Hochmoore Im Erzgebirge – Untersuchungen Zum Zustand Und Stoffaustragsverhalten Unterschiedlich Degradierter Flächen“ Mit Dem Original Der Arbeit Übereinstimmen
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Hochmoore im Erzgebirge – Untersuchungen zum Zustand und Stoffaustragsverhalten unterschiedlich degradierter Flächen vom Lehrstuhl Landschaftslehre/ Geoökologie am Institut für Geographie der Technischen Universität Dresden zur Erlangung des akademischen Grades Doktor der Naturwissenschaften Dr. rer. nat. genehmigte Dissertation vorgelegt von Dipl.-Geogr. Anna Katharina Böhm, geboren am 02.03.1977 in Dresden Tag der Einreichung: 05.10.2005 Tag der mündlichen Prüfung: 24.02.2006 Vorsitzender: Prof. Dr. A. Kleber 1. Prüfer: Prof. Dr. A. Kleber 2. Prüfer: Doz. Dr. K. Grunewald Erklärung Hiermit versichere ich, dass die vorgelegten Exemplare meiner Dissertation mit dem Titel „Hochmoore im Erzgebirge – Untersuchungen zum Zustand und Stoffaustragsverhalten unterschiedlich degradierter Flächen“ mit dem Original der Arbeit übereinstimmen. Die Promotion erfolgte an der TU Dresden, Fakultät Forst-, Geo-, und Hydrowissenschaften am Institut für Geographie, Lehrstuhl Landschaftslehre/ Geoökologie in der Zeit von April 2001 bis zur Abgabe der Arbeit im September 2005. Das Rigorosum und die Verteidigung wurden am 24.02.2006 erfolgreich absolviert. Dresden, den 06. Dezember 2006 Anna Katharina Böhm „Vom Regen nur und Tau des Himmels ist es aufgewachsen. Die Erde nährt es nicht. Und wenn das Wasser sonst den Abhang eilends flieht Hier siehst Du es auf Höh und Abhang weilen.“ Johannes Dau (1823) Danksagung Hiermit möchte ich mich bei allen Personen bedanken, die mich bei der vorliegenden Arbeit unterstützt haben. An erster Stelle gilt mein Dank Herrn Doz. Dr. rer. nat. habil. Karsten Grunewald für die Betreuung dieser Arbeit. Seine Unterstützung beschränkte sich nicht nur auf die hilfreichen fachlichen Diskussionen, sonder war auch praktischer Art bei der Umsetzung der Geländearbeiten in den Testgebieten. Im Weiteren möchte ich mich bei Dr. rer. nat. Michael Gebel bedanken, der sowohl die Vegetationsaufnahmen im Gelände fachlich unterstützte als auch maßgeblich zur Auswertung der vegetationskundlichen Daten beitrug. Ein ganz besonderer Dank gilt den technischen Mitarbeiterinnen im Labor des Institutes für Geographie der TU Dresden Frau Sieglinde Gerstenhauer und Frau Beate Winkler, die durch die Ausführung und Unterstützung der umfangreichen Laboruntersuchungen wesentlich zur Gewinnung der Datengrundlage beitrugen. Meinem Kollegen Dipl. Geogr. Dirk Pavlik möchte ich für seine geduldige Hilfe bei allen PC- Fragen und insbesondere für die GIS-Bearbeitung der Karten danken. Ebenfalls Dank gilt meiner Kollegin am TZW Dresden und langjährigen Freundin Dipl. Geogr. Caroline Fiebiger, die mir immer mit Rat und Tat zur Hilfe stand sowie für die Durchsicht des Manuskriptes. Meinen Eltern danke ich für ihre moralische und materielle Unterstützung, die mir stets zu Teil wurde. Dresden, den 06. September 2005 Anna Katharina Böhm Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis .................................................................................................... 5 Zusammenfassung................................................................................................... 7 Abbildungsverzeichnis .......................................................................................... 11 Tabellenverzeichnis................................................................................................ 13 Abkürzungsverzeichnis ......................................................................................... 16 1 Einleitung und Zielstellung...................................................................... 17 2 Grundlagen ............................................................................................... 21 2.1 THEORETISCHE GRUNDLAGEN UND BEGRIFFSDEFINITIONEN ......................................21 2.2 KENNTNISSTAND .....................................................................................................34 3 Hochmoore im Erzgebirge ....................................................................... 37 3.1 VERBREITUNG UND FLÄCHE .....................................................................................37 3.2 GENESE DER HOCHMOORE IM ERZGEBIRGE ..............................................................40 3.3 NUTZUNGSGESCHICHTE UND ZUSTAND DER ERZGEBIRGISCHEN HOCHMOORE ............44 4 Material und Methoden............................................................................. 49 4.1 DEFINITION DES BEGRIFFES „Z USTAND “ UND AUSWAHL DER TESTFLÄCHEN ................49 4.2 STOFFAUSTRAG ......................................................................................................54 4.3 GELÄNDEARBEITEN ZUR ERFASSUNG VON ZUSTAND UND STOFFAUSTRAG DER TESTFLÄCHEN .........................................................................................................55 4.4 LABORANALYSEN ZUR ERMITTLUNG DER CHEMISCH -PHYSIKALISCHEN TORFEIGENSCHAFTEN UND AUSGEWÄHLTER GEWÄSSERCHEMISCHER PARAMETER .....58 4.5 STATISTISCHE METHODEN ZUR DATENAUSWERTUNG ................................................62 5 Ergebnisse ................................................................................................ 65 5.1 EINGRIFFSTYP I „G RABENPFLEGE “ – TESTFLÄCHE WEIßE MULDE ...............................65 5.1.1 Kurzcharakteristik des Einzugsgebietes der Talsperre Muldenberg und Lage der Testfläche im Einzugsgebiet ..............................................................................65 5.1.2 Kennzeichnung von aktuellem Zustand und Stoffaustrag der Testfläche Weiße Mulde.................................................................................................................66 5.2 EINGRIFFSTYP II „N ATÜRLICHE GRABENVERLANDUNG “ – TESTFLÄCHEN CARLSFELD UND SALZFLÜßCHEN .......................................................................................................71 5.2.1 Kurzcharakteristik des Einzugsgebietes der Talsperre Carlsfeld und Lage der Testfläche im Einzugsgebiet ..............................................................................71 5.2.1.1 Kennzeichnung von aktuellem Zustand und Stoffaustrag der Testfläche Carlsfeld ......................................................................................................72 5 Inhaltsverzeichnis 5.2.2 Kurzcharakteristik des Einzugsgebietes der Talsperre Rauschenbach und Lage der Testfläche im Einzugsgebiet........................................................................78 5.2.2.1 Kennzeichnung des aktuellen Zustandes der Testfläche Salzflüßchen ........80 5.3 EINGRIFFSTYP III „Ö KOTECHNISCHER GRABENVERBAU “ – TESTFLÄCHE LÖFFELSBACH 85 5.3.1 Kurzcharakteristik des Einzugsgebietes des Löffelsbaches und Lage der Testfläche im Einzugsgebiet ..............................................................................85 5.3.2 Kennzeichnung von aktuellem Zustand und Stoffaustrag der Testfläche Löffelsbach ........................................................................................................85 6 Vergleich und Synthese ........................................................................... 93 6.1 VERGLEICH DES ZUSTANDES DER TESTFLÄCHEN SALZFLÜßCHEN , CARLSFELD , WEIßE MULDE UND LÖFFELSBACH ......................................................................................93 6.1.1 Vergleich der Torfböden und ihrer Eigenschaften ..............................................93 6.1.2 Vergleich von Grabensystem und Vegetation ..................................................101 6.1.3 Bewertung des Zustandes der Testflächen......................................................106 6.2 VERGLEICH GEWÄSSERCHEMISCHER PARAMETER DER TESTFLÄCHEN CARLSFELD , WEIßE MULDE UND LÖFFELSBACH ..........................................................................107 6.2.1 Organische Wasserinhaltsstoffe ......................................................................107 6.2.2 Anorganische Wasserinhaltsstoffe...................................................................122 6.2.3 Vergleich der Stoffausträge aus den Testflächen.............................................130 6.3 SYNTHESE ............................................................................................................132 6.3.1 Zusammenfassende Betrachtung der Beziehung zwischen Zustand und Stoffaustragsverhalten der Testflächen Carlsfeld, Weiße Mulde und Löffelsbach 132 6.3.2 Prognose zur Entwicklung der Testfläche Salzflüßchen nach der Wiedervernässung...........................................................................................138 7 Schlussfolgerungen ............................................................................... 144 Literatur................................................................................................................. 148 Anlagenverzeichnis.............................................................................................. 162 Kurzfassung.......................................................................................................... 190 Summary ............................................................................................................... 192 Thesen................................................................................................................... 194 Thesis .................................................................................................................... 198 6 Zusammenfassung Zusammenfassung Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Einfluss des Zustandes erzgebirgischer Hochmoore auf ihren Stoffaustrag und speziell auf ihren DOC-Austrag zu untersuchen. Der Zustand der Hochmoore