Thema dieser Masterarbeit ist der Einfluss des rezenten Landnutzungswandels auf das Erosionsgeschehens in einem kleinen Untersuchungsraum im semiariden Südosten Spaniens im Zeitraum von 1981 bis 2011. In diesem Zusammenhang werden die Einflussfaktoren der Bodenerosion in semiariden Regionen untersucht.
Da die Ergebnisse dieser Arbeit einen Beitrag zum Verständnis der anthropogen bedingten Bodenerosion leisten sollen, besteht das erste Ziel in der Analyse der anthropogenen Einflussfaktoren auf das Erosionsgeschehen mittels GIS-gestützter Methoden. Diese umfassen Landnutzungsveränderungen und Veränderungen des Erosionsschutzes in Form von Terrassenstrukturen. Auf eine Kartierung der Landnutzung und der Terrassenstrukturen mittels GIS-technischer Methoden, soll eine Auswertung der Landnutzungsveränderungen für die beiden Vergleichsjahre in ArcGIS erfolgen. Die graphische Darstellung der Landnutzungsveränderungen in Form von Karten soll Rückschlüsse auf räumliche Verteilungsmuster erlauben. Das zweite Ziel besteht in der Quantifizierung des Bodenabtrags der beiden Vergleichsjahre. Hierfür wird das Erosions- und Sedimentationsgeschehen für die Jahre 2011 und 1981 mittels des Erosionsmodells LAPSUS simuliert. Mittels GIS-technischer Methoden erfolgt die Aufbereitung der Inputdaten. Um den Einfluss der Landnutzungsveränderungen auf den Bodenabtrag zu bestimmen, sollen für die natürlichen Eingabeparameter konstante Werte angenommen werden.
Anhand der Ergebnisse aus der GIS-gestützten Landnutzungsanalyse und der Ergebnisse aus der Erosionsmodellierung soll abschließend die Veränderung des Bodenerosionsrisikos diskutiert werden.
Inhaltsverzeichnis
1. Einführung
1.1 Fragestellung und Zielsetzung der Arbeit
1.2 Aufbau der Arbeit
2. Bodenerosion und Landnutzungswandel
2.1 Definition von Bodenerosion
2.2 Bodenerosion durch Wasser
2.3 Erosionsschäden
2.4 Erosionsschutzmaßnahmen
2.5 Rezente Landnutzungsveränderungen und Bodenerosion
3. Das Untersuchungsgebiet
3.1 Lage des Untersuchungsgebietes
3.2 Klima
3.3 Geologie
3.4 Geomorphologie
3.5 Böden
3.6 Vegetation
3.7 Landnutzung
4. Daten und Methoden
4.1 GIS-gestützte Analyse der Landnutzung
4.1.1 Daten
4.2 Erosionsmodellierung mit LAPSUS
4.2.1 Modellauswahl und Modellbeschreibung
4.2.2 Eingabedaten und Datenaufbereitung
4.2.3 Ausgabedaten
4.2.4 Kalibrierung und Validierung
5. Ergebnisse
5.1 Ergebnisse der GIS gestützten Analyse der Landnutzung
5.1.1 Landnutzung
5.1.3 Veränderung der Hangneigung je Landnutzung
5.1.4 Terrassenstrukturen
5.2 Ergebnisse der Bodenerosionsmodellierung
5.2.1 DGM-Anpassung
5.2.2 Modellkalibrierung
5.2.3 Oberflächenabfluss
5.2.4 Bodenverlagerungsprozesse
6. Diskussion
6.1 Bewertung der DGM Anpassung
6.2 Bewertung der Eingabedaten
6.3 Bewertung der Kalibrierung
6.4 Diskussion der Bodenerosion
6.4.1 Bodenerosion je Landnutzung
6.5 Veränderungen im Erosionsgeschehen je Landnutzung
6.6 Entwicklung des Erosionsgeschehen im Untersuchungsgebiet
6.7 Vergleich der Landnutzung im Untersuchungsgebiet und in der Region
7. Zusammenfassung und Fazit
Zielsetzung & Themen
Die Arbeit untersucht den Einfluss des rezenten Landnutzungswandels auf das Erosionsgeschehen in einem semiariden Kleineinzugsgebiet in Murcia (Spanien) im Zeitraum von 1981 bis 2011 und quantifiziert diesen mittels GIS-gestützter Erosionsmodellierung.
- Analyse anthropogener Einflussfaktoren auf Bodenerosion
- GIS-gestützte Erfassung von Landnutzungsveränderungen
- Einfluss von Terrassenstrukturen auf das Erosionsrisiko
- Quantifizierung des Bodenabtrags mittels LAPSUS-Modell
Auszug aus dem Buch
2.1 Definition von Bodenerosion
Nach BLUME et al. (2010: 506) wird unter Bodenerosion „die Ablösung und der Transport von Bodenteilchen (Primärteilchen oder Aggregate) entlang der Bodenoberfläche“ verstanden. Je nach Transportmedium wird unterschieden zwischen Wasser- und Winderosion. Eine Sonderform stellt die durch anthropogene Bodenbearbeitung ausgelöste, in der englischen Literatur als tillage erosion bezeichnete, Bodenerosion dar (BLUME et al. 2010: 506).
BREBURDA & RICHTER (1998: 21) differenzieren zwischen „normaler Erosion“ und „kulturbedingter Erosion“. Bei der „normalen Erosion“ findet auf vegetationsbedeckten Flächen eine kaum messbare Verlagerung von festen Bodenanteilen durch Wind und Wasser statt, die durch Verwitterung und Bodenneubildung ausgeglichen wird.
Der wirtschaftende Mensch verschiebt dieses Gleichgewicht, indem er die schützende Vegetationsdecke beseitigt. Die natürliche Vegetation wird durch Ackerbau und Weidewirtschaft ersetzt. Freiflächen zwischen den Nutzpflanzen, nicht kontinuierlicher Vegetationsbewuchs bzw. unangepasste Weidenutzung führen bei beiden Bewirtschaftungsformen zu Bodenverlusten. In Anbetracht der weit verbreiteten ackerbaulichen Nutzung der Erdoberfläche stellt die „kulturbedingte Erosion“ ein fast erdumfassendes Phänomen dar. Bodenerosion und Landnutzungsveränderungen stehen daher in einem engen Zusammenhang. Um dem Bodenabtrag entgegenzuwirken ist ein genaues Verständnis der Faktoren, durch welche die Bodenerosionsrate beeinflusst wird, wie Niederschlag, Oberflächenabfluss, Relief und Vegetationsbedeckung, notwendig (BREBURDA & RICHTER 1998: 21; MORGAN 1999: 2).
Zusammenfassung der Kapitel
1. Einführung: Vorstellung der Problemstellung, Zielsetzung und des Aufbaus der Arbeit im Kontext der Bodenerosion in Spanien.
2. Bodenerosion und Landnutzungswandel: Definition der Erosionsprozesse sowie Erläuterung der Bedeutung von Landnutzung und Schutzmaßnahmen wie Terrassen.
3. Das Untersuchungsgebiet: Naturräumliche Einordnung des Gebiets in der Region Murcia bezüglich Klima, Geologie, Boden, Vegetation und Landnutzung.
4. Daten und Methoden: Beschreibung der Datengrundlagen (Orthophotos, DGM) und der verwendeten Methoden wie der GIS-Analyse und des LAPSUS-Erosionsmodells.
5. Ergebnisse: Präsentation der Analyse zur Landnutzung, der Hangneigung und der Modellierungsergebnisse des Bodenerosionsrisikos.
6. Diskussion: Kritische Bewertung der verwendeten Methoden, Datenquellen und Analyse der Ergebnisse zum Erosionsgeschehen.
7. Zusammenfassung und Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Einflussfaktoren und Auswirkungen des Landnutzungswandels auf das Erosionsrisiko.
Schlüsselwörter
Bodenerosion, Landnutzungswandel, GIS, Murcia, Spanien, Erosionsmodellierung, LAPSUS, Terrassenstrukturen, Oberflächenabfluss, Bodenabtrag, semiaride Region, Geomorphologie, Landbedeckung, Bodenmächtigkeit, Erosionsschutz
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es grundsätzlich in dieser Arbeit?
Die Arbeit analysiert, wie sich Veränderungen der Landnutzung in einem semiariden Gebiet im Südosten Spaniens zwischen 1981 und 2011 auf die Bodenerosion auswirken.
Welche zentralen Themenfelder behandelt die Studie?
Die zentralen Themen sind der anthropogene Einfluss auf Bodenabtragsprozesse, die Rolle von Terrassenstrukturen sowie die Anwendung von GIS-gestützten Modellen in semiariden Landschaften.
Was ist das primäre Ziel der Untersuchung?
Das Hauptziel ist die Quantifizierung des Bodenabtrags für die Jahre 1981 und 2011 unter Berücksichtigung von Landnutzungsveränderungen, um das Bodenerosionsrisiko besser bewerten zu können.
Welche wissenschaftlichen Methoden werden verwendet?
Es wird eine GIS-gestützte Landnutzungsanalyse durchgeführt und das dynamische Erosionsmodell LAPSUS zur Simulation der Landschaftsentwicklung und Sedimentationsprozesse eingesetzt.
Was steht im inhaltlichen Hauptteil im Fokus?
Der Hauptteil behandelt die naturräumliche Einordnung des Untersuchungsgebiets, die detaillierte Datenaufbereitung für das LAPSUS-Modell sowie die Präsentation und Diskussion der Erosionsergebnisse nach Landnutzungsklassen.
Welche Schlüsselbegriffe charakterisieren die Arbeit?
Wichtige Begriffe sind Bodenerosion, Landnutzungswandel, GIS-gestützte Modellierung, Terrassensysteme, Oberflächenabfluss und semiaride Ökosysteme.
Welche spezifische Rolle spielen Terrassenstrukturen in der Untersuchung?
Terrassen dienen als erosionsmindernde Maßnahmen; die Arbeit untersucht, wie deren Rückgang oder Verfall durch Flächenstilllegungen das Erosionsrisiko verändert.
Warum wird das LAPSUS-Modell zur Erosionsmodellierung herangezogen?
LAPSUS ermöglicht als dynamisches Modell die Simulation von Erosions- und Sedimentationsprozessen basierend auf spezifischen Input-Parametern wie DGM, Niederschlag und Bodeneigenschaften, um verschiedene Szenarien zu vergleichen.
- Arbeit zitieren
- Isabelle St. (Autor:in), 2015, GIS-gestützte Analyse der Landnutzungsveränderungen und des Erosionsgeschehens für ein Kleineinzugsgebiet in Murcia (Spanien), München, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/458010
