Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Bestandszahlen und die Kenntnis \u00fcber die r\u00e4umliche und zeitliche Verteilung von Wildtieren sind bei der Integration von Naturschutzzielen in Landwirtschaft, Forstwirtschaft und Jagd, im Stra\u00dfenneubau und der Siedlungsentwicklung, sowie beim Schutzgebietsmanagement unabdingbar. Aber auch direkte \u00f6konomische Gesichtspunkte wie die Verbiss- und Sch\u00e4lproblematik in der Forstwirtschaft, die Sch\u00e4den in der Landwirtschaft durch Wildschweine, sowie die Seuchenbek\u00e4mpfung (Schweinepest) erfordern dringend verl\u00e4ssliche Bestandszahlen. Ziel ist die Entwicklung und Einf\u00fchrung eines praxistauglichen, luftgest\u00fctzten Monitoringsystems f\u00fcr Wildtiere, v. a. Huftiere, in Waldgebieten mittels innovativer Kopplung von simultanen Infrarotaufnahmen (IR) und visuellen Aufnahmen (VIS). Sie soll zuverl\u00e4ssig, bearbeiterunabh\u00e4ngig, nachvollziehbar, reproduzierbar, praktikabel, kosteng\u00fcnstig und flexibel einsetzbar sein.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Befliegungen sollen mit einem kosteng\u00fcnstigen, st\u00f6rungsarmen Leichtflugzeug durchgef\u00fchrt werden. Das Flugzeug ist mit GPS Navigation ausger\u00fcstet, was das genaue Abfliegen von vorher geplanten Transekten (Flugrouten) erm\u00f6glicht. Weiterhin werden die Kameras \u00fcber ein onboard Computersystem so angesteuert, dass bei der Messung einer einstellbaren Schwellenwerttemperatur (Tierdetektion) durch die IR Kamera, ein hochaufgel\u00f6stes visuelles Bild ausgel\u00f6st wird. Mit diesem soll eine artspezifische An-sprache des Tieres erm\u00f6glicht werden. Wichtige Parameter wie Befliegungszeitraum, Flugh\u00f6he\/Bildfeldbreite, Schwellenwerttemperatur und Beleuchtung sollen in Testfl\u00fcgen erprobt werden. Weiterhin wird in einem Experiment die Entdeckungswahrscheinlichkeit in Abh\u00e4ngigkeit des Abdeckungsgrades ermittelt. In den Nationalparken Bayerischer Wald, Hainich, Kellerwald-Edersee sowie dem Naturpark Pf\u00e4lzer Wald sollen Bestandszahlen von Huftieren mittels Transektbefliegungen ermittelt werden. Mit Hilfe der Transektl\u00e4ngen und der Bildfeldbreiten k\u00f6nnen die bei einer Befliegung detektierten Tiere auf eine Fl\u00e4che bezogen werden. Mit der Entdeckungswahrscheinlichkeit soll dann der tats\u00e4chliche Be-stand bestimmt werden. Die erfassten Daten f\u00fcr die einzelnen Schutzgebiete sollen abschlie\u00dfend mit anderen vorhandenen Monitoringdaten (Scheinwerfertaxation, Streckenr\u00fcckrechnung) verglichen werden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die urspr\u00fcnglich geplante Anzahl von insgesamt 36 Fl\u00fcgen entlang von Transekten wurde mit 46 Fl\u00fcgen deutlich erh\u00f6ht. Je nach Dauer des Fluges, Windverh\u00e4ltnissen und der von der Flugh\u00f6he \u00fcber Grund abh\u00e4ngigen Bildfeldbreite wurden Fl\u00e4chen zwischen 825 ha und 2.460 ha nach Huftieren abgesucht. Je nach Untersuchungsgebiet und Befliegungsbedingungen wurden zwischen 6 und 232 Huftiere pro Flug gez\u00e4hlt. Die daraus ermittelten minimalen Schalenwilddichten liegen zwischen 0,3 und 19,7 Tiere\/100ha. Es wurden vor allem Rothirsche, Damhirsche, Wildschweine und Rehe erfasst. Die Monitoringmethode funktioniert f\u00fcr viele Habitate besonders gut f\u00fcr Rothirsch und Damhirsch. Dagegen sind Rehe auf Grund Ihrer kleineren K\u00f6rpergr\u00f6\u00dfe, aber wohl vor allem wegen ihrer solit\u00e4ren und versteckten Lebensweise schwer zu z\u00e4hlen. Zumindest in Waldgebieten k\u00f6nnen wir diese Methode momentan noch nicht f\u00fcr das Monitoring von Rehen empfehlen. F\u00fcr die Z\u00e4hlung von Wildschweinen spielt die Art des Habitats eine besondere Rolle. In Landschaften mit viel Deckung (dichter Nadelwald\/Buschwerk) und gro\u00dfer St\u00f6rung ist die Erfassungsrate gering, wohingegen Wildschweine in ungest\u00f6rten offenen\/halboffenen Landschaften gut zu detektieren sind. Bei Wildschweinen, die in Kesseln zusammen liegen ist einen Bestimmung der genauen Anzahl der Individuen oft schwierig.
\nF\u00fcr die artspezifische Ansprache wurden die neben dem W\u00e4rmebildfilm parallel aufgenommenen visuellen Bilder verwendet. Durch technische Weiterentwicklungen gelang es innerhalb der Projektlaufzeit die Anteile an VIS-Bildern auf durchschnittlich 93% zu steigern und eine Arterkennungsrate von durchschnittlich 57% aller Tiere zu erzielen. Betrachtet man nur die artspezifische Ansprache von Rothirsch und Damhirsch, so betr\u00e4gt die Arterkennungsrate \u00fcber 90%.
\nDie Erfassungswahrscheinlichkeit wird vor allem durch folgende Faktoren beeinflusst: Abdeckung durch Vegetation, direkte Sonneneinstrahlung, Jahreszeit sowie die Verteilung der Tiere. Da die langwellige W\u00e4rmestrahlung nicht durch dichtes Blattwerk durchdringen kann, ist der Abdeckungsgrad der gr\u00f6\u00dfte beeinflussende Faktor. Tests haben ergeben, dass zum Beispiel in einem Buchenaltbestand mit einem mittleren Abdeckungsgrad von 63% eine mittlere Entdeckungswahrscheinlichkeit von 88% vorliegt. Bei einem Fichtenaltbestand mit im Mittel 84% Abdeckung betr\u00e4gt die mittlere Entdeckungswahrscheinlichkeit noch 50%. In einer jungen Fichtendickung mit 90% Abdeckungsgrad konnten keine Tiere mehr gez\u00e4hlt werden. Weiterhin erschwert direkte Sonneneinstrahlung die Auswertung, da Baumkronen, Totholz, Felsen und andere Gegenst\u00e4nde erw\u00e4rmt werden oder die Strahlung reflektieren k\u00f6nnen. So kann beispielsweise der Temperaturunterschied zwischen Tier und Umgebung nicht mehr vorhanden sein, wenn es unter einem von der Sonne angestrahltem Baum steht. Gegen\u00fcber den Vermutungen ist der Winter mit tiefen Umgebungstemperaturen nicht notwendigerweise der beste Untersuchungszeitraum. Bez\u00fcglich der Temperaturabstrahlung konnten sehr gute Ergebnisse auch im Sommer erzielt werden. In Offenlandschaften oder bei Vorhandensein immergr\u00fcner Nadelw\u00e4lder, sind Befliegungen zum Wildtiermonitoring ganzj\u00e4hrig durchf\u00fchrbar. Die Verteilung der Tiere spielt auch eine wesentliche Rolle. So halten sich zum Beispiel in st\u00f6rungsreichen Gebieten eine erh\u00f6hte Anzahl der Tiere in deckungsreichen Bereichen auf, wodurch die Entdeckungswahrscheinlichkeit erniedrigt ist. Liegt kaum St\u00f6rung vor, so werden auch die offeneren Fl\u00e4chen genutzt.
\nEin direkter Vergleich mit anderen Monitoringmethoden war in diesem Projekt nur bedingt m\u00f6glich, da nicht mehrere Methoden im gleichen zeitlichen und r\u00e4umlichen Rahmen und aufeinander abgestimmt durchgef\u00fchrt wurden. Erste Hinweise liefern Vergleiche der Daten von Scheinwerfertaxation, Fang-Markierung-Wiederfang Verfahren mittels Frischkotgenotypisierung und IR-VIS Befliegung aus dem Pf\u00e4lzer Wald. Im Vergleich zur Frischkotgenotypisierung (1,8 Rothirsche\/100ha) und Scheinwerfertaxation (1,5 Rothirsche\/100ha) konnten mit den Befliegungen in allen drei Projektjahren mit 0,5-0,8 Rothirsche\/100ha deutlich weniger gez\u00e4hlt werden. Dies k\u00f6nnte an dem hohen Nadelwaldanteil, dem Relief und der gro\u00dfen St\u00f6rung liegen. Ein direkter Vergleich ist auch auf Grund leicht unterschiedlicher Untersuchungsgebiete schwierig. F\u00fcr den Nationalpark Kellerwald-Edersee konnten zeitlich eng beieinander liegende Daten von Scheinwerfertaxationen und Befliegungen verglichen werden. Die Damhirschdichte kann aufgrund der Erfassungsfl\u00fcge mit mindestens 2-3 Tiere\/100 ha angegeben werden. Bei der Scheinwerferz\u00e4hlung wurde mit 2,3 Tiere\/100 ha eine vergleichbare Anzahl an Damhirschen erfasst. Beim Rothirsch liegt der mit Hilfe der Befliegung gez\u00e4hlte Mindestbestand mit 3,0-4,0 Tieren\/100 ha deutlich \u00fcber dem durch die Scheinwerferz\u00e4hlung ermittelten Bestand von 1,3 Tiere\/100 ha. Es ist zu beachten, dass diese Zahlen Minimalwerte ohne jegliche Einbeziehung von Korrekturfaktoren (Entdeckungswahrscheinlichkeit, etc.) darstellen. In dem genauen Vergleich mehrerer Monitoringmethoden liegt weiterer Forschungsbedarf. Ziel ist es in Zukunft Empfehlungen geben zu k\u00f6nnen, welche Methode f\u00fcr welche Tierart in den verschiedenen Habitaten am besten geeignet ist.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Neben dem intensiven direkten Austausch mit Wissenschaftlern aus verschiedenen Institutionen, wie dem ITAW, ehemals IWFo Hannover, der LMU M\u00fcnchen, der Uni Trier und der Uni Wien, wurde das Projekt auch auf Informationsveranstaltungen, Tagungen und Workshops dem Fachpublikum vorgestellt und sofern vorhanden in den jeweiligen Tagungsunterlagen ver\u00f6ffentlicht:
\n\t04.08.2009: Experten-Workshop zum Projekt in Bad Wildungen
\n\t13. – 17.09.2009: 83. Tagung der Deutschen Gesellschaft f\u00fcr S\u00e4ugetierkunde (DGS) in Dresden
\n\t02.09.2010: Tagung der Gesellschaft f\u00fcr \u00d6kologie (Gf\u00d6) in Giessen
\n\t05.03.2011: Tagung der Gesellschaft f\u00fcr Naturschutz und Ornithologie Rheinland-Pfalz (GNOR) in Hanhofen
\n\t19. und 20.05.2011: Workshop Schalenwildmonitoring in Hannover
\n\t05. – 09.09.2011: 30. IUGB Kongress in Barcelona
\n\t14.09.2011: 34. Bonner J\u00e4gertag in Bonn
\n\t03. und 04.11.2011: Abschlussveranstaltung in Quirnheim\/Pfalz<\/p>\n
Wissenschaftliche Ver\u00f6ffentlichung:
\nFRANKE, U., GOLL, B., HOHMANN, U. und HEURICH, M. (2012): Aerial ungulate surveys with a com-bination of infrared and high-resolution natural colour images. Animal Biodiversity and Conservation Vol. 35.2 (in Druck).<\/p>\n
Presseartikel:
\nW\u00e4hrend des Aufenthaltes in den Projektgebieten wurde mehrfach \u00fcber das Projekt in der Tagespresse berichtet. <\/p>\n
Fernsehbeitr\u00e4ge:
\nEiner breiteren \u00d6ffentlichkeit konnte das Projekt und die Methode zur Wildtiererfassung in verschiedenen Fernsehbeitr\u00e4gen n\u00e4her gebracht werden:
\n2009: Mittel Deutscher Rundfunk (MDR) \u00fcber die Befliegungen des Nationalparks Hainich
\n2009: Bayerischer Rundfunk \u00fcber die Befliegungen des Nationalparks Bayerischer Wald
\n2010: ZDF: Deutschland von oben im Rahmen der Reihe Terra X<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Ziel dieses Projektes, n\u00e4mlich die Weiterentwicklung und vor allem die Etablierung dieser innovativen Monitoringmethode, wurde erreicht. So wurden mittlerweile diverse Befliegungsprojekte au\u00dferhalb des Projektes durchgef\u00fchrt und weitere stehen aktuell in der Vorbereitung.
\nAllerdings zeigte sich innerhalb der letzten 3 Jahre auch die Komplexit\u00e4t der Thematik.
\nSo ist zum Beispiel die W\u00e4rmeabstrahlung der Tiere nicht immer so, wie das urspr\u00fcnglich vermutet wurde. Anscheinend k\u00f6nnen sich die Tiere sehr gut an die Lebensbedingungen anpassen und das Auffinden mittels W\u00e4rmebildtechnik mit dieser nat\u00fcrlichen Energiesparma\u00dfnahme erschweren. Auch deswegen ist eine automatisierte Auswertung zurzeit noch nicht m\u00f6glich, wodurch noch viel Arbeitszeit in die manuelle Datendurchsicht flie\u00dft. Auch wenn die Vegetationsabdeckung einen gro\u00dfen Einfluss auf die Detektionswahrscheinlichkeit aus\u00fcbt, so kann diese Methode trotzdem f\u00fcr viele Waldhabitate genutzt werden. Fallen dichte Nadelw\u00e4lder mit dem Vorkommen anderer negativer Einflussfaktoren wie gro\u00dfes Relief oder starke St\u00f6rung zusammen, so scheint diese Methode momentan an Ihre Grenzen zu sto\u00dfen.
\nAllerdings stehen f\u00fcr die Zukunft, nicht nur auf Grund der schnellen technischen Weiterentwicklung, einige potentielle Methodenverbesserungen zur Verf\u00fcgung. Diese sind unter anderem:<\/p>\n
\tH\u00f6here geometrische Aufl\u00f6sung des IR Films (Kameratechnik\/Befliegungsparameter)
\n\tBessere Echtfarbenaufnahmen (Kameratechnik\/Halterung)
\n\tTeilautomatisierte – automatisierte Auswertung
\n\tExakte, automatisierte \u00dcberlagerung der IR und VIS Daten
\n\tVerschneidung der Ergebnisse mit der Bodenvegetation und Einbeziehung der Entdeckungsraten
\n\tVerfeinerte Nutzung statistischer Auswertungen und Modellierungen<\/p>\n
Alle genannten Punkte erm\u00f6glichen diese Monitoringmethode in Zukunft noch zu verbessern und deren Anwendung weiter zu verbreiten.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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