Böden stehen als zentraler Bestandteil in der Schnittstelle von Atmosphäre, Lithosphäre, Hydrosphäre und Biosphäre und spiegeln auf integrative Weise die unterschiedlichen Einflüsse dieser Sphären wider. Der Boden ist eine der wichtigsten Ressourcen für die belebte Umwelt und daher ein wichtiger Faktor für die Biodiversität. Der Boden ist eine der wichtigsten Ressourcen für die Umwelt und belebt daher ein wichtiger Faktor für die Biodiversität. Neben dem Einfluss von Landnutzung und Wechselwirkungen innerhalb von Lebensgemeinschaften werden Böden und Bodenvariabilität auf der lokalen und regionalen Ebene als eine der Haupteinflussgrößen für Artenreichtum betrachtet, aber integrierende Quantifizierungen zur Diversität von Böden vergleichbar den Indices in der Biodiversität sind bisher nur eingeschränkt möglich. Neben dem Einfluss von Landnutzung und Wechselwirkungen innerhalb von Lebensgemeinschaften werden Böden und Bodenvariabilität auf der lokalen und regionalen Ebene als eine der Haupteinflussgrößen für Artenreichtum betrachtet, aber integrierende Quantifizierungen zur Diversität von Böden vergleichbar den Indizes in der Biodiversität sind bisher nur eingeschränkt möglich. Pedodiversität steht als Begriff für eine Quantifizierung von Bodenvariabilität und kann als integrierender Index für Bodeninformation innerhalb eines betrachteten Raumes genutzt werden. Pedodiversität steht als Begriff für eine Quantifizierung von Bodenvariabilität und kann als integrierender Index für Bodeninformation innerhalb eines betrachteten Raumes genutzt werden. Pedodiversität wird abhängig von Fragestellung und Kontext, unter taxonomischen, genetischen, parametrischen oder funktionalen Aspekten betrachtet. Pedodiversität wird abhängig von Fragestellung und Kontext, unter taxonomischen, genetischen, parametrischen oder funktionalen Aspekten betrachtet. Quantitative Analysen von Pedodiversität können einen wichtigen Beitrag zum funktionellen Verständnis von Ökosystemen leisten. In dieser Arbeit wurde die Pedodiversität ausgewählter Untersuchungsareale in den Trockengebieten des südlichen Afrikas untersucht. Quantitative Analysen von Pedodiversität können einen wichtigen Beitrag zum funktionellen Verständnis von Ökosystemen leisten. In dieser Arbeit wurde die Pedodiversität ausgewählter Untersuchungsareale in den Trockengebieten der südlichen Afrikas untersucht. Schwerpunkt der Untersuchungen war die Erfassung und Quantifizierung der Pedodiversität, sowie deren Bedeutung für die Ökosysteme. Schwerpunkt der Untersuchungen war die Erfassung und Quantifizierung der Pedodiversität, sowie deren Bedeutung für die Ökosysteme. Eines der Hauptziele war hierbei die Erfassung der Böden, ihrer Eigenschaften und Musterbildungen auf zwei Betrachtungsniveaus: a) auf lokaler Ebene auf Testflächen von 1 km2 Größe (Biodiversitätsobservatorien) in verschiedenen Biomen und b) unter Nutzung der lokalen Ergebnisse von 22 Observatorien auf einer subkontinentalen Ebene entlang eines Transekts von Nordnamibia bis zur Kaphalbinsel in Südafrika über 2500 km Länge. Eines der Hauptziele war hierbei die Erfassung der Böden, Ihrer Eigenschaften und Musterbildungen auf zwei Betrachtungsniveaus: a) auf lokale Ebene auf Testflächen von 1 km2 Größe (Biodiversitätsobservatorien) in verschiedenen Biomen und b) unter Nutzung der lokalen Ergebnisse von 22 Observatorien auf einer Ebene subkontinentalen entlang eines Transekts von Nordnamibia bis zur Kaphalbinsel in Südafrika über 2500 km Länge. Das zweite Hauptziel der Arbeit ist die Entwicklung verschiedener Methoden zur Quantifizierung der Pedodiversität auf den Untersuchungsflächen und deren Vergleich im Transektverlauf. Das zweite Hauptziel der Arbeit ist die Entwicklung verschiedener Methoden zur Quantifizierung der Pedodiversität auf den Untersuchungsflächen und deren Vergleich im Transektverlauf. Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden die Beziehungen zur Phytodiversität des Untersuchungsraumes geprüft und diskutiert. Die Arbeit ist im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojektes BIOTA Southern Africa entstanden, welches die Biodiversität unter dem Einfluss von Landnutzung und Klimawandel untersucht (www.biota-africa.org). Aufbauend auf diesen Ergebnissen werden die Beziehungen zur Phytodiversität der Untersuchungsraumes geprüft und diskutiert. Die Arbeit ist im Rahmen des interdisziplinären Forschungsprojekt BIOTA Southern Africa entstanden, welches die Biodiversität unter dem Einfluss von Klimawandel und Landnutzung untersucht (www.biota-africa.org). Der aride bis semi-aride Untersuchungsraum umfasst alle wesentlichen Biome Namibias und des westlichen Südafrikas bis in die Kapregion und enthält einige ‚biodiversity hotspots’ die sich durch ihren Reichtum an Endemiten auszeichnen. Der trockene a semi-trockenen Untersuchungsraum umfasst alle wesentlichen Biome Namibias und des westlichen Südafrikas bis in die Kapregion und enthält einige, Biodiversity Hotspots, die sich durch ihren Reichtum an Endemiten auszeichnen. Entlang des Transekts wurden auf 22 Observatorien von 100 ha Größe Bodenuntersuchungen mit jeweils 25 Profilen durchgeführt. Transekts wurden entlang der Observatorien auf 22 von 100 ha Größe Bodenuntersuchungen mit jeweils 25 Profilen durchgeführt. Die Auswahl der Beprobungsprofile erfolgte mittels einer speziell angepassten stratifizierten Zufallsbeprobung. Die Auswahl der Beprobungsprofile erfolgte mittels einer speziell angepassten stratifizierten Zufallsbeprobung. Der Hintergrund und die Entwicklung dieses Verfahrens werden erläutert. Die Auswertungen beruhen auf 560 umfassend analysierten und nach World Reference Base for Soil Resources klassifizierten Profilen. Der Hintergrund und die Entwicklung dieses Verfahrens werden erläutert. Die Auswertungen beruhen auf 560 umfassend analysierten und nach World Reference Base for Soil Resources klassifizierten Profilen. Die Böden umfassen ein weites Spektrum von 11 aus insgesamt 30 weltweit möglichen „Reference groups“ (nach WRB 1998; 32 groups nach WRB 2006). Die Böden umfassen ein weites Spektrum von 11 aus insgesamt 30 weltweit möglichen "Reference groups" (nach WRB 1998; 32 Gruppen nach WRB 2006). Hinsichtlich der Frequenz des Auftretens können zwei Hauptgruppen unterschieden werden: a) Arenosols, Leptosols, Regosols, Cambisols, und Calcisols mit jeweils 15 – 20 % und b) Durisols, Luvisols, Podzols, Solonchak, Fluvisol und Gypsysols mit einer Häufigkeit von jeweils < 5 % in der Gesamtdatenbasis. Hinsichtlich der Frequenz der auftreten können zwei Hauptgruppen unterschieden werden: a) Arenosols, Leptosols, Regosols, Cambisols, und Calcisols mit jeweils 15 - 20% und b) Durisols, Luvisols, Podzols, Solonchaks, Fluvisols Gypsysols und mit einer Häufigkeit von jeweils <5 % In der Gesamtdatenbasis. Jedes der 22 untersuchten Observatorien wird hinsichtlich der regionalen Umweltbedingungen sowie der bodenkundlichen Situation ausführlich beschrieben. Jedes der 22 untersuchten Observatorien wird hinsichtlich der regionalen Umweltbedingungen sowie der bodenkundlichen Lage ausführlich beschrieben. Dies umfasst Leitprofile, Bodeninventarkarten sowie eine umfassende Diskussion der analysierten Bodenvariabilität und deren ökologische Bedeutung. Dies umfasst Leitprofile, Bodeninventarkarten sowie eine umfassende Diskussion der analysierten Bodenvariabilität und deren ökologische Bedeutung. Durch vergleichende Analysen der Boden- und Vegetationsmuster konnten die Haupteinflussfaktoren der Böden entlang des Transekts herausgestellt werden. Durch vergleichende Analysen der Boden-und Vegetationsmuster konnten die Haupteinflussfaktoren der Böden entlang der Transekts herausgestellt werden. Als dominanter, die Vegetationsmuster steuernder Faktor ist das verfügbare Bodenwasser zu nennen. Als dominanter, die Vegetationsmuster steuernder Faktor ist das Bodenwasser verfügbar zu nennen. Neben der Menge des primären Niederschlags differenziert im wesentlichen das Ausgangsmaterial und die Textur das Wasserangebot, zudem sind partiell aber auch osmotische Effekte durch Salzbelastung sowie Oberflächenverkrustungen als wirksam zu benennen. Neben der Menge der primären Niederschlag Differenzierte im wesentlichen das Ausgangsmaterial und die Textur das Wasserangebot, zudem sind teilweise aber auch osmotische Effekte durch Salzbelastung sowie Oberflächenverkrustungen als wirksam zu benennen. Des Weiteren sind Musterbildungen durch Nährstoffunterschiede sowie insbesondere ein starker biotischer Einfluss auf Böden und Vegetation durch Termiten zu beobachten. Der weiteren Musterbildungen sind durch Nährstoffunterschiede sowie insbesondere ein biotischer Starker Einfluss auf Böden und Vegetation durch Termiten zu beobachten. Die Variabilität der Bodeneigenschaften im Untersuchungsgebiet ist vergleichsweise hoch, sowohl innerhalb der einzelnen Observatorien als auch in der Betrachtung des Gesamttransekts. Die Variabilität der Bodeneigenschaften im Untersuchungsgebiet ist vergleichsweise hoch, sowohl innerhalb der einzelnen Observatorien als auch in der Betrachtung der Gesamttransekts. Neben den Einflüssen durch Termiten sind Skalenunterschiede in der Musterbildung entlang des Transektverlaufs bedeutsam. Neben den Einflüssen durch Termiten sind Skalenunterschiede in der Musterbildung entlang der Transektverlaufs bedeutsam. Während in den nördlichen, von Sommerregen dominierten Observatorien signifikante Wechsel von Bodeneinheiten im Abstand von 100-300 m auftreten und im Wesentlichen durch Substratwechsel bedingt sind, finden sich zusätzlich kleinräumige Wechsel im Abstand von 1 m -100 m im ariden Bereich des südlichen Transektabschnitts. Aufbauend auf einer intensiven Literaturrecherche zu Methoden der Diversitätsmessung und einer Analyse der bereits bestehenden Techniken zur Beschreibung von Pedodioversität wurden 3 verschiedene Methoden angewendet bzw. Während in den nördlichen, von Sommerregen dominierten Observatorien signifikante Wechsel von Bodeneinheiten im Abstand von 100-300 m auftreten und im wesentlichen durch Substratwechsel bedingter sind, finden sich zusätzlich kleinräumige Wechsel im Abstand von 1 m -100 m im ariden Bereich der südlichen Transektabschnitts. Aufbauend Intensiven auf einer Literaturrecherche zu Methoden der Analysis Diversitätsmessung und einer der bereits bestehenden Techniken zur Beschreibung von Pedodioversität wurden 3 verschiedene Methoden bzw. Angewendete. neu entwickelt. neu entwickelt. 1) Taxonomische Pedodiversität durch Nutzung der klassierten Bodeneinheiten nach World Reference Base (WRB), 2) Parametrische Pedodiversität als ein neu entwickeltes, rein parametrisch basiertes Klassifikationsverfahren mit so genannten ‘Soil-eco-types’ und 3) Parametrische Merkmalsraumdiversität als ein in dieser Arbeit neu entwickeltes Verfahren durch die Nutzung ökologisch relevanter Parameter zur Berechnung eines abiotischen Merkmalsraumes (‘environmental envelopes’). 1) Taxonomische Pedodiversität durch Nutzung der klassierten Bodeneinheiten nach World Reference Base (WRB), 2) Parametrische Pedodiversität als ein neu entwickelter, Niere parametrisch basiertes Klassifikationsverfahren mit so genannten 'Soil-eco-Typen' und 3) Parametrische Merkmalsraumdiversität als ein in dieser Arbeit neu entwickelter Verfahren durch die Nutzung ökologisch relevanter Parameter zur Berechnung eines abiotischen Merkmalsraumes ( 'environmental Umschläge'). Diese Berechnung erfolgt durch die Anwendung des mathematischen Verfahrens der konvexen Hülle in mehreren Dimensionen. Diese Berechnung erfolgt durch die Anwendung der mathematischen Verfahren der konvexen Hülle in mehreren Dimensionen. Die methodische Entwicklung der Verfahren ist ein zentraler Teil dieser Arbeit und umfasst auch eine ausführliche Diskussion der Vor- und Nachteile sowie der Vorraussetzungen der jeweiligen Methode. Für das Verfahren der taxonomischen Pedodiversität wurde die Eignung der WRB hinsichtlich ihrer Differenzierungsfähigkeit auf der Skala von 1 km2 geprüft. Die methodische Entwicklung der Verfahren ist ein zentraler Teil dieser Arbeit und umfasst auch eine ausführliche Diskussion der Vor-und Nachteile sowie der Vorraussetzungen der jeweiligen Methode. Für das Verfahren der taxonomischen Pedodiversität wurde die Eignung der WRB hinsichtlich Ihrer Differenzierungsfähigkeit auf der Skala von 1 km2 geprüft . Für die Verfahren der parametrisch basierten Pedodiversität wird eine Auswahl der ökologisch relevanten Parameter diskutiert. Für die Verfahren der parametrisch basierten Pedodiversität wird eine Auswahl der ökologisch relevanten Parameter diskutiert. Fünf verschiedene Varianten (Klassengrößen und Grenzen) zur Bildung von ‚Soil-eco-types’ wurden getestet um eine geeignete Sensitivität zu bestimmen. Fünf verschiedene Varianten (Klassengrößen und Grenzen) zur Bildung von, Soil-eco-Typen 'getestet wurden um eine geeignete Sensitivität zu bestimmen. Die Methode des parametrischen Merkmalsraumes fußt ebenfalls auf der Kombination der ökologisch relevanten Parameter pH, elektrische Leitfähigkeit, organischer Kohlenstoff, Textur und Wurzelraum. Die Methode der parametrischen Merkmalsraumes fußt ebenfalls auf der Kombination der ökologisch relevanten Parameter pH-Wert, elektrische Leitfähigkeit, organischer Kohlenstoff, Textur und Wurzelraum. Im Vergleich zu Klassierungsverfahren werden die Parameter hier nach Normalisierung kombiniert in einem mehrdimensionalen Raum dargestellt und das Volumens ihrer konvexen Hülle bestimmt. Im Vergleich zu Klassierungsverfahren werden die Parameter gestern nach Normalisierung kombiniert in einem mehrdimensionalen Raum dargestellt und das Volumen Ihrer konvexen Hülle bestimmt. Dieses Maß dient als Kennzeichnung der abiotischen Heterogenität der betrachteten Fläche. Dieses dient als Maß abiotischen Kennzeichnung der Heterogenität der betrachteten Fläche. Alle angewendeten Verfahren zeigten ähnliche Trends hinsichtlich der Ergebnisse im Transektverlauf mit den Maximalwerten im Bereich des Namaqualandes. Alle angewendeten Verfahren zeigten ähnliche Trends hinsichtlich der Ergebnisse im Transektverlauf mit den Maximalwerten im Bereich der Namaqualand. Neben den lokalen Differenzierungen relevanter Bodenparameter sind auch klimatische Einflüsse wie Art und Menge des Regenfalls sowie die Art des Ausgangsmaterials in den Trends zu erkennen. Neben den lokalen Differenzierungen relevanter Bodenparameter sind auch klimatische Einflüsse wie Art und Menge der Regenfalls sowie die Art des Ausgangsmaterials in den Trends zu erkennen. Für die Beurteilung der lokalen räumlichen Anordnung des Bodeninventars wurden ‚Boden-Areal-Kurven’ erstellt und hinsichtlich ihrer Aussagekraft interpretiert. Für die Beurteilung der lokalen räumlichen Anordnung der Bodeninventars wurden, Boden-Areal-Kurven 'erstellt und hinsichtlich Ihrer Aussagekraft interpretiert. Korrelationsanalysen mit Phytodiversitätdaten zeigen enge Beziehungen zwischen Pedo- und Biodiversität für den Untersuchungsraum. Die in dieser Arbeit angewendete Methode der standardisierten Erfassung von Böden definierter Untersuchungsräume und ihrer ökologischen Interpretation konnte in erheblichem Maße zu dem Wissen über Bodenmuster und Bodeneigenschaften des Untersuchungsraumes beitragen. Korrelationsanalysen mit Phytodiversitätdaten zeigen Enge Beziehungen zwischen Pedo-und Biodiversität für den Untersuchungsraum. Die in dieser Arbeit Angewendete Methode der standardisierten Erfassung von Böden definiert Untersuchungsräume und ökologischen Ihrer Interpretation konnte in erheblichem Maße zu dem Wissen über Bodenmuster und Bodeneigenschaften der Untersuchungsraumes beitragen. Es konnten sowohl regionale Trends der Bodeneigenschaften als auch auf die Observatorien bezogene Information zur Musterbildung und der ökologischen Bedeutung und Ursachen gezeigt werden. Es konnten sowohl regionale Trends der Bodeneigenschaften als auch bezogen auf die Observatorien Information zur Musterbildung und der ökologischen Bedeutung und Ursachen gezeigt werden. Die Weiterentwicklung und Auswertungen zur Quantifizierung der Pedodiversität haben gezeigt, dass das Verhalten und die Sensitivität des jeweiligen Verfahrens bei der Anwendung berücksichtigt bzw. Die Weiterentwicklung und Auswertungen zur Quantifizierung der Pedodiversität haben gezeigt, dass das Verhalten und die Sensitivität der jeweiligen Verfahrens bei der Anwendung bzw. berücksichtigt. angepasst werden sollte. angepasst werden sollte. Im Kontext dieser Arbeit sind die parametrisch basierten Verfahren besser in der Lage die tatsächlichen ökologischen Gegebenheiten zu integrieren. Im Kontext dieser Arbeit sind die parametrisch basierten Verfahren besser in der Lage die tatsächlichen ökologischen Gegebenheiten zu integrieren. In Korrelation zur Phytodiversität konnte der neu entwickelt Ansatz Parametrischer Merkmalsraum bis zu 90 % des Artenreichtums der höheren Pflanzen ausdrücken. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass neben der räumlich expliziten Beschreibung einzelner Bodenparameter durch geostatistische Verfahren, die Quantifizierung von Pedodiversität eine integrierende Möglichkeit zur Beschreibung von Bodenheterogenität definierter Flächen bietet. In Korrelation zur Phytodiversität konnte der neu entwickelt Parametrischer Ansatz Merkmalsraum bis zu 90% des Artenreichtums der höheren Pflanzen ausdrücken. Die Ergebnisse der Arbeit zeigen, dass es neben der expliziten räumliche Beschreibung einzelner Bodenparameter durch geostatistische Verfahren, die Quantifizierung von Pedodiversität eine integrierende Möglichkeit zur Beschreibung von Bodenheterogenität definiert Flächen bietet. Insbesondere die Anwendung konvexer Hüllen ist ein geeignetes Werkzeug, da dieses Verfahren weder durch Klassengröße und -grenzen noch durch Autokorrelationen einzelner Parameter beeinflussbar ist. Insbesondere die Anwendung ist ein konvex Hüllen geeignete Werkzeug, da dieses Verfahren weder durch Klassengröße und-Grenzen noch durch Autokorrelationen einzelner Parameter beeinflussbar ist. Es konnte gezeigt werden, dass taxonomische Distanzen durch den Merkmalsraum quantifiziert werden und dass die Weiterentwicklung dieser Verfahren einen wichtigen Beitrag zur qualitativen und quantitativen Charakterisierung der Pedosphäre und ihrer Beziehung zur Biodiversität leisten kann. Es konnte gezeigt werden, dass. taxonomische Distanzen durch den Merkmalsraum quantifiziert werden und dass die in Weiterentwicklung dieser Verfahren einen wichtigen Beitrag zur qualitativen und quantitativen Charakterisierung der Pedosphäre und Ihrer Beziehung zur Biodiversität leisten kann.
