Momentan, laufen dazu zwei Projekte im Leipziger Auensystem, eines mit Fokus auf Hartholzauwald (“Lebendige Luppe”), dass andere mit Fokus auf Auen-Wiesen und Offenland (“Real-Labor”). Zudem haben wir gerade ein langjähriges Projekt zur Revitalisierung von Auen (Wilde Mulde) abgeschlossen.

Fluss Mulde mit restauriertem Kanal bei Tageslicht
Fluss Mulde mit restauriertem Kanal. Foto: Lena Kretz.

Die Naturschutz- und Renaturierungsforschung zielt darauf ab, unser Verständnis für natürliche Ökosysteme zu verbessern und wie anthropogen gestörte Systeme in einen naturnahen Zustand zurückgeführt werden können. Wir haben uns auf die Auenrenaturierung spezialisiert und begleiten die Revitalisierung mit dem Ziel, die Konnektivität zwischen dem Fluss und seinen Auen zu verbessern. Indem wir die Ökosystemfunktionen von Auen im Kontext einer sich verändernden Welt analysieren, sind wir in der Lage, umfassendere Konzepte für den Schutz und die Wiederherstellung zu entwickeln. Wir konzentrieren uns auf Flussauen einschließlich der Lebensräume Wald, Uferzone und Aue.

Momentan, laufen dazu zwei Projekte im Leipziger Auensystem, eines im Auwald, dass andere mit Fokus auf Wiesen und Offenland.

Dieses Projekt wird bearbeitet von Dr. Carolin Seele-Dilbat, Prof. Christian Wirth

Auenlandschaften sind charakterisiert durch eine hohe biologische und strukturelle Vielfalt sowie eine hohe Produktivität. Sie haben durch Retention von Hochwasser, Rückhalt von Sedimenten und Nährstoffen sowie Kohlenstoffspeicherung wichtige Regulationsfunktionen. Seit der Mensch an den Ufern der Flüsse siedelt, beeinflusst und reguliert er sie intensiv. In Folge wasserbaulicher Maßnahmen wie Eindeichung, Fließstreckenbegradigung und -verkürzung wurden Auen weitgehend von ihren Flüssen entkoppelt und damit die Auendynamik durch das Ausbleiben periodischer Überflutungen stark eingeschränkt sowie das Grundwasserregime nachhaltig verändert. Aufgrund dieser Regulationen und anthropogener Landnutzung gehören Auenökosysteme heutzutage weltweit zu den am stärksten gefährdeten Lebensräumen unserer Kulturlandschaft. Zur Revitalisierung von Auen sind insbesondere die Wiederherstellung eines auentypischen Wasserhaushaltes wesentliche Voraussetzungen für die Wiederherstellung und den langfristigen Erhalt einer auentypischen Biodiversität und der mit Auenwäldern verbundenen Ökosystemfunktionen.

Eine solche Revitalisierung soll mit dem Projekt "Lebendige Luppe" in Leipzig realisiert werden. Die Aue der Weißen Elster und der Luppe liegt in unmittelbarer Nähe zur Stadt Leipzig und ist aufgrund ihrer ausgedehnten Hartholzauwälder als mitteleuropäisch bedeutsame Auenlandschaft eingestuft mit einem großen Potential und hoher Priorität für Revitalisierungen.

Die Planung und die Umsetzung der Maßnahmen werden von der Stadt Leipzig durchgeführt. Nähere Informationen zu den geplanten Maßnahmen finden Sie auf der Projekt-Homepage .

Die Maßnahmen werden naturwissenschaftlich begleitet durch die Universität Leipzig – AG Spezielle Botanik und Funktionelle Biodiversität und das Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung UFZ Department Naturschutzforschung.

Um Veränderungen des ökologischen Zustands durch die Maßnahmen vorherzusagen, zu messen und zu evaluieren wurde ein Plotnetzwerk aus 60 Dauerbeobachtungsflächen (0.25 ha je Plot) angelegt. Auf diesen Plots werden der Waldbestand, die krautige Vegetation und mehrere abiotische Umweltvariablen (Grund- und Oberflächenwasser, physisch-chemische Parameter im Boden, Lichtverfügbarkeit) seit 2013 kontinuierlich untersucht. Des Weiteren monitoren wir das Eschentriebsterben (Chalara fraxinea) und die Rußrindenkrankheit (Cryptostoma corticale) des Berg-Ahorn und untersuchen die Auswirkungen der extremen Trockenjahre 2018/19 auf den Hartholzauenwald. Das Projekt unter Beachtung der Trockenheitsevents hatte den Beitrag des Doktoranden Florian Schnabel.

Das Plotnetzwerk und das Monitoring sind Bestandteil des europäischen Netzwerks für Langzeit-Ökosystemforschung (eLTER).

Aktuell Publikationen:

Ein Bachlauf im Wald bei Tageslicht
Auenwald der Luppe. Foto: Carolin Seele
Logos der Fördermittelgeber des Projekts Lebendige Luppe
Lebendige Luppe Fördermittelgeber Projekt. Grafik: Carolin Seele

Das Projekt wird von Lena Kretz (Prof. Christian Wirth) durchgeführt

Das neu gestartete Projekt zielt darauf ab, die Veränderung der Auwiesen im Leipziger Auensystem hinsichtlich Trockenheit und Klimawandel zu untersuchen.

Ein stratifiziertes Netz aus Beprobungsflächen soll etabliert werden, um wichtige Habitattypen, Landnutzungsgradienten und hydrologische Gradient abzudecken. Das Netz aus Beprobungsflächen soll in enger Kooperation mit dem neuen Remote Sensing Centre for Earth System Research der Universität Leipzig entwickelt werden, sodass Fragestellungen mithilfe von fernerkundlichen Methoden angegangen werden können.

Die Hochskalierung von luftgestützten Methoden ermöglicht uns eine Entwicklung auf größerer Fläche zu untersuchen und die Langzeit-Vorhersagen treffen zu können.

Dieses Projekt wurde bearbeitet von Lena Kretz, Dr. Agnieszka Sendek, Dr. Carolin Seele-Dilbat, Prof. Christian Wirth. Dieses Projekt ist abgeschlossen.

In ihrem natürlichen Zustand sind Flussauen Hotspots der Biodiversität mit einem Mosaik unterschiedlicher Habitate und einer großen räumlichen und zeitlichen Heterogenität von Umweltbedingungen. Dadurch können Flussauen zahlreiche Ökosystemfunktionen und -leistungen (Habitatbereitstellung, Hochwasserschutz, Sediment- und Nährstoff-Retention) bereitstellen.

Das Verbund-Projekt Wilde Mulde, gefördert von BMUB und BMBF, realisierte Revitalisierungsmaßnahmen im Fluss und der angrenzenden Aue entlang eines 24km langen Abschnitts der unteren Mulde zwischen der Stadt Raguhn und der Vereinigung der Mulde mit der Elbe, flussab der Stadt Dessau-Roßlau. Die Umsetzung der Maßnahmen wurde vom WWF koordiniert. Die Auswirkungen der umgesetzten Maßnahmen sowie begleitende Forschungsfragen werden durch mehrere Forschungspartner (Universität Leipzig, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung UFZ Department Naturschutzforschung und Department Gewässerökologie, TU Braunschweig, HTW Dresden, Universität Hannover) intensiv untersucht.

Mehr Details zum Projekt finden Sie auf der Projekt-Website.

Schwerpunkte der Untersuchungen der Universität Leipzig – AG Spezielle Botanik und Funktionelle Biodiversität im Projekt sind:

  1. Untersuchungen zum Einfluss von Vegetationseigenschaften (Diversität, Struktur, funktionelle Merkmale) auf die Retention von Sedimenten und Nährstoffen in der Aue (in situ und experimentell)
  2. Analyse der Multifunktionalität (gemeinsame Betrachtung mehrerer Ökosystemfunktionen)
  3. Unterschiede der Vegetation zwischen natürlichen und anthropogen veränderten (versteinten) Flussufern und Effekte der Entfernung von Uferversteinung

Ergebnisse der Untersuchungen zum Einfluss von Vegetationseigenschaften auf die Retention von Sedimenten und Nährstoffen in der Aue (Doktorarbeit Lena Kretz, betreut durch Prof. Christian Wirth, Dr. Carolin Seele-Dilbat).

Durch ein erstes Experiment im Strömungskanal wurde herausgefunden, dass auf Blattebene besonders die Behaarung und die Blattgröße Sedimentation erklären (weiteres Details). In weiteren Experimenten wurde der Einfluss der Bestandsstruktur und der Diversität auf die Sedimentation untersucht, wobei gezeigt werden könnte, dass Höhe, Dichte und strukturelle Diversität des Vegetationsbestands die Sediment Retention erhöhen kann (weiteres Details) ,wogegen keine eindeutigen Belege für einen Einfluss des Artenreichtums gefunden wurden (weiteres Details). Und in einer vierten Studie wurde der Einfluss der Vegetationsstruktur auf die Sediment- und Nährstoffretention während eines Hochwassers entlang der Mulde untersucht. Hierbei sticht die Relevanz von niedrigen Flächen in der Aue für die Nährstoffretention hervor (weiteres Details).

Inventarisierung am Mulde-Flussufer neben umgesetztem größerem Flussholz.
Mulde Projektinventarisierung am Flussufer, Foto: Lena Kretz.
Die Doktorandin Lena Kretz führte die Bestandsaufnahme der Pflanzenarten nach der Renaturierung durch.
Die Doktorandin Lena Kretz führte die Bestandsaufnahme der Pflanzenarten nach der Renaturierung durch. Foto: Carolin Seele.
Fotocollage aus zwei Bildern. Bild links:Vegetationskartierung auf einer neu entstanden Kiesbank. Bild rechts:Einmessung eines Vegetationsplots am Prallhang mithilfe des dGPS
Bild links:Vegetationskartierung auf einer neu entstanden Kiesbank. Bild rechts:Einmessung eines Vegetationsplots am Prallhang mithilfe des dGPS. Foto: Carolin Seele.

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