Projekt 11316/01

Praxistest zum Einsatz simulationsbasierter Prognoseinstrumente in der Landschaftsplanung

ProjektdurchfĂŒhrung

Johannes-Gutenberg-UniversitĂ€t MainzInstitut fĂŒr ZoologieDr. Ing. habil Hans-J. Poethke
Saarstr. 21
55099 Mainz
Telefon: 06131/392985

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Quantitative Analysen zum GefĂ€hrdungsgrad von Tierpopulationen werden heute im Rahmen von naturschutzfachlichen Begleitplanungen nur sehr selten durchgefĂŒhrt. Grund dafĂŒr ist der oft enorme Datenbedarf hierfĂŒr zur VerfĂŒgung stehender Werkzeuge sowie ihr hoher Anspruch an die theoretische Vorbildung des Nutzers. Es soll deshalb ein einfach anwendbares Werkzeug zur standardisierten GefĂ€hrdungsgradanalyse von Tierpopulationen entwickelt werden. Dazu soll ein Simulationsprogramm und eine Datenbank auf einem zentralen Server installiert und ĂŒber das Internet und das Telephonnetz interessierten Anwendern zugĂ€nglich gemacht werden. Durch die Koppelung mit einer Datenbank sollen - bei möglichst geringem Zeit- und Kostenaufwand fĂŒr den Anwender - Aussagen zur mittel- und langfristigen GefĂ€hrdung von Tierpopulationen in der rĂ€umlich stark strukturierten Kulturlandschaft geliefert werden.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZunĂ€chst wurden das Simulationsprogramm und die dazugehörige Datenbank mit interner Administrator-Schnittstelle auf einem Server implementiert. Anschließend wurde eine Benutzerschnittstelle zu diesen Werkzeugen in Java implementiert, um den Zugriff ĂŒber das Netz zu ermöglichen. Die Funktionstests des kompletten Systems erfolgten mit Fallbeispielen aus der eigenen Forschungsarbeit.
Im zweiten Schritt wurde die Datenbank mit Parametern gefĂŒllt. Dazu wurde die existierende Literatur gesichtet, Kontakt mit Entomologen aufgenommen und diesbezĂŒgliche Datenbanken im WWW gesucht.
Es wurden Ableitungsalgorithmen entwickelt und die Genauigkeit der Parameter abgeschÀtzt.
Die praxisnahe Erprobung anhand von etwa 11 ausgewĂ€hlten Fallbeispielen aus der naturschutzfachlichen Planungspraxis erfolgte in enger Zusammenarbeit mit PlanungsbĂŒros. Zum Abschluss wurden die Ergebnisse dieser Fallbeispiele ausgewertet, um den Umfang und die PrĂ€sentation der Simulationsergebnisse an die spezifischen Anforderungen der Planer anzupassen und das System mit interaktiven Hilfen derart auszustatten, dass es ohne Anleitung von jedem interessierten Nutzer bedient werden kann.


Ergebnisse und Diskussion

Inzwischen verfĂŒgt das Institut fĂŒr Zoologie ĂŒber einen leistungsfĂ€higen Server, der nur als WWW-, Datenbank- und Simulationsserver fĂŒr SISP zur VerfĂŒgung steht. Die Homepage verfĂŒgt ĂŒber eine detaillierte Dokumentation des Simulationswerkzeuges sowie seiner theoretischen Grundlagen, eine gut dokumentierte Beispielanwendung und die Java-Applets fĂŒr die Benutzeranmeldung und die Eingabe der SimulationsauftrĂ€ge. Die eigentliche Simulationssoftware wurde so modifiziert, dass sie von der Datenbank mit Übergabe des Simulationsauftrags aufgerufen werden kann. Nach Abarbeitung der Simulation wird das Ergebnis in die Datenbank geschrieben und daraus mittels eines Reports ein automatisierter Bericht erstellt, der auf in der Datenbank gespeicherten SchlĂŒsselsĂ€tzen besteht, die nach definierten Bewertungsalgorithmen mit den Ergebnissen kombiniert werden.
Die mit der Literaturrecherche und Ableitung von Modellparametern beschĂ€ftigten wissenschaftlichen HilfskrĂ€fte fanden unter 1250 gezielt gesuchten Literaturstellen lediglich 13 Veröffentlichungen, die PrimĂ€rdaten ausreichender QualitĂ€t fĂŒr das populationsdynamische Modell enthielten. Daraus, aus persönlichen Kontakten und einer Internet-Datenbank konnten jedoch 75 ParametersĂ€tze fĂŒr 40 Arten abgeleitet werden, die zum Teil geographisch differenziert sind. Eine wichtige Erkenntnis war die Feststellung, dass Arten in unterschiedlichen geographischen Regionen nur in der Reaktion auf UmweltstochastizitĂ€t differieren. FĂŒr das Migrationsmodell wurden noch mehr Angaben gefunden, die daraus erstellte Datenbank umfasst 166 EintrĂ€ge zu 108 Arten. Allerdings reichten die Angaben einiger dieser Zitate nicht zur Ableitung quantitativer Migrationsparameter.
Neben den Tests mit Fragestellungen aus dem unmittelbaren wissenschaftlichen Umfeld wurden insgesamt 11 Studien in Zusammenarbeit mit PlanungsbĂŒros durchgefĂŒhrt. Zur Auswertung dieser Praxistests wurde den Anwendern ein von uns entwickelter Fragebogen vorgelegt. Die Reaktion der Anwender war insgesamt positiv, zeigt jedoch einige Problembereiche auf, die eine Weiterentwicklung des Werkzeuges notwendig machen. ZunĂ€chst einmal kamen die Anwender trotz der umfangreichen Kommentare und Hilfestellungen auf der FIFB-Website noch nicht ohne Hilfestellung durch einen unserer Mitarbeiter zurecht. Außerdem war trotz der Datenbank der Aufwand zur Beschaffung der zoologischen Daten (hier vor allem HabitatkapazitĂ€ten) zu groß, um die Finanzierung einer solchen Studie in einer Standard-Planungssituation zu erlauben. Hier spielt es eine wichtige Rolle, dass sich im deutschsprachigen Raum (im Gegensatz z.B. zu den USA) quantitative populationsbiologische Argumentationen in der Naturschutzpraxis bisher kaum durchgesetzt haben. Schließlich zeigte die Sichtung der Literatur, dass das zur Ableitung populationsdynamischer KenngrĂ¶ĂŸen verwendete Datenmaterial ausgesprochen heterogen ist. Hier kann durch die Ableitung zu ungenauer Parameter ein teilweise recht beachtlicher Fehler in den GefĂ€hrdungsanalysen resultieren. Bisher reicht der Umfang der Datenbank noch nicht aus, um die PlausibilitĂ€t neu abgeschĂ€tzter Parameter im Vergleich mit den Parametern Ă€hnlicher Arten zu ĂŒberprĂŒfen.


Öffentlichkeitsarbeit und PrĂ€sentation

Das Projekt SISP wurde bereits direkt nach Beginn auf einer Tagung der NNA RisikoabschÀtzung im Naturschutz vorgestellt sowie im MÀrz 98 bei der Fachtagung der ANL mit dem Titel Zielarten - Leitarten - Indikatorarten. Aus beiden Tagungen resultierten gemeinsame Publikationen mit Karin Amler, die aber beide noch nicht erschienen sind. Auch im aus dem FIFB-Projekt hervorgehenden Buch Populationsbiologie in der Naturschutzpraxis konnten Teile des Projektes vorgestellt werden.
Die PrĂ€sentation im WWW erfolgt auf der Homepage der Arbeitsgruppe Ökologie am Institut fĂŒr Zoologie der UniversitĂ€t Mainz, auf der Homepage der Ökologischen Station der UniversitĂ€t WĂŒrzburg sowie durch den WWW-Server des SISP-Projektes.


Fazit

Das Simulationsprogramm SISP ist soweit entwickelt, dass es unmittelbar ĂŒber das Netz benutzt werden kann. Auch die Datenbank enthĂ€lt genĂŒgend Daten zu MobilitĂ€t und Populationsdynamik von Insekten, dass eine Reihe von Beispielanwendungen problemlos durchgefĂŒhrt werden konnte. Unser Ansatz, die Datenbeschaffung durch die Datenbank-Simulation-Koppelung zu vereinfachen und die Simulation unmittelbar auf einem zentralen Server durchzufĂŒhren fand die Zustimmung der Nutzer. Allerdings haben die Interviews mit Anwendern ergeben, dass ein Einsatz des Modells ohne Betreuung durch einen Modellierer noch zu schwierig ist. Auch haben sich quantitative Studien in der Planungspraxis in Deutschland noch nicht soweit durchgesetzt, dass die Anwender in jedem Fall den hierfĂŒr zusĂ€tzlich notwendigen Aufwand an Feldarbeit (vor allem zur PopulationsgrĂ¶ĂŸenschĂ€tzung) investieren wĂŒrden.

Übersicht

Fördersumme

44.738,04 €

Förderzeitraum

01.10.1997 - 18.09.2000

Bundesland

Hessen

Schlagwörter

Landnutzung
Naturschutz
Umweltkommunikation