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Integrating the concept of ecosystem services into landscape ecology

Anna Hermann

Art der Arbeit

Dissertation

Universität

Universität Wien

Fakultät

Fakultät für Lebenswissenschaften

Betreuer*in

Georg Grabherr

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DOI

10.25365/thesis.29656

URN

urn:nbn:at:at-ubw:1-29565.24089.529861-2

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Abstracts

Abstract

(Deutsch)

Trotz zahlreicher Naturschutzaktivitäten ist der Verlust an Biodiversität und die Zerstörung natürlicher Ökosysteme in Europa nicht aufzuhalten. Gravierende Veränderungen sowohl in der Landschaft als auch in der Landnutzung werden dafür verantwortlich gemacht. Diese Entwicklung ist unter anderem darauf zurückzuführen, dass der vielfältige Nutzen von Ökosystemen in Landschaftsentwicklungsplänen nicht berücksichtigt wird. Das Konzept der Ökosystemleistungen (ÖKL) ermöglicht der Landschaftsökologie ihren wissenschaftlichen Ansatz: „Prozessanalysen räumlicher Landschaftsmuster“ in Richtung Landschaftsbewertung zu erweitern und somit zu einer nachhaltigen Landschaftsentwicklung beizutragen. Das Ziel dieser Doktorarbeit ist es neue Erkenntnisse für die Bewertung von ÖKL auf Landschaftsebene zu gewinnen. Es werden sowohl grundlegende Zusammenhänge zwischen Landschaftsstruktur und ÖKL erforscht, als auch ein räumlich expliziter Bewertungsrahmen für unterschiedliche ÖKL präsentiert und angewendet. Zuerst informiert eine ausführliche Literaturübersicht über den aktuellen Stand der Wissenschaft. Mehr Information sowohl über den Zusammenhang zwischen Landbedeckungsklassen und ÖKL als auch über geeignete Kartierung,- und Quantifizierungsmethoden diverser ÖKL wird benötigt. Die Verfügbarkeit von Daten ist eine der größten Herausforderungen. Im zweiten Kapitel beleuchtet eine österreichische Studie den Zusammenhang zwischen verschiedenen Landschaftsstrukturvariablen und der ÖKL „Schädlingsbekämpfung“ am Beispiel des Drahtwurms. Im Umfeld von 14 mit Drahtwürmern befallenen Kartoffelfeldern wurden Landschaftsstrukturanalysen durchgeführt. Bei Grünland mit erhöhtem Sandgehalt im Boden ist besondere Vorsicht geboten, da diese Kombination mit hohem Drahtwurmbefall einhergeht. In diesem Fall wird ein Wiesenmanagement empfohlen, das den Schädling in seiner Entwicklung einschränkt. Da Biodiversität die Grundlage vieler ÖKL darstellt, informiert eine Literaturübersicht über neue Wege in der Erhebung von Biodiversitätsindikatoren auf Landschaftsebene. Entgegen herkömmlichen, terrestrischen Vermessungstechnologien kann die flugzeuggestützte Erfassungstechnik (FWF-ALS, Full waveform airborne laser scanning) hochauflösende Daten liefern, die als biodiversitäts-relevante Indikatoren verwendet werden können, wie z.B.: Landschaftsfragmentierung oder Struktur der Schichtung des Waldes. Im dritten Kapitel werden, eingebettet in einem räumlichen Bezugssystem, zahlreiche ÖKL in europäischen Grenzregionen erhoben und in Karten dargestellt. Die Umsetzung des Bewertungsrahmens ermöglicht eine schnelle ÖKL-Evaluierung auf regionaler Ebene. Die resultierenden ÖKL-Karten können somit in zukünftige Landschaftsplanungsprozesse miteinbezogen werden. Mit besonderem Fokus auf den Zusammenhang zwischen Landschaftsstruktur und ÖKL liefert die vorliegende Arbeit einen wichtigen Beitrag zur ÖKL-Forschung sowohl in der Theorie als auch in der Praxis. Eine räumliche Bewertung von ÖKL ist unverzichtbar und benötigt lokal explizite Daten. Um sich diesen Herausforderungen ausreichend stellen zu können, ist weitere Forschungsarbeit notwendig, die sich mit diesen zugrundeliegenden Zusammenhängen beschäftigt.

Abstract

(Englisch)

Despite a variety of conservation activities, the decline of European biodiversity and the degradation of natural ecosystems are still going processes due to serious land use and land cover changes. One reason for this development could be the absence of ecosystem service values in landscape planning concepts. Therefore, landscape ecology is encouraged to extend its pattern-process approach by including the concept of ecosystem services (ESS) into their scientific scope for a sustainable landscape development. The objective of this thesis is to provide new knowledge about the assessment of ESS at landscape scale by exploring landscape structure and service relations as well as operationalising a spatially explicit ESS assessment framework. The first chapter presents a literature analysis reviewing the current state-of-the-art. It demonstrates that a better understanding of the interactions between land cover and service on the one hand and methods to map and quantify services on the other hand is needed. Data availability is still one of the major limitations of ESS assessment. In the second chapter the relationship between landscape structure and the ESS ‘pest control’ with special regard to wireworms was investigated within an Austrian case study. Different landscape variables were explored around 14 randomly selected potato field plots. The study revealed that grassland habitats with high sand content are significantly correlated with wireworm infestation level. Therefore, appropriate management regimes for grassy landscape elements suppressing wireworm populations in crop fields are strongly recommended. As biodiversity has multiple roles in relation to the delivery of ecosystem services, this chapter also presents a literature review of new procedures to measure biodiversity at landscape scale. In contrast to traditional, terrestrial surveying technologies, the full waveform airborne laser scanning (FWF-ALS) can provide high resolution data and is therefore relevant for biodiversity indicators such as landscape fragmentation and forest layer structure. The third chapter describes a spatially explicit methodology for the assessment and mapping of various ESS embedded in a spatial reference framework within three European cross-border regions. The implementation of the assessment framework provided enables rapid regional service evaluations. The resulting maps could be used as a knowledge base in landscape planning procedures. The thesis as a whole constitutes an important contribution towards the application of the ESS approach in theory and practice with special regard to landscape structure-service relationships. Spatial ESS assessment is indispensable and requires locally explicit data. However, in order to meet these challenges and to better understand the underlying relationships, more research needs to be conducted.

Autor*innen

Anna Hermann

Haupttitel (Englisch)

Integrating the concept of ecosystem services into landscape ecology

Paralleltitel (Deutsch)

Einbindung des Konzepts der Ökosystemleistungen in die Landschaftsökologie

Publikationsjahr

2013

Umfangsangabe

152 S. : Ill., graf. Darst., Kt.

Sprache

Englisch

Beurteiler*innen

Benjamin Burkhard ,

Elmar Csaplovics

Klassifikation

42 Biologie > 42.97 Ökologie: Sonstiges

AC Nummer

AC11187116

Utheses ID

26443

Studienkennzahl

UA | 091 | 444 | |

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