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BITÖK
Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung |
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Anwendungen der Komplexitätstheorie in der ÖkosystemforschungBITÖK-D 3Von 01/1998 bis 12/2000Projektleiter: Michael Hauhs Mitarbeiter: Holger Lange Bewilligung: 0339476 C Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Ökosystemen bei veränderter Umwelt
0339476 C Zwischenbericht 1999 In diesem Projekt werden Datenreihen, die das Ökosystem auf der Skala des Wassereinzugsgebietes beschreiben sollen, mit informations- und komplexitätstheoretischen sowie allgemein nichtlinearen Methoden analysiert. Dabei steht die Frage der Modellierbarkeit der Systeme im Vordergrund. Daher soll die in den Eintrags- und Austragsgrössen enthaltene Information quantifiziert und verglichen werden, und zwar entweder für verschiedene Grössen innerhalb eines Gebietes oder für gleichartige Grössen aus verschiedenen Gebieten. Das Verhältnis von Information und Komplexität sowie die jeweils gefundenen zeitlichen Strukturen beschreiben die Grenze der "Verstehbarkeit" der Systeme, im Sinne einer Identifizierbarkeit interner Vorgänge aus den vorliegenden externen Beobachtungen. Dabei zeigt sich eine charakteristische Abnahme des Informationsgehaltes beim Transfer des Signals durch das System; der informationsreiche, nahezu zufällige Input wird in ein vergleichsweise glattes, erheblich informationsärmeres Signal verwandelt. Die Wirkung des Ökosystems auf seine Umgebung in dieser Perspektive ist also die eines nichtlinearen Filters. Die nichtlinearen Methoden haben ausserdem das Potential gezeigt, sehr geringe Unterschiede zwischen Gebieten oder innerhalb eines Datensatzes aufzuspüren, die weit über die Identifikation von Trends oder Periodizitäten hinausgehen. Der Fokus lag bei den Datensätzen auf Wasserflüssen, hydrochemischen sowie atmosphärischen Variablen. Die Methodik ist allerdings, abhängig von Qualität und insbesondere Länge der Daten, universell einsetzbar. Ein weiterer Aspekt des Projektes ist die Untersuchung räumlicher Zusammenhänge von mehrdimensionalen Merkmalen von Waldbeständen mit nichtlinearen Methoden aus der Punktfeldstatistik. Damit soll die Musterausprägung als Konsequenz des Wechselspiels von Bestandesdynamik und Bewirtschaftungstechniken statistisch-quantitativ erfasst werden. Der Fokus liegt dabei auf der Plot-Ebene.Publikationsliste dieses Projekts
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