Das Projekt "Teilprojekt 4: Botanik und Stoffhaushalt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Biologie I, Arbeitsgruppe Spezielle Botanik und Funktionelle Biodiversität durchgeführt. Das Projekt 'Wilde Mulde - Revitalisierung einer Wildflusslandschaft in Mitteldeutschland (WilMu)' verfolgt das Ziel, durch das Einbringen von Raubäumen und die Wiederherstellung natürlicher Flussufer durch die Rücknahme von Verbauungen die Struktur- und Habitatvielfalt des Gewässers zu verbessern sowie hydromorphologische Prozesse zu reaktivieren. Die Arbeitsgruppe 'SpezieIle Botanik und Funktionelle Biodiversität' der Universität Leipzig ist an der wissenschaftlichen Begleitforschung des Projekts beteiligt, mit dem Ziel, die Auswirkungen der an der Mulde geplanten Revitalisierungsmaßnahmen auf die krautige Vegetation zu quantifizieren. Dazu werden zum einen die taxonomische und funktionelle Zusammensetzung sowie die strukturelle Diversität der Vegetation im semiterrestrischen und terrestrischen Bereich erfasst sowie die Habitatansprüche der Arten zum Zeitpunkt vor den Maßnahmen und ihre Reaktion auf die Revitalisierungsmaßnahmen modelliert (AP 'Biodiversität'). Zum anderen wird die Rolle der Vegetation für die Sediment- und Stoffretention quantifiziert (AP 'Stoffhaushalt'). Dabei werden observationale Freilanduntersuchungen durch experimentelle Untersuchungen zum Einfluss funktioneller Merkmale der Vegetation auf die Stoffretention begleitet und ergänzt. Die Maßnahmenevaluierung (AP 'Evaluierung und Synthese') erfolgt in einer organismen- und funktionsübergreifenden Datenauswertung indem in einer Multifunktionsanalyse die Effekte der Revitalisierungsmaßnahmen auf alle untersuchten Ökosystemdienstleistungen bewertet werden. Dadurch soll ein fundiertes Prozessverständnis des funktionalen Zusammenhangs zwischen Hydromorphologie, Biodiversität und Ökosystemprozessen/-dienstleistungen ermöglicht werden sowie deren Beeinflussung durch die Revitalisierungsmaßnahmen.
Das Projekt "Kartoffeln im organischen Landbau: Bekaempfung der Kraut- und Knollenfaeule (Phythophthora infestants Mont. De Bary)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bonn, Institut für Organischen Landbau durchgeführt.
Das Projekt "Wald als Kulturlandschaft & Biodiversität: Waldweide in lichten Wäldern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Landespflege durchgeführt. Die heute an den Wald gestellten Anforderungen sind zahlreich und vielfältig. Das Projekt untersucht, inwieweit heutige Formen einer traditionellen Waldnutzungsart, der Waldweide, zum einen die Forderung nach Erhalt und Förderung der Biodiversität erfüllen können und sich darüber hinaus positiv auf das Walderleben der Waldbesucher auswirken. Heute wird Wald in Baden-Württemberg kaum noch aus landwirtschaftlichen Gründen beweidet. Moderne Waldweiden verfolgen naturschutzfachliche Ziele oder dienen wie etwa großflächige Wildparks als Attraktion für Erholungssuchende. Im bunten Spektrum der verschiedenen Zielsetzungen und Ausprägungen moderner Waldweide soll die Beziehung zwischen Beweidungsmanagement, dem derzeitigen Waldbild und der ökologischen Wertigkeit mit besonderem Blick auf die Biodiversität erforscht und hinterfragt werden. Der Schwerpunkt des Projektes und der Untersuchungen zur ökologischen Wertigkeit liegt bei der Projektfläche im Opfinger Mooswald: In der seit einigen Jahren wieder als Mittelwald bewirtschafteten Fläche wird durch neue Integration der Waldweide die vollständige Dynamik des traditionellen Mittelwaldbetriebs beispielhaft revitalisiert. Es wird eine ökologische Erfolgskontrolle der Maßnahme, bezogen auf Vegetation und Vegetationsstruktur sowie auf das Raunutzungsverhalten von Tagfaltern und Fledermäusen, durchgeführt. Darüber hinaus wird eine Verknüpfung mit waldpädagogischen Anliegen angestrebt. Für den Waldbesucher soll die Etablierung der Waldweide als erlebte Waldgeschichte mit fördernder Auswirkung auf die Biodiversität gestaltet werden. Auch hier ist eine Erfolgskontrolle geplant: Mittels sozialempirischer Methoden wird überprüft, inwieweit sich das Walderleben unter den Maßnahmen verändert. Darüber hinaus werden einige weitere ausgewählte Waldweideflächen in Baden-Württemberg, die als verbindendes Element ähnlich traditionell genutzten Mittel- oder Weidewäldern Strukturen lichter Wälder aufweisen, hinsichtlich ihres ökologischen Wertes untersucht. Dafür werden die Artzusammensetzung der Kraut-, Strauch- und Baumschicht und die Struktur der Strauch- und Baumschicht entlang von Transekten erfasst. Geplant sind weiterhin Zusatzerhebungen zur Abschirmung in Bodennähe und Kleinstrukturen an der Bodenoberfläche.
Das Projekt "The influence of climate and tectonics on uplift and denudation of the Terra Nova Bay Region (Transantarktisches Gebirge)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bremen, Fachbereich 5 Geowissenschaften durchgeführt. The Terra Nova Bay region forms a segment of the Transantarctic Mountains (TAM) in the western Ross Sea that is characterized by extreme landscape contrasts. There, a high Alpine coastal morphology developed in immediate vicinity to high-elevated inland plateaus and deep, structurally defined glacial troughs. Structural geology, geomorphological observation and sampling of basement and cover rocks in this region during the expedition BGR GANOVEX X (2009/10) will provide the ground truth for the subsequent application of thermochronological techniques (fission track and (UTh- Sm)/He analyses). Based on these data and thermal history modelling, the regional uplift and denudation history of the Terra Nova Bay region will be constrained with the four main topics: (1) the evolution of a Cretaceous 'Victoria Basin' on the continental crust of SE Australia and the western Ross Sea, (2) the diachronous rifting processes across the two escarpments of Pacific passive margin and West Antarctic rift shoulder/ TAM, (3) timing and amount of the final denudation of the TAM since the Eocene/ Oligocene, and (4) quantification and explanation of development of landscape contrasts within the Terra Nova Bay region resulting from the interplay between climate, tectonics and lithology. This aspect also comprises implications for the long-term climate evolution on the margin of the East Antarctic Craton.
Das Projekt "Erfassung und Bekaempfung der Y-Viruserkrankung bei Kartoffen zur Sicherung der Pflanzguterzeugung in Bayern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Bodenkultur und Pflanzenbau durchgeführt. Zur Sicherung der Pflanzguterzeugung in Bayern muessen folgende Fragen dringend geklaert werden: 'Warum tritt das Y-Virus derzeit so intensiv auf? Wie kann das Y-Virus bekaempft werden? Handelt es sich um neue Virusstaemme?' In Kombination mit ELISA koennen mit der Polymcrasekettenreaktion (PCR) verschiedene Staemme des Y-Virus (Yhocho, YhochN, YhochNTN, Yhochc) unterschieden werden. Ziel ist es zunaechst einmal, diese Methode zu etablieren. In der Folge wird untersucht, wie verbreitet die verschiedenen Y-Virus-Staemme in Bayern sind und ob die Kartoffelsorten gegenueber den Virusstaemmen unterschiedlich resistent sind. Um exakte Aussagen zum Termin der Krautbeseitigung machen zu koennen, wird die Virusverlagerung in Abhaengigkeit vom Infektionszeitpunkt, der Sorte, den Umweltbedingungen und dem Ernteverfahren in Feldversuchen untersucht. Dem Verdacht, das es eine Virusverseuchung unterhalb der optischen Auspraegung an der Pflanze und unterhalb der Nachweisgrenze durch den ELISA-Test gibt, soll zunaechst in gezielten Laborversuchsreihen nachgegangen werden. Die Evaluierung der Stamm-Verteilung des Y-Virus in Bayern erfolgte in Ankopplung an die amtliche Pflanzguttestung. Von 26 ausgwaehlten,Y-anfaelligen Sorten wurden insgesamt 400 Partien untersucht, dh mehr als 20000 ELISA-Analysen (polyclonale Antikoerper). An allen Y-positiven Proben (mehr als 4000) erfolgte eine stammanalytische Untersuchung (Yhocho, YhochN, Yhochc) mit einem speziellen ELISA-Verfahren (monoclonale Antikoerper). In der ueberwiegenden Anzahl der Proben konnte Y nachgewiesen werden. In 1700 Proben wurde Y gefunden; an diesem Material muss noch eine PCR-Analyse durchgefuehrt werden, um evtl vorhandene YhochNTN-Vorkommen zu erkennen.
Das Projekt "Vorhersage und Erklaerung des Verhaltens und der Belastbarkeit von Oekosystemen unter veraenderten Umweltbedingungen - Teilprojekt N6: Untersuchungen zur Ausbreitung und Konkurrenz von Pflanzenarten der Krautschicht in Fichtenforsten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Lehrstuhl für Pflanzenökologie durchgeführt. Im Zusammenhang mit den gestiegenen Stickstoffimmissionen wurde eine starke Ausbreitung von C. villosa, einem konkurrenzstarken Rhizomgras der Hoehenlagen mittel- und suedosteuropaeischer Gebirge untersucht. Experimentelle Verpflanzungen zur Ermittlung der potentiellen Hoehenverbreitung zeigen, dass eine Ausbreitung des Grases in tiefere, trockenere Lagen derzeit nicht anzunehmen ist. Die Halmbildungsrate an der Ausbreitungsfront haengt positiv von der Lichtintensitaet, der Phosphatverfuegbarkeit und - bei hoher Lichtintensitaet - der Nitratkonzentration im Boden ab. Kompensationskalkungen hemmen bei geringer Phosphatkonzentration im Boden das Wachstum. Deschampsia flexuosa bietet kein Ausbreitungshindernis fuer C. villosa. N-Duengungen steigern das Wachstum, so dass eine Foerderung durch die N-Immissionen bis zum gegenwaertigen Zeitpunkt und auch in Zukunft zu vermuten ist. C. villosa kann auf der Freiflaeche bei N-Duengung die 2,5fache Menge der jaehrlich ueber die Atmosphaere eingetragenen N-Menge aufnehmen und wirkt somit als N-Senke. Ein gehaeuftes Auftreten von U. dioica gemeinsam mit C. villosa ist auf kleinraeumig erhoehte Naehrstoffkonzentrationen und pH-Werte zurueckzufuehren. U. dioica ist hier der Konkurrenz durch C. villosa unterlegen und durch N-Duengungen nicht zu foerdern.
Das Projekt "Auswirkungen von Kfz-Emissionen auf die Krautschicht und auf Boeden in Buchenwaeldern sowie auf ausgewaehlte Monitorpflanzen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt, Botanisches Institut durchgeführt. Die Wirkung von Immissionen des Kfz-Verkehrs auf Boeden, ausgewaehlte Monitorpflanzen und auf Pflanzengesellschaften in Dauerbeobachtungsflaechen von Buchenwaeldern wird mit dem Zeitpunkt der Inbetriebnahme an zwei neugebauten Autostrassen in Hessen erforscht. Im Vordergrund des Interesses stehen bislang wenig untersuchte Substanzen, wie Platin aus Kfz-Katalysatoren und organischen Luftverunreinigungen (PAHs). Die Anreicherungsrate dieser Stoffe wird im Stammfussbereich von Buchen und an Pappeln unter Laborbedingungen untersucht. Die Wirkungsuntersuchungen unter kontrollierten Bedingungen haben zum Ziel, Stoerungen des Wasserhaushalts infolge starker Wurzelakkumulation aufzuzeigen.
Das Projekt "Entwicklung der Gehoelzvegetation in gezaeunten und ungezaeunten Vergleichsflaechen in Laubwaeldern auf Jungmoraene in Ostholstein" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Biologie, Ordinariat für Weltforstwirtschaft und Institut für Weltforstwirtschaft und Ökologie der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft durchgeführt. Im Fruehjahr 1990 wurden vom Institut fuer Weltforstwirtschaft der Bundesforschungsanstalt fuer Forst- und Holzwirtschaft in Laubwaeldern auf Jungmoraene im Kreis Herzogtum Lauenburg (Forsten der Hansestadt Luebeck) insgesamt 30 jeweils 100 m2 grosse gezaeunte Probeflaechen und entsprechend grosse ungezaeunte Vergleichsflaechen ausgeschieden, um die Bedeutung des Wildeinflusses auf die Bodenvegetation und die Verjuengung dieser Waelder zu untersuchen. Bei der Auswahl der Flaechen wurde ein Gradient von naehrstoffarmen, sauren Boeden bis hin zu gut mit Naehrstoffen versorgten Boeden beruecksichtigt. In mehreren Durchgaengen wurde 1990-1992 und 1996 sowie 1997 die Entwicklung der Vegetation - insbesondere der Baumverjuengung - anhand von Deckungsgradschaetzungen der einzelnen Pflanzenarten in der Kraut- und Strauchschicht verfolgt. Ergebnis: Der Anteil der Baumarten an der Gesamtartenzahl steigt von 1990-1996 in den gezaeunten Flaechen signifikant an, in den ungezaeunten Vergleichsflaechen ist in der gleichen Zeitspanne keine Veraenderung festzustellen.
Das Projekt "Einfluss von Schwefel aus H2S und SO2 bei Fichten und Kohl" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Graz, Institut für Pflanzenphysiologie durchgeführt. Schwefel ist ein essentielles Element für die Entwicklung von Pflanzen, er ist aber auch ein Teil von bedeutenden Luftschadstoffen. Ein Mangel führt nicht nur zu reduzierten Erträgen, sondern bedingt auch einen Qualitätsverlust bei Kulturpflanzen. Die wichtigste Schwefelquelle ist das Sulfat. In letzter Zeit gewannen auch andere schwefelhaltige Verbindungen wie SO2, H2S oder schwefelhaltige Düngemittel an Bedeutung. Auf der anderen Seite sind diese Luftschadstoffe vor allem für Waldbäume toxisch. Schwefeldioxid ist als klassischer Luftschadstoff verantwortlich für Waldschäden und wirkt ertragsmindernd bei Kulturpflanzen, vor allem in der Nähe von industriellen Ballungsgebieten. Obwohl die phytotoxischen Effekte von SO2 schon seit einigen Jahren intensiver untersucht werden, sind die genauen Abläufe der Pflanzenschädigungen noch unklar. Die physiologischen Gründe für die sowohl wachstumsmindernden als auch wachstumsfördernden Einflüsse von H2S sind noch größtenteils unbekannt. Um die physiologischen Auswirkungen eines erhöhten Gehaltes von Thiolen zu untersuchen wird sowohl der Gesamtschwefel als auch der Sulfat- und Thiolgehalt gemessen. Das Ziel dieses Projektes ist es, den Weg des Schwefels, der über radioaktiv markiertem H235S und 35SO2 eingebracht wird, zu verfolgen. Da Unterschiede zwischen Bäumen und krautigen Pflanzen zu erwarten sind, werden Fichten (Picea abies (L.) Karst.), als ein Beispiel für Bäume mit geringem Schwefelbedarf aber einer hohen Anfälligkeit für Schwefelschädigungen, und Kohl (Brassica oleracea L.), als krautige Pflanze mit hohem Schwefelbedarf, untersucht. Diese Untersuchungen sollen Erkenntnisse über den Ursprung der aufgenommenen Schwefelkomponenten, das relative Verhältnis der verschiedenen Entgiftungswege und der Neuverteilung und des Transportes von reduzierten Schwefelverbindungen, sowohl in krautigen Pflanzen als auch in Bäumen, bringen.
Das Projekt "Combined airborne lidar measurments of moisture transport and cirrus properties: HALO-LIDAR" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ludwig-Maximilians-Universität München, Meteorologisches Institut durchgeführt. Humidity in and around cirrus clouds: Radiative effects of cirrus clouds are a major uncertainty in determining the climate cloud feedback. The variability of cirrus on different spatial scales is another major issue which complicates modelling of their radiative properties. Aerosol and water vapour measurements were performed with the DLR lidar system WALES in 2010 during the first mission with the new German research aircraft HALO. ECMWF temperature analyses are used to derive relative humidity inside and outside of cirrus clouds from the lidar water vapour observations. Comparisons with in situ measurements of humidity on the research aircraft Falcon flying inside the cirrus clouds confirm the high accuracy of the WALES system. The study shows the advantages of lidar cross sections to provide additional information about the vertical structure of the complex humidity field, also allowing for simultaneous statistical analyses in different cloud layers. Combined with accurate temperature measurements, the lidar observations have a great potential for detailed statistical cirrus cloud and related humidity studies. Future HALO missions will benefit from the findings and techniques developed here. HSRL aerosol classification: To better understand the effects of aerosols on the climate system it is important to obtain highly accurate information on the aerosol optical properties (e.g., extinction coefficient, single scattering albedo and phase function) as well as on their temporal and spatial distribution. The high spectral resolution lidar (HSRL) method based on an iodine absorption filter and a frequency doubled pulsed Nd:YAG laser, developed at DLR, has the capability to directly measure the extinction and backscatter coefficients of aerosols and clouds. Airborne HSRL data from four different field experiments are used in the frame of this project to build up an aerosol classification. The method is based on HSRL measurements of a set of intensive aerosol properties, in particular the lidar ratio, the particle linear depolarization ratio and the color ratio of backscatter. Applied to the HSRL measurements on ESA's EarthCARE mission it will provide the climate relevant properties extinction coefficient and aerosol optical depth, together with the global, verticallyresolved distribution of aerosols and clouds. Statistical characterization of humidity variability: The distribution of water vapour in the atmosphere shows variability on all spatial scales. An accurate representation of cloud processes in climate models with limited resolution relies on a statistical description of the unresolved structures. A compact description that can describe intermittent variability on many scales is multifractal scaling based on structure functions of different orders. This analysis method was applied to airborne water vapour lidar measurements from a number of field campaigns in midlatitude, polar and subtropical latitudes. The humidity was found to be charact
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