Es wird erwartet, dass eine höhe Agrobiodiversität die Ökosystemfunktionen und -leistungen in Agrarlandschaften widerstandsfähig macht. Dies liegt daran, dass es in vielfältigen Gemeinschaften mehr Arten gibt, die zu den Funktionen beitragen können, und dass verschiedene Arten unterschiedlich auf Umweltschwankungen reagieren. Leider gibt es nur wenige Versuche, die Widerstandsfähigkeit von Ökosystemen gegenüber Störungen, einschließlich klimatischer und landwirtschaftlicher Störungen, zu messen. Die biologische Schädlingsbekämpfung ist eine Ökosystemleistung, die dem Menschen großen Nutzen bringt. In den letzten Jahren hat sich unser Verständnis darüber, wie sich die lokale Diversifizierung und der landschaftliche Kontext auf die Agrobiodiversität und die Bereitstellung biologischer Schädlingsbekämpfung auswirken, enorm verbessert. Bislang fehlen jedoch fast gänzlich Studien darüber, wie die Vielfalt und Komplexität der Agrarlandschaft zur Widerstandsfähigkeit der biologischen Schädlingsbekämpfung beitragen. Die Bedeutung dieser Ökosystemleistung wird in Zukunft in ganz Europa zunehmen, und es ist von entscheidender Bedeutung zu verstehen, wie das Management der Agrobiodiversität und die Vernetzung der Landschaft optimiert werden können, um eine widerstandsfähige biologische Schädlingsbekämpfung zu gewährleisten. Das übergeordnete Ziel von IMPRESS ist es zu verstehen, wie die Agrobiodiversität auf lokaler bis landschaftlicher Ebene zur Widerstandsfähigkeit der biologischen Schädlingsbekämpfung beiträgt und wie wir diesen Vorteil in verschiedenen Landschaften und unter verschiedenen klimatischen Bedingungen am besten nutzen können. Der deutsche Beitrag zur Erreichung dieses Ziels besteht darin, ein europaweites Feldexperiment zu leiten, das gemeinsam mit regionalen Landwirten konzipiert wurde, um empirisch zu bewerten und vorherzusagen, wie die Erhöhung der Agrobiodiversität auf Äckern zur Widerstandsfähigkeit der biologischen Schädlingsbekämpfung beiträgt.
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.
The uplift of the Himalaya-Tibet Orogen (HTO) has significantly influenced the global climate and due to its massive elevations and river incisions it likely played an important role as a speciation pump. However, our understanding of the historical biogeography of species in the HTO is far from being comprehensive, as are details of the spatiotemporal evolution of its uplift. The Himalaya plays a key role in elucidating these processes. Results from the applicant's preliminary work, based on molecular data from amphibians, provide initial indications for a Paleo-Tibetan origin of Himalayan faunal components, challenging the long-held belief of immigration from China-Indochina into the Himalaya. Yet, a comprehensive phylogeographic approach is needed, requiring a systematic sampling from biogeographically important regions and an extended analytical framework to pinpoint patterns of diversification in the Himalaya and adjacent regions and to uncover the relative contribution of in-situ speciation versus colonisation in the HTO. Within the project, the applicant will use four carefully chosen terrestrial model systems (spiny frogs, lazy toads, the Himalayan toad and ground skinks), that are sufficiently phylogenetically old and cover a range of different dispersal abilities and ecological preferences. Using cutting-edge targeted exon capture technology in combination with next generation DNA sequencing and state of the art phylogenetic analysis alternative phylogeographic hypotheses will be tested (immigration, vicariance, out-of-Tibet, Paleo-Tibetan origin) and estimate divergence times. The applicant pursues the following objectives with the study: i) Detailed phylogenetic inventory in areas along the southern slope of the Himalaya and surrounding mountain areas; ii) Reconstructing diversification/colonisation pattern; iii) Providing biological evidences for the time of (primary) uplifts of HTO components. Access to museum samples at the applicant's collaboration partners disposal includes almost all relevant species, guaranteeing fast progress of this project. Data amount and resulting statistical power will allow drawing conclusions in an unprecedented power on colonization history and uplift of the HTO. It will also allow identifying factors important for species diversification and contribute to an understanding of the Tertiary environmental conditions of the HTO.