Software

Die Berechnungsroutinen des DeLFI sind durch die unterschiedlichen Metrics, Klassengrenzen und Kombinationen vergleichsweise unübersichtlich.

  • Im Site-Modul werden die Referenzfischgemeinschaften sowie die aktuellen Fischgemeinschaften als modellierte Artenlisten mit semiquanitativen Häufigkeiten eingegeben. Es gibt zwei Bewertungsvorlagen, DeLFI-Site für Seen des Norddeutschen Tieflands und DeLFI-Site für Alpine Seen.
  • Im Type-Modul für norddeutsche Seen mit Flächen zwischen 50 und 1.000 ha werden die Werte der einzelnen Metrics eingegeben. Die Metrics müssen vorher aus den Fanglisten errechnetet werden.

Für eine vereinfachte Nutzbarkeit stehen daher folgende drei Excel-Vorlagen zur Verfügung:

Die Excel-Vorlagen geben die Einzelbewertung der Metrics und die Gesamtbewertung des ökologischen Zustands aus. Es besteht die Möglichkeit, Metrics aus der Gesamtbewertung auszuschließen, was dann aber begründet werden sollte. Beispielsweise kommt es vor, dass nicht genug Individuen zur Berechnung von Größenmedianen gefangen werden.

Die Excel-Vorlagen sollten mit „Speichern unter“ immer in einer Kopie der Vorlage bearbeitet werden. VORSICHT: Mit jeder Vorlage kann nur ein See bewertet werden. Eine Kopie des Eingabeblattes in der Arbeitsmappe führt zu Rechenfehlern.

Site-Modul

Das Site-Modul wird bei norddeutschen Seen mit Flächen über 1.000 ha und bei alpinen Seen angewandt.

Zunächst wird der zu bewertende Seetyp festgelegt (im Anwendungsbeispiel der Typ TIEF). Darauf basiert eine Rahmenreferenz mit Arten und klassifizierten Häufigkeiten. Diese wird geprüft und ggf. modifiziert. Abb. 1 zeigt ein Beispiel. Im linken Bereich steht die Rahmenreferenz mit den Arten Blei (Häufigkeitsklasse 2), Ukelei (2), Güster (2) usw. In einigen Fällen wurden die Klassen für die Referenzhäufigkeit geändert, z. B. für die Arten Güster und Steinbeißer. Es erscheint ein „Nein“ in der Spalte [Rahmen?], d. h. Arten und/oder Häufigkeitsklassen entsprechen nicht der Rahmenreferenz. Auf der rechten Seite werden in der Spalte [Aktuell] die aktuellen Häufigkeitsklassen eingegeben. Im Beispiel fehlen aktuell Stint und Bitterling, die zur modellierten Referenz gehören.

Nachfolgend wird die Anwendung der Excel-Vorlagen schrittweise dargestellt.

 

Abb. 1: Excel-Vorlage für das Site-Modul, Bereich Arten der Rahmenreferenz. In Abhängigkeit vom Seetyp werden Fischarten und Referenzhäufigkeiten vorgegeben (Spalten [Art] und [Referenz]). Die Spalte [Rahmen] zeigt Arten mit „Nein“, für die die Referenz modifiziert wurde. Die aktuelle Häufigkeit wird in der Spalte [Aktuell] eingegeben.

In einem zweiten Bereich werden die See-spezifische Arten eingegeben, d.h. die Arten des Sees, die nicht Teil der Rahmenreferenz sind. Abb. 2 zeigt ein Beispiel. Die meisten Arten haben die Referenz-Häufigkeitsklasse 1. Die häufigeren Arten waren in diesem Fall schon Teil der Rahmenreferenz und werden hier nicht erneut aufgeführt. Anhand der Angaben in der Spalte [Aktuell] lässt sich erkennen, dass im Beispiel aktuell einige der Referenzarten fehlen, z.B. Dreistachliger Stichling, Gründling und Hasel.

 

Abb. 2: Excel-Vorlage für das Site-Modul, Bereich See-spezifische Arten. Die Fischarten sind nicht vorgegeben sondern werden in der Spalte [Weitere Arten] ausgewählt. Die Spalten [Referenz] und [Aktuell] beinhalten die jeweiligen Häufigkeitsklassen der Arten, [Kontrolle] zeigt doppelte Angaben.

Im Site-Modul gibt es den Modifikator „Reproduktion besetzter Arten“. Hierbei werden Arten, die besetzt werden und nicht selbstständig reproduzieren als aktuell fehlend eingestuft. In diesen Fällen erlaubt der ökologische Zustand des Gewässers keinen natürlichen Bestandsaufbau. Allerdings ist diese Modifikation eher die Ausnahme, da in den meisten Fällen eine gewisse natürliche Reproduktion stattfindet. Auf Grundlage der Eingaben der Fischarten und ggf. der Modifikation erfolgt die Berechnung der Metrics (Abb. 3). Im Beispiel finden sich einige Metrics, die auf Defizite im ökologischen Zustand hinweisen; beispielsweise fehlt aktuell eine Art, die im Referenzzustand häufig war. Im Fallbeispiel wurde die Kleine Maräne als ausschließlich besatzabhängig charakterisiert, sodass ihr Vorkommen als aktuell fehlend bewertet wird.

Abb. 3: Auswertung der Excel-Vorlage für das Site-Modul. In der Spalte [Metric] sind die Metrics aufgezeigt. Die Spalte [Referenz] zeigt den Referenzzustand, die Spalte [Aktuell] die aktuelle Ausprägung und die Spalte [Wert] die Einzelbewertung.

Auf Grundlage der Einzelbewertung der Metrics wird der EQR-Wert berechnet und die zugeordnete ökologische Zustandsklasse angegeben (Abb. 5). Im fiktiven Fallbeispiel zeigen sich die zahlreichen Abweichungen der aktuellen Fischgemeinschaft von der Referenz in einer unbefriedigenden Bewertung des ökologischen Zustands des Sees. Für Details zu den Klassengrenzen sowie zu den Berechnungsroutinen wird auf die Verfahrensbeschreibung verwiesen.

Abb. 4: Beispielhafte Bewertung des ökologischen Zustands in der Excel-Vorlage für das Site-Modul. Ausgegeben werden die Anzahl der insgesamt gewählten Metrics, die Summe der Metric-Bewertungen, ein EQR-Wert und die resultierende Zustandsklasse.


Die Software steht unter "weiterführende Literatur" zum Download bereit.

Type-Modul

Die Metrics des Type-Moduls lassen sich verschiedenen Kategorien zuordnen. Zunächst wird das Vorkommen bestimmter Arten anhand einer Artenliste bewertet. Der Einheitsfang wird als [kg/100m²Netzfläche] berechnet - der gesamte Fang in den benthischen Netzen wird in Bezug zur gesamten Fläche der benthischen Netze gesetzt. Für artspezifische Anteile von Masse oder Anzahl wird der gesamte Fang einer bestimmten Art in Bezug zum gesamten Fang aller Arten gesetzt. Für die Arten Barsch, Blei und Plötze werden die Mediane der Masse aller Individuen oberhalb einer artspezifischen Mindestmasse bewertet.

Neben den quantitativen Metrics (Einheitsfänge und artspezifische Anteile) gibt es qualitative Metrics (obligatorische Arten, Vernetzung, Reproduktion besetzter Arten). Hierbei müssen einzelne Arten, Artengruppen oder die Reproduktion bestimmter Arten nachgewiesen werden. Dazu wird geprüft, ob die Metrics anhand der Fänge mit benthischen Netzen ausreichend zu bewerten sind (beispielsweise ob der Nachweis aller obligatorischen Arten gelungen ist). Sollte das nicht der Fall sein, ist das Vorkommen von Arten bzw. ihrer Reproduktion anderweitig zu prüfen (über Ergebnisse von Untersuchungen mit Elektrofischerei, Daten der Berufs- oder Angelfischerei bzw. über den Nachweis von Jungfischen).

Die Bewertung des ökologischen Zustands von Seen mit dem Type-Modul wird anhand der Excel-Bewertungsvorlagen an einem fiktiven Beispiel erläutert. Details zu den Klassengrenzen sowie den mathematischen Verrechnungen sind der Verfahrensbeschreibung zu entnehmen und werden hier nicht dargestellt.

Im Type-Modul wird der ökologische Zustand anhand von Fischfänge in Netzbeprobungen bewertet, die mit einem typspezifischen Referenzzustand verglichen werden. Daher muss zunächst der Typ des zu bewertenden Sees festgelegt werden (polymiktisch, geschichtet oder geschichtet und tiefer als 30 m). Das geschieht im Kopfbereich der Excel-Vorlage (Abb. 5).

Abb. 5: Der Kopfbereich der Excel-Vorlage für das Type-Modul. Im Beispiel wird das Gewässer Testsee bewertet, das dem Seetyp TIEF zugeordnet wurde.

Im Anschluss werden Informationen zum Fischbestand eingegeben, die im Wesentlichen auf den Fängen mit benthischen Netzen aus einer Standardbefischung resultieren (Abb. 6).

  • Der Masse-Einheitsfang (EF Masse) berechnet als Gesamtfang in kg pro Gesamtfläche der Netze in m². Es werden immer alle benthischen Netze einer Kampagne einbezogen, auch solche unterhalb der Sprungschicht oder ohne Fänge.
  • Arteninventare mit der Angabe, ob eine Art vorhanden ist, ob sie natürlicherweise fehlt oder ob sie durch anthropogene Einflüsse verschollen ist. Zur Ermittlung der Arteninventare werden neben der Netzbefischung auch zusätzliche Daten (z.B. Elektrofischerei) und Informationen aus Fischereistatistiken oder von Anglern berücksichtigt.
  • Für ausgewählte Arten werden Masseanteile und je nach Gewässertyp auch zahlenmäßige Anteile eingegeben. Grundlage sind die zusammengefassten Fänge aller benthischen Netze einer Standardbefischungskampagne.

Für die Arten Barsch, Blei und Plötze werden die Mediane der Masse aller Individuen oberhalb einer artspezifischen Mindestmasse berechnet und angegeben. Ausgewertet werden ebenfalls die Fänge aller benthischen Netze nach EN 14757.

Im Beispiel wurden einige Arten der vorgegebenen Liste nicht in den benthischen Netzen nachgewiesen. Für Abramis ballerus (Zope) und Carassius gibelio (Giebel) entspricht das dem fiktiven Referenzzustand des Gewässers, diese Arten kommen nicht vor und kamen auch nie vor. Carassius carassius (Karausche) und Tinca tinca (Schleie) hingegen sind im Gewässer vorhanden; wurden aber nicht in den benthischen Netzen gefangen. Sie können beispielswiese durch Elektrobefischungen nachgewiesen sein. Im unteren Bereich der Liste finden sich Fischarten, die in Seen mit passierbaren Zu- und Abläufen häufiger sind. Einige dieser Arten kamen historisch im Gewässer vor, sind aber aktuell nicht mehr nachweisbar. Hiermit wird im Beispiel ein deutlicher Einfluss eines Querbauwerkes simuliert. Ganz unten im Eingabefeld wird der Median der Masse für drei Fischarten eingegeben.

Abb. 6: Bereich der Dateneingabe in der Excel-Vorlage für das Type-Modul. Oben wird der Einheitsfang WPUE eingegeben, im mittleren Bereich sind Angaben zu ausgewählten Arten sowie masse- bzw. zahlenmäßige Anteile erforderlich, im unteren Bereich wird der Median der Masse abgefragt.

Im Type-Modul gibt es einen Modifikator „Reproduktion besetzter Arte“ (ohne Abb.). Hiermit wird bei Arten, deren Vorkommen ausschließlich von Besatz abhängig ist, die aktuelle Häufigkeit auf „0“ gesetzt und die Art zählt als nicht vorhanden. Populationen ohne eigenständige Reproduktion sind nicht geeignet um Aussagen über den ökologischen Zustand des Sees zu treffen.

Auf der Basis der Eingaben wird eine Bewertung des ökologischen Zustands des Sees durchgeführt. Dabei werden die Metrics einzeln bewertet und zu einer Gesamtbewertung verrechnet (Abb. 7). Im Beispiel ergibt sich eine mäßige Bewertung, die insbesondere durch für den gewählten Seetyp hohe Anteile von Abramis brama (Blei) und anderen benthischen und benthivoren Arten zustande kommt. In der Excel-Vorlage wird auch der optionale Metric Vernetzung dargestellt, der das Vorkommen der Fließgewässer-affinen Arten bewertet. Dieser Metric ist jedoch in der Erprobungsphase und sollte vorerst nicht in die Bewertung einfließen.

Abb. 7: Beispiel für den Ausgabebereich der Excel-Vorlage für das Type-Modul mit der Einzelbewertung der Metrics und der Möglichkeit zur Abwahl (oben) sowie Gesamtbewertung mit Anzahl der gewählten Metrics, Summe der Metric-Bewertungen und der daraus resultierenden Zustandsklasse.