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Whitmarsh, D., Voit, E. O., Balthis, W. L., & Holser, R. A. (1991). A spreadsheet model of renewable resource exploitation – Hierarchical Monte Carlo modeling with S-distributions: Concepts and illustrative analysis of mercury contamination in king mackerel.
Zusammenfassung: Increasing numbers of students now study natural resource and environmental economics at undergraduate level, and this interest in the subject has been matched by a corresponding expansion in the number of textbooks and other learning material available for use. Unfortunately one very important aspect of natural resource economics which is often not adequately dealt with in the undergraduate literature concerns the question of dynamics: how rapidly will a resource become exploited, and what time path will it follow? These issues are particularly relevant to the management of renewable resources such as fish stocks whose survival depends on factors such as the rate of entry and exit by the exploiting firms, and the ability of the resource to recover from the effects of intense harvesting. The fault of most textbooks stems not from a failure to cover the question of dynamics, but rather that the treatment is often too advanced or mathematical for the majority of students. Computers can make a useful contribution to our understanding of the dynamics of natural resource exploitation, and in this example the case of marine commercial fishery exploited under 'open-access' conditions is considered. The quantitative assessment of environmental contaminants is a complex process. It involves nonlinear models and the characterization of variables, factors, and parameters that are distributed and dependent each other. Assessments based on point estimates are easy to perform, but since they are unreliable, Monte Carlo simulations have become a standard procedure. Simulations pose two challenges: They require the numerical characterization of parameter distributions and they do not account for dependencies between parameters. This paper offers strategies for dealing with both challenges. The first part discusses the characterization of data with the S-distribution. This distribution offers several advantages, which include simplicity of numerical analysis, flexibility in shape, and easy computation of quantiles. The second part outlines how the S-distribution can be used for hierarchical Monte Carlo simulations. In these simulations the selection of parameter values occurs sequentially, and each choice depends on the parameter values selected before. The method is illustrated with preliminary simulation analyses that are concerned with mercury contamination in king mackerel (Scomberomorus cavalla). It is demonstrated that the results of such hierarchical simulations are generally different from those of traditional Monte Carlo simulations.
Schlüsselwörter: Renewable-resources; Mathematical-models; Natural-resources; Economics-; Dynamic-analysis, Environmental-economics, Monte-Carlo-method; simulation-; numerical-analysis; mercury-; bioaccumulation-; fish-; quantitative-analysis; statistical-models; data-processing; pollution-effects; mathematical-models; scomberomorus-cavalla, S-distributions
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Kaiser, M. S. (1991). Statistical models for limiting factors in ecology.
Zusammenfassung: For several decades, aquatic ecologists have debated differing viewpoints on the factors that control ecosystem productivity. Much of the controversy centers on the interpretation of empirical relationships between factors that limit the amount of energy transferred among trophic levels in aquatic ecosystems. The primary statistical tool used has been regression analysis, but such models often fail to explain a substantial portion of the variability observed. The suggestion has been made in the literature of aquatic ecology that regression models may be inappropriate, and that limiting factors may be better related to the maximum rather than mean response. Statistical models that account for the large variability in relationships between limiting factors and response variables at higher trophic levels and shift the focus from description of expected values to description of upper boundaries have not been developed. The goal of this project was to develop statistical models for the relationships between limiting factors and the maximum output of biological processes. A number of models may be formulated, one of the primary being Y sub(i) – gamma x sub(i)U sub(i) + sigma epsilon sub(i), where gamma > 0, U sub(i) similar to iid Beta ( alpha , beta ), the x's are considered fixed values on the real line, and the error terms, epsilon sub(i), are centered iid random variables. This model describes a triangular array of points lying between zero and a straight line with positive slope, a data pattern seen numerous times in the ecological literature. The response variable Y is an identifiable mixture of the random variable U, with the model representing a situation in which Y is observed but U is unobserved. Maximum likelihood estimates for the parameters ( alpha , beta , gamma , sigma ) may be computed using the EM algorithm. Estimation is based on maximization of the expected full-data likelihood where the expectation is taken with respect to the conditional density of U given Y. A portion of the dissertation is devoted to the confirmation of asymptotic properties as the response variable, Y sub(i)'s, are not identically distributed. A set of conditions depending on the identically distributed error terms is given for consistency and asymptotic normality of MLE's. The model specific conditions are met by a number of error densities. (DBO)
Schlüsselwörter: biological-production; energy-transfer; trophic-levels; aquatic-environment; statistical-analysis; limiting-factors; ecosystems-; ecology-
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Steinmann, P. (1936). Die FISCHE der Schweiz. Aarau (CH): Vlg. H.R. Sauerländer & Co.
Zusammenfassung: Die wichtigsten Tatsachen aus dem Leben der Fische. Die wichtigsten Unterscheidungsmerkmale unserer heimischen Fische. Bestimmungsschlüssel der schweizerischen Fische nach Ordnungen, Familien, Gattungen und Arten. Über die geographische Verbreitung der schweizerischen Fische. Von der Fischereigesetzgebung in der Schweiz. Wirtschaftskunde der schweiz. Fischerei. Bildertafeln der schweiz. Fische mit Kurztext (45). Bibliographie der schweiz. Fischkunde (seit 1900). Register)
Schlüsselwörter: Fisch, Verbreitung, Schweiz, Vorkommen
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Reinartz, R., & Bohl, E. (2007). Auswirkungen der Gewässererwärmung auf die Physiologie und Ökologie der Süßwasserfische Bayerns – Literaturstudie. Wielenbach: Bayerisches Umweltamt für Umwelt.
Zusammenfassung: Die vorliegende Literaturstudie, die im Auftrag des LFU Bayern durchgeführt wurde, beschäftigt sich mit den Auswirkungen einer Temperaturerhöhung auf die Fische und
Fischbestände Bayerns. Dabei wurde, auf der Grundlage zumeist wissenschaftlicher Literatur, das Thermalregime natürlicher Gewässer, die Bedeutung der Temperatur als grundlegender Umweltfaktor für die Fische und die potentiellen und tatsächlichen Auswirkungen von Temperaturveränderungen auf die Fische und Fischbestände Bayerns dargestellt und diskutiert, sowie Vorschläge zu weiterführenden Untersuchungen und Maßnahmen gemacht. Schlüsselwörter: Fisch, Temperatur, Optimum, Letal
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Spindler, T. (1997). Fischfauna in Österreich – Ökologie – Gefährdung – Bioindikation – Fischerei – Gesetzgebung. Monographien, 87. Wien: Umweltbundesamt.
Zusammenfassung: Die vorliegende Fischstudie stellt die notwendig gewordene überarbeitete Auflage der ersten, österreichweiten Situationsanalyse für eine der am stärksten bedrohten Artengruppen dar. Neben einer bloßen Auflistung aller in Österreich lebenden Fischarten (einheimische, exotische und ausgestorbene) werden deren Verbreitung und ökologische Charakteristik, der Gefährdungsstatus und die Gefährdungsursachen sowie die fischereiliche Nutzung und deren gesetzliche Regelung eingehend diskutiert.
Nach heutigem Wissensstand leben in den heimischen Gewässern insgesamt 74 Fischarten (inklusive 2 Neunaugenarten, Renken wurden nur einmal als Artengruppe gezählt). Davon gelten 15 Arten als nicht autochthon (ursprünglich), das heißt, sie wurden eingebürgert bzw. deren Bestände sind nur durch regelmäßigen künstlichen Besatz aufrecht zu erhalten. 5 Arten (Hausen, Sternhausen, Waxdick, Glattdick und Semling) sind in Österreich ausgestorben. Die Anzahl der rezenten, autochthonen Neunaugen- und Fischarten beträgt daher insgesamt 59 Arten oder rund 92 % der ursprünglichen heimischen Fauna. So erfreulich es ist, daß noch ein sehr großer Teil des ursprünglichen Artenspektrums in Österreich existiert, so dramatisch ist es um die Bestandsentwicklung bestimmt: 43 Arten (72 %) werden bereits in der Roten Liste gefährdeter Tierarten geführt. 10 Arten sind “akut vom Aussterben bedroht”, 7 “stark gefährdet”, 11 “gefährdet”, 6 “potentiell gefährdet” 7 "mit Sicherheit gefährdet“, aber der Gefährdungsstatus ”unklar" und 2 Arten sind nicht zuordenbar. Die Gefährdungsursachen der heimischen Fischfauna können zum überwiegenden Teil auf die anthropogenen Veränderungen der Lebensräume – also der Gewässer – zurückgeführt werden. Neben dem Aspekt der Abwasserbelastung, die aber in den letzten Jahren wesentlich verringert wurde, sind Regulierungsmaßnahmen des Wasserbaues und der Wildbach- und Lawinenverbauung, Wasserkraftnutzung, Stauhaltung, Schwellbetrieb, Geschieberückhalt und Geschiebebaggerungen, Schiffahrt und schiffahrtstechnische Maßnahmen und die unterschiedlichen Freizeitnutzungen der Gewässer die Hauptfaktoren, die zur heutigen Gefährdungssituation geführt haben. Da die Fische auf die verschiedenartigsten Umwelteinflüsse sehr sensibel reagieren, werden sie auch in zunehmendem Maße als Bioindikatoren verwendet. Hervorzuheben ist besonders ihre Fähigkeit, Schadstoffe zu akkumulieren, bzw. durch ihr Vorhandensein oder Fehlen in einem Gewässer ganz entscheidende Hinweise auf die ökologische Funktionsfähigkeit ganzer Gewässersystem(abschnitt)e geben zu können. Der Verwendung von Fischen als Bioindikatoren in Österreich ist daher ein eigenes Kapitel gewidmet. Neben diesem faunistisch-ökologischen Teil der Studie wird die Fischerei in Österreich behandelt. In der Darstellung der historischen Entwicklung der Fischerei ist die Donaufischerei, die im Mittelalter durch die Hausenfänge (Hausen sind bis 7 m lange Störfische) ihre Hochblüte erlebte, von besonderem Interesse. Daneben wird das gesamte Spektrum der heutigen Fischerei beleuchtet. Da die Berufsfischerei fast zum Erliegen gekommen ist, nimmt die Freizeitfischerei breiten Raum ein. In Österreich gibt es zurzeit ungefähr 200.000 aktive Fischer. Das Potential der Angelfischer liegt aber weit höher und umfaßt weitere 300.000-400.000 Personen. Besonders in Niederösterreich ist ein enormer Anstieg der Angler zu verzeichnen. Der jährliche Ausfang an Fischen aus heimischen Gewässern durch die Angelfischerei liegt bei rund 1.000 Tonnen, durch die Wirtschaftsfischerei bei rund 480 Tonnen. Demgegenüber steht ein Fischbesatz von rund 1.200 Tonnen aus heimischen Zuchtanlagen, zuzüglich einer nicht genau bekannten Menge an Importfischen. Die Fischereigesetze der einzelnen Bundesländer sind sehr heterogen. Es werden daher abschließend einige wesentliche Punkte mit aus ökologischer Sicht dringendem Handlungsbedarf aufgezeigt. Schlüsselwörter: Fisch, Kartierung, Österreich
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Zbinden, S., Pilotto, J. - D., & Durouvenoz, V. (2004). Biologie, Gefährdung und Schutz der Groppe (Cottus gobio) in der Schweiz. Mitteilungen zur Fischerei, 77. Bern: Bundesamt für Umwelt, Wald und Landschaft (BUWAL).
Zusammenfassung: Die Groppe (Cottus gobio) ist in der Schweiz der einzige Vertreter aus der Familie der Cottidae. Dieser Kleinfisch lebt hauptsächlich in Forellenbächen, seltener in Seen. Die Groppe ist bodenorientiert, besitzt keine Schwimmblase und ernährt sich von Invertebraten.
Der Eintritt in die Geschlechtsreife sowie die Laichzeit sind je nach Gewässer unterschiedlich. Zur Vollendung des Lebenszyklus benötigt die Groppe auf engem Lebensraum ein Mosaik verschiedener Habitatstrukturen. Die Groppe wird durch folgende Faktoren bedroht: Lebensraumveränderungen, Wanderhindernisse verschiedener Art und Gewässerbelastungen durch Stoffe, deren Auswirkungen teilweise noch unbekannt sind. Die wichtigsten Schutzmassnahmen bestehen in der Revitalisierung von stark verbauten Fliessgewässern, der Entfernung oder Sanierung von Wanderhindernissen sowie in der Bekämpfung der Gewässerverschmutzung. Schlüsselwörter: Fisch, Groppe, Cottus gobio, Gefährdung, Verbreitung, Schweiz, Nahrung, Kartierung
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Dujmic, A. (1997). Der vernachlässigte Edelfisch: die Äsche: Status, Verbreitung, Biologie, Ökologie und Fang. Wien: Facultas Universitätsverlag.
Zusammenfassung: Die europaeische Aesche – in klaren, schnellfliessenden, kuehlen und sauerstoffreichen Gewaessern lebend – ist selten geworden. Hauptursache hierfuer sind menschliche Eingriffe wie Flussregulierungen, Bau von Stauwerken und Belastung der Gewaesser mit Verunreinigungen. Verf. fasst in vorliegendem Band das in der Literatur bekannte Wissen ueber Systematik, Taxonomie, Verbreitung, Habitansprueche, Ernaehrung, Wachstum, Fortpflanzung, Lebenszyklus und Fang der Aesche zusammen und gibt Informationen ueber deren Gefaehrdung und notwendige Schutzmassnahmen. Ziel ist es, die notwendigen Daten fuer ein erfolgreiches Management bereitzustellen sowie eine breitere Oeffentlichkeit mit der Aesche vertraut zu machen und so einen Beitrag zu ihrer Erhaltung zu leisten.
Schlüsselwörter: Fisch, Äsche, Thymallus thymallus, Biologie, Fortpflanzung, Wachstum, Systematik
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Schnell, J. (1978). Untersuchungen zu gewässerökologischen Auswirkungen von Kraftwerksschwellbetrieb auf eine Fließstrecke, dargestellt anhand des Naturschutzgebietes Litzauer Schleife am Lech. Diploma thesis, Humboldt-Universität, Berlin.
Zusammenfassung: Das Naturschutzgebiet Litzauer Schleife umfasst auf bundesdeutscher Seite eine der
letzten, strukturell noch überwiegend natürlichen, längeren Fließstrecken des ansonsten weitgehend eingestauten Lechs. Durch eine anthropogen bedingt intermittierende Abflusssteuerung, die sich zur Abdeckung von Stromspitzenbedarfszeiten im wesentlichen nach ökonomischen Vorgaben richtet, werden bis zu zweimal täglich unnatürlich hohe und rasche Abflussveränderungen generiert, welche als Schwell- oder auch Schwallbetrieb bezeichnet werden. Der Schwellbetrieb führt in der Fließstrecke zu starken Wasserstands – und Breitenschwankungen sowie veränderten Strömungsgeschwindigkeiten. Dadurch wird der Lech weitestgehend von seiner natürlichen Abflussdynamik entkoppelt. Die täglichen Verhältnisse von Schwall (hohe Abflussphase, bis maximal 160 m³/s über das gesamte Kalenderjahr) zu Sunk (niedrige Abflussphase, im Sommer minimal 20 m³/s, im Winter minimal 10 m³/s) erreichen maximal 8:1 im Sommer- und 16:1 im Winterhalbjahr. Weite Gewässerbereiche, v.a. flache Litoralstrukturen, fallen aufgrund der alternierenden Abflussmengen regelmäßig trocken. Solche Flächen sind für die Mehrheit der standorttypischen aquatischen Bewohner kaum noch nutzbar. Durch die Untersuchungen konnten in diesen Wasserwechselzonen infolge der Schwankungen eine deutlich reduzierte Biomasse an Makroinvertebraten nachgewiesen werden. Somit ist auch von einem funktionalen Verlust solcher Areale als Nahrungs- und Aufwuchshabitat, besonders für Jungfische, auszugehen. Gezielte Befischungen dieser Wasserwechselzonen bei hohen Abflüssen erbrachten an als Fischstandort potentiell geeigneten Plätzen keinen einzigen Fisch. Bei niedrigem Abfluss waren an den selben Flussabschnitten in gleichen Wassertiefen nachweislich Tiere vorhanden. Im verbleibenden Restwasserbett kommt es bei Schwallabfluss zu einer erhöhten hydraulischen Belastung im Bereich der Tiefenrinne. Die Untersuchungen zeigten in Verbindung dazu einen Trend zum Rückgang der Algen- und Makrozoobenthos- Biomasse in Richtung Strommitte. Folglich sind wahrscheinlich auch weite Sohlbereiche in der Tiefenrinne in ihrer Funktion als Nahrungshabitat für Fische aufgrund des Schwellbetrieb in erheblichem Maße beeinträchtigt. Der Fischbestand lag deutlich unter dem Potential, das aufgrund des Strukturreichtums der Litzauer Schleife möglich gewesen wäre. Ein erhöhter Anteil an Räubern war auffällig. Offensichtlich wird der Fresserfolg durch den erzwungenen Standortwechsel potentieller Beutefische sowie die Erhöhung der Fischkonzentration durch schrumpfende Wasservolumina für interne wie externe Prädatoren begünstigt. Zudem waren bei der Leitfischart Äsche Beeinträchtigungen hinsichtlich des Altersaufbaus festzustellen, die auf eine Bestandsüberalterung hindeuten. Eine Retrospektive auf die Abflusssteuerungen während der Reproduktionsphasen der vier letzten Äschenjahrgänge unterstützt die Annahme, dass die empfindlichen Eier sowie Brut stark negativ in ihrer Entwicklung beeinträchtigt wurden. Einige standorttypische Fischarten waren nur in sehr geringen Beständen vorhanden oder nicht nachweisbar. Bezüglich der Abflusssteuerung war eine Intensivierung des Schwellbetriebes im Vergleich zum Zeitraum vor dem Kraftwerksbetreiberwechsel im Jahre 1995 feststellbar. In Hinblick auf die Legitimation des Schwellbetriebs wird die Frage diskutiert, ob die in diesem Fall sehr alte Genehmigung sowie die festgelegten Rahmenbedingungen zur Durchführung des Schwellbetriebs dem aktuellen Kenntnisstand sowie den umweltpolitischen Anforderungen noch gerecht werden. Im Hinblick auf die Umsetzung der EU-Wasserrahmenrichtlinie sollte diese Sachlage weiter erörtert werden. Ferner sollte im Rahmen fortführender Untersuchungen nach Lösungsansätzen gesucht werden, die Beeinträchtigungen durch Schwellbetrieb auf aquatische Ökosysteme zu minimieren, um unserer Nachwelt ein wertvolles Naturerbe zu bewahren. Schlüsselwörter: Fisch, Kraftwerk, Schwallbetrieb
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Henker, A., Hochwald, S., & Ansteeg, O. (2003). Zielartenorientierte Regeneration zweier Muschelbäche in Oberfranken: rgebnisse aus dem E+E-Vorhaben “Maßnahmen zum Schutz der Bachmuschel Unio crassus” des Bundesamtes für Naturschutz. Angewandte Landschaftsökologie, 56. Münster: Bundesamt für Naturschutz.
Zusammenfassung: Das E+E-Projekt “Maßnahmen zum Schutz der Bachmuschel Unio crassus” hat zum Ziel, Leitarten (Bachmuschel, Steinkrebs, Prachtlibelle, Elritze, Bachforelle und Groppe) zweier sommerkalter Mittelgebirgsbäche, die vorher auf eng begrenzte Bereiche zurückgedrängt waren, wieder im gesamten Bachlauf anzusiedel. Voraussetzung hierfür ist die Senkung von Nährstoffeinträgen und eine Restrukturierung begradigter Bachabschnitte. Das Fließgewässerökosystem mit seiner Aue muss auf der Grundlage eines ganzheitlichen Gewässerschutzkonzepts in einen naturnahen Zustand zurückgeführt werden, um den Bedürfnissen empfindlicher Wasserbewohner dauerhaft gerecht zu werden. Dazu ist es notwendig, dass eine große Zahl öffentlicher und privater Stellen koordiniert und zielgerichtet zusammenarbeiten und dass Ziel und Zweck der Maßnahmen transparent erläutert werden. Dieses Heft wendet sich insbesondere an Vertreter von Behörden und Verbänden. Es schildert bürokratische Hemmnisse und Interessenkonflikte im Vorfeld des Projektes und während seines Ablaufs, aber ebenso die sich mit fortschreitender Arbeit entwickelnde Eigendynamik. Es wird deutlich, dass nur die Umsetzung umfassender, von Kommunen und Behörden wie auch von interdisziplinär arbeitenden wissenschaftlichen Institutionen getragene Maßnahmenbündel zum Erfolg führen können.
Schlüsselwörter: Muschel, Fisch, Renaturierung, Gewässerschutz, Artenschutz, Kleine Flussmuschel, Unio crassus, Elritze, Phoxinus phoxinus, Groppe, Cottus gobio, Bachforelle, Salmo trutta fario, Steinkrebs, Austropotamobius torrentium, Bioindikator, Gewässerbelastung, Schutz ,Gewässerausbau
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Leshkevich, G. A. (1995). Great Lakes CoastWatch program update.
Zusammenfassung: As the CoastWatch regional node for the Great Lakes, the Great Lakes Environmental Research Laboratory (GLERL) is working to obtain and/or develop and deliver environmental data and products for near real-time monitoring of the Great Lakes to support environmental science and decision making. In support of this goal, GLERL is providing access to near real-time and retrospective satellite observations and in-situ data for the Great Lakes to Federal, state, and local agencies and academic institutions. There are currently nearly 40 regional CoastWatch users. The goals and objectives of the Great Lakes CoastWatch Program directly support agency statutory responsibilities in estuarine and marine science, living marine resource protection, and ecosystem monitoring and management. GLERL is currently receiving an enhanced digital image product suite of 26 images including satellite derived surface-temperature, visible and near-infrared reflectance, brightness temperatures, satellite and solar zenith angle data, and cloud masks from the NOAA-12 satellite. These products are downloaded from the NOAA Ocean Products Center (OPC) via INTERNET on a daily basis and archived at GLERL. Over 32,000 image products have been received and archived since becoming the Great Lakes CoastWatch Node in 1990. GOES-8 data is also currently being received.
Schlüsselwörter: North-America,-Great-Lakes; monitoring-; decision-making; satellite-technology; coastal-waters; ecosystems-; data-transmission; environmental-monitoring; satellite-sensing
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