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Institut für Bodenkunde

Foto: IfB/UHH, Alexander Schütt

BIOTA Southern Africa, Teilprojekt S02: Edaphische Standortdiversität als Faktor und Folge der Biodiversität

Projektbeschreibung

Das Projekt BIOTA Southern Africa war Teil des vom BMBF geförderten Gesamtvorhabens BIOTA-Afrika (BIOdiversity Monitoring Transect Analyses in Africa), das in drei Großregionen des afrikanischen Kontinents die Biodiversität in Abhängigkeit vom Landschafts- und vom Klimawandel untersuchte. BIOTA Southern Africa beschränkte sich auf den Süden Afrikas (Republik Südafrika und Namibia), wo entlang eines 1800 km langen Nord-Süd verlaufenden Transekts das Ausmaß, die Dynamik und der Wandel der Biodiversität interdisziplinär untersucht wurde.

Im bodenkundlichen Teilprojekt (BIOTA S02) wurden Wechselwirkungen zwischen Boden und Biodiversität analysiert. Dabei wurde die Hypothese verfolgt, dass eine höhere Variabilität abiotischer Standorteigenschaften, insbesondere der Pedodiversität, innerhalb einer Fläche zu einer Erhöhung der Biodiversität führt. Außerdem sollten aus dem Vergleich und der Interpretation unterschiedlicher Nutzungsformen und -intensitäten nutzungsbedingte Veränderungen der Bodeneigenschaften und deren Auswirkungen auf die Diversität der Pflanzen- und Tiergemeinschaften quantifiziert werden.

Für die Untersuchung wurde als methodischer Ansatz die Analyse von Testflächen von 1 km2 Größe (sogenannte Observatorien) gewählt, für die nach einem stratifizierten Zufallsverfahren aus jeweils 25 analysierten Bodenprofilen die Pedodiversität bestimmt wurde. Dabei wurden drei Verfahren in unterschiedlichen Modifikationen angewandt, die sowohl auf der Taxonomie wie auch auf den für die Vegetation relevanten Bodenmerkmalen basieren (siehe Dissertation Petersen). Zusätzlich wurden die kleinräumige Variabilität von Bodeneigenschaften und ihre Bedeutung für die Biodiversität untersucht (siehe Dissertation Herpel), Upscaling-Verfahren unter Einbeziehung von Fernerkundungsdaten durchgeführt sowie der Bodenwasserhaushalt in der Dornbuschsavanne Namibias analysiert.

Die Projektergebnisse von BIOTA Southern Africa können im dreibändigen Abschlussbericht nachgelesen werden.

Veröffentlichungen

Abschlussbericht BIOTA Southern Africa

Jürgens, N.; Schmiedel, U.; Hoffman, M.T. (Overall Editors) (2010) Biodiversity in Southern Africa. Göttingen & Windhoek: Klaus Hess Publishers. ISBN (Deutschland, alle Bände): 978-3-933117-44-1. 3 Bände:

  1. Jürgens, N.; Haarmeyer, D.H.; Luther-Mosebach, J.; Dengler, J.; Finckh, M.; Schmiedel, U. (Eds.) (2010) Biodiversity in Southern Africa 1: Patterns at Local Scale - The BIOTA Observatories. XX + 801 pp.
  2. Schmiedel, U.; Jürgens, N. (Eds) (2010) Biodiversity in Southern Africa 2: Patterns and Processes at Regional Scale. XII + 348 pp.
  3. + CD-ROM: Hoffman, M.T.; Schmiedel, U.; Jürgens, N. (Eds.) (2010) Biodiversity in Southern Africa 3: Implications for Landuse and Management. XII + 226 pp.

Dissertationen in der Bodenkunde (chronologisch)

Diplomarbeiten in der Bodenkunde (chronologisch)

  • Winterstein, C. (2003) Röntgendiffraktometrische Tonmineralbestimmung an Böden Namibias. Unveröffentlichte Diplomarbeit im Studienfach Mineralogie, FB Geowissenschaften, Universität Hamburg
  • Hoyer, P. (2004) Bodenvariabilität und ihre Bedeutung für die Erosion auf einer Fläche in der Sukkulenten Karoo (Soebatsfontein, Südafrika). Diplomarbeit im Studienfach Geographie, FB Geowissenschaften, Universität Hamburg (Ra 119)
  • Willer, J. (2004) Einfluss von unterschiedlichen lithologischen Einheiten auf die Bodenbildung und Bodenvariabilität im Richtersveld, SA. Diplomarbeit im Studienfach Geoglogie, FB Geowissenschaften, Universität Hamburg (Ra 121)
  • Classen, N. (2005) Überprüfung von Verfahren zum Up-Scaling von Bodeneigenschaften in der Dornbuschsavanne Namibias. Diplomarbeit im Studienfach Geographie, FB Geowissenschaften, Universität Hamburg (Ra 150)
  • Grotehusmann, L. (2006) Analyse der Böden und ihrer Eigenschaften in Bezug auf Fernerkundungsdaten im südlichen Namibia (Raum Keetmanshoop). Diplomarbeit im Studienfach Geographie, Dpt. Geowissenschaften, Universität Hamburg (Ra 178)
  • Wisch, U. (2008) Soil fertility of dryland farming systems in the Kavango region, Namibia. Diploma thesis at the University of Hamburg: 102 p. (Ra 190)
  • Landschreiber, L. (2010) Modellierung des Bodenwasserhaushalts zweier Standort in der Dornbuschsavanna Namibias. Diplomarbeit an der Univ. Hamburg. 120 S. (Ra 213)

Publikationen aus bzw. mit Beteiligung der Bodenkunde

  • Classen, N.; Gröngröft, A.; Petersen, A. (2009) Identifikation von Bodenmustern mit LANDSAT Daten in der zentralen Savanne Namibias. Zbl. Geol. Paläont. Teil I 2007: S. 199-215
  • Classen, N.; Gröngröft, A.; Eschenbach, A. (2010) Soil water balance at savanna sites. In: Jürgens, N. et al.: BIOTA - Books. Hamburg: Hess Verlag. 3 S.
  • Gröngröft, A.; Mager, D.; Medinski, T.; Mills, A.; Petersen, A.; Eschenbach, A. (2010) Evaluation of the soil degradation state along fence-line contrasts. In: Jürgens, N. et al.: BIOTA - Books. Hamburg: Hess Verlag. 6 S.
  • Gröngröft, A.; Mager, D.; Medinski, T.; Mills, A.; Petersen, A.; Eschenbach, A. (2010) Evaluation of the soil degradation state along fence-line contrasts. In: Schmiedel, U.; Jürgens, N. (eds.) Biodiversity in southern Africa 2: Patterns and processes at regional scale. Göttingen & Windhoek: Klaus Hess Publishers. pp. 207-213
  • Gröngröft, A.; Classen, N.; Petersen, A. (2005) Identification of soil patterns with LANDSAT data in the central Namibian savannah region. Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft 107: pp. 323-324
  • Gröngröft, A.; Herpel, N.; Petersen, A.; Mills, A. (2006) Indication of soil degradation processes in selected drylands of southern Africa. Proceedings of the international conference "Soil and Desertification - Integrated Research for the Sustainable Management of Soils in Drylands", 5th and 6th May 2006. Hamburg: internet presentation, 13 p.
  • Gröngröft, A.; Petersen, A.; Miehlich, G. (2007) Pedodiversity of southern African drylands. Results from the BIOTA transect (Part II). Mitteilgn. Dtsch. Bodenkundl. Gesellsch. 110: S. 461-462
  • Haarmeyer, D. H.; Luther-Mosebach, J.; Dengler, J.; Schmiedel, U.; Finckh, M.; Berger, K.; Deckert, J.; Domptail, S. E.; Dreber, N.; Gibreel, T.; Grohmann, C.; Gröngröft, A.; Haensler, A.; Hanke, W.; Hoffmann, A.; Husted, L. B.; Kangombe, F. N.; Keil, M.; Krug, C. B.; Labitzky, T.; Linke, T.; Mager, D.; Mey, W.; Muche, G.; Naumann, C.; Pellowski, M.; Powrie, L. W.; Pröpper, M.; Rutherford, M. C.; Schneiderat, U.; Strohbach, B. J.; Vohland, K.; Weber, B.; Wesuls, D.; Wisch, U.; Zedda, L.; Büdel, B.; Darienko, T.; Deutschewitz, K.; Dojani, S.; Erb, E.; Falk, T.; Friedl, T.; Kanzler, S.-E.; Limpricht, C.; Linsenmair, K. E.; Mohr, K.; Oliver, T.; Petersen, A.; Rambold, G.; Zeller, U.; Austermühle, R.; Bausch, J.; Bösing, B. M.; Classen, N.; Dorendorf, J.; Dorigo, W.; Esler, K. J.; Etzold, S.; Graiff, A.; Grotehusmann, L.; Hecht, J.; Hoyer, P.; Kongor, R. Y.; Lang, H.; Lieckfeld, L. A. B.; Oldeland, J.; Peters, J.; Röwer, I. U.; September, Z. M.; Sop, T. K.; van Rooyen, M. W.; Weber, J.; Willer, J.; Jürgens, N. (2010) The BIOTA Observatories. In: Jürgens, N.; Harmeyer, D. H.; Luther-Mosebach, J.; Dengler, J.; Finckh, M.; Schmiedel, U. (Eds.): Biodiversity in southern Africa. Volume 1: Patterns at local scale - the BIOTA Observatories. Göttingen & Windhoek: Klaus Hess Publishers. pp. 6-801
  • Hanke, W.; Gröngröft, A.; Jürgens, N.; Schmiedel, U. (2011) Rehabilitation of arid rangelands: Intensifying water pulses from low-intensity winter rainfall. J. Arid Environm. 75: pp. 185-193
  • Herpel, N.; Gröngröft, A.; Strohbach, M.; Mills, A. (2006) The formation, characteristics and revegetation of bare patches in the namibian thornbush-savanna with special regards to soil properties. Proceedings of the international conference "Soil and Desertification - Integrated Research for the Sustainable Management of Soils in Drylands", 5th and 6th May 2006. Hamburg: internet presentation. 6 p.
  • Hörsch, B.; Schultz, C.; Vogel, M.; Hanatschek, R.; Peretsen, A.; Gröngröft, A.; Görke, C.; Uhlmann, E.; Büdel, B.; Weber, B.; Loris, K.; Akhtar-Schuster, M.; Wolkenhauer, C.; Vohland, K.; Hoffmann, A.; Falk, T.; Kirk, M.; Schneiderat, U.; Bock, B.; Kellar, N.; Hewitson, B.; Hagemann, S.; Jacob, D. (2004) Remote sensing and GIS based monitoring for modelling of biodiversity change. in: E. Beck et al. (eds.): Sustainable use and conservation of biological diversity - a challenge for society. Proceedings of the international Symposium Berlin, 1 - 4 December 2003. Bonn: PT-DLT Environmental Research and Technology. pp. 135-137
  • Jeltsch, F.; Blaum, N.; Classen, N.; Eschenbach, A.; Grohmann, C.; Gröngröft, A.; Joubert, D. F.; Horn, A.; Lohmann, D.; Linsenmair, K. E.; Lück-Vogel, M.; Medinski, T. V.; Meyfarth, S.; Mills, A.; Petersen, A.; Popp, A.; Poschlod, P.; Reisch, C.; Rossmanith, E.; Rubilar, H.; Schütze, S.; Seymour, C.; Simmons, R.; Smit, G. N.; Strohbach, M.; Tews, J.; Tietjen, B.; Wesuls, D.; Wichmann, M.; Wieczorek, M.; Zimmermann, I. (2010) Impacts of landuse and climate change on the dynamics and biodiversity in the Thornbush Savanna Biome. In: Hoffman, M. T.; Schmiedel, U.; Jürgens, N. (Eds.): Biodiversity in southern Africa. Volume 3: Implications for landuse and management.Göttingen & Windhoek: Klaus Hess Publishers. pp. 33-74
  • Mills, A.; Fey, M.; Gröngröft, A.; Petersen, A.; Medinski, T. V. (2006) Unravelling the effects of soil properties on water infiltration: segmented quantile regression on a large dataset from arid south-west Africa. Australian J. Soil Res. 44: pp. 784-797
  • Mills, A. J.; Milewski, A.; Fey, M. V.; Gröngröft, A.; Petersen, A. (2009) Fungus culturing, nutrient mining and geophagy: a geochemical investigation of Macrotermes and Trinervitermes mounds in southern Africa. Journal of Zoology 2009: pp. 24 - 35
  • Petersen, A.; Gröngröft, A.; Miehlich, G. (2003) Einfluss der Termiten auf die Pedodiversität südafrikanischer Trockengebiete. Mitteilungen der Deutschen Bodenkundlichen Gesellschaft 102: S. 313-314
  • Petersen, A.; Gröngröft, A.; Miehlich, G. (2010) Methods to quantify the pedodiversity of 1 km2 areas - results from southern African drylands. Geoderma 155: pp. 140-146
  • Petersen, A.; Gröngröft, A.; Miehlich, G. (2007) Pedodiversity of southern African drylands. Results from the BIOTA transect (Part I). Mitteilgn. Dtsch. Bodenkundl. Gesellsch. 110: pp. 521-522
  • Petersen, A.; Gröngröft, A.; Mills, A.; Miehlich, G. (2010) Soils along the BIOTA transect. in: Jürgens, N. et al.: BIOTA - Books. Hamburg: Hess Verlag. 9 S.
  • Pröpper, M.; Gröngröft, A.; Falk, T.; Eschenbach, A.; Fox, T.; Gessner, U.; Hecht, J.; Hinz, M. O.; Huettich, C.; Hurek, T.; Kangombe, F. N.; Keil, M.; Kirk, M.; Mapaure, C.; Mills, A.; Mukuya, R.; Namwoonde, N. E.; Overmann, J.; Petersen, A.; Reinhold-Hurek, B.; Schneiderat, U.; Strohbach, B. J.; Lück-Vogel, M.; Wisch, U. (2010) Causes and perspectives of land-cover change through expanding cultivation in Kavango. In: Hoffman, M. T.; Schmiedel, U.; Jürgens, N. (Eds.): Biodiversity in southern Africa. Volume 3: Implications for landuse and management. Göttingen & Windhoek: Klaus Hess Publishers. pp. 1-31
  • Schmiedel, U.; Linke, T.; Christiaan, R. A.; Falk, T.; Gröngröft, A.; Haarmeyer, D. H.; Hanke, W.; Henstock, R.; Hoffman, M. T.; Kunz, N.; Labitzky, T.; Luther-Mosebach, J.; Lutsch, N.; Meyer, S.; Petersen, A.; Röwer, I. U.; van der Merwe, H.; van Rooyen, M. W.; Vollan, B.; Weber, B. (2010) Environmental and socio-economic patterns and processes in the Succulent Karoo - frame conditions for the management of this biodiversity hotspot. In: Hoffman, M. T.; Schmiedel, U.; Jürgens, N. (Eds.): Biodiversity in southern Africa. Volume 3: Implications for landuse and management. Göttingen & Windhoek: Klaus Hess Publishers. pp. 109-150
  • Schmiedel, U.; Dengler, J.; Luther-Mosebach, J.; Gröngröft, A.; Muche, G.; Petersen, A.; Strohbach, B. J.; Jürgens, N. (2010) Patterns and dynamics of vascular plant diversity along the BIOTA transects in southern Afric. In: Schmiedel, U.; Jürgens, N. (eds.): Biodiversity in southern Africa 2: Patterns and processes at regional scale. Göttingen & Windhoek: Klaus Hess Publishers. pp. 118-135
  • Strohbach, B. J.; Petersen, A. (2007) Vegetation of the central Kavango woodlands in Namibia: An example from the Mile 46 Livestock Development Centre. South African Journal of Botany 73: pp. 391-401
  • Tietjen, B.; Jeltsch, F.; Zehe, E.; Classen, N.; Gröngröft, A.; Schiffers, K.; Oldeland, J. (2009) Effects of climate Change on the coupled dynamics of water and vegetation in drylands. Ecohydrology pp. 1-12
  • Uhlmann, E.; Görke, C.; Petersen, A.; Oberwinkler, F. (2006) Arbuscular mycorrhizae from arid parts of Namibia. Journal of Arid Environments 64: pp. 221-237
  • Uhlmann, E.; Görke, C.; Petersen, A.; Oberwinkler, F. (2004) Arbuscular mycorrhizae from semiarid regions of Namibia. Can. J. Bot. 82: pp. 645-653
  • Wisch, U.; Petersen, A.; Gröngröft, A.; Eschenbach, A. (2009) Dryland Farming in the Kavango Region: Effect of Land Use on Soil Properties. Zentralblatt für Geologie und Paläontologie, Teil I 2008: pp. 189-211
  • Zedda, L.; Gröngröft, A.; Schultz, M.; Petersen, A.; Mills, A.; Rambold, G. (2010) Distribution patterns of soil lichens across different biomes of southern Africa. J. Arid Environm. 75: pp. 215-220
  • Zedda, L.; Gröngröft, A.; Schultz, M.; Petersen, A.; Mills, A.; Rambold, G. (2010) Patterns of soil lichen diversity along the BIOTA transects in relation to climate and soil features. In: Schmiedel, U.; Jürgens, N. (eds.): Biodiversity in southern Africa 2: Patterns and processes at regional scale. Göttingen & Windhoek: Klaus Hess Publishers. pp. 100-106