Zwischen Naturschutz und Theoretischer Ökologie: Modelle zur ...

92 4 Habitatkonnektivitätsanalyse
Ausbreitungsbarrieren
N
Mittellandkanal
Wälder (etc.)
Untersuchungsflächen
500 0 500 m
Abb. 4-2: Waldbiotope und Mittellandkanal als mögliche Ausbreitungsbarrieren im Drömling.
4.4 Methode
Die Habitatkonnektivitätsanalyse beruht auf einem Ansatz von Keitt et al. (1997).
Basierend auf der Perkolationstheorie (Stauffer 1985; s. 4.4.1) und der Theorie der
Landschaftsgraphen (Cantwell & Forman 1993; 4.4.2) liefert sie mit der Korrelationslänge
(correlation length; 4.4.3) eine mathematische Repräsentation von Habitatkonnektivität
und damit einen aussagekräftigen Landschaftsindex (Gardner et al. 1993).
4.4.1 Perkolationstheorie
Die Perkolationstheorie – in den 40er Jahren zur Beschreibung der physikalischen
Eigenschaften von Gelen und Polymeren entwickelt (Orbach 1986) – wurde bereits
von verschiedenen Autoren zur Analyse der Strukturen heterogener und fragmentierter
Landschaften (Gardner et al. 1987; O'Neill et al. 1988b) wie auch der Skalenabhängigkeit
von Bewegungsmustern angewendet (Gardner et al. 1989; Johnson et al.
1992). Die mit der Perkolationstheorie entwickelten Methoden (Stauffer 1985)
ermöglichen eine Analyse zweidimensionaler Gitter, welche im Zusammenhang landschaftsökologischer
Untersuchungen dichotomen bzw. binären Landschaften entsprechen
(With & Crist 1995). In diesen Landschaften gibt es für jede Gitterzelle hinsichtlich
einer bestimmten Eigenschaft, wie z.B. „ist als Habitat geeignet“, nur zwei
Zustände: 0 – Nicht-Habitat oder 1 – Habitat. Räumlich zusammenhängende Habitatzellen
werden als ein Habitatpatch interpretiert, räumlich zusammenhängende
bzw. effektiv verbundene Patches als ein Habitatcluster.
Einer der Fixpunkte bei der Anwendung der Perkolationstheorie in der Landschaftsanalyse
ist das Auftreten von sog. „perkolierenden Clustern“ (Gardner et al. 1987;
With & Crist 1995). Ein solcher Cluster überspannt das gesamte Gitter und ermöglicht
so Perkolation durch das Gitter (Gardner et al. 1992; Gardner et al. 1993). In