Die vorliegende Arbeit entstand im Rahmen des vom BLfW koordinierten Forschungsvorhabens „Leitbildbezogenes Bewertungsverfahren für Makrophyten und Phytobenthos (PHYLIB)“. Ziel dieser Arbeit war es, im Teilbereich „Makrophyten in Seen“ ein deutschlandweit anwendbares Bewertungsverfahren für Gewässerstellen anhand der vorkommenden Makrophyten zur Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) zu entwickeln. Das Bewertungsverfahren basiert auf den Ergebnissen umfangreicher Kartierungsarbeiten im gesamten Bundesgebiet. Die meisten der 71 untersuchten Seen weisen eine Oberfläche von mehr als 0,5 km² auf. Zusätzlich wurden bereits vorhandene Kartierungsdaten zu 24 weiteren Seen in die Auswertungen miteinbezogen. Die Daten wurden mit Hilfe einer ACCESS-Datenbank aufbereitet. Im Zuge der Auswertungen wurden Korrespondenzanalysen, Kanonische Korrespondenzanalysen sowie Korrelationen und Regressionen berechnet. Den ersten Teil des erstellten Bewertungssystems bildet eine biozönotische Seentypologie. Hierfür wurden anthropogen möglichst unbelastete Gewässerstellen zu natürlichen Seetypen zusammengefasst. Entscheidend für die Typisierung war in erster Linie die Makrophytenvegetation der untersuchten Stellen. Die Typen lassen sich jedoch anhand weitgehend degradationsunabhängiger, abiotischer Faktoren von einander abgrenzen. Somit ist sichergestellt, dass auch belastete Stellen eindeutig in die Typen eingeordnet werden können. Deutschlandweit konnten vier Typen unterschieden werden: MTS: Stellen silikatisch geprägter Seen der Mittelgebirge und des Tieflandes. AK(s): Stellen karbonatischer Seen der Alpen und des Alpenvorlandes (AK) incl. Untertyp extrem steile Stellen der karbonatischen Alpenseen (AKs).TKg: Stellen stabil geschichteter karbonatischer Wasserkörper des Tieflandes. TKp: Stellen polymiktischer karbonatischer Wasserkörper des Tieflandes. Für jeden der beschriebenen Typen wurde anschließend ein leitbildbezogenes Indikationssystem erarbeitet, das die Abweichung der Makrophytenvegetation, in Artenzusammensetzung und Abundanz, von der Vegetation der Referenzstellen beurteilt. Wegen der großen natürlichen Variabilität der helophytischen Vegetation wurden nur submerse Wasserpflanzen zur Bewertung der ökologischen Qualität herangezogen. Auf der Grundlage einer Vegetationstabelle wurden für jeden Typ drei Artengruppen erarbeitet. Berücksichtigt wurden sowohl der Verbreitungsschwerpunkt als auch die Indikationsschärfe der Arten. Artengruppe A enthält Arten, die an Referenzstellen dominieren und somit als typspezifisch bezeichnet werden können. Ausgeschlossen wurden dabei Arten, deren Verbreitungsschwerpunkt im Bereich belasteter Gewässer liegt. Artengruppe B umfasst alle Taxa mit weiter ökologischer Amplitude sowie solche mit Schwerpunkt im mittleren Belastungsbereich. Je nach Belastung der Stellen kommen diese neutralen Arten gemeinsam mit unterschiedlich hohen Anteilen der anderen Gruppen vor. In Artengruppe C werden Störzeiger zusammengefasst, die einen deutlichen Verbreitungsschwerpunkt an degradierten Standorten zeigen und höchstens in geringen Mengen an den Referenzstellen auftreten. Die Bewertung der Stellen erfolgt über die Berechnung des Referenzindexes. Dazu werden die ordinal skalierten Pflanzenmengen (P) in metrische Quantitätswerte (Q) umgerechnet (Q = P³), und für die Arten an einer Stelle über alle untersuchten Tiefenstufen aufsummiert. Der Referenzindex berechnet sich aus der Differenz der Prozentualen Anteile der Arten aus Gruppe A und C. Dieser Index vergleicht Artenzusammensetzung und Abundanzen an einer Stelle mit dem Arteninventar der Referenzstellen. Er eignet sich damit zur Quantifizierung der Degradation als Abweichung vom Referenzzustand, wie von der WRRL gefordert. Die errechneten Indexwerte decken die Spanne von 100 bis -100 ab. Die Zuordnung der Indexwerte zu den fünf ökologischen Zustandsklassen orientiert sich an der natürlichen Varianz an den Referenzstellen des jeweiligen Typs. Zusätzliche Kriterien wie der Anteil spezifischer Störzeiger runden die Bewertung ab. Das Bewertungssystem beruht somit nicht auf einer Reihung von Arten nach bestimmten Degradationsfaktoren (z.B. Trophie), sondern ergibt sich aus der realen Spannweite der im jeweiligen Typ auftretenden ökologischen Zustände. Der Referenzindex ermöglicht also eine ökologische Gesamtbewertung im Sinne der WRRL. Abschließend konnte anhand ausgewählter Testdatensätze gezeigt werden, dass das erstellte Bewertungsverfahren die Belastungssituation von Seen genau widerspiegelt. Für süddeutsche Seen zeigte sich auch eine sehr gute Übereinstimmung zwischen dem Referenzindex und dem von MELZER (1988) entwickelten Makrophytenindex.     «

Die vorliegende Arbeit entstand im Rahmen des vom BLfW koordinierten Forschungsvorhabens „Leitbildbezogenes Bewertungsverfahren für Makrophyten und Phytobenthos (PHYLIB)“. Ziel dieser Arbeit war es, im Teilbereich „Makrophyten in Seen“ ein deutschlandweit anwendbares Bewertungsverfahren für Gewässerstellen anhand der vorkommenden Makrophyten zur Umsetzung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) zu entwickeln. Das Bewertungsverfahren basiert auf den Ergebnissen umfangreicher Kartierungsarb...     »

The European Water Framework Directive (WFD) requires ecological monitoring and classification systems for all surface water and groundwater bodies. These systems have to consider a range of biological quality elements, supported by measurements of physico-chemistry and hydrology. Aquatic macrophytes are one of the biological quality elements relevant for the assessment of lakes. Although aquatic plants are already an important tool for indicating the trophic status of lakes, adequate indicating systems fulfilling the demands of the WFD are still missing. This thesis introduces the development of a macrophyte based assessment system that can be applied to lakes throughout Germany. The evolved system is underpinned by extensive field surveys throughout Germany, supplemented by available data of previous studies. Considered are especially lakes with an area of at least 0,5 km². With the application of Correspondence Analyses to the data of undisturbed reference sites, natural types of lake sites can be found. These types represent different plant habitats and therefore show characteristic macrophyte communities. To make it possible to assign disturbed sites as well, the types are defined by characteristics that are unaffected by human impact. Four types are distinguished by ecoregion, Ca²+ content, mixis and morphology: MTS: sites within softwater lakes of mountainous areas or Northern Germany. AK(s): sites within carbon rich lakes situated in the (foothills of the) Alps. including the subtype of extremely steep sites in Alpine lakes. TKg: sites within stratified water bodies of Northern Germany TKp: sites within polymictic water bodies of Northern Germany.For each type an own assessment system is described. Due to the high degree of natural variability among the emerged vegetation, only submerged macrophytes (hydrophytes) are used to indicate the ecological quality of lake sites. Using vegetation tables for each type, specific groups of species with ecologically similar qualities can be identified: Species group A contains taxa, dominating under reference conditions. Those taxa can be named type specific. Species showing high abundance on polluted sites are excluded. Species group B includes species with wide ecological amplitude as well as taxa indicating moderate loads. According to the extent of degradation, these taxa grow together with species of group A or C in varying proportions. Species group of C are dominant at highly disturbed sites. These taxa are rarely found under reference conditions. The assessment of lake sites results from the calculation of the so called reference index. Therefore the macrophyte abundances (P) are transformed into metrically scaled values (“quantities” = Q) using the function Q=P³. The species occurring on each site are added up over all surveyed degrees of depth. The resulting index value quantifies the deviation of the vegetation from those at reference conditions. In addition to the index, the share of specific indicators has to be considered to classify the site to one of five ecological quality classes (high, good, moderate, poor, bad) mentioned in the WFD. Finally, several examples for the application of the developed system are given and correlations between the reference index and the “Makrophytenindex” (MELZER 1988) are examined. With the example of Lake Chiemsee the possibilities for the assessment of an entire lake are discussed. The application on several Bavarian lakes proves the suitability of the assessment system for indicating ecological quality of lakes. Therefore it is an appropriate tool for the bioassessment of lakes according to the WFD.     «

The European Water Framework Directive (WFD) requires ecological monitoring and classification systems for all surface water and groundwater bodies. These systems have to consider a range of biological quality elements, supported by measurements of physico-chemistry and hydrology. Aquatic macrophytes are one of the biological quality elements relevant for the assessment of lakes. Although aquatic plants are already an important tool for indicating the trophic status of lakes, adequate indicating...     »