Der boreale Nadelwald, die Taiga, ist eines der groessten Oekosysteme der Erde. Doch seine verschiedenen Teilgebiete sind auch innerhalb des Postglazials recht unterschiedlich alt. Ebenso verschiedenartig sind die oekologischen Gegebenheiten. Es stellt sich die Frage, ob die Taiga als ein einziges Oekosystem betrachtet werden darf. Die laufenden oekologischen Untersuchungen sollen die Ursachen fuer den lichten Stand der Baeume in einzelnen Teilen der Taiga klaeren. Von Bedeutung sind dabei Fragen nach Art, Ort und Intensitaet der Wurzelkonkurrenz sowie nach den oekologischen Folgen der Nadelstreu und des Moos- und Flechtenteppichs im Hinblick auf den Wasser und Waermehaushalt und auf die Bestandesverjuengung. Die Untersuchungen werden in Kanada, Nordeuropa und Ostjakutien durchgefuehrt.
Pflanzenmanagement- und Agrarsysteme erlangen international eine steigende Bedeutung. In der vorliegenden Studie werden Pappeln und Weiden mit einheimischen Pflanzenspezies kombiniert, um Agrarsysteme weiter zu verbessern. Zwei in landwirtschaftlichen Systemen relevante Schadstoffe (Cadmium und Stickstoff) wurden ausgewählt, um die Pflanzen bezüglich Phytoremediation und Effizienz von Schadstoffanreicherung in Pflanzenteilen zu untersuchen. Pflanzen-Mikroben-Interaktionen spielen eine Hauptrolle in Agrarsystemen, weshalb mikrobielle Veränderungen in der Rhizosphäre durch Schadstoffeintrag in Böden einen wichtigen Schwerpunkt darstellen. Um solche Veränderungen in einer pflanzenspezifischen, mikrobiellen Gemeinschaft zu detektieren werden Phospholipidfettsäuren (PLFA) im Boden bestimmt, da diese in allen lebenden Zellen vorkommen und nach Zelltod rasch abgebaut werden. Die erzielten Ergebnisse werden mit DNA-basierten Methoden zur Bestimmung mikrobieller Gemeinschaften verglichen. Weiterhin soll die Analytik von Terpenen, Flavonoiden und Fettsäuren im Pflanzenmaterial Auskunft über pysiologische Veränderungen von Pflanzen geben, welche durch die verschiedenen Schadstoffe ausgelöst werden. Ein 13CO2 Puls, welcher vor der Ernte appliziert wird, ermöglicht eine genaue Untersuchung, wie Pflanzenstoffwechsel und Kohlenstofftranslokation in die Rhizosphäre durch Schadstoffe verändert werden. In diesem Zusammenhang wird die Stabilisotopenanalytik von PLFA und DNA verglichen, sowie weitere 13C-Analysen des Pflanzenmaterials durchgeführt. Um den Schwerpunkt von Pflanzenmanagement Systemen zu vertiefen werden weitere Analysen von Pflanzenteilen (Wurzeln, Stamm, Blätter, Früchte, Samen) bezüglich Cadmium und Stickstoff durchgeführt. Massiv kontaminiertes Pflanzenmaterial kann für die Biogasproduktion verbrannt und anschließend zum Recycling kompostiert werden. Pflanzenteile mit hohem Stickstoffgehalt und fehlender Akkumulation von Cadmium kann als Tierfutter in Wintermonaten verwendet werden; eine Verwendung für kommerzielle Produkte ist ebenfalls denkbar und soll im Rahmen des Forschungsantrags untersucht werden.
Das ICP-Forests-Programm agiert im Rahmen des UNECE-Übereinkommens über weiträumige grenzüberschreitende Luftverunreinigungen (Genfer Luftreinhaltekonvention, CLRTAP). Das Level-II-Monitoring ergänzt seit 1995 das Level-I-Monitoring. Hier werden Daten über Baumwachstum, Bodenvegetation, Bodenlösung, Bodenfestphase, nasse Deposition, Luftqualität, meteorologische Parameter, Phänologie, Streufall, Nadel- / Blattanalysen und sichtbare Ozonschäden erhoben, die umfänglich und hinsichtlich ihrer zeitlichen Auflösung weit über den Erhebungsrahmen des extensiven Waldmonitorings (Level I) hinausgehen. Die Daten werden in Deutschland auf ca. 50 - 90 Plots (Anzahl variiert je nach Parameter) erhoben. Verteilung Probenahmestandorte: Verteilung systematisch, so dass die Hauptwaldtypen Europas repräsentiert sind (kein Raster) Probenahmemethode: Die Probenahme für chemische Analysen erfolgt grundsätzlich nach Tiefenstufen. Satellitenbeprobung im Radius von 25 m mit einem inneren intensiver zu beprobenden Radius von 3 m. Für alle anderen Erhebungen ausführliche Angaben im ICP-Forests-Manual: https://www.icp-forests.net/monitoring-and-research/icp-forests-manual Entnahmetiefen: 0 bis 10 cm 20 bis 40 cm 40 bis 80 cm Untersuchungsmethode: Analysemethoden sind einheitlich festgelegt im ICP-Forests-Manual (s.o.). Untersuchungshäufigkeit: - bodenchemische Parameter alle 10 Jahre - Boden-Lösung fortlaufend - Blattnährstoffgehalte alle 2 Jahre - Baumdurchmesser und -höhen alle 5 Jahre - Boden-Vegetation mindestens alle 5 Jahre - atmosphärische Deposition fortlaufend - Bedingungen der Umgebungsluft fortlaufend - meteorologische Parameter fortlaufend - Phänologie mehrmals pro Jahr - Streufall fortlaufend - sichtbare Ozonschäden einmal pro Jahr - Kronenzustand jährlich Arbeitsgruppen / Gremien: - Expert Panel on soil and soils solution - Forest Soil Coordination Centre - Expert Panel on foliage and litterfall - Forest Foliar Coordinating Centre - Expert Panel on forest growth - Expert Panel on deposition - Working Group on ambient air quality - Expert Panel on crown condition - Ad hoc group on assessment of biotic damage causes - Expert panel on meteorology and phenology - Expert panel on biodiversity and ground vegetation - Quality Assurance Committee - Project Coordinating Group (PCG) - Scientific Advisory Group (SAG)
Die Forstverwaltung unterhält in einem landesweiten, stratifizierten Stichprobenetz seit 1986 59 Bodendauerbeobachtungsflächen (BDF-F) im Wald. Das Stichprobenetz dient der Erfassung des Zustandes und der langfristigen Entwicklung von Waldböden unter dem Einfluss der forstlichen Bewirtschaftung und von Stoffeinträgen aus der Atmosphäre. Darüber hinaus werden Erkenntnisse über die Wirkung unterschiedlicher Bodenzustände bzw. Bodenzustandsentwicklungen auf die Waldvitalität, den Ernährungszustand der Waldbäume und auf die Biodiversität der Waldpflanzen gewonnen. Das Untersuchungsprogramm der BDF-F umfasst folgende Erhebungen: - Periodische Erhebungen des Bodenzustandes (alle 10 Jahre), - Erhebung des Kronenzustandes (jährlich), - Blatt-/Nadelanalysen (alle 5 Jahre), - Bodenvegetation (alle 10 Jahre), Die Daten der BDF-F dienen dem vorsorgendem Bodenschutz und stellen eine wesentliche Entscheidungshilfe für Umwelt- und Bodenschutzmaßnahmen durch forstliche Maßnahmen und im politischen Raum dar. Ergebnisse von drei Aufnahmeperioden (1986-2000) sind in den Mitteilungen aus dem Forstlichen Versuchswesen Mecklenburg-Vorpommern, Heft 5 veröffentlicht.
Forstlichen Umweltmonitoring / LEVEL-II-Programm Zur Waldzustandsüberwachung im Rahmen des Forstlichen Umweltmonitorings betreibt das Landesamt für Forsten und Großschutzgebiete im Rahmen des sog. "Level-II-Programms" der Europäischen Union zwei Dauerbeobachtungsflächen (EU-DBF). Ziel ist es, die Ursache-Wirkung-Beziehung von Umweltfaktoren in (europaweit) verbreiteten Waldökosystemen zu untersuchen, zu erkennen, zu dokumentieren und zu werten. Von den Umweltfaktoren wird der Einfluss von Luftverunreinigungen im Speziellen beobachtet. Die EU-DBF befinden sich in den Forstämtern Sandhof und Rothemühl (Flächenbezeichnung "Torgelow"). Das Untersuchungsprogramm der im Lande betriebenen EU-DBF umfasst im Einzelnen folgende Bereiche: - Periodische Erhebungen des Bodenzustandes (alle 10 Jahre), - Erhebung des Kronenzustandes (jährlich), - Blatt-/Nadelanalysen (alle 2 Jahre), - Depositionsmessungen (alle 2 Wochen; bei Stammabfluss permanent), - Zuwachsmessungen (alle 5 Jahre; Durchmesserzuwachs permanent), - Meteorologische Messungen incl. der Bodentemperatur und -feuchte sowie der Global- und UV-B-Strahlung (kontinuierlich), - Bodenvegetation (einmal jährlich), - Sickerwassermessung (alle 2 Wochen; permanent in Betrieb), - Streufallmessung (alle 4 Wochen). - Luftkonzentrationsmessungen (kontinuierlich) Erkenntnisse aus dem Level-II-Programm bilden eine Grundlage für heutige und weit in die Zukunft reichende Behandlungs- und Planungskonzepte für den Wald. Auch sollen sie für spezielle und tiefer greifende Fragestellungen der angewandten Forschung, aber auch der Grundlagenforschung, zur Verfügung stehen und möglichst umfassend genutzt werden. Das Land Mecklenburg-Vorpommern leitet die erfassten Level-II-Daten jährlich an die EU weiter. Erste Ergebnisse für das Land sind in einem Zwischenbericht dargestellt, der beim Landesamt für Forsten und Großschutzgebiete eingesehen werden kann. Weiterhin ist ein Faltblatt zum Forstlichen Umweltmonitoring erhältlich.
Arbuskuläre Mykorrhizen erhöhen zwar die Resistenz von Pflanzen gegenüber pilzlichen Wurzelpathogenen und Bodennematoden, in oberirdischen Pflanzenteilen scheinen aber die Verteidigungsmechanismen unterdrückt zu werden. Auf der anderen Seite gibt es Hinweise, dass Blätter von Pflanzen, die mit dem Wurzelendophyt Piriformospora indica besiedelt sind, weniger stark von Blattpathogenen befallen werden. Diese Phänomene sollen auf cytologischer und molekulargenetischer Ebene untersucht werden. Der Einfluss des Mykorrhizapilzes Glomus spec. und des Wurzelendophyten Piriformospora indica auf die Infektion von Blättern und Wurzeln der Gerste mit nekrotrophen und biotrophen pilzlichen Pathogenen wird einmal makro- und mikroskopisch untersucht. Außerdem sollen Gene isoliert und charakterisiert werden, deren Expression (1) in den Blättern durch die Besiedelung der Wurzel mit Glomus spec. und P. indica oder (2) in den Wurzeln durch gleichzeitige Besiedelung mit Glomus spec. oder P. indica und mit einem Pathogen induziert ist. Als dritten gilt es, Gene zu identifizieren, bei denen durch die Anwesenheit eines Mykorrhizapilzes in der Wurzel die chemische Induktion ihrer Expression in den Blättern inhibiert ist.
In vielen Lebensräumen ist Wasser der bedeutendste limitierende Faktor für das Wachstum und die Verbreitung der Pflanzen. Neuere Arbeiten zeigen, dass auch Arten, die nicht über spezielle Blattorgane zur Aufnahme von Wasser verfügen, auf Tau mit einer Erhöhung des Wasserpotentials und der Photosynthese sowie mit gesteigertem Wurzelwachstum reagieren. Das Ziel des Projekts ist die Evaluierung des Einflusses und die Untersuchung der Wirkungsweise von Tau auf die Vegetation von Stipa tenacissima dominierten Hängen entlang eines Niederschlags-Tauniederschlags-Transekts in SO-Spanien. An S. tenacissima und an ausgewählten annuellen Arten wird der Einfluss von Tau auf den Wasserhaushalt, die Photosynthese und die Fähigkeit der Wurzeln zur Wasseraufnahme im Freiland und im Gewächshaus bestimmt. Seine Wirkungsweise, eventuelle Aufnahmewege, Verlagerungen im Boden sowie sein Einfluss auf die Nährstoffverfügbarkeit werden untersucht. Die Bestimmung der Taumenge und -häufigkeit, verbunden mit Mikroklimamessungen, ermöglicht eine Abschätzung des Beitrags von Tau zur Wasserbilanz der untersuchten Hänge. Das Projekt wird Fragen des Wasser- und Nährstoffhaushalts der Vegetation in ariden und semi-ariden Gebieten beantworten. Dies trägt zu einem besseren Verständnis der Ökologie und der Verbreitung der Pflanzen dieser Gebiete bei, welches für die zukünftige Bewirtschaftung und Rehabilitation von degradierten Flächen in diesen Ökosystemen wichtig ist.
Die Immissionsbelastung von Waldbestaenden wird mit Hilfe sensitiver Bioindikatoren (Flechten u. Fichtenkronen) sowie von Fichtennadeln als Bioakkumulatoren erfasst. Anhand zusaetzlicher Erhebungen zum Bestand und Standort wird der Einfluss verschiedener Randbedingungen auf Vitalitaet und Zuwachs von Fichtenbestaenden untersucht. Die Nadelanalysen dienen auch der Abschaetzung der Naehrstoffversorgung.
Die bisherigen Kenntnisse physikalischer, chemischer, klimatologischer und topogra-phischer Parameter bei der Staubdeposition an Stadtbäumen sollen vertieft werden. Dazu werden Meßverfahren getestet und weiterentwickelt, um die Staubauflage auf Blattoberflächen qualitativ und quantitativ erfassen zu können. Anschließend soll systematisch die räumliche Verteilung des Staubs in der Krone eines Straßenbaums an einem stark verkehrsbelasteten Standort in Karlsruhe, abhängig von jahreszeitli-chen, klimatologischen und verkehrstechnischen Einflüssen, bestimmt werden. Steu-ernde klimatische Parameter, wie Strahlungsbilanz, Luft- und Oberflächentemperatu-ren, Luft- und Oberflächenfeuchte, sowie die Bewegungsvektoren der Luft sind kontinuierlich sowie diskontinuierlich in Transekten mit hoher räumlicher Auflösung durch die Krone zu untersuchen. Die Gradienten sollen bis zu den Blattoberflächen in Zentimeterschritten unter kombiniertem Einsatz von Ultraschall und Thermoane-mometrie bestimmt werden. Parallel dazu ist der Staubgehalt der Luft und der auf den Blattoberflächen zu ermitteln, um die raum-zeitliche Struktur der Staubauflage sowie möglicherweise eine qualitative Differenzierung in der Krone erfassen zu können. Ein- und Austräge des Staubes sollen wahrend der Vegetationsperiode für einzelne Segmente des beprobten Baumes bilanziert werden. Dies ist die Vor-aussetzung, um stichprobenhaft Abschätzungen der gesamten Partikeln- und -austräge zuverlässig vornehmen zu können. Erst so läßt sich eine Stoffflussanalyse von der Atmosphäre bis an die Pflanzenoberfläche durchfuhren. Auf dieser Grundlage können mit Hilfe weiterführender Analysen unterschiedliche Baumarten, Vegetations- und Stadtstrukturen in die Stauberfassung einbezogen werden.
In der ersten Projektphase untersuchten wir die Auswirkungen von Fungiziden auf den Abbau organischen Materials in Bächen und fanden, dass der Fungizid-Toxizitätsgradient mit Änderungen in mikrobiellen Gemeinschaften und einem Rückgang des mikrobiellen Abbaus organischer Substanz assoziiert war. In der zweiten Projektphase werden die Wirkmechanismen von Fungiziden auf mikrobielle Gemeinschaften und die mögliche Effektfortpflanzung auf den Abbau organischen Materials näher beleuchtet. Darüber hinaus werden wir versuchen die Unterschiede in den Effektschwellen zwischen Felduntersuchungen und den wenigen Studien unter Laborbedingungen zu erklären. Im ersten Arbeitspaket werden die Wirkmechanismen von Fungiziden auf den mikrobiellen Blattabbau genauer betrachtet. Das Experiment setzt freilandrelevante Bedingungen ein wie wiederholte Schadstoffexposition, Fraßdruck durch wirbellose Zersetzer und mehrere Zyklen von mikrobieller Besiedelung und Zersetzung. Dieses Experiment wird an 6 Orten weltweit mit ortstypischen wirbellosen Zersetzern und Blättern (Konsortium von Labors aus Australien, Kanada, Deutschland, Dänemark, Costa Rica und Schweden) durchgeführt und verwendet eine Expositionsmuster mit Mischungen aus einer globalen Analyse von Fungizidkonzentrationen in Oberflächenwassern. Die gemessenen Endpunkte umfassen die Blattabbaurate, das Wachstum der Wirbellosen und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft sowie deren Biomasse. Wir werden Effektschwellen für Fungizide ableiten und hypothetisieren, dass die Effekte über die Zeit kumulieren, und dass dies Unterschiede in den Effektschwellen von Labor- und Feldstudien erklären kann. Das zweite Arbeitspaket zielt darauf ab, die mögliche Kausalität des Zusammenhangs zwischen Fungizid-Toxizität und Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaften sowie dem Abbau organischen Materials näher zu untersuchen. Dabei wird eine Feldstudie in jeweils 6 Bächen mit hoher und niedriger Fungizidbelastung durchgeführt, in denen eine relativ unbelasteten Probestelle stromaufwärts (am Waldrand) und eine stromabwärts gelegene Probestelle ausgewählt werden (d.h. insgesamt 24 Stellen). Die Feldstudie umfasst den Zeitraum vor dem Fungizideinsatz bis zum Zeitraum mit dem höchsten Fungizideinsatz und beinhaltet den Vergleich der mikrobiellen Gemeinschaften und des mikrobiellen Abbaus zwischen Bachabschnitten stromaufwärts und stromabwärts. Blatttaschen die in relativ unbelasteten und belasteten Abschnitten mikrobiell besiedelt wurden werden eingesetzt, um (1) Unterschiede in der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften und im Blattabbau und deren Beziehung zum Fungizid-Anwendungszeitraum und zur Fungizidbelastung zu identifizieren, und (2) die Auswirkungen der Fungizidbelastung auf die mikrobielle Besiedelung zu untersuchen. Insgesamt wird dieses Folgeprojekt mechanistische Erklärungen liefern sowie weitere Belege für die Kausalität von Fungizid-Toxizität und ökologischen Endpunkten.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 333 |
| Europa | 29 |
| Kommune | 1 |
| Land | 47 |
| Wissenschaft | 153 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 326 |
| Text | 7 |
| unbekannt | 4 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 7 |
| Offen | 327 |
| Unbekannt | 3 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 330 |
| Englisch | 48 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Bild | 1 |
| Dokument | 6 |
| Keine | 280 |
| Webseite | 51 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 289 |
| Lebewesen und Lebensräume | 331 |
| Luft | 252 |
| Mensch und Umwelt | 337 |
| Wasser | 254 |
| Weitere | 335 |