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Nahrungserwerb der Waldameisen (Gattung Formica) und ihr Einfluss auf die Waldbiozoenose

Nahrungserwerb der Waldameisen in einem Eichenwald im Tages- und Jahresverlauf, Jahresbilanz (Menge, Zusammensetzung, Energiegehalt der Nahrung). Beeinflussung des Nahrungserwerbs durch Umweltfaktoren (Witterung, Nahrungsangebot). Regulation des Nahrungserwerbs durch die Waldameisen selbst. Einfluss der Waldameisen auf den Massenwechsel eines Schadinsekts (Eichenwickler Tortrix viridana L.).

Untersuchungen zur Vererbung von Qualitätseigenschaften bei Durumweizen und ihre Verbesserung

Von Seiten der Durumweizen-verarbeitenden Industrie besteht hohes Interesse an einer heimischen Rohstoffbasis. Durumweizen stammt ursprünglich aus Mittelmeerländern und Küstenregionen des Schwarzen Meeres und ist in Deutschland nicht adaptiert. Ein Schwerpunkt bei der Züchtung von Durumsorten im Hinblick auf die Qualität liegt daher auf der Bearbeitung der mehr von Umwelteinflüssen geprägten Merkmale glasiges Endosperm, Auswuchsresistenz und Resistenz gegenüber dunkelfleckigkeitsbildender Pilze. Der andere Schwerpunkt bezieht sich auf die hohen Anforderungen an das (gelbe) Farb- und Kochpotential bezüglich der Teigware. Die Entwicklung von Durumsorten schließt die Berücksichtigung von Ertrags- und Resistenzeigenschaften mit ein. Es konnten bereits Durumlinien hervorgebracht werden, die hohe Ertragsleistung mit hoher Ausprägung von Qualitätseigenschaften kombinieren. Aus dem Programm wurden in Frankreich die Sorte ORJAUNE, in Deutschland die Sorten DURAFIT und DURABON, in Spanien die Sorten BURGOS, COMBO und VETRODUR zugelassen.

Auswirkungen chemischer Belastungen auf mikrobielle Gemeinschaften

Veranlassung Gewässerökologie im Fokus der Öffentlichkeit Die durch den Klimawandel mit zunehmender Häufigkeit auftretenden extremen Bedingungen in und an Flüssen und Bundeswasserstraßen führten in der jüngeren Vergangenheit zum Teil zu verheerenden ökologischen Folgen. Mikroorganismen nahmen dabei oft eine zentrale Rolle ein und rückten das Thema Wasserqualität verstärkt in den Fokus der Öffentlichkeit. Ein Beispiel dafür ist das Fischsterben in der Oder im August 2022, welches im Rahmen der Ursachenforschung die Sensibilität, aber auch die Komplexität der Ökosysteme in Politik und Öffentlichkeit allgegenwärtig machte. Aber auch die seit 2017 in der Mosel auftretenden Cyanobakterienblüten erregen zumindest regional öffentliches Interesse, da sie oftmals eine eingeschränkte Nutzung des Gewässers nach sich ziehen. Interdisziplinäre wissenschaftliche Herausforderung: Komplexe Zusammenhänge zwischen chemischer Belastung und Biodiversität Die Entschlüsselung komplexer Wirkbeziehungen stellt eine große wissenschaftliche Herausforderung dar - einerseits aufgrund multipler Stressoren, die auf Flussysteme einwirken, wie die Auswirkungen des Klimawandels oder die Ausbreitung von Neobiota; andererseits aufgrund zahlreicher Umweltfaktoren wie Wassertemperatur, Nährstoffkonzentrationen und Abflussbedingungen. Ein größtenteils unbekanntes Ausmaß an chemischen Stressoren, insbesondere organische Spurenstoffe, belasten das aquatische Ökosystem zusätzlich. Obwohl internationale Gremien und Verbände (IPBES, EU) sowie die wissenschaftliche Gemeinschaft chemische Belastungen als einen der Haupttreiber für Biodiversitätsverlust anerkannt haben, ist der Einfluss von Chemikalien auf die Biodiversität und damit auf Ökosysteme bisher unzureichend verstanden. Erste Studien geben Hinweise auf die potentiellen Auswirkungen chemischer Belastungen auf die mikrobielle Gemeinschaft: Beispielsweise belegen sie einen statistischen Zusammenhang zwischen der Spurenstoffbelastung und dem ökologischen Zustand von Fließgewässern. Es ist daher notwendig, die komplexen Zusammenhänge zwischen solchen chemischen Stressoren und der mikrobiellen Artengemeinschaften integrativ und systematisch zu bearbeiten, um die ökologischen Entwicklungen in Bundeswasserstraßen besser zu verstehen und zu prognostizieren sowie um nachteiligen Veränderungen proaktiv entgegensteuern zu können. Die Mosel als Untersuchungsgebiet Über Einträge kommunaler Kläranlagen sowie aus industriellen und intensiven landwirtschaftlichen Aktivitäten im Einzugsgebiet gelangen komplexe Mischungen organischer Spurenstoffe in die Mosel. Darüber hinaus zeigt das Gewässer als Ausdruck eines "nicht gesunden" Ökosystems seit einigen Jahren ausgeprägte, Toxin-bildende Cyanobakterienblüten, die in der breiten Öffentlichkeit sowie bei den verantwortlichen Behörden große Aufmerksamkeit und Besorgnis erregen. Ziele - Umfassende Charakterisierung der mikrobiellen Artengemeinschaft und chemischen Belastung im Untersuchungsgebiet (Mosel) - Etablierung von experimentellen Ansätzen zur systematischen Untersuchung der Zusammenhänge zwischen chemischen Belastungen und dem Wachstum mikrobieller Populationen - (Weiter-)Entwicklung von mechanistischen Effekt-Modellen, welche den Einfluss der chemischen Belastung im Kontext multipler Stressoren auf ausgewählte Phytoplankton-Arten beschreiben.

Internationaler Vergleich der Methodiken und Ziele der Probabilistische Sicherheitsanalyse der Stufe 3 - Aktualisierung des Standes von Wissenschaft und Technik

Biomarker in Biotaproben der Umweltprobenbank - Machbarkeitsstudie (Betrieb der Umweltprobenbank des Bundes, Teilbank Umweltproben, ab dem 1.1.2000)

Aktuelle Publikationen und Tagungen zum Thema Biomonitoring belegen, dass die Anwendung molekularer Biomarker in Biotaproben zur Identifikation von Umwelteinflüssen auf genetischer Ebene immer mehr an Bedeutung zunimmt. Das Ziel dieser Studie war es daher zu überprüfen, ob die Verwendung von Biomarkern auf genetischer Ebene in Jahreshomogenatproben der Umweltprobenbank (UPB) des Bundes prinzipiell ebenfalls möglich ist. Im Rahmen dieser Machbarkeitsstudie wurden Untersuchungen mit archivierten Muskulatur- und Leberproben von Brassen (Abramis brama) durchgeführt, da diese zum einen im UPB-Programm schon langjährig beprobt werden. Zum anderen sind Fische in der aquatischen Umwelt einer Vielzahl von Schadstoffen ausgesetzt, so dass sich hier viele potentielle Anwendungen ergeben. Weiterhin liegen für Fische umfangreiche Daten aus genetischen Untersuchungen im Labor vor. So ist es durch die Ableitung aus den bekannten Gensequenzen des Zebrabärblings (Danio rerio), einer mit dem Brassen verwandten Spezies, gelungen, Gene zu identifizieren, die im Brassen durch unterschiedliche Stressoren reguliert werden. Es konnten sowohl Marker detektiert werden, die wirkstoff-unspezifisch reguliert werden, als auch solche, die als wirkstoff-spezifisch anzusehen sind. Als Wirkstoff-unspezifischer Marker konnte das Gen des so genannten Hitzeschockproteins (HSP; heat shock protein) identifiziert werden. HSP wird durch die unterschiedlichsten Stressoren sehr schnell reguliert und repräsentiert dahingehend einen Indikator, der Auskunft darüber gibt, in welchem allgemeinen Stresszustand sich der untersuchte Organismus befand. Als Wirkstoffspezifische Marker wurden die Gene des Metallothioneins, das durch verschiedene Schwermetalle, und des Vitellogenins, das durch östrogenwirksame Substanzen in der Expression stark beeinflusst werden, gewählt. Für diese Gene konnte in Brassenlebern eine von den Expositionsbedingungen abhängige Aktivität nachgewiesen werden. So zeigten Fische von belasteten Standorten im Vergleich zu einem Referenzstandort eine höhere Expression dieser Gene. Die vorliegende Studie zeigt damit prinzipiell, dass molekulare Biomarker auch in Brassenproben der Umweltprobenbank des Bundes im Sinne eines retrospektiven Monitoring erfolgreich Anwendung finden können. Mit Hilfe der DNA-Microarray Technik wird es nun möglich, entsprechende Untersuchungen auf eine Vielzahl relevanter Gene auszuweiten und an einer großen Probenzahl durchzuführen. Damit könnten die bisher schon erfolgreich durchgeführten retrospektiven Untersuchungen von UPB-Proben zur Exposition von Fischen gegenüber Schadstoffen mit Daten zu möglichen Effekten auf genetischer Ebene ergänzt werden. Da Biomarker geschlechtsspezifisch unterschiedlich reagieren können (z.B. Vitellogenin), wird empfohlen, insbesondere die Brassen für die UPB zukünftig nach Geschlechtern getrennt zu beproben und einzulagern, um so die Anwendungsmöglichkeiten noch zu erweitern.

Untersuchungen zur integrierten Bekaempfung der Feldmaus auf Gruenland

Ziel: Integrierte Feldmausbekaempfung. Entwicklung und Erprobung neuer biozoenoseschonender Bekaempfungsmethoden; Erarbeitung gesicherter Unterlagen ueber wirtschaftliche Schadensschwellen; vergleichende Dichtebestimmungen; Veraenderung dichtebestimmender Faktoren (Duengung, Pflege und Nutzung).

Wildtierbewirtschaftung, Community-Based- und Farm-Tourismus als Instrumente nachhaltiger Entwicklung in Namibia

Wie auch in anderen Ländern des südlichen Afrika hat sich in Namibia vor allem im letzten Jahrzehnt, seit der Unabhängigkeit 1990, ein auf einer konsumtiven (Jagd) und nichtkonsumtiven (Fotosafari) Wildtiernutzung basierender Tourismus entfaltet. Abgesehen von dem bedeutenden auf Nationalparks orientierten (Wildbeobachtungs-)Tourismus konzentriert sich dieser Tourismus auf die noch überwiegend von 'weißen' Namibier geführten Jagdfarmen und Gästefarmen (Erholung, Tierbeobachtung) sowie als sog. Community-Based-Tourism auf Siedlungsräume der indigenen Bevölkerung. Mit der Entwicklung des Tourismus auf den Farmen ist oft ein radikaler Landnutzungswandel , die teilweise oder vollständige Aufgabe der Rinder- und Schafhaltung zugunsten einer Wildtierbewirtschaftung verbunden. In jüngster Zeit versucht die Regierung zudem massiv für die indigene Bevölkerung Einkommensmöglichkeiten aus dem Tourismus zu schaffen (u.a. Aufbau von kommunalen Camps/Lodges, Förderung der Verpachtung kommunaler Jagdkonzessionsgebiete). Das Projekt geht von der zentralen These aus, daß über eine kontrollierte Wildtierbewirtschaftung eine interdependente nachhaltige Entwicklung in ökonomischer, ökologischer und soziokultureller Hinsicht möglich sein kann. Das Vorhaben setzt sich das vorrangige Ziel, die Muster des Landnutzungswandels und der Wildtierbewirtschaftung sowie die Möglichkeiten und Restriktionen des Jagd- und Community-Based-Tourism zu erfassen sowie die möglichen Interdependenzen zwischen der ... (Text gekürzt)

Projekt Internationale Biodiversitätspolitik

Erstens wollen wir wissen, ob in den verschiedenen Ideen und Modellen zur Regulierung von access und benefit sharing eher ökonomische oder eher ökologische Aspekte dominieren und wie die Interessen der verschiedenen Interessengruppen darin repräsentiert sind. Wir wollen zeigen, wie internationale Politiken und die Nutzung genetischer Ressourcen durch verschiedene Interessengruppen von ökonomischen und politisch-institutionellen Prozessen abhängig sind. Zweitens sind wir an den Prozessen interessiert, in denen internationale Politiken auf nationaler und regionaler Ebene umgesetzt werden. Was ist das Verhältnis der verschiedenen Ebenen zueinander, welche ist dominant? Wie sind top down-Strategien verbunden mit bottom up-Prozessen? Dafür werden wir detaillierter den Fall der Nordamerikanischen Freihandelszone (NAFTA) und dort insbesondere Mexiko untersuchen. Schließlich soll ein Beitrag zur Diskussion über entstehende Formen einer Global Governance geleistet werden. Um diese Formen zu verstehen wollen wir eine kritische Theorie der 'Internationalisierung des Staates' entwickeln. Das bedeutet, dass der Nationalstaat zwar nicht verschwindet, dass aber auf den verschiedenen räumlichen Ebenen unterschiedliche Staatsfunktionen angesiedelt sind. Das Verhältnis dieser Ebenen - global, national, regional und lokal - zueinander ist entscheidend und bedarf einer stärkeren Erforschung.

Entwicklung eines integrierten Betriebskonzeptes fuer einen oekologisch orientierten Waldbau in einem immissionsgeschaedigten Forstbetrieb - dargestellt am Beispiel des Klosterforstes Marienthal

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Fuer die Waelder der Waldgemeinschaft 'Kirchenforst Oberlausitz' wird eine naturnahe Bewirtschaftung angestrebt. Wegen massiver Immissionsschaeden ist ein den gegebenen Rahmenbedingungen angepasstes Betriebskonzept zu entwickeln. Dieses soll die Dynamik oekologischer wie oekonomischer Faktoren gleichermassen beruecksichtigen. Fuer die langfristige Bestockungsplanung, die mittelfristige Nachhaltssicherung und die operative Massnahmenplanung und Betriebsfuehrung sind Datengrundlagen, Entscheidungshilfen und Steuerungsinstrumente bereitzustellen. Gleichzeitig ist eine oekonomisch differenzierte Holzaufkommensprognose fuer das Biomassekraftwerk Ostritz abzuleiten. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Zur Gewinnung einer Datenbasis fuer betriebliche Planungen wird zunaechst ein angepasstes Inventurverfahren entwickelt. Eine permanente Stichprobeninventur ermoeglicht die Erfassung dynamischer Veraenderungen und naturnaher Waldstrukturen. Das entprechende Inventurdesign wird vom Institut entwickelt, in einem Teilbereich erprobt und dann auf der Gesamtflaeche durch die Waldgemeinschaft durchgefuehrt. Boden- und Nadelanalysen, die in Abstimmung mit der Saechsischen Landesanstalt fuer Forsten an ausgewaehlten Probepunkten durchgefuehrt werden, dokumentieren insbesondere den Einfluss der Immissionen auf Oekosystem und Betrieb. Ein geographisches Informationssystem dient der Integration und Auswertung flaechenbezogener Daten aus Standorts- und anderen Kartierungen sowie von Bestockungsinformationen aus Luftbildern. Damit lassen sich einerseits die bodenoekologischen Erkenntnisse mit Methoden der Regionalisierung auf die Gesamtflaeche uebertragen und andererseits koennen ueber eine variable Typenbildung Ergebnisse der Stichprobeninventur auf Waldbestaende bezogen werden. Durch die Ableitung von typenweisen Behandlungsprogrammen und die darauf aufbauende Simulation der weiteren betrieblichen Entwicklung wird die Gesamtplanung optimiert und eine operative waldbauliche Einzelplanung programmiert. Gezielt vereinfachte Bestandesbegaenge werden dann durch die Revier- bzw. Betriebsleiter in enger Zusammenarbeit mit dem Institut durchgefuehrt. Mit der Integration aller Inventur- und Planungsmodule in ein betriebliches Informationssystem soll dem Betrieb ein oekologisch ausgerichtetes Managementinstrument zur Verfuegung gestellt werden.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1704: Flexibilität entscheidet: Zusammenspiel von funktioneller Diversität und ökologischen Dynamiken in aquatischen Lebensgemeinschaften; Flexibility Matters: Interplay Between Trait Diversity and Ecological Dynamics Using Aquatic Communities as Model Systems (DynaTrait), Teilprojekt: Einfluss von chaotischen Dynamiken auf die Koexistenz von 'traits': Experimentelle Untersuchungen an aquatischen Einzellern

Regulierende Mechanismen zur Erhaltung der Biodiversität haben die Biologen seit Jahrzehnten beschäftigt, da die Biodiversität größer ist, als durch begrenzende Ressourcen angenommen werden kann. Dieses Paradoxon ist noch nicht gelöst. Theoretisch können nichtlineare Wechselwirkungen zu einer oszillierenden und chaotischen Dynamik führen. Hierdurch kann die Anzahl an coexistierenden Arten/Traits deutlich höher sein als es die verfügbaren Ressourcen in der Theorie zulassen sollten. Wir möchten unsere ursprünglichen Modellergebnisse mit einem gut definierten Chemostatsystem mit bis zu sechs verschiedenen Traits, die eine Langzeitkoexistenz ermöglichen, testen. Dabei sollen sowohl Bakterien als auch Protisten untersucht werden. Wir möchten die potenziell grundsätzliche Bedeutung von Nichtlinearität und Oszillationen für die Aufrechterhaltung der Vielfalt von Traits testen. Das Hauptziel dieser Studie ist es, experimentell zu beurteilen, wie extrinsische (Umwelteinflüsse) und intrinsische (gemeinschaftliche) Faktoren die Koexistenz von Traits beeinflussen. Theoretisch erlauben Oszillationen die Koexistenz vieler Traits, auch wenn sie sich nur geringfügig hinsichtlich ihrer ökologischen Ansprüche unterscheiden. Dies kann mikro-evolutionäre Prozesse stark unterstützen.

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