Ökologische Bewertung von Fließgewässerlandschaften: Grundlage für Renaturierung und Sanierung

329 Pages·1996·11.19 MB·German

by  Dr. rer. nat. Norbert Niehoff (auth.)

Okologische Bewertung von FlieBgewasserlandschaften
Springer
Berlin
Heidelberg
New York
Barcelona
Budapest
Hong Kong
London
Mailand'
Paris
Santa Clara
Singapur
Tokio
Norbert Niehoff
Okologische
Bewertung
von FlieBgewasser
landschaften
Grundlage fUr Renaturierung
und Sanierung
Springer
AUTOR:
Dr. rer. nat. Norbert Niehoff
Dipl.-Geograph
Alte StraBe 4
D-37176 Norten-Hardenberg
Titelbild: Blick auf eine FlieBstrecke an der Unteren Oker im Naturraum "Obere
Allerniederung". Das Gewasserbett wurde am Anfang des 20. Jahrhunderts auf ei
ner Lange von ca. 2 km ausgebaut und befindet sich in fortgeschrittener Entwick
lung zu einem naturnahen Zustand. Die standortstypischen UfergehOlze stocken nahe
der Mittelwasserlinie und tragen zum Uferschutz sowie zur Beschattung des Gewas
sers bei.
Der Originaltitel der Dissertation aus dem Jahre 1995 an der Universitat Gottingen
lautet: Entwicklung eines Verfahrens zur okologischen Bewertung von FlieBgewasser
landschaften -Grundlage fUr Renaturierungs-und SanierungsmaBnahmen, am Bei
spiel der Oker (Niedersachsen); Referent: Prof. Dr. 1. Hagedorn, Korreferent: Prof.
Dr. 1. Schneider. Tag der miindlichen Priifung: 18. April 1995.
D7
ISBN -13:978-3-642-64679-9 e-ISBN-13:978-3-642-61071-4
DOl: 10.1007/978-3-642-61071-4
Die Deutsche Bibliothek -CIP-Einheitsaufnahme
Niehoff Norbert: 0kologische Bewertung von Fliessgewiisserlandschaften: Grundlagen flir Renaturierung und
Sanierung / Norbert Niehoff. -Berlin; Heidelberg; New York; Barcelona; Budapest; Hong Kong; London;
Mailand ; Paris; Santa Clara ; Singapur ; Tokio; Springer 1996
Zugl.: G6ttingen, Univ., Diss., 1995 u.d.T.: Entwicklung eines Verfahrens zur 6kologischen Bewertung von
Fliessgewasserlandschaften
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ten.
© Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1996
Softcover reprint ofthe hardcover I st edition 1996
Satz: Reproduktionsfertige Vorlagen vom Autor
SPIN: 10507541 30/3136 - 5 4 3 2 I 0 - Gedruckt auf saurefreiem Papier
Vorwort
Die Grundlage des vorliegenden Buches bildet eine Dissertation des Autors, die am
Geographischen Institut der Universitat Gottingen erarbeitet wurde.
Wesentliche Anregungen fiir den mehrperspektivischen Ansatz bei der Gewasser
untersuchung ergaben sich aus der Kooperation mit der Arbeitsgruppe "Fluviale
Morphodynamik" am Geographischen Institut und den Abteilungen "Umweltgeo
logie" und "Chemische Geologie" am Institut fiir Geologie und Dynamik der Litho
sphare der Universitat Gottingen. Wichtige Impulse lieferte auch eine mehtjahrige
Tatigkeit des Autors in der niedersachsischen Wasserwirtschaft.
Bei Prof. Dr. Jiirgen Hagedorn mochte ich mich an dieser Stelle fiir die Annahme
des weitgreifenden Dissertationsthemas und die vielfliltige Unterstutzung bedanken.
Prof. Dr. Jiirgen Schneider ubernahm freundlicherweise das Korreferat, auch ver
danke ich Ihm zahlreiche Anregungen und Hinweise.
Mein Dank gilt auch dem Leiter des StA W A-Braunschweig Baudirektor Horst
-Dietrich Fleer, der mir in der Zeit meiner dortigen Tatigkeit die Durchfiihrung
umfangreicher Voruntersuchungen an der Oker ermoglichte.
Mit Dr. Karl-Heinz Portge konnte ich mehrfach klarende Gesprache fiihren, ich
verdanke ihm weiterhin vielfliltige Hinweise, insbesondere bei der Erarbeitung von
Veroffentlichungen und bei der Literaturrecherche.
Fur die anregende Diskussion gewasserokologischer Fragen danke ich Dr. Dieter
LeBmann.
Die Durchfiihrung umfangreicher geochemischer Analysen an Sedimentproben
wurde freundlicherweise von Privatdozent Dr. Jorg Matschullat und Prof. Dr. Hans
Ruppert iibernommen, denen ich auch fiir ausgiebige weiterfiihrende Gesprache
danken mochte.
GroBen Dank schulde ich den Kartographen des Geographischen Instituts in
Gottingen Herrn Andreas Flemnitz und Herrn Erwin Hofer, die aus zahlreichen
Kartenentwiirfen und Profilzeichnungen druckfertige Abbildungen anfertigten. Herr
Fritz Sailer steHte dankenswerterweise die hierfiir notwendigen Photovorlagen her.
Dr. Eberhard Dreschhoff gewahrte mir freundlicherweise Einblick in die von ihm
wahrend der Durchfiihrung von Bohrarbeiten in der Okeraue erstellten Bohrmanuale.
Fur tatkraftige Unterstutzung bei den Bohrarbeiten und der Einmessung von Ge
wasserbettprofilen danke ich Herrn Lothar Fliss, Dipl.-Geol. Matthes Moller,
meinem Bruder Peter Niehoff, Dr. Kurt Pretsch, Dipl.-Geol. Volker Ratmeyer und
Dr. Jiirgen Thomas.
VI Vorwort
Mein besonderer Dank gilt Dipl.-Biol. Bernadett Lambertz, die mich bei den
Vegetationsaufnahmen unterstiitzte und einen GroBteil der fUr den Aufbau der Lite
raturdatenbank erforderlichen Dateneingabe iibernahm. Birgitt Bertram, Ulrike Heise
und Dr. Dorothee Pielow lasen dankenswerterweise das umfangreiche Manuskript
Korrektur.
Beim Springer Verlag m5chte ich mich sehr herzlich fUr die Publikation des Bu
ches bedanken. Wichtige Hinweise fUr die Buchver6ffentlichung verdanke ich Prof.
Dr. Wolfram Achtnich, Baudirektor Horst-Dietrich Fleer, Prof. Dr. Jiirgen Hage
dorn und Dr. Albrecht Otto.
Mein Dank gilt auch meiner Mutter Elisabeth Niehoff, die das gesamte Projekt
6konomisch und ideell unterstiitzte.
G6ttingen, im Januar 1996 Norbert Niehoff
Inhaltsverzeichnis
Teil A Untersuchungs- und Bewertungsverfahren
1 Einfiihrung und Ubersicht 3
1.1 Einfiihrung 3
1.2 Stand der Forschung und Literatur 4
1.3 Ubersicht und methodische Einordnung des Verfahrens 9
2. Okologisch-morphologische TeiIraume und Zonen in 13
der Gewasserlandschaft
2.1 Okologisch-morphologische Teilraume im Gewasserquerprofil 13
2.2 Okologisch-morphologische Zonen im Gewasserlangsprofil 20
2.3 Typisierung von FlieBgewassern 29
3. Grundlagen des Verfahrens 31
3.1 Herleitung eines Referenzrahmens zur Charakterisierung und 31
Bewertung von Landschaftszustanden
3.2 Okologische Bewertungskriterien 32
3.3 Auswahl beschreibender Merkmale 34
3.4 Definition und Skalierung von Bewertungs- und Haufigkeitsstufen 35
3.4.1 Definition und Skalierung des Naturschutzwerts 35
3.4.2 Definition und Skalierung der Storungsintensitat 37
3.4.3 Skalierung der Verbreitungshaufigkeit 38
3.5 Auswahl und Beschreibung von Bewertungskriterien und Klassi- 40
fikation ihrer Auspragungen
3.5.1 Kri terienauswahl 40
3.5.2 Bewertung der Hydrodynamik 42
3.5.2.1 Bewertungskriterium AbfluI3charakter 42
3.5.2.2 Bewertungskriterium Hochwasserdynamik 44
3.5.3 Bewertung der abiotischen Gewasserstruktur 46
3.5.3.1 Bewertungskriterium Ausbauzustand 46
3.5.3.2 Bewertungskriterium geomorphologische Struktur 54
3.5.4 Bewertung der Stoffbelastung 58
3.5.4.1 Bewertungskriterium Gewassergiite 58
3.5.4.2 Bewertungskriterium Sedimentzustand 60
3.5.5 Bewertung aquatischer Biotope (Stillgewasser) 65
VIII Inhaltsverzeichnis
3.5.6 Bewertung der Vegetation 72
3.5.6.1 Bewertungskriterium Vegetationszustand 72
3.5.6.2 Geholzdominierte Vegetationseinheiten 75
3.5.6.3 Weitgehend gehOlzfreie Vegetationseinheiten 86
3.6 Ausweisung von Storungsfaktoren 98
4. Erfassung, Bewertung und Darstellung der Land- 101
schaftszustande sowie Hinweise zur Auswahl von
Ma8nahmen
4.1 Vorbereitung der Untersuchung 101
4.1.1 Voruntersuchung, Festlegung des Untersuchungsumfangs und 101
Modifikation des Untersuchungsverfahrens
4.1.2 Abgrenzung gleichwertiger Untersuchungsabschnitte 102
4.1.3 Ausweisung reprasentativer Detailuntersuchungsgebiete 105
4.2 Beschreibung historischer Landschaftszustande und Herleitung 106
der Umweltgeschichte
4.2.1 Historische Karten- und Quellenanalyse 106
4.2.2 Sedimentuntersuchungen 107
4.3 Erfassung des aktuellen Gewasserzustands 109
4.3.1 Auswertung okologisch-planerischer Quellendaten 109
4.3.2 Gewasseraufnahme mit Hilfe standardisierter Erhebungsbogen 109
4.3.2.1 Ubersicht 109
4.3.2.2 Verzeichnis der Abktirzungen und Klassifikationsstufen 111
4.3.2.3 Gewassererhebungsbogen HauptflieBgewasser 113
4.3.2.4 Gewassererhebungsbogen Stillgewasser 130
4.3.3 Kommentar zum Gewassererhebungsbogen 133
4.3.3.1 Kommentar HauptflieBgewasser 133
4.3.3.2 Kommentar Stillgewasser 158
4.4 Bewertung der Gewasserlandschaft 161
4.4.1 Zum Problem der Zusammenftihrung okologischer Basisdaten 161
4.4.2 Ubersicht tiber die Bewertungsebenen 162
4.4.3 Bewertung des HauptflieBgewassers 164
4.4.3.1 Untersttitzung der Bewertung mit Hilfe von Formoogen 164
4.4.3.2 Kriterienebene 164
4.4.3.3 Teilraumebene 166
4.4.3.4 Beispiel zur Bewertung eines Uferbereichs 167
4.4.4 Bewertung der Stillgewasser 171
4.5 Darstellung der Untersuchungsergebnisse l74
4.5.1 Charakterisierung des Einzugsgebiets 174
4.5.2 Zusammenfassende Beschreibung der Untersuchungsergebnisse l74
4.5.3 Tabellarische Darstellung 175
4.5.4 Gewasser-Diagramm 175
4.5.5 Photographische Darstellung 177
Inhaltsverzeichnis IX
4.5.6 Kartographische Darstellung 177
4.5.7 Profildarstellung 179
4.6 Entwicklung von MaBnahmekonzepten zum Gewasserschutz 180
4.6.1 Formulierung von Planungszielen unter Beriicksichtigung von 180
Leitbildern und Umwe1tqualitatsstandards
4.6.2 Gesetzliche V orgaben 181
4.6.3 Entwicklung eines MaBnahmeverbunds 181
4.6.4 Wissenschaftliche Begleitung und Erfolgskontrolle 183
Teil B Fallbeispiel Gewiisserlandschaft Oker
5 Vorbereitung der Untersuchung 187
5.1 Voruntersuchung 187
5.2 Festlegung des Untersuchungsumfangs und Prasentation der 187
Ergebnisse
5.3 Methodik 188
5.4 Abgrenzung des Untersuchungsgebiets und Ausweisung 189
reprasentativer Detailuntersuchungsgebiete
6 Das Einzugsgebiet der Oker 193
6.1 Literaturiibersicht 193
6.2 Lage und naturraumliche Gliederung 194
6.3 Klima 196
6.4 Gewassernetz 196
6.5 Zur Ausbaugeschichte der Oker 198
6.6 Besiedlungsdichte und wirtschaftsraurnliche Einheiten 203
6.7 AbriB der Siedlungs-, Wirtschafts- und Umweltgeschichte 204
7 Naturraum Oberharz 207
7.1 Naturraumliche Ausstattung 207
7.2 Charakterisierung des Lebensraums Okertal 210
7.3 Detailuntersuchungsgebiet CDUSG) I: Okertal oberhalb von 211
Goslar-Oker
7.3.1 Reprasentanz im Naturraum 211
7.3.2 Herleitung historischer Landschaftszustande 212
7.3.3 N aturschutzwert 213
7.3.4 Storungsintensitat und St6rungsfaktoren 215
7.3.5 Untersuchungen zur Schadstoffbelastung der Gewassersedimente 220
7.3.6 Formulierung okologischer Planungsziele fUr die Auswahl von 222
Sanierungs-und RenaturierungsmaBnahmen
X Inhaltsverzeichnis
8 Naturraume Nordliches Harzvorland und Ost 223
braunschweigisches Hiigelland
8.1 N aturraumliche Ausstattung 223
8.2 Charakterisierung des Lebensraums Okeraue 226
8.3 Detailuntersuchungsgebiet (DUSG) II: Okeraue nordlich von 227
Schladen
8.3.1 Reprasentanz im Naturraum 227
8.3.2 Herleitung historischer Landschaftszustande 228
8.3.3 Naturschutzwert 229
8.3.4 Storungsintensitat und St6rungsfaktoren 232
8.3.5 Untersuchungen zur Schadstoffbelastung der Gewassersedimente 234
8.3.6 Formulierung okologischer Planungsziele fUr die Auswahl von 237
S anierungs-und RenaturierungsmaBnahmen
9. Naturraume Ostbraunschweigisches Flachland und 239
Obere Allerniederung
9.1 Naturraumliche Ausstattung 239
9.2 Charakterisierung des Lebensraums Okeraue 241
9.3 Detailuntersuchungsgebiet (DUSG) III: Okeraue bei Braun 242
schweig-Watenbuttel
9.3.1 Reprasentanz im Naturraum 243
9.3.2 Herleitung historischer Landschaftszustande 243
9.3.3 N atursch utzwert 245
9.3.4 Storungsintensitat und Storungsfaktoren 246
9.3.5 Untersuchungen zur Schadstoffbelastung der Gewassersedimente 252
9.3.6 Formulierung okologischer Planungsziele fUr die Auswahl von 254
S anierungs- und RenaturierungsmaBnahmen
10 Zusammenfassung wichtiger Untersuchungsergebnisse 257
in den Naturraumen des Okergebiets
Zusammenfassung 265
Literatur-, Karten- und Quellenverzeichnis 269
Verzeichnis der Abbildungen, Tabellen, Anhange und Beilagen 287
Sachverzeichnis 289
Verzeichnis der Abkiirzungen 301
Anhang 303