cover

Otto Stüdemann:

Aspekte der Geoökologie

2008. 425 Seiten, 101 Abbildungen, 138 Tabellen, 8 Photos, 19x26cm, 950 g
Language: Deutsch

ISBN 978-3-510-65321-8, brosch., price: 39.80 €

in stock and ready to ship

Order form

BibTeX file

Keywords

GeosphäreGeoökologieMethodologieAnalytik

Contents

Inhaltsbeschreibung top ↑

Die Geoökologie ist eine holistische Wissenschaft, deren Gegenstände Geoökosysteme und ihre Abbildungen in der Realität aller Raum-Zeit-Strukturen der Geosphäre sind. Sie werden mit Hilfe von Inventar-Prozess-Strukturanalysen auf Systemstabilität und Systemveränderung untersucht und für Handlungsmaxime definiert.

Auf der Grundlage disziplinärer Erkenntnisse der ökologischen, sozioökonomischen, mathematischen, Natur- und Politikwissenschaften werden durch die wissenschaftsspezifische Methodik und Analytik der Geoökologie die stofflichen, energetischen, funktionalen, prozessualen und gesellschaftlichen Zusammenhänge der Veränderung der Umwelt analysiert, prognostiziert und mit Hilfe von Computer-Simulationen und -Animationen dargestellt. Der gesellschaftliche Auftrag der Geoökologie besteht in der Ausarbeitung von Vorschlägen für die Erhaltung der Lebensgrundlagen und die Verbesserung der Umweltqualität.

Ziel dieses Buches ist es, Studenten von Studiengängen, die sich in irgend einer Form mit unserer Umwelt natur- und/oder gesellschaftswissenschaftlich auseinander setzen, dem interessierten wissenschaftlichen Nachwuchs und den praktisch arbeitenden Akademikern in Umweltschutz, Landeskultur, Ökologie und Politik eine Anleitung zum wissenschaftlichen Denken, z. B. das Denken in Kategorien, zur methodischen Arbeitsweise und zum Erkennen von Gesetzmäßigkeiten in Natur und Gesellschaft zu geben. Schlussfolgernd soll erkannt werden, dass nur eine umfassende Ausbildung auf wissenschaftlich hohem Niveau den Menschen befähigt, als Geoökologe wirksam tätig zu sein. Den Mitarbeitern der politischen Entscheidungsträger sei dieses Buch ebenfalls empfohlen. Das Buch enthält wissenschaftstheoretische Aspekte, Aspekte der theoretischen Grundlagen der Geoökologie und vielfältige Beispiele aus Lehre, Forschung und Praxis, die auch abstrakte Formulierungen verständlich machen. Das Studium des Buches wird durch Eingliederung von Grundlagenwissen und zahlreiche inhaltliche Verflechtungen und Verweise erleichtert. Aus methodisch-didaktischen Gründen wurden überwiegend Beispiele aus einer Großlandschaft, aus dem nordostdeutschen Raum der jungpleistozänen und holozänen Bildungen, ausgewählt. Der Leser wird so in die Lage versetzt, das umfangreiche Wissen und die gewonnenen Erkenntnisse über einen Ausschnitt der Geosphäre durch die schöpferische Synthese selber zu erschließen.

Inhaltsverzeichnis top ↑

1 GRUNDVORSTELLUNGEN 17
1.1 Die immanenten Merkmale einer Wissenschaft 17
1.2 Die Entwicklung der Wissenschaften 18
1.3 Die anthropogenen Veränderungen der Umwelt als Gegenstand der Geoökologie 22
1.4 Die Axiomatik der Geoökologie 25
1.4.1 Einführung 25
1.4.2 Das Denken in Skalen 25
1.4.3 Begriffe zur näheren Beschreibung des Gegenstandes der Geoökologie 26
1.4.4 Begriffe für die Forschungsmaßstäbe der Geoökologie 26
1.4.5 Axiome 28
1.4.5.1 Das planetarische Axiom 28
1.4.5.2 Das chorologische Axiom 33
1.4.5.3 Das landschaftliche Axiom 36
1.4.5.4 Axiome des Holismus 36
1.4.6 Die Bedeutung der Axiomatik für das wissenschaftliche Arbeiten 39
1.5 Basis der Methodik und Analytik der Geoökologie 40
1.5.1 Einleitung 40
1.5.2 Grundlegendes Verständnis der geoökologischen Arbeitsweise 42
1.5.3 Die grammatikalische Struktur der Prädikation des Begriffes Landschaft (O. Stüdemann u. G. Stüdemann) 43
1.5.4 Paradigmen der Geoökologie 45
1.6 Die Dialektische Einheit von Kategorienlehre, Methodenlehre und
Verfahrenslehre 47
1.6.1 Einführung 47
1.6.2 Kategorienlehre 48
1.6.3 Methodenlehre 53
1.6.4 Verfahrenslehre 55
1.6.4.1 Einführung 55
1.6.4.2 Darstellung der Arealheterogenität des Niederschlags im topischen und im chorischen Maßstabsbereich mit Hilfe einer disjunkten hierarchischen Cluster-Analyse (Beispieldarstellung) 56
1.6.4.3 Berechnung autochthoner Ozonbildungspotenziale auf der Grundlage einer Fuzzy-Simulation 67
1.6.5 Die dialektische Einheit von Kategorienlehre, Methodenlehre und Verfahrenslehre -Ein Paradigma der Wissenschaftstheorie 76
2 METHODIK UND ANALYTIK DER GEOÖKOLOGIE 78
2.1 Einleitung 78
2.2 Darstellung und Anwendung methodischer Hilfsmittel für das Erkennen der geoökologischen Realität 79
2.2.1 Anwendung des Catena-Prinzips als Erkundungsmethode synergetischer Zusammenhänge 79
2.2.1.1 Einführung 79
2.2.1.2 Catenen für topologische Differenzialanalysen und komplexe Standortanalysen 80
2.2.1.3 Catenen für geoökologische Komplexanalysen auf der landschaftlichen Ebene 83
2.2.2 Zur Bedeutung von Ordnungsprinzipien hierarchischer pflanzensoziologischökologischer und pflanzengeographischer Gliederungen für den Erkenntnisgewinn über die geoökosystemare Realität 98
2.2.2.1 Einleitung 98
2.2.2.2 Maßstabsabhängige Ordnungsprinzipien 98
2.2.3 Die ökologisch-soziologische Artengruppe „Vegetationsform“ als kategorialer Begriff der Geoökologie 104
2.2.4 Zur Aussage landschaftstypischer endogener und exogener Formen der Oberflächengestalt für geoökologische Fragestellungen 109
2.2.4.1 Einführung 109
2.2.4.2 Morphogenetische Einheiten in Jungmoränen-Landschaften Nordostdeutschlands 110
2.2.5 Darstellung und Anwendung maßstabsgebundener geoökologischer Arbeitsmethoden 114
2.2.5.1 Einführung 114
2.2.5.2 Topologische Arbeitsweisen 114
2.2.5.3 Chorologische Arbeitsweisen 117
2.2.5.4 Regionische faktorielle Analyse 118
2.2.5.5 Hologäische Bilanzmethoden 121
2.2.6 Inventar-Prozess-Strukturanalysen geoökologischer Phänomene 124
2.2.6.1 Einleitung 124
2.2.6.2 Prozessstruktur der Festlegung von Metall-Ionen in Umweltsystemen -Bestimmung ihrer Bioverfügbarkeit 125
2.2.6.3 Wasserbewegung in porösen Medien unter dem Einfluss von thermischen Gradienten (K. Bohne) 127
2.2.6.4 Grundgesetze des Transports von Wasser und gelösten Stoffen im Boden -Prozesse der Stoffausbreitung (K. Bohne) 129
2.2.6.5 Raum-Zeit-Skalen meteorologischer Prozesse und luftgebundener Stofftransporte 135
2.2.6.6 Das Phänomen hoher Konzentrationen des bodennahen Ozons in Reinluftgebieten an der südlichen Ostseeküste 140
2.2.6.7 Mittlere Wasserhaushaltsbilanz eines Flussgebietes 141
2.2.6.8 Genese, Degradierung und Renaturierung von Niedermooren 142
2.2.7 Die Stellung der Umweltsystemanalyse in der Systematik der Forschungsmaßstäbe 156
3 GEGENSTÄNDE UND AUFGABEN DER GEOÖKOLOGIE
ZU BEGINN DES 21. JAHRHUNDERTS
157
4 ANGEWANDTE GEOÖKOLOGIE 161
4.1 LANDSCHAFTS- UND WITTERUNGSKLIMATISCH ABHÄNGIGE PARAMETER VERTIKALER WlNDPROFILE UND LEISTUNGSBERECHNUNG GROßER WINDKRAFTANLAGEN (WKA) 161
4.1.1 Einleitung 161
4.1.2 Einige Grundlagen der Kennzeichnung von Windprofilen 163
4.1.3 Windleistungsberechnungen nach Prozessräumen 167
4.1.4 Überlegungen zur Standortwahl und Hinweise zur Leistungsberechnung von WKA 172
4.2 DIE GEOÖKOLOGISCH DETERMINIERTE DRÄNBEMESSSUNGSABFLUSSSPENDE DER ENTWÄSSERUNG MINERALISCHER BÖDEN ALS TEIL EINES UMWELT- UND STANDORTGERECHTEN BODENWASSERMANAGEMENTS 173
4.2.1 Einleitung 173
4.2.2 Alte und neue Paradigmen der Dränung 174
4.2.3 Ableitung der geoökologisch determinierten Dränbemessungsabflussspende 180
4.2.3.1 Ökologische Nässe und Bodenverdichtung anzeigende Vegetation 180
4.2.3.2 Kennzeichnung und Beurteilung der Vernässung sowie der ökologischen und technologischen Nässe mit Hilfe bodenkundlicher Daten 183
4.2.3.3 Ermittlung der Regenspenden qRmax des dränbemessungswirksamen Zeitraumes 190
4.2.4 Die geoökologisch determinierte Dränbemessungsablussspende (qG) 198
4.2.5 Zusammenfassung - Das Standort- und umweltgerechte Bodenwassermanagement 199
4.3 Die Prozessstruktur und die on- und off-site Stoffpfade der Bodenerosion durch Wasser 200
4.3.1 Einleitung 200
4.3.2 Grundvorstellungen 200
4.3.3 Inventar-Prozess-Strukturanalyse 203
4.3.4 Die im Gelände kartierbaren Effekte des Stofftransportes 210
4.3.5 Ableitung eines Bodenmanagements zur Einschränkung der Bodenerosion 211
4.3.6 Analyse von Modellen der Bodenerosion (Rosenbaum 2006) 212
4.4 Hydraulik naturnaher FLiEßGEWÄssER-GEOöKOTOPE
(I. STORCHENEGGER) 222
4.4.1 Einführung (O. Stüdemann u. I. Storchenegger) 222
4.4.2 Energielinie, Schubspannung, Fließgeschwindigkeit 224
4.4.3 Prandtl’s Phänomenologie der turbulenten Strömungen 227
4.4.3.1 Logarithmisches Fließgesetz für breite Rechteckprofile 232
4.4.3.2 Logarithmisches Fließgesetz für den Rauhgerinne-Abfluss nach Scheuerlein 232
4.4.4 Empirische Fließformeln - Potenzgesetze 232
4.4.5 Gegliederte Profile - Rauhigkeitsunterschiede auf Wandungen 237
4.4.5.1 Betrachtung der Schubspannungen 237
4.4.5.2 Betrachtung der Gewichtsanteile 239
4.4.5.3 Überlagerte Rauheiten 239
4.4.5.4 Der Einfluss von Uferbewuchs 241
4.4.5.5 Bewegliche Sohle und Sedimenttransport 244
4.4.6 Ungleichförmiger Abfluss 252
4.4.7 Modellberechnung des Sedimenttransportes in einem naturnahen Fluss 254
4.4.8 Zur Hydraulik kleiner naturnaher Fließgewässer (C. Noß) 259
4.5 Klimakennzeichnungen für geoökologische Systeme unterschiedlicher Skalenebenen 264
4.5.1 Einleitung 264
4.5.2 Kennzeichnung von prozessbezogenen Raumskalen des Klimas am Beispiel von Mecklenburg-Vorpommern 265
4.5.2.1 Grundlagen 265
4.5.2.2 Statistisch gesicherte Arealheterogenität des Niederschlags im mikrochorischen Maßstab 273
4.5.2.3 Atmosphärischer Ausschöpfungsanspruch und standortspezifisches Wasserdefizit 276
4.5.2.4 Hydroklima-Mikrochorenkarte von Mecklenburg Vorpommern 278
4.5.3 Phänologie 281
4.6 Standortdiagnose, Monitoring und Monitoringsysteme 287
4.6.1 Einleitung 287
4.6.2 Ökologische und naturschutzfachliche Standortdiagnose in Mooren mit Hilfe von Laufkäfern (J. Schmidt) 297
4.6.2.1 Laufkäfer als pedobiologische Indikatoren 297
4.6.2.2 Laufkäfer als Zielgruppe des Naturschutzes 298
4.6.2.3 Laufkäfer in Mooren - Indikation und naturschutzfachliche Wertsetzung 299
4.6.2.4 Schlussfolgerungen 301
4.6.3 Faunistische Untersuchungen in kleinstrukturierten Landschaften für eine naturschutzfachliche Diagnose (F. Schmidt) 302
4.6.3.1 Einleitung 302
4.6.3.2 Erfassung und Bewertung der Avifauna 302
4.6.3.3 Fledermäuse 311
4.6.3.4 Heuschrecken 312
4.6.4 Monitoring zum Wasserhaushalt einer auf litoralem Versumpfungsmoor gewachsenen Regenmoorkalotte - Beispiel Naturschutzgebiet „Hütelmoor“ bei Rostock (B. Bohne u. K. Bohne) 313
4.6.4.1 Einführung (O. Stüdemann u. B. Bohne) 313
4.6.4.2 Monitoring zur Dynamik hydrometeorologischer sowie geohydrologischer und geochemischer Bilanzgrößen der Regenmoorkalotte „Hütelmoor“ 319
4.6.4.3 Schlussfolgerungen 336
4.6.5 Das Rostocker hierarchische Ozon-Biomonitoringsystem zur Ableitung pflanzenphysiologisch begründeter Ozonrichtwerte und des standortspezifischen phytotoxischen Ozonwirkungspotenzials 338
4.6.5.1 Veranlassung und Ziele 338
4.6.5.2 Entwicklung der Systemstruktur 340
4.6.5.3 Bestimmung des standortspezifischen Ozonwirkungspotenzials 347
4.6.5.4 Prozessstrukturen der ozonbedingten Schadensgenese auf den organismischen Organisationsstufen einer Pflanze (S. Odya, S. Kappes, O. Stüdemann) 351
4.6.5.5 Nachweise der Genese und Klassifizierung ozonbedingter phytotoxischer mikroskopischer und makroskopischer Schadsymptome 353
4.6.5.6 Bestimmung von pflanzenbezogenen Ozongrenzwerten und standortspezifischen Ozonrichtwerten 360
4.7 Effektive Erholung, Förderung der Gesundheit und Genesung durch Beachtung human-biometeorologischer Faktoren (M. Merhold u. O. Stüdemann) 363
4.7.1 Einleitung 363
4.7.2 Genese human-biometeorologischer Faktoren und Wirkungskomplexe 365
4.7.3 Human-biometeorologische Indizes 369
4.7.3.1 Windchill-Index 369
4.7.3.2 Hitze-Index 370
4.7.3.3 Index der gefühlten Temperatur Tgef nach Blau &Thees (2000) 371
4.7.3.4 Rheuma-Index nach Merhold (2006) 372
4.7.3.5 Erkältungs-Index nach Merhold (2006) 373
4.7.3.6 Herz-Kreislauf-Index nach Merhold (2006) 377
4.7.4 Human-Bioklimate in Mecklenburg-Vorpommern 379
4.7.4.1 Strand- und Küstenklimate 382
4.7.4.2 Klimate der Offenlandschaften 384
4.7.4.3 Waldklimate 384
4.7.4.4 Stadtklimate 385
4.7.5 Human-biometeorologische Gliederung von Mecklenburg-Vorpommern 387
5 VISIONEN 391
LITERATURVERZEICHNIS 393
BEGRIFFSERLÄUTERUNGEN 415