Zusammenhang zwischen Kolmation und Fauna des Hyporheals zweier Bäche unterschiedlicher ökologischer Zustände

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Theoretischer Hintergrund

2.1 Die europäische Wasserrahmenrichtlinie

2.2 Das hyporheische Interstitial

2.2.1 Physikalische Eigenschaften

2.2.2 Das Interstitial als Lebensraum

2.3 Kolmation und Dekolmation

2.3.1 Innere und äußere Kolmation

2.3.2 Ursachen und Auswirkungen der Kolmation

3 Das Untersuchungsgebiet

3.1 Beschreibung der Landschaft

3.1.1 Die Westeifel

3.1.2 Das Gutland

3.2 Einteilung in Fließgewässertypen

3.3 Auswahl der Bäche und Beprobungszeitraum

3.4 Beschreibung der Gewässerabschnitte

3.4.1 Der Welschbilligerbach

3.4.2 Die Nims

4 Material & Methoden

4.1 Das Kolmameter

4.2 Aufbau und Funktionsweise

4.3 Messung mit dem Kolmameter

4.4 Berechnung der Abflussreduktion

4.5 Aufbau und Beprobung des hyporheischen Interstitials

4.5.1 Berechnung des hydraulischen Gradienten

4.6 Auszählung und taxonomische Bestimmung der Interstitialfauna

4.6.1 Untersuchung des Feinsediments

4.7 Bestimmung der hydrochemischen Parameter

4.7.1 Sauerstoffgehalt

4.7.2 Sauerstoffsättigung

4.7.3 pH-Wert

4.7.4 Elektrische Leitfähigkeit

4.8 Statistische Analyse der faunistischen und abiotischen Daten

4.8.1 Hauptkomponentenanalyse (PCA)

4.8.2 Mann-Whitney-U-Test

4.8.3 Multidimensionale Skalierung (MDS)

4.8.4 Nichtparametrische Varianzanalyse (ANOSIM)

4.8.5 Multivariate Regressions Analyse (DISTLM)

4.8.6 Bivariate Korrelation

4.8.7 Boxplots

5 Ergebnisse

5.1 Abiotische Parameter

5.1.1 Abflussreduktion

5.1.2 Hydraulischer Gradient

5.1.3 Substrateigenschaften

5.1.3.1 Sedimentmenge

5.1.3.2 Einschätzung des Feinsediments

5.1.4 Hydrochemische Parameter

5.1.4.1 Sauerstoffgehalt

5.1.4.2 Sauerstoffsättigung

5.1.4.3 Wassertemperatur

5.1.4.4 pH-Wert

5.1.4.5 Elektrische Leitfähigkeit

5.2 Abiotischer Vergleich der Bäche

5.3 Biotischer Vergleich der Bäche

5.3.1 Zusammensetzung der Interstitialfauna

5.3.2 Taxa- und Individuenzahl

5.3.3 Vergleich der Interstitialfauna

5.3.4 Unterschiede in der Zusammensetzung der Interstitialfauna

5.3.4.1 Grob- und Feinsedimentbesiedler

5.4 Zusammenhang zwischen abiotischen Parametern und Interstitialfauna

5.4.1 Kolmation

5.4.2 Geschätzte Substratmenge an Schluff

6 Diskussion

6.1 Abiotische Parameter

6.1.1 Abflussreduktion und Sedimentbeschaffenheit

6.1.2 Hydraulischer Gradient

6.1.3 Sauerstoffgehalt & Sauerstoffsättigung

6.1.4 Wassertemperatur

6.1.5 pH-Wert

6.1.6 Elektrische Leitfähigkeit

6.2 Vergleich der Interstitialfauna der Bäche

6.3 Zusammensetzung der abiotischen und biotischen Parameter

6.3.1 Schluff

7 Fazit

Zielsetzung & Themen

Die Bachelorarbeit untersucht den Zusammenhang zwischen der Kolmation – dem Eintrag von Feinmaterial in die Gewässersohle – und der Zusammensetzung der Interstitialfauna in zwei ökologisch unterschiedlich bewerteten Bächen (Welschbilligerbach und Nims) in Rheinland-Pfalz.

• Analyse des Kolmationsgrades mittels des Kolmameters
• Erfassung faunistischer Daten im hyporheischen Interstitial
• Vergleichende Untersuchung abiotischer Parameter wie Sauerstoffgehalt und Sedimentbeschaffenheit
• Statistische Auswertung zur Korrelation zwischen Sedimenteintrag und Biozönose

Auszug aus dem Buch

Zusammenfassung der Kapitel

1 Einleitung: Beschreibt die Bedeutung gesunder Fließgewässer, die Relevanz der Wasserrahmenrichtlinie und die wissenschaftliche Fragestellung bezüglich der Kolmation.

2 Theoretischer Hintergrund: Erläutert die Grundlagen zur Wasserrahmenrichtlinie, zum hyporheischen Interstitial als Lebensraum sowie zu den Prozessen der Kolmation und Dekolmation.

3 Das Untersuchungsgebiet: Stellt die geographischen Regionen (Westeifel, Gutland) sowie die Charakteristika der beiden untersuchten Bäche, Welschbilligerbach und Nims, dar.

4 Material & Methoden: Beschreibt das zur Messung der Kolmation eingesetzte Kolmameter, das Vorgehen bei der Probenentnahme sowie die angewandten statistischen Analyseverfahren.

5 Ergebnisse: Präsentiert die erhobenen Daten zu abiotischen Parametern und vergleicht die faunistische Zusammensetzung sowie Besiedlungsdichte beider Standorte.

6 Diskussion: Analysiert und interpretiert die Ergebnisse bezüglich der ökologischen Zustände der Bäche und setzt die abiotischen Faktoren in Beziehung zur festgestellten Fauna.

7 Fazit: Fasst die Erkenntnisse zusammen und betont die Notwendigkeit fortlaufender Forschung und Schutzmaßnahmen für kleinteilige Habitate in Fließgewässern.

Schlüsselwörter

Kolmation, Dekolmation, hyporheisches Interstitial, Interstitialfauna, Wasserrahmenrichtlinie, Fließgewässer, Sediment, Abflussreduktion, Grobsedimentbesiedler, Feinsedimentbesiedler, Biodiversität, ökologischer Zustand, Gewässerschutz, Welschbilligerbach, Nims.

Häufig gestellte Fragen

Was ist das grundsätzliche Ziel der Arbeit?

Die Arbeit untersucht, welchen Einfluss der Prozess der Kolmation auf die Interstitialfauna und die allgemeine Gewässergesundheit hat, indem zwei Bäche mit unterschiedlichen ökologischen Zuständen verglichen werden.

Welche zentralen Themenfelder behandelt die Studie?

Die Studie verknüpft Limnologie, Gewässerökologie und Sedimentforschung. Zentrale Aspekte sind die Funktionsweise des hyporheischen Interstitials, der Einfluss menschlicher Landnutzung und die Wasserrahmenrichtlinie.

Was ist die zentrale Forschungsfrage?

Es wird untersucht, ob Unterschiede in der Zusammensetzung der Interstitialfauna zwischen zwei Bächen primär auf den Grad der Kolmation zurückzuführen sind.

Welche wissenschaftlichen Methoden werden angewendet?

Zum Einsatz kommen das Kolmameter zur Messung der Abflussreduktion, die Schlagrohr-Technik zur Probenentnahme sowie verschiedene statistische Analysetools wie PCA, MDS und U-Tests.

Was deckt der Hauptteil der Arbeit ab?

Der Hauptteil umfasst die detaillierte theoretische Einordnung des Interstitials, die methodische Beschreibung der Feldarbeit, die Darstellung der Messergebnisse sowie eine umfassende Diskussion der Daten.

Welche Keywords charakterisieren die Arbeit am besten?

Wichtige Begriffe sind Kolmation, Interstitialfauna, Gewässerzustand (WRRL), Sedimenteigenschaften und die Bäche Welschbilligerbach und Nims.

Welchen Einfluss hat die Landwirtschaft auf die Bäche?

Die Landwirtschaft führt durch Erosion zu einem erhöhten Feinsedimenteintrag, was zu einer verstärkten Kolmation führt, die wiederum die Durchlässigkeit der Gewässersohle und damit die Lebensbedingungen für die Interstitialfauna verschlechtert.

Warum unterscheidet sich die Fauna zwischen den zwei untersuchten Bächen?

Die Unterschiede ergeben sich aus der unterschiedlichen ökologischen Güte: Der Welschbilligerbach weist eine geringere Kolmation und bessere Habitatbedingungen auf, was zu einer deutlich höheren Individuendichte und Diversität führt als bei der Nims.