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Landschaftsstrukturen

Die Quantifizierung von Landschaftsstrukturen kann mittels sog. Landschaftsstrukturmaße (LSM) vorgenommen werden. Landschaftsstrukturmaße sind Parameter, die sich aus der Form und Größe der digitalisierten und klassifizierten Polygone errechnen lassen. Unter Vorbehalt möglichst vergleichbarer Datensätze lassen sie so einen Rückschluss auf die Entwicklung der Landschaftsnutzung zwischen den hier betrachteten Zeitschnitten (1788, 1888 und 2017) zu. Im Gegensatz zu subjektiven Eindrücken der Kartenbetrachtung sind sie reproduzierbar.

Die Berechnung der Landschaftsstrukturmaße wurde mit der Erweiterung “Patch Analyst” für ArcMap auf Grundlage der in (2) und (3) beschriebenen polygonalen Landnutzungsdaten vorgenommen. Die Raster-Daten aus der Klassifikation wurden nicht in den Vergleich miteinbezogen.

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Die Anzahl der Patches (=Polygonflächen) ist eines der einfachsten Landschaftsstrukturmaße. Für die verschiedenen Klassen ergeben sich dabei verschiedene Implikationen: Die Gewässeranzahl (insb. Söllen) nahm von 1888 bis 2017 ab. Die extrem niedrige Zahl von 1788 ergibt sich dabei aus der unzureichenden Kartenqualität, wo die wenigsten kleinen Söllen erfasst waren, sondern zumeist als Moor klassifiziert wurden. Die Anzahl der Moorflächen nahm sehr deutlich von 1788 auf 1888 ab und wurde bis 2017 noch weiter reduziert. Im Gegenzug nahm die Anzahl an Siedlungsflächen in extremen Maße zu. Grünflächen machten 1788 einen sehr kleinen Anteil aus. Durch Trockenlegen der Moore nahm ihre Anzahl mehr und mehr zu. Die Anzahl der Verkehrsflächen-Patches nahm zum Jahr 2017 hin zu, da nun auch Parkplätze, andere öffentliche Plätze, sowie unverbundene Straßen am Rand des Erfassungsgebiet Teil des Wegenetzes sind. ▲ Zurück
Die Klassenfläche bezeichnet die zusammengezählte Fläche aller Polygone in der jeweiligen Klasse. Statt in absoluten Werten (wie hier in Hektar) kann sie auch als Prozentwert der Gesamtfläche ausgegeben werden. Die Gesamtfläche in unserem Fall beträgt 2500 Hektar. Die Werte wurden auf einer logarithmischen Skalierung aufgetragen, um die Unterschiede zwischen den Klassen besser hervorzuheben. Der Großteil der Graphen (alle außer Ackerland) würde sich ansonsten im unteren Drittel der Graphik befinden. Ackerland macht den größten generellen Flächenanteil aus (fast 50%). Der Anteil blieb über die Zeitschnitte relativ stabil. Die zweithäufigste Klasse ist Wald. Auch dessen Anteil blieb relativ stabil. Bedeutsame Zuwächse finden sich vor allem in der Grünlandfläche und der Siedlungsfläche. Bei beiden kam es zwischen 1788 und 2017 in etwa zu einer Verzehnfachung des Flächenanteils. Extrem fällt der Rückgang des Moor-Flächenanteils aus. Von ursprünglichen 450 ha sind lediglich 20 ha heute noch erhalten. Dies entspricht einem Flächenrückgang von über 95%. ▲ Zurück
Die Mittlere Patchgröße erlaubt Rückschlüsse auf die durchschnittliche Größe und damit die Konnektivität von Landschaftselementen. Der angeblich starke Rückgang der durchschnittlichen Verkehrsfläche ist auf einen methodischen Fehler zurückzuführen: Der größte Teil des Strassennetzes ist ein einziges Polygon mit sehr großer Fläche. Im Zeitschnitt von 1788 ist dies auch so digitalisiert. Im Zeitschnitt von 1888 kommen zwei kleine öffentliche Plätze und 2017 viele kleine Parkplätze und unverbundene Randstraßen als Patches hinzu. Im arithmetischen Mittel ergeben sich daraus viel kleinere Werte, als sie für das ganze Straßennetz realistisch wären. Für die Verkehrsfläche ist MPS daher nicht aussagekräftig, die Klassenfläche dagegen schon eher. Die größte mittlere Fläche weisen heute Ackerflächen auf. Insbesondere im Hinblick auf die Industrialisierung der Landwirtschaft ist dies realistisch. Es zeigt sich, dass Moorflächen auch 1788 durchschnittlich nicht besonders gross waren, die mittlere Größe jedoch weiter abgenommen hat. Die mittlere Siedlungsfläche lag 1788 möglicherwesie höher als bei den anderen Zeitschnitten, weil kleine Zugangswege gar nicht erfasst wurden, bzw. die Ausdehnung der Siedlungsfläche möglicherweise überhöht dargestellt wurde. Kleinste Söllen-Gewässer wurden 1788 noch nicht erfasst, daher ist die durchschnittliche Patchfläche hier höher. Zwischen 1888 und 2017 ist das durchschnittliche Gewässer zwar angewachsen, es gab jedoch nur noch eine kleinere Anzahl etwas grösserer Gewässer. ▲ Zurück
Die Kantendichte ist ein Mass dafür, wie “verwoben” alle Polygone einer Klasse mit allen anderen Landschaftsstrukturen sind. Sehr regelmäßige Polygonformen erhalten bei gleicher Fläche einen niedrigeren Wert als “komplexe” Strukturen mit hoher Kantenlänge. Der grösste Verlierer hinsichtlich der ED sind die Moore. Bereits zwischen 1788 und 1888 kam es hier zu einem massiven Rückgang der Integration ins Landschaftsbild. Vor allem die Kontaktfläche zwischen Moor- und Ackerland verschwand aufgrund der damals stattfindenden Urbarmachung des Bodens. Ein weiterer sehr starker Rückgang zeigt sich bei den Ackerflächen. Durch die Zusammenlegung von Einzelflächen und die Entfernung der dazwischen liegenden Moore und Söllen haben sich größere, aber einheitlichere Ackerflächen herausgebildet. Wesentliche Steigerungen der Kontaktfläche zu anderen Zonen sind jedoch bei den Klassen Siedlung, Verkehr und Grünland zu beobachten. Bei diesen Gebieten korreliert der Anstieg der Kantendichte vermutlich vor allem mit der wachsenden Bevölkerungsentwicklung und Siedlungsdichte. ▲ Zurück
Um die Größenabhängigkeit der Kantendichte aufzulösen wurde der Flächengewichtete Mittlere Formindex entwickelt. Dieser gibt Auskunft darüber, wie komplex eine äußere Form ist (wobei ein Kreis am wenigsten komplex ist). Man kann bei natürlichen Vegetationstypen davon ausgehen, dass eine höhere Komplexität mit stärkeren Kanteneffekten einhergeht, die eine höhere Biodiversität ermöglichen. Im Zusammenhang mit Siedlungs- und Verkehrsfläche bedeutet ein höherer Formindex eine höhere Exposition der anderen Flächentypen gegenüber menschlicher Aktivität. Die Komplexität der Formen von Straßennetz und Siedlungsfläche haben stark zugenommen. Diese Korrelation ist vermutlich (wie bereits bei der Kantendichte) in erster Linie auf die wachsende Bevölkerungs- und Siedlungsdichte und damit im Umkehrschluss das höhe Verkehrsbedürfnis zurückzuführen. In ihrer Formkomplexität abgenommen haben vor allem Moore und Ackerflächen. Dies ist vermutlich auf Trockenlegungen der Moore und agronomische Zusammenlegungen der Ackerflächen zurückzuführen. ▲ Zurück
Die Flächengewichtete Mittlere Fraktaldimension einer Klasse kann als Mass für die Verästelung derselben verstanden werden. Da die absolute Fläche keine Rolle spielt kann der Index auch als ein Mass für die klasseninterne Netzwerkkonnektivität verstanden werden. Dies erlaubt uns insbesondere, trotz der zuvor bei anderen Parametern aufgetretenen methodischen Schwächen bei der Erfassung des Verkehrsnetzes, aufgrund der Flächenunabhängigkeit Aussagen über ebendieses zu machen. Die Konnektivität und Komplexität des Wegenetzes hat über die letzten 250 Jahre stark zugenommen. Die bereits 1788 gegenüber allen anderen Klassen sehr stark auftretende Netzwerkfunktion wurde dabei noch weiter verstärkt. Ist eine Klasse in diesem Indikator allen anderen Klassen so weit überlegen, kann man davon ausgehen, dass das Straßennetz auch eine zunehmend disruptive Rolle für die anderen Klassen spielt. Mit dem Zuwachs der Siedlungsflächen ist auch ihre Netzwerkkonnektivität leicht gewachsen, während andere Klassen heute eher dahinter zurückbleiben. Dies ist möglicherweise auf das Bevölkerungswachstum der letzten hundert Jahre zurückzuführen. ▲ Zurück

Fazit und Outlook

Das gesamthafte Landschaftsbild unterlag in den letzten 250 Jahren einem massiven Transformationsprozess. Anhand der quantitativen Auswertung der Landschaftsstrukturmaße ist vor allem der Rückgang der Moorfläche um über 95% als extrem kritisch zu betrachten. Moore sind ein Hotspot für Biodiversität und zusätzlich in der Lage, große Mengen klimaschädlicher Gase wie CO2 zu binden. Weiterhin bieten sie in der sehr ebenen Landschaft ein großes Potential für den Hochwasserschutz. In Zeiten von Artenschwund, anthropogenem Klimawandel und Luftverschmutzung sind solche Ausgleichsflächen eigentlich wichtiger denn je.

Dennoch macht die Wohlstandsentwicklung auf Basis der Industrialisierung natürlich auch nicht vor dem ländlichen Raum Halt. Die Siedlungen wachsen, da die Wohnungsknappheit und Mietpreissteigerungen in den Großstädten viele Menschen auf das Land drängen. Dies wiederum stärkt die Profitabilität für den Wohnungsbau, was Neuzonierungen für Siedlungs- und Verkehrsfläche nach sich zieht.

Mittelfristig wird dieser Trend vermutlich noch anhalten, da die Bevölkerungsdichte des Untersuchungsgebietes mit ca. 70 EW/km2 noch deutlich unter dem Bundesdurchschnitt von ca. 225 EW/km2 liegt und damit einen der niedrigsten Werte Deutschlands aufweist (Quelle: https://www.deutschlandinzahlen.de/?358). Moorflächen sind zwar inzwischen streng geschützt – es sind hauptsächlich Acker- und Grünland, welche heute transformiert und versiegelt werden; eine großflächige Renaturierung der ursprünglichen Moorlandschaft ist jedoch aufgrund der inzwischen fehlenden Torfmasse und verschiedener (legaler und berechtigter) Interessen der Landwirtschaft und anderen Akteuren in Planung und Bau als unrealistisch einzustufen.

Positiv hervorzuheben ist die hohe Stabilität des Waldflächenanteils. Im Vergleich mit anderen Regionen Europas ist dies absolut keine Selbstverständlichkeit. Auch wenn in dieser Landschaftsanalyse keine Unterscheidung zwischen urtypischem artenreichen Laubmischwald mit Unterholz und artenarmen Koniferen-Forstplantagen gemacht wird, ist zumindest der Schutz vor Kahlschlag bereits als partieller Erfolg anzusehen. Das Auftreten der Forstwege im Zeitschnitt von 1888 legt jedoch nahe, dass die Umwandlung von Urwald zu intensiv genutztem Forst bereits während dieser Zeit in vollem Gange war.

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Fazit und Outlook

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