Seeuferrenaturierung - Arbeitsgruppe Bodenseeufer (AGBU)

W. Ostendorp: Seeuferrenaturierung – Forschungsbericht
6.2.4. Kontrolle der räumlichen Variabilität
Bei Freiland-Untersuchungsprogrammen ist erfahrungsgemäß davon auszugehen, dass die größte
Quelle der zufallsbedingten Variabilität in der räumlichen Inhomogenität der zu untersuchenden Fläche
sowie in der zeitlichen Variabilität der Merkmale (vgl. Kap. 6.2.5) liegt. Demgegenüber sind die
zufälligen Einflüsse, die durch die Probennahme- und Messgeräte oder bei der späteren Laboraufarbeitung
(z. B. Auszählen von Organismen) entstehen, deutlich geringer und lassen sich überdies besser
kontrollieren (vgl. Kap. 6.6). Um die zufälligen Einflüsse v. a. der räumlichen Variabilität beispielsweise
bei der Probennahme im Gelände zu reduzieren und den Vertrauensbereich der Schätzgrößen
zu verbessern, sind folgende Wege möglich: Man kann den Stichprobenumfang der Zufallsprobennahme
erhöhen, was allerdings mit einer überproportionalen Erhöhung des Arbeitsaufwandes verbunden
ist. Alternativ können wichtigen Einflussfaktoren (z. B. Sohlniveau in der Litoralzone, Sedimenttypen,
Dichte der Vegetationsdecke) in das statistische Modell integriert werden (Stationsnetz, Transekte,
faktorgeschichtete Zufallsprobennahme).
Bei der Zufallsprobennahme werden innerhalb des Untersuchungsgebietes zufällige Probennahmestationen
(vgl. EN ISO 16665, 2.7) bestimmt (Abb. 21). Dieses Verfahren eignet sich für die Bildung
von Mittelwerten, die für das gesamte Gebiet gelten, unter der Annahme, dass z. B. die landseewärtige
Orientierung oder Inhomogenitäten der Fläche (z. B. Einbauten, Abwassereinleitungen,
„Patchiness“) keine wichtige Rolle spielen.
Die Beprobung entlang eines Stationsnetzes ist dagegen insbesondere dann geeignet, wenn Faktoren
in Uferlängsrichtung (z. B. die Entfernung von einem Uferbauwerk) und/oder in uferquerer Richtung
(z. B. Wassertiefe) vermutet werden, die die Mess- bzw. Erhebungswerte beeinflussen können.
Das Stationsnetz besteht auf einem Gitter aus n × m Zellen, die sich gleichmäßig in Uferlängsrichtung
bzw. in uferquerer Richtung über die Untersuchungsfläche verteilen. Die Zellen werden nach einer
vorab festgelegten Regel beprobt, wobei innerhalb jeder Zelle die Probennahme zufallsgemäß positioniert
ist (Abb. 21). Eine Variante der Stationsnetz-Probennahme ist die Probennahme entlang von
Transekten. In einem solchen Fall liegt bereits eine konkrete Vermutung über den (einen) wirksamen
Faktor-Gradienten vor (vgl. EN ISO 16665, 4.2.5). Der Transekt wird dann entlang des Gradienten
angelegt. Ist man beispielsweise der Meinung, dass die Wassertiefe über Grund der entscheidende
Faktor ist, wird man die Probennahmen in regelmäßigen Abständen entlang des maximalen Tiefengradienten
anordnen. Werden mehrere zueinander parallele Transekte angelegt, kann man das entstehende
Muster als Stationsnetz interpretieren und in gleicher Weise auswerten.
Treten innerhalb der Untersuchungsfläche Areale mit unterschiedlichen Qualitäten auf (z. B. die
Schüttungssubstrate A, B und C, die Biotoptypen X, Y, Z), werden Gruppenfaktoren eingeführt, der
diese Qualitäten abbilden (vgl. EN ISO 16665, 4.2.4). Die Probennahme findet nach Faktorausprägungen
„geschichtet“ statt. Innerhalb der als homogenen angenommenen Teilareale werden die Proben
zufallsgemäß positioniert (Abb. 21). Besonders vorteilhaft ist es, wenn zusätzlich die Flächengröße
der jeweiligen Faktorausprägungen ermittelt wird. Dann kann auch ein globaler Mittelwert für die
gesamte Untersuchungsfläche ermittelt werden, indem man die Mittelwerte des Messwertes in jeder
Faktorausprägung mit der anteiligen Fläche multipliziert.
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