niedermoor-Ökosysteme in der Region untersucht, wobei klassische Methoden der Vegetationskunde sowie Methoden der Fernerkundung zum Einsatz kommen. Insbesondere mit der wachsenden Verbreitung von Drohnen sind Fernerkundungsdaten in sehr hoher Auflösung immer einfacher und kostengünstiger verfügbar und bieten großes Potenzial für kleinskaliges Vegetationsmonitoring. Diese Arbeit soll daher auch zur Weiterentwicklung dieser Methoden für das Vegetationsmonitoring in Niedermooren und darüber hinaus beitragen. Die Untersuchungsgebiete unterscheiden sich hinsichtlich ihrer Genese und ihrer Nutzungsgeschichte und sind heute allesamt Naturschutzgebiete. Es wird der Frage nachgegangen, wie die jeweilige Management-Geschichte die Vegetation dieser Niedermoore beeinflusst hat, und ob die jeweiligen Pflegemaßnahmen zur Erreichung der Schutz- und Entwicklungsziele geeignet sind. Im Einzelnen wird untersucht, (1) wie die Vegetation genutzter und ungenutzter Bereiche eines Flusstalmoores sich infolge Komplexmelioration und späterer Unterschutzstellung nach 40 Jahren verändert hat, (2) wie sich die Vegetation eines kleinen Durchströmungsmoores nach 23 Jahren und 10 Jahre nach Umstellung von Trift- auf Koppelbeweidung verändert hat, und (3) welche initialen Effekte eine Wiedervernässung durch starke Anhebung des Wasserspiegels auf die Vegetation eines Küsten-Versumpfungsmoores hatte. Für (1) und (2) werden frühere pflanzensoziologische Erhebungen wiederholt, für (3) wird die Vegetationsentwicklung über vier Jahre in Monitoringflächen dokumentiert und anhand von Luftbildern räumlich interpoliert. Weiterhin werden alternative Methoden zur Vegetationskartierung mit Hilfe von kostengünstigen optischen Sensoren vorgeschlagen und in Niedermooren erprobt: Es wird demonstriert, (4) wie sich von Drohnen generierte Luftbilder mit geringer spektraler Auflösung zur nicht-klassifikatorischen Kartierung von Moorvegetation verwenden lassen, und (5) wie sich bodennah mit einfachen Handkameras aufgenommene Fotos zur Vegetationserfassung eignen. Die Vegetationsuntersuchungen zeigen jeweils deutliche anthropogene Veränderungen in den betrachteten Zeitabschnitten. Großflächige Entwässerung und die dadurch veränderte Biogeochemie führten im Flusstalmoor zur Entwicklung von nitrophilen und von Konkurrenz-Strategen geprägten Pflanzengesellschaften mit verringerter alpha-Diversität. Auch die vergleichsweise geringfügige Änderung des Beweidungssystems in einem anderen Untersuchungsgebiet zeigte deutliche Effekte, wobei eine funktionelle Verschiebung hin zu Gräsern hervorzuheben ist. Im Küstenmoor bewirkte die starke Anhebung des Wasserspiegels zur Wiedervernässung großflächige Überstauung, was eine schnelle Verschiebung hin zu Helophyten-dominierter Vegetation mit Dominanzbeständen einiger weniger Arten zur Folge hatte. Für solche klar abgegrenzten Bestände lieferte der klassifikatorische Fernerkundungsansatz brauchbare Ergebnisse. Hingegen stellte sich in einer artenreichen Wiese mit kontinuierlichen Übergängen zwischen verschiedenen Pflanzengesellschaften der vorgestellte nicht-klassifikatorische Ansatz als hilfreich heraus, auch graduelle Vegetationsunterschiede und -übergänge kartographisch darzustellen. Grundsätzlich zeigte sich, dass spektral gering aufgelöste Luftbilder mit hoher räumlicher Auflösung durch Einbeziehung von Texturmaßen eine brauchbare kostengünstige Datengrundlage zur Kartierung von Moorvegetation sein können. Bildtextur zeigte sich auch als geeigneter Prädiktor zur Erkennung von Pflanzengesellschaften in bodennahen Vegetationsfotos. Die vorgestellte Methode zur Vegetationserfassung mit solchen Fotos könnte daher eine interessante Ergänzung zu präzisen Vegetationsaufnahmen und klassischer Fernerkundung sein.