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s/apos/Apis/gi

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Honig als Bioindikator fuer die Belastung der Atmosphaere durch Emission (Schwermetalle)

Problemstellung: Zunehmende Emission von verschiedenen Schadstoffen und deren Kumulation in Mensch und Umwelt erfordern moeglichst umfassende, raeumlich zuordnungsfaehige Daten ueber deren Verteilung. Zielsetzung: Es soll ein Indikatorsystem erstellt werden, durch das es moeglich wird, aus natuerlich vorliegenden, biologischen Substanzen (Honig) auf die Emissionsverteilung von Schadstoffen (Schwermetalle) zu schliessen. Dabei soll der apparative und oekonomische Aufwand so gering wie moeglich gehalten werden, um Routinefaehigkeit zu erreichen. Untersuchungshypothese: Durch das Sammelverhalten der Honigbiene (Apis mellifera L.) stellt der Honig eines Sammelzeitraumes eine Summenprobe aus den einzelnen Sammelstellen der Bienen waehrend eines bestimmten Zeitraumes dar. Verschiedene Kontaminationsmoeglichkeiten des Pflanzensaftes ermoeglichen es, in der einzelnen Aufnahme beim Sammelflug eine punktuelle Probe zu sehen. Hieraus laesst sich eine flaechenmaessige, saisonale Zuordnung der Schadstoffkonzentrationen erstellen. Durchfuehrung: Ueber Berlin verteilt wurden aus best. Bienenstaenden zeitlich zuordnungsfaehige Proben gewonnen. Bei den Staenden wurde auf eine relativ gleichmaessige Verteilung ueber das Stadtgebiet geachtet. An bisher nicht versorgten Stellen werden Sammelvoelker ausgebracht, um eine vollstaendige, gleichmaessige Versorgung zu erreichen. Methode: Chemische Analyse des Honigs durch Atomabsorptionsspektrometrie. Ergebnisse: Nach bisherigen Untersuchungen deutliche Unterschiede zwischen verkehrsbelasteten Flaechen und Erholungsgebieten.

Results from analogue inversion experiments of extensional basins parallel and oblique to their boundaries with inferences from the European eastern Southern Alps

This image dataset contains results (original top-view and cross-section photographs) obtained from a series of 12 crustal-scale physical analogue modelling experiments performed in the Tectonic Modelling Laboratory (TecLab) at Utrecht University. We employed analogue modelling to study the inversion of extensional basins that are parallel and oblique to their boundaries. The key parameters of this study are: (i) the obliquity angle (0°, 10° or 20°) of shortening in relation to the strike of the initial rift structures; (ii) the basal décollement rheology; and (iii) the rheology of the basin fill. All analogue experiments are rectangular, 2 cm thick and consist of deformable brittle or brittle–ductile layers. Deformable parts in entirely brittle models are made of a homogeneous layer of quartz sand for the initial, non-stretched, pre-rift model crust. The subsequently resulting grabens are filled with syn- to post-extensional sediments of quartz sand, feldspar sand, or glass beads. Variations to these setups entail either a brittle layer of glass beads at the base of the above described brittle crust, or, for brittle-ductile models, a viscous layer of PDMS silicone putty with fillers. All experiments are built on one fixed above two mobile plastic sheets, their transition is pre-defining velocity discontinuities (VDs). In a first stage, deformation is induced in all models by two electric motors pulling the two mobile plastic sheets in opposite directions parallel to the backstop. These sheets are then fixed once the extensional phase is finished. VDs positioned both orthogonally and obliquely with respect to the backstop allow graben structures to form at angles of 0°, 10° and 20° to the subsequent shortening direction. In a second stage, a rigid backstop moves into the model to create compressive deformation within the entirely brittle or brittle-ductile layers. Top-view photographs were taken at regular time intervals throughout each experiment (see below for details). Cross-section photographs were taken at the end of each experiment. Therefore, the top-view photographs enable surface deformation to be tracked and analysed through time and space, while the cross-sections demonstrate the overall vertical deformation of each model. For more details about the models, see Sieberer et al. (2023). The properties of the materials used are described in Sieberer et al. (2023), Klinkmüller et al. (2016) and Willingshofer et al. (2018). All models are scaled according to the principles of geometric, rheological, and kinematic similarity between nature and models (Hubbert, 1937; Weijermars & Schmeling, 1986).

Untersuchung zur bienenschädlichen Wirkung von Vespa velutina und Managementmaßnahmen zum Schutz von Honigbienen (VespaVelutina), Teilvorhaben 4

Die Asiatische Hornisse (Vespa velutina) wurde 2004 erstmalig nach Frankreich eingeschleppt und breitet sich seitdem in Europa und zunehmend auch in Deutschland als invasive Art aus. Wie alle Hornissen ernährt sie sich räuberisch von anderen Insekten, darunter auch Bestäuber, und schadet dadurch der heimischen Biodiversität. Insbesondere in ihrer Rolle als Schädling der Honigbiene (Apis mellifera) ist sie sowohl aus ökologischen als auch aus ökonomischen Ge-sichtspunkten problematisch. V. velutina fängt nicht nur sammelnde Honigbienen aus der Luft, sondern dringt auch in Bienenvölker ein und richtet dort erhebliche Schäden an, die zum Zusammenbruch der Völker führen können. Im Rahmen des Projekts sollen daher effektive Maß-nahmen zur Regulierung von V. velutina entwickelt werden, um die Schäden für Landwirtschaft und Ökosystem auf ein tolerierbares Maß zu begrenzen. In diesem bundeslandübergreifenden Forschungsvorhaben sollen Erfahrungen zur Bekämpfung von V. velutina aus anderen europäischen Ländern auf ihre Anwendbarkeit in Deutschland geprüft und um regional spezifische Erkenntnisse ergänzt werden. Neben baulichen Maßnahmen zum Schutz von Bienenvölkern sollen auch Strategien zum frühzeitigen Aufspüren von Nestern getestet und optimiert werden. Zudem sollen Verfahren zur Haltung von V. velutina in Flugzelten etabliert werden, um so kontrollierte Verhaltensversuche z.B. zum Test von Ködersubstanzen durchführen zu können. Auch saisonale und regionale Einflüsse auf das Nahrungsspektrum von V. velutina sollen untersucht werden. Um das Schadenspotenzial für Honigbienen einschätzen zu können, sollen Schadschwellen identifiziert und eine Statuserhebung zur vorschädigenden Pathogenbelastung bei Bienenvölkern durchgeführt werden. Die Projektergebnisse sollen genutzt werden um Handlungsempfehlungen für Imkerei, Landwirtschaft und Politik abzuleiten und darüber hinaus eine Grundlage für die Entscheidung über die Notwendigkeit zusätzlicher gesetzlicher Maßnahmen schaffen.

Schnelltest zur Diagnose Europäischer und Amerikanischer Faulbrut bei Honigbienen, Teilprojekt B

Schnelltest zur Diagnose Europäischer und Amerikanischer Faulbrut bei Honigbienen, Teilprojekt A

Schnelltest zur Diagnose Europäischer und Amerikanischer Faulbrut bei Honigbienen, Teilprojekt C

Wildbienen und KI: Intelligentes Planungswerkzeug zur wildbienengerechten Flächengestaltung und Städteplanung, Teilprojekt BeesUp - Koordination, Ökologie

Schwerpunktprogramm (SPP) 1374: Biodiversitäts-Exploratorien; Exploratories for Long-Term and Large-Scale Biodiversity Research (Biodiversity Exploratories), Teilprojekt: MacroBEEs: Wie beeinflusst Landnutzung Interaktionen zwischen Bienen und Pflanzen sowie deren mutualistische Kosequenzen?

Interaktionen zwischen Bienen und Blütenpflanzen sind Teil eines 'berühmten' und evolutiv 'alten' Mutualismus, welcher die reproduktive Fitness von Pflanzen und Bienen maßgeblich bestimmen kann. Die Struktur, Stabilität und Fitness-Auswirkungen hängen dabei von der Diversität und Zusammensetzung der interagierenden Gemeinschaft ab, welche ihrerseits stark von der vorherrschenden Landnutzung beeinflusst werden. So nimmt die Diversität von Interaktionspartnern und Interaktionen mit zunehmend intensiverer Landnutzung ab. Welche Auswirkungen das auf die reproduktive Fitness der Interaktionspartner hat, ob diese Auswirkungen abhängig von der Art oder Gemeinschaft variieren, und wie das mit der Struktur des Interaktionsnetzwerkes zusammen hängt, wurde bisher jedoch kaum experimentell untersucht und soll nun in MacroBEEs geklärt werden. Dabei bauen wir auf bereits bestehenden Daten zu Interaktionsnetzwerken abhängig von Landnutzung auf und nutzen sowohl das etablierte Plot-Netzwerk als auch die neuen 'multi-grassland experiment' Plots, um besser zu verstehen, wie sich Landnutzung unabhängig von anderen Faktoren auf die reproduktive Fitness der Interaktionspartner auswirkt. Im Rahmen von drei 'Work Packages' (WPs), sollen folgende Fragen geklärt werden:1. Wie wirken sich Landnutzungs-bedingte Veränderungen in der Diversität und Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften auf die Besuchsmuster und Furagierentscheidungen von wilden Bienen und Honigbienen aus (WP1)?2. Wie beeinflussen diese Furagierentscheidungen die taxonomische und chemische (Nährstoff-) Zusammensetzung der erstellten (Pollen und Nektar) Diäten und damit die Gesundheit und Fitness der Tiere (WP2)?3. Wie beeinflussen Veränderungen der Besuchsmustern den Transfer von Pollen innerhalb und zwischen Pflanzenarten und folglich den Samenansatz und damit den Bestäubungserfolg von Pflanzen (WP3)? Um diese Fragen zu beantworten, werden wir ganz unterschiedliche Methoden anwenden (Beobachtungen im Feld, DNA Metabarcoding von Pollen von Bienen und Blüten, chemischer Analytik, Fütterungsversuche mit Bienen im Labor, Netzwerkanalysen und Modeling) und eng mit anderen geplanten sowie den Kern-Projekten zusammenarbeiten. Dabei können wir auf Daten zu Bestäubernetzwerken in Abhängigkeit von Landnutzung seit 2008 zurückgreifen, was die einzigartige Möglichkeit eröffnet, Langzeiteffekte von Landnutzung auf Netzwerk Stabilität, Widerstandfähigkeit, Interaktions-Asymmetrien usw. dieses bedeutenden Mutualismus zu untersuchen. Indem wir zusätzlich die Mechanismen untersuchen, welche den Auswirkungen von Landnutzung auf den Reproduktionserfolg von Bienen und Pflanzen zu Grunde liegen, ermöglicht MacroBEEs ein weitreichenderes Verständnis darüber, wie sich Landnutzung auf die funktionale Stabilität von Bestäubernetzwerken und damit die Sicherheit der Bestäubungsleistung in Pflanzengemeinschaften auswirkt.

Community-mediated mechanisms to stabilize pollination of agricultural production highly dependent on shrinking honey bee populations under global change

Almond in California represents an agroecosystem pollinated solely by a single species, the European honey bee, a species that is becoming increasingly difficult and expensive to manage due to substantial, unpredictable mortality. Therefore, sustainable and high output production require a more integrated approach that diversifies sources of pollination. For this purpose, detailed data of our understanding how diversity can stabilize pollination are required. The project will identify alternative wild pollinator species and collect high quality data contributing to our understanding of how diversity (pollen and insects) can bolster honey bee pollination during stable and unstable climatic conditions. The research will be carried out on almond orchards in Northern California known to be either pollinator species rich (up to 30 species) or depauperate (honey bees only). The replicated extremes in pollinator diversity represent a unique opportunity to study the effects of diversity on pollination in real agroecosystems combined with laboratory and glasshouse experiments. The overall goal is to provide basic research that is essential for our general understanding of how insect diversity can affect high-quality pollination under land use and climate change.

Entschlüsselung des metabolischen Zusammenspiels zwischen der Darmmikrobiota der Honigbiene und einer umfassenden Pestizidbibliothek

Bienen sind wichtige Bestäuber in der Landwirtschaft und in natürlichen Ökosystemen, deren Bestände stark rückläufig sind. Neben der Verkleinerung des Lebensraums und Krankheitserregern sind Pestizide einer der wichtigsten Stressfaktoren für die Bienengesundheit. Während das Bienensterben im Zusammenhang mit akuter Pestizidexposition gut untersucht ist, wurde inzwischen nachgewiesen, dass eine chronische, subletale Pestizidexposition die Immunkompetenz, die Resistenz gegen Krankheitserreger und das Futtersuchverhalten beeinträchtigt. Dieselben Eigenschaften werden durch das Darmmikrobiota sozialer Bienen moduliert. Daher ist das Verständnis des Zusammenspiels zwischen Pestiziden, Bienen und ihrem Mikrobiota von entscheidender Bedeutung, um die Auswirkungen einer chronischen, subletalen Pestizidexposition abschätzen zu können. Neue Erkenntnisse deuten darauf hin, dass das Darmmikrobiota von Honigbienen sowohl durch bestimmte Pestizide gestört wird als auch Pestizide biochemisch verändert kann. Wir schlagen ein innovatives Forschungsvorhaben vor um die Wechselwirkungen zwischen Pestiziden, der Darmmikrobiota und der Bienengesundheit zu erforschen. Unsere Hypothese ist, dass das Darmmikrobiota von Bienen mit vielen Pestiziden interagieren kann. Ein erheblicher Teil der Pestizide verursacht eine Dysbiose, während die Mikroben Pestizide auch verstoffwechseln können. Diese Wechselwirkungen prägen die Gesundheit der Bienen und erzeugen einen langfristigen evolutionären Druck in Richtung Resistenz gegen Pestizide, was möglicherweise zu Kreuzresistenz oder Kreuzsensibilisierung gegenüber anderen Xenobiotika führen kann. In drei komplementären Arbeitspaketen werden wir i) die Wechselwirkungen zwischen 1054 Pestiziden, Antibiotika und anderen Xenobiotika und der Bienenmikrobiota systematisch untersuchen, ii) ermitteln, wie sich diese Interaktionen auf die Bienengesundheit auswirken, und iii) testen, ob eine langfristige Pestizidexposition zu einer Kreuzresistenz mit anderen Pestiziden und Antibiotika führen kann. Die einzigartigen und komplementären Fähigkeiten der Engel und der Zimmermann Arbeitsgruppe ermöglichen es uns, in vitro Screens mit einer Vielzahl von Bakterien und Pestiziden zu entwickeln, sowie unsere Ergebnisse mittels in vivo Experimenten zu validieren. Dies ist dank etablierter Protokolle, Robotics, Hochdurchsatz-Massenspektrometrie, einer etablierten Imkerei und einem Bienenlabor, sowie umfangreiche Sammlungen mit Bienendarmisolaten und Pestizidstandards möglich. Unsere Ergebnisse haben das Potenzial, i) das Verständnis der durch die Mikrobiota vermittelten Auswirkungen von Pestiziden auf die Bienengesundheit zu verbessern, ii) neue Mechanismen der Pestizidresistenz und Biotransformation zu identifizieren, iii) das Ausmaß der entwickelten Kreuzresistenz infolge der Exposition gegenüber xenobiotischen Verbindungen zu verstehen und iv) neue Regulierungen zur Verwendung von Pestiziden zu unterstützen.

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