Oekologische Grundlagen fuer die Beurteilung von Ausleitungsstrecken. Beziehungen zwischen der sohlnahen Stroemung, dem Gewaesserbett und dem Makrozoobenthos in Fliessgewaessern

1995

156 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

82854

Mit dieser Arbeit soll ein Beitrag zur Ermittlung von oekologisch begruendeten Mindestabfluessen in Ausleitungsstrecken geleistet werden. Im Mittelpunkt stehen kleine Wasserkraftwerke (mit Leistungen < 500 kW) an kleinen Fliessgewaessern, bei denen in erster Linie eine Veraenderung der Stroemungsbedingungen im Niedrigwasserbereich erfolgt. Fuer die Ermittlung der notwendigen oekologischen Grundlagen wurden Beziehungen zwischen sohlnaher Stroemung, Abfluss und der Sohlform untersucht sowie Beziehungen zwischen den Habitatparametern und dem Makrozoobenthos. Dazu wurde eine Ausleitungsstrecke an einem Bergbach im bayerischen Chiemgau ausgewaehlt, die durch eine ausgepraegte Abflussdynamik und naturnahe Gewaesserstrukturen gekennzeichnet und ohne stoffliche Belastungen ist. Fuer acht Abfluesse in der Ausleitungsstrecke und zwei in einer unbeeintraechtigten Referenzstrecke wurden die sohlnahen Stroemungsverhaeltnisse, die Froude-Zahlen, die Tiefen- , Maximaltiefen- und Breitenvarianzen ermittelt und verglichen. In Abhaengigkeit vom Abfluss konnten charakteristische Veraenderungen in den sohnahen Stroemungsbedingungen festgestellt werden, die bei Abflussverdrei- bis -vervierfachungen statistisch signifikant waren. Der Einfluss der Sohlform auf die sohlnahen Stroemungsbedingungen zeigte sich sowohl bei einzelnen Strukturelementen, als auch bei der Form des Querprofils. So hatten die Kolkprofile im Mittel schwaechere Stroemungen, aber hoehere Stroemungsvarianzen als die Furtprofile. Zur Ermittlung der makrozoobenthischen Besiedlung wurden insgesamt 176 Proben zu drei verschiedenen Jahreszeiten mit Hilfe eines modifizierten Surber-Samplers (0,1 m2, 200 Mym) entnommen und auf Beziehungen zu den Habitatparametern (sohlnahe Stroemung, Sohlrauheit, Wassertiefe, Detritus, Algen) untersucht. Die herausragende Bedeutung der Stroemung fuer die Verteilung des Makrozoobenthos konnte auch hier bestaetigt werden. Mit Hilfe der Clusteranalyse wird die verteilungsbestimmende Wirkung der sohlnahen Stroemung innerhalb der Makrozoozoenose aufgezeigt. Zur einheitlichen Beschreibung der artspezifischen Stroemungspraeferenzen wurde ein nichtlineares Modell gewaehlt, das ausgehend von oekologischen Grundannahmen alle moeglichen Stroemungspraeferenztypen berechnen kann. Fuer insgesamt 54 Arten oder hoehere Taxa werden die Stroemungspraeferenzen, nach Jahreszeit und Groessenklasse differenziert, beschrieben und mit Literaturwerten verglichen. Wechselwirkungen zwischen der sohlnahen Stroemung und der Ernaehrungsweise der Organismen werden aufgezeigt. In einem zweijaehrigen Abflussversuch wurden die Auswirkungen eines erhoehten Mindestabflusses auf die Lebensgemeinschaft der Ausleitungsstrecke untersucht. Eine ca. zwei- bis dreifache Erhoehung des Mindestabflusses erbrachte nur geringfuegige Veraenderungen in der Besiedlung des Makrozoobenthos. Die Unterschiede zwischen der Situation "vorher", "nachher" und der Referenzstrecke waren staerker durch jahreszeitliche Aspekte als durch die Ausleitung gepraegt. Moegliche Ursachen fuer den Arten- und Individuenreichtum der Ausleitungsstrecke - auch vor dem Versuch - sind die nach wie vor erhaltene hohe Abflussdynamik sowie die strukturelle Diversitaet der Ausleitungsstrecke.