Biodiversität ist aktuell ein wichtiges Thema und steht im Zentrum vieler Forschungsschwerpunkte, da sie die Lebensgrundlage für den Menschen darstellt. So ist beispielsweise die Nahrungsversorgung abhängig von einem vielfältigen Genpool verschiedener Pflanzen- und Bestäuberarten, eine Vielzahl verschiedener Organismen ist für die Reinigung von Luft, Wasser und Boden verantwortlich und noch viele weitere Ökosystemdienstleistungen hängen von der Artenvielfalt auf unserem Planeten ab. Ein Werkzeug zur Erfassung der Biodiversität sind Citizen-Science-Plattformen wie iNaturalist. In dieser Arbeit werden deren Vor- und Nachteile gegenüber professionellen Kartierungen abgewogen. Der Fokus liegt hierbei auf der Vielfalt der Gefäßpflanzen und Moose im Botanischen Garten Ulm im Vergleich zu Baden-Württemberg. Es wird untersucht, in welchem Ausmaß die auf Citizen-Science basierenden iNaturalist-Daten aus dem Botanischen Garten die tatsächliche Verbreitung von Pflanzenarten in Baden-Württemberg wiedergeben. Zudem wird am Beispiel des Botanischen Gartens der Universität Ulm die generelle Rolle botanischer Gärten für die Biodiversität beleuchtet.
Die Ergebnisse zeigen eine große Beteiligung der Bevölkerung an Citizen-Science-Projekten, was für die Plattform als Vermittler von Umweltbildung und Begeisterung für die Natur spricht. Die aufgenommenen Biodiversitätsdaten beinhalten jedoch eine Verzerrung, da auffällige Arten deutlich häufiger aufgenommen werden als unscheinbare. Auch bei sehr artenreichen Gattungen fällt die genaue Spezifizierung über Apps oft schwer, sodass die durch Fachleute vorgenommene Kartierung ein realitätsgetreueres Bild der Flora abgibt. Das lässt darauf schließen, dass iNaturalist zwar einen guten Überblick über die vorhandenen Arten verschaffen kann, jedoch kein akkurates Bild der wahren Biodiversität und insbesondere der quantitativen Verteilung der Arten bietet.
Außerdem wird deutlich, dass Botanischen Gärten eine enorme Bedeutung als Refugium auch für seltene und bedrohte Arten zukommt. Allerdings können nicht alle Biotoptypen, Standortverhältnisse und Klimabedingungen abgedeckt werden, sodass beispielsweise Moorpflanzen im Botanischen Garten Ulm fehlen.
Inhaltsverzeichnis
- Zusammenfassung
- 1. Einleitung
- 2. Material und Methoden
- 3. Ergebnisse
- 3.1. Analyse auf Familienebene
- 3.2. Analyse auf Gattungsebene
- 3.3. Analyse auf Artebene
- 4. Diskussion
- 4.1. Analyse auf Familienebene
- 4.2. Analyse auf Gattungsebene
- 4.3. Analyse auf Artebene
- 4.4. Beurteilung von Citizen-Science als Forschungswerkzeug
- 4.5. Bedeutung botanischer Gärten für die Biodiversität
- 5. Literatur
- 6. Danksagung
- 7. Anhang
Zielsetzung & Themen
Diese Arbeit widmet sich dem Vergleich der pflanzlichen Biodiversität von Wildpflanzen, insbesondere Gefäßpflanzen und Moosen, zwischen dem Botanischen Garten der Universität Ulm und dem Bundesland Baden-Württemberg, basierend auf Citizen-Science-Daten der iNaturalist-Plattform. Das primäre Ziel ist es, die Diskrepanzen in den erfassten Artenzahlen zu ergründen, Gründe für das Fehlen bestimmter Taxa im Botanischen Garten zu identifizieren und mögliche Maßnahmen zur Steigerung der lokalen Artenvielfalt aufzuzeigen. Zudem wird die allgemeine Rolle botanischer Gärten für die Biodiversität beleuchtet und Citizen Science als Forschungswerkzeug bewertet.
- Vergleich der Artenvielfalt von Gefäßpflanzen und Moosen zwischen dem Botanischen Garten Ulm und Baden-Württemberg mittels Citizen-Science-Daten.
- Analyse der Vor- und Nachteile von Citizen-Science-Plattformen wie iNaturalist für die Datenerfassung der Biodiversität.
- Identifizierung von im Botanischen Garten Ulm fehlenden, aber in Baden-Württemberg vorkommenden Pflanzenfamilien, Gattungen und Arten.
- Entwicklung von Vorschlägen zur Erhöhung der Artenvielfalt im Botanischen Garten durch gezielte Habitatgestaltung und Maßnahmen.
- Beleuchtung der generellen Bedeutung botanischer Gärten für Umweltbildung, Artenschutz und Biodiversitätserhaltung.
Auszug aus dem Buch
1. Einleitung
Biodiversität bezeichnet die Vielfalt des Lebens auf Ebene von Ökosystemen, Lebensräumen und Arten, sowie die genetische Diversität. Sie ist unsere Lebensgrundlage, da sie essentiell für die Erbringung zahlreicher elementarer Ökosystemdienstleistungen ist. Als Beispiele seien hier nur die Regulation von Klima und Stoffkreisläufen, die Produktion von Nahrungsmitteln, die Reinigung von Luft und Wasser oder die Funktion als kulturelle Inspiration oder in wissenschaftlichen Belangen. Bedrohungen wie das globale Artensterben infolge von Klimawandel, Flächennutzung und Verschmutzung durch den Menschen gefährden all diese bedeutenden Leistungen (Wittig & Niekisch, 2014). Deshalb ist die Erfassung des aktuellen Artenbestands wichtig, um langfristige Trends zu erkennen und gegebenenfalls rechtzeitig Maßnahmen gegen den Rückgang einzelner Taxa ergreifen zu können.
Hierbei kann Citizen-Science eine wertvolle Rolle einnehmen (Fraisl et al., 2022). Auch bekannt als Bürgerwissenschaft erlaubt diese Methode der breiten Bevölkerung die Teilnahme an Wissenschaft. Es geht darum, Arten zu beobachten und die Sichtungen zu melden, damit die Daten in eine Datenbank eingespeist werden und zu Forschungszwecken genutzt werden können. Ziel ist neben der Datenerhebung auch die Sensibilisierung der Öffentlichkeit für ökologische Themen und die Vermittlung von Artenkenntnis durch KI-gestützte Artvorschläge. Solche Programme werden auch immer häufiger im Rahmen von Umweltbildungsveranstaltungen genutzt, um gerade für Kinder und Jugendliche einen spannenden Anreiz zur Erkundung der Natur zu bieten (A. Richter et al., 2016).
Während man globale Hotspots der Artenvielfalt besonders in tropischen Regenwäldern und marinen Gebieten findet (Barthlott et al., 1999), sind auch unsere heimische Flora und Fauna sehr divers (Haeupler, 1997). Unsere lokale Biodiversität ist geprägt von einer strukturreichen Kulturlandschaft, gerade in Süddeutschland gekennzeichnet durch eine kleinparzellige Landwirtschaft durchzogen von Städten und Siedlungen, mehr oder weniger wildnisnahen Schutzgebieten und Wäldern. Die abwechslungsreichen geologischen und klimatischen Bedingungen in Baden-Württemberg führen zu vielfältigen Großlandschaften wie dem Schwarzwald, der Oberrheinebene oder der Schwäbischen Alb. Entsprechend vielgestaltig ist auch die Tier- und Pflanzenwelt des Landes. Verschiedene Lebensraumtypen wie Trockenrasen, Kalkmagerrasen, naturnahe Fließgewässer, Moore (Abbildung 1) und viele weitere beherbergen eine Vielzahl von Arten (Ministerium für Ernährung, Ländlichen Raum und Verbraucherschutz Baden-Württemberg, 2025; Senck et al., 2025). Beispielsweise ist die auf Kalkgestein aus der Zeit des Jura gründende Schwäbische Alb dominiert von Wäldern, Wiesen, Wacholderheiden und Felsabbrüchen, aber auch von Streuobstflächen, Weinanbaugebieten und Ackerland (Landesamt für Geologie, Rohstoffe und Bergbau, 2011), (Geyer et al., 2011), (Rupp, 2025). Das Mittelgebirge weist stellenweise eine subalpine Vegetation vor, beispielsweise mit Silber- und Golddistel (Carlina acaulis und Carlina vulgaris). Auch die Kalkfelsen-Flora mit Arten wie Scharfem Mauerpfeffer (Sedum acre) und Gewöhnlichem Sonnenröschen (Helianthemum nummularium) ist charakteristisch für die Schwäbische Alb, ebenso wie die Orchideen der Kalkmagerrasen, zum Beispiel das Rote Waldvöglein (Cephalanthera rubra) (Abbildung 2) (Künkele & Schilling, 2003), (Künkele, 2006), (Müller, 2011).
Diese Arbeit analysiert die Diversität der wildvorkommenden Gefäßpflanzen und Moose im Botanischen Garten der Universität Ulm im Vergleich zu der Vielfalt in Baden-Württemberg auf Grundlage von iNaturalist-Datensätzen. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf den im Botanischen Garten nicht beobachteten Arten, die grundsätzlich in Baden-Württemberg vorkommen.
Zusammenfassung der Kapitel
Zusammenfassung: Dieser Abschnitt betont die fundamentale Rolle der Biodiversität als Lebensgrundlage und führt Citizen-Science-Plattformen wie iNaturalist als ein Mittel zur Erfassung der Artenvielfalt ein, wobei deren Vor- und Nachteile sowie die spezielle Rolle botanischer Gärten beleuchtet werden.
Einleitung: Das Kapitel erläutert die Definition und die ökologische Bedeutung der Biodiversität, die Bedrohungen durch Umweltveränderungen und die potenziell wertvolle Rolle von Citizen Science bei der Datenerhebung und Öffentlichkeitsarbeit, fokussiert auf die Flora Baden-Württembergs.
Material und Methoden: Hier werden die Erhebung der Citizen-Science-Daten über iNaturalist, die spezifischen Untersuchungsflächen (Botanischer Garten Ulm und Baden-Württemberg) sowie die angewandten Analysemethoden auf taxonomischen Ebenen (Familien-, Gattungs- und Artebene) detailliert beschrieben.
Ergebnisse: Das Kapitel präsentiert quantitative Daten zu Pflanzenarten und Beobachtungen aus dem Botanischen Garten und Baden-Württemberg, gegliedert nach taxonomischer Ebene, und hebt die häufigsten sowie die im Botanischen Garten fehlenden Taxa hervor.
Diskussion: In diesem Kapitel werden die Ergebnisse interpretiert, wobei die Gründe für die beobachteten Artenzahlen und das Fehlen bestimmter Arten im Botanischen Garten im Vergleich zu Baden-Württemberg analysiert und die Stärken und Schwächen von Citizen Science als Forschungswerkzeug diskutiert werden. Zudem wird die Bedeutung botanischer Gärten für die Biodiversität hervorgehoben.
Literatur: Dieses Kapitel listet alle wissenschaftlichen Quellen und Referenzen auf, die in der Arbeit zitiert wurden.
Danksagung: Die Autorin bedankt sich bei ihrem Betreuer, den iNaturalist-Nutzern sowie Kommilitonen, Freunden und Familie für deren Unterstützung während der Erstellung der Bachelorarbeit.
Anhang: Dieser Abschnitt enthält umfangreiche Tabellen, die detaillierte Listen der im Botanischen Garten und in Baden-Württemberg gemeldeten Arten nach Familie, Gattung und Artnamen sowie die Anzahl der Beobachtungen auflisten.
Schlüsselwörter
Biodiversität, Citizen Science, iNaturalist, Botanischer Garten Ulm, Baden-Württemberg, Wildpflanzen, Moose, Artenvielfalt, Ökosystemdienstleistungen, Habitatvielfalt, Artenschutz, Umweltbildung, Taxonomie, Forschungsqualität, Pflanzenkartierung.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit vergleicht die Artenvielfalt von Wildpflanzen und Moosen im Botanischen Garten Ulm mit der Flora in ganz Baden-Württemberg, basierend auf Daten der Citizen-Science-Plattform iNaturalist, und analysiert die Ursachen für beobachtete Unterschiede.
Was sind die zentralen Themenfelder?
Zentrale Themenfelder sind Biodiversität, Citizen Science, iNaturalist-Datenanalyse, die Pflanzenwelt des Botanischen Gartens Ulm, die Flora Baden-Württembergs sowie die Bedeutung botanischer Gärten für Artenschutz und Umweltbildung.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das primäre Ziel ist es, herauszufinden, inwiefern iNaturalist-Daten die tatsächliche Pflanzenverbreitung widerspiegeln, welche Arten im Botanischen Garten fehlen und wie dessen Biodiversität durch gezielte Maßnahmen erhöht werden kann, sowie die Rolle botanischer Gärten zu beleuchten.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Die Arbeit basiert auf der Analyse von Citizen-Science-Daten, die über die Plattform iNaturalist gesammelt wurden, und vergleicht diese mit professionellen Kartierungsdaten, um ökologische Muster und Diskrepanzen zu untersuchen.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Im Hauptteil werden die gesammelten Daten auf Familien-, Gattungs- und Artebene analysiert, um die Vielfalt im Botanischen Garten im Vergleich zu Baden-Württemberg darzustellen und die Ergebnisse im Hinblick auf mögliche Ursachen für fehlende Arten sowie die Aussagekraft von Citizen Science zu diskutieren.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird charakterisiert durch Schlüsselwörter wie Biodiversität, Citizen Science, iNaturalist, Botanischer Garten Ulm, Baden-Württemberg, Wildpflanzen, Artenvielfalt und Artenschutz.
Warum weist der Botanische Garten Ulm trotz seiner begrenzten Fläche eine vergleichsweise hohe Biodiversität auf?
Die hohe Biodiversität im Botanischen Garten Ulm ist auf die ausgeprägte Habitatvielfalt zurückzuführen, die auf engem Raum teilweise künstlich geschaffen wurde und somit ideale Lebensbedingungen für zahlreiche Arten bietet, die sonst in Städten selten vorkommen würden.
Wie beeinflussen die Beobachtungspräferenzen der Citizen-Science-Nutzer die erfassten Daten?
iNaturalist-Nutzer neigen dazu, auffällige Arten mit großen, farbigen Blüten häufiger zu fotografieren und zu melden. Unscheinbare oder schwer bestimmbare Arten, wie Gräser oder Moose, werden seltener erfasst, was zu einer Verzerrung der Daten und einem unvollständigen Bild der tatsächlichen Biodiversität führen kann.
Welche Rolle spielen Mykorrhiza-Pilze für das Vorkommen von Orchideen und warum fehlen diese oft in Botanischen Gärten?
Orchideen benötigen spezifische Mykorrhiza-Pilze im Boden für ihre Keimung und ihr Überleben. Das Fehlen dieser spezialisierten Pilze und der spezifischen Standortbedingungen (z.B. kalkreiche Magerrasen) im Botanischen Garten, der nicht alle natürlichen Habitate abbilden kann, erschwert ihr Vorkommen.
Welche konkreten Maßnahmen könnten ergriffen werden, um die Artenvielfalt im Botanischen Garten Ulm zu steigern?
Maßnahmen könnten die Anlage von Halbtrockenrasen oder Magerrasen durch Abmagerung des Bodens und Einbringung gebietsheimischen Saatguts umfassen, die Etablierung von Wacholderheiden, Trockenmauern, feuchten Fels- oder Steinformationen für Moose sowie die Anlage größerer Gewässer für Wasserpflanzen.
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- Anna-Lena Riegger (Author), 2025, Artenvielfalt vom Garten bis zur Grenze. Ein Vergleich von Citizen-Science-Daten zu Wildpflanzen aus dem Botanischen Garten Ulm und Baden-Württemberg, Munich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/1669846
