We study the effects of plants and root-associated fungi on wind erosion within the alpine environment of Tibet. China is one of the countries most affected by desertification processes and Tibet, in particular, a key region in desertification combat. The presented project focuses on the Barkha Plain surrounded by Mount Kailash and the Lake of Manasarovar (Ngari Prefecture). This Western Tibet region experienced little scientific attention but, nowadays, faces rapidly increasing touristic activities and expanding local settlements associated with socio-economic changes that are serious threats to the delicate ecological balance and potential triggers of desertification. It exists almost unanimous agreement that revegetation is the most efficient and promising strategy to combat wind erosion and desertification in the long term. However, re-colonising success is often poor, mainly under extreme environmental conditions. Compared to conventional practices, the approach of the presented project attains better accordance with natural succession processes and promises acceleration of both plant and soil development and, conclusively, more efficient desertification control. The project assesses the potential of native plants and symbiotic fungi to control wind erosion and desertification processes. It aims to identify key plants and fungi that increase soil aggregate stability and efficiently drive succession into a natural and self-maintaining cycle of the ecosystem. Furthermore, it provides crucial information for implementing environmentally compatible and cost-effective measures to protect high-elevation ecosystems against desertification. Within three successional stages (early, intermediate, late), field investigations are performed on the basis of Modified-Whittaker plots. Classic methods of vegetation analysis and myco-sociology are combined with analysis of distribution patterns at different scales (patchiness, connectivity). Comprehensive soil analysis is performed comprising grain size distribution, aggregate stability, pH as well as water and nutrient contents. Additionally, important parameters of wind erosion are measured concurrently and continuously to assess their magnitude and variability with respect to vegetation and soil at different levels of development. The parameters addressed, include sediment transport, air temperature, radiation, precipitation, relative humidity as well as speed and direction of wind. Surface moisture is recorded periodically and roughness described. Species and environmental parameters are checked for spatial correlation. Cutting edge technologies are applied in laboratory work, comprising molecular methods for fungal species identification and micro-tomography to analyse soil structure. Furthermore, successfully cultivated fungi and plants are subject of synthesis experiments and industrial propagation in view of practical implementation in restoration measures.
In dem Vorhaben wird untersucht, wie wirksam die absorbierte Lichtenergie in Biomasse konvertiert wird. Vergleichend werden Grünalgen und Diatomeen unter verschiedenen Licht- und Nährstoffbedingungen studiert. Auf diese Weise können die metabolischen Kosten unter Nährstoffmangel oder anderen produktivitätsbegrenzenden Bedingungen studiert werden. So wird auch die Säureanpassung ausgewählter Phytoplankter untersucht, um die Biomassebildung in extrem sauren Tagebaurestseen auf physiologischer Ebene zu verstehen. Es konnte gezeigt werden, dass unter Stickstoffmangel die Überführung anorganischen Kohlenstoffs in Biomassebildung durch eine Veränderung der makromolekularen Zusammensetzung der Zellen ähnlicher Effizienz stattfindet, wie unter optimaler Stickstoffversorgung. Dies führt zu einer ökologisch bedeutsamen Teilentkopplung des C und N Kreislaufs im Ökosystem. Ähnliches beobachtet man auch bei der Anpassung von Phytoplanktonalgen an extrem saure Bedingungen wie man sie in sauren Tagebaurestseen vorfindet.
Der Anbau von Ölpflanzen zur Gewinnung von Speiseöl und Energie ist bislang im Organischen Landbau wenig entwickelt. Zum einen mindern Probleme bei der Regulierung von Schaderregern und Unkraut die Wirtschaftlichkeit, zum anderen konkurriert der Anbau von Energiepflanzen um Fläche für die Erzeugung von Lebensmitteln. Der Gemengeanbau leistet einen Beitrag zur Diversifizierung im Ackerbau und lässt Synergie-Effekte zwischen den Gemengepartnern wirksam werden. Eine effizientere Ressourcennutzung, geringere Anfälligkeit gegenüber Schaderregern und reduziertes Unkrautaufkommen können zu höheren Gesamterträgen bzw. Gewinnen je Flächeneinheit führen. Im Hinblick auf diese Aspekte wird untersucht, inwieweit die Ölsaaten Öllein (Linum usitatissimum L.), Saflor (Carthamus tinctorius L.) bzw. Senf (Sinapis alba L.) für den jeweils zeitgleichen Anbau mit Ackerbohnen (Vicia faba L.) geeignet sind. In Abhängigkeit von verschiedenen Standraumzumessungen werden die Erträge und die Konkurrenzverhältnisse um Stickstoff und Wasser bei den jeweiligen Gemengepartnern untersucht,sowie die Ölsaaten hinsichtlich Ölgehalt und Fettsäurezusammensetzung analysiert. Arbeitshypothesen: - Der zeitgleiche Anbau von Ackerbohnen und Ölfrüchten führt zu höheren Gesamterträgen bei nur unwesentlich verminderten Ackerbohnen-Erträgen. - Die hauptsächlich im Bodenraum zwischen den Ackerbohnenreihen freigesetzten Stickstoffmengen werden zur Ertragsbildung der Ölfrüchte effizient genutzt. - Ein weiterer Abstand zwischen Ölfrucht- und Ackerbohnenreihe führt zu geringerer interspezifischer Konkurrenz und durch gleichmäßigere Durchwurzelung des Bodenraumes zur effizienteren Nutzung von bodenbürtig freigesetztem Stickstoff und Wasser. Die Folge sind, verglichen mit engerem Reihenabstand, höhere Ölfruchterträge und nur unwesentlich geringere Ackerbohnen-Kornerträge. - Die Ölfrüchte Saflor, Öllein und Senf nehmen aufgrund ihres Pfahlwurzelsystems Stickstoff auch aus tieferen Bodenschichten auf und senken so das Austragungspotential von bodenbürtig freigesetztem Stickstoff bzw. Stickstoff-Restmengen.
In recent years science has taken an increased interest in mineralization processes in tropical soils in particular under minimal tillage operations. Plant litter quality and management strongly affect mineralization-nitrification processes in soil and hence the fate of nitrogen in ecosystems and the environment. Plant secondary metabolites like lignin and polyphenols are poorly degradable and interact with proteins (protein binding capacity) and hence protect them from microbial attack. Nitrification, a microbiological process, directly and indirectly influences the efficiency of recovery of N in the vegetation as well as the loss of N (through denitrification and leaching) causing environmental pollution to water bodies and contributes to global warming (e.g. the greenhouse gas N2O is emitted as a by-product of nitrification and denitrification). Nitrifiers comprise a relatively narrow species diversity (at least as known to date) and are generally thought to be sensitive to low soil pH and stress. Despite these properties nitrification occurs in acid tropical soils with high levels of aluminium and manganese. Thus the main objective of the project will be the identification of micro-organisms and mechanisms responsible for mineralization-nitrification processes in acid tropical soils and the influence of long-term litter input of different chemical qualities and minimal tillage options. The project will include the use of stable isotopes (15N, 13C), mass spectrometry, gas chromatography (CO2, N2O), biochemical methods (PLFA) and molecular biology (16s rRNA., PCR, DGGE)
Non wood fuels for small-scale furnaces have attracted increasing interest in several European countries. New technological approaches are on the way, but the verification of any such developments is difficult and there is a large uncertainty about testing procedures and equipment. While for wood combustion standardized European measuring regulations are available and broadly applied, the testing of cereal fuel combustion is generally not following a commonly accepted procedure. Consequently the results of such measurements are not fully comparable. This applies particularly for the international level, which is here of particular relevance due to the fact that a combustion technology development for a niche application can only be economically viable if a sufficiently large marketing area can be taken into focus. The overall objective of the proposal is therefore to contribute through research to the development of uniform and comparable European procedures for testing of small-scale boilers up to a power out of 300 kW for solid biomass from agriculture like straw pellets and energy grain. The driving forces and barriers will be worked out; existing legal regulation for the installation (approval by the local authorities) in the participating countries will be collected. The state of the art of the non wood biomass boiler technology will be identified; the need for standardized tests for type approval tests and the measures to establish a European Standard will be shown. Measurement methods with special emphasis on efficiency and emissions will be worked out and the requirements and specifications of test fuels will be proposed. Test runs will be carried out following preliminary test procedures based on existing European standards for wood boilers. Based on the results of these test runs a draft for a Europe-wide uniform test procedure will be proposed. Preparatory work for a European standardization process including a round robin test will be done.
Reactive Hydride Composites reveal great potential as hydrogen storage materials as they overcome the thermodynamic limitations hindering the use of light-weight complex hydrides. However, their sorption kinetics is still slow due to the fact that the hydrogen sorption process takes place within complex solid state reactions. It is aim of this project to explore the fundamental mechanisms involved in these reactions. For this, experimental studies on sorption kinetics, thermodynamics, crystal structure and electronic properties of the nano-structured materials are cross-linked to ab-initio calculations and theoretical modelling. The results will provide a basis to improve material properties and to develop new catalysts for hydrogen sorption. Finally, the optimization of synthesis methods and in particular the up-scaling of hydrogen storage materials preparation will be explored in collaboration with manufacturers.
Die Projektgebiete liegen in Deutschland, Italien und Spanien. Deutschland: Scharnhauser Park: In Ostfildern am südlichen Rand von Stuttgart entsteht auf einem ehemaligen amerikanischen Militärgelände der Stadtteil Scharnhauser Park für rund 10.000 Bewohner und mit etwa 2.500 Arbeitsplätzen. Zu rund 80 Prozent soll der Energiebedarf aus erneuerbarer Energie gedeckt werden. Kern des Energiekonzeptes für den Stadtteil ist ein Biomasse-Blockheizkraftwerk mit 1 MW elektrischer und 6 MW thermischer Leistung. Die Anlage wird optimiert, eine Ist-Analyse ist bereits erstellt worden. Mit der im Sommer ungenutzten Wärmeenergie soll künftig Kälte für die Klimatisierung von Gewerbebauten erzeugt werden. Neben der ganzjährigen Nutzung erneuerbarer Energien für die Kraft-Wärme-Kältekopplung ist auch Energiespeicherung (zentral und dezentral) und ein kommunales Energiemanagementsystem auf der Basis modernster Informationstechnologien vorgesehen. Das zafh.net liefert Know-how der simulationsgestützten Regelung von Anlagen und setzt betriebsbegleitende Simulationen ein. In Echtzeit soll aus den klimatischen Randbedingungen der optimale Betriebszustand berechnet und mit den real gemessenen Werten verglichen werden. Als Basis ist ein Geoinformationssystem entwickelt worden, mit dem die Energiedaten der Gebäude erfasst und ausgewertet werden können. Die Gebäude unterliegen einem hohen Dämmstandard (25 Prozent unter den in der Wärmeschutzverordnung 1995 geforderten Werten). Bei den im Projekt neu dazukommenden Wohn- und Gewerbebauten wird der Transmissionswärmeverlust um weitere 20-30 Prozent gesenkt. Die ersten Wohnbauten wurden im Herbst 2005 vom Siedlungswerk Stuttgart erstellt. Mit Argon gefüllte Fenster mit erhöhter Rahmendämmungund Kunststoff-Abstandhaltern erreichen einen Gesamt-Wärmedurchgangskoeffizienten von 1,1 W m-2 K-1. In diesem ersten Bauabschnitt sind reine Abluftanlagen ohne Wärmerückgewinnung installiert worden, in späteren Bauabschnitten sollen Anlagen mit Wärmerückgewinnung einer Vergleichsanalyseunterzogen werden. Die Gebäudedichtigkeit wird mit Blower-Door-Tests experimentell untersucht. Der Energiestandard wird bei allen Bauten dokumentiert. Messgeräte für die Fernauslese und Auswertung (Smartbox) sind bereits installiert. ImGewerbegebiet wird im März 2006 ein erstes Demoprojekt zur innovativen Gebäudetechnologie (Heizung, Lüftung, Klima) mit etwa 4.000 m2 Nutzfläche erstellt. In der Ausführungsplanung enthalten sind: thermische Kühlung, Erdreichwärmetauscher, Betonkernaktivierung (zur Kühlung) ein Unterflurkonvektions-Heiz- und Kühlsystem, ein Tageslicht-Lenksystem. Nicht nur das Biomassekraftwerk liefert Strom, sondern auch gebäudeintegrierte PV-Anlagen. Ziel ist eine Leistung von insgesamt 70 kWp. Zudem wird die kinetische Energie des Wassers genutzt: Das aus den Hochbehältern ins Netz abfließende Trinkwasser treibt eine 80-kW-Entspannungsturbine an.
The implementation Stage 2 of GSE Forest Monitoring aims to enhance the results from the consolidation Stage 1. GSE Forest Monitoring is a unique element of the Global Monitoring for Environment and Security (GMES) Joint Initiative. The goal of stage II is to implement a fully operational system for a larger community of end user. It is a strictly user oriented independent information system that provides key environmental information to European, national and local users. The FSU Jena is coordinator for the Service Production of the option Forest Monitoring in Irkutsk Oblast, Russia (Task 3) and Manager of the Research & Development Activities (Task 4). Task 3: This GSE FM service provides a powerful tool for effective forest monitoring and inventory at regional scale. Reliable and up-to-date information on forest extent and changes therein will be generated using high-resolution EO data. A total area of about 200.000 km2 will be monitored within this project. Task 4: The Research & Development activities with scope on identification, testing and implementation of new R&D shall be one of the key inputs for improved service provision. Throughout the entire services of the GSE FM Service Portfolio the interactive involvement within the process of production (in-situ measurements, data pre-processing, data classification, product accuracy assessment etc.) is the most cost and time efficient factor and should therefore be treated with high priority to research activities. (...) The Task 4 Science Board comprises experts in the fields of EO SAR data and methods (UNI Jena), EO optical data and methods (Joanneum Research), EO and in-situ combined methods (SFM Consultants GmbH) and experts from the Kyoto Protocol evolution (Joanneum Institute of Energy Research). The Board is managed by UNI Jena.
Substantial improvement of our present knowledge of Earth System dynamics is paramount for the development of reliable strategies for actions vital to the human society in terms of achieving sustainable development and ensuring security. This requires for the various system components long-term integrated global data series from a large variety of sensors and networks combined with high performance rapid computing and a uniform and efficient access to distributed data archives and data information systems. The SSA proposed here aims (1) at assessing the status quo situation of two major components of the Earth observing system, namely the global geodetic and global geohazards observing systems as indispensable prerequisites for the consistent global monitoring of the Earth system environment and security aspects of population and (2) identifying deficiencies and gaps in both components and providing advice for the implementation of necessary adaptations and potential new developments in network-, shared computing-, and information/data management task for the observing techniques involved.
Derzeit gibt es ernsthafte Bedenken bezüglich der Nachhaltigkeit der landwirtschaftlichen Produktionssysteme in Rumänien. Intensive und nicht angepasste Anbausysteme, in einer Umwelt, die durch Niederschlagsschwankungen und häufige Trockenzeiten gekennzeichnet ist, haben zu Bodendegradation (d.h. Erosion, Verdichtung, Versalzung, Kontamination und Fruchtbarkeitsverlust) und der Zunahme von Schädlings- und Unkrautpopulationen geführt. Die größte Herausforderung für die Landwirtschaft ist es folglich, ein nachhaltiges und effizientes Management der natürlichen Ressourcen - Boden, Wasser und Biodiversität - zu entwickeln, welches die Produktion in Zukunft sichert. In einer Fallstudie beschäftigt sich dieses Forschungsprojekt mit den Sonnenblumenproduktionssystemen in Südost-Rumänien. Die Sonnenblumenproduktion in diesem Teil des Landes ist charakterisiert durch ein sub-optimales Management und einen starken Befall mit dem parasitischen Unkraut Orobanche cumana, der zu Ertragsverlusten von bis zu 50 Prozent führen kann. Das Ziel dieses Projektes ist es, Simulationsansätze bereitzustellen, die den Entscheidungsträgern ermöglichen, die Gesamtleistung der Sonnenblumenproduktionssysteme bezüglich der ökologischen und ökonomischen Aspekte zu verbessern. Erreicht werden soll dies durch die Entwicklung von standortspezifischen und umweltfreundlichen Managementmaßnahmen, die die Ressourcennutzungseffizienz und Nachhaltigkeit der Sonnenblumenproduktionssysteme erhöhen und den Orobanche-Befall reduzieren.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 67 |
| Europa | 1 |
| Global | 1 |
| Land | 1 |
| Wissenschaft | 29 |
| Zivilgesellschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 67 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 67 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 18 |
| Englisch | 61 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 41 |
| Webseite | 26 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 58 |
| Lebewesen und Lebensräume | 63 |
| Luft | 47 |
| Mensch und Umwelt | 67 |
| Wasser | 50 |
| Weitere | 67 |