Sediment erosion and transport is critical to the ecological and commercial health of aquatic habitats from watershed to sea. There is now a consensus that microorganisms inhabiting the system mediate the erosive response of natural sediments ('ecosystem engineers') along with physicochemical properties. The biological mechanism is through secretion of a microbial organic glue (EPS: extracellular polymeric substances) that enhances binding forces between sediment grains to impact sediment stability and post-entrainment flocculation. The proposed work will elucidate the functional capability of heterotrophic bacteria, cyanobacteria and eukaryotic microalgae for mediating freshwater sediments to influence sediment erosion and transport. The potential and relevance of natural biofilms to provide this important 'ecosystem service' will be investigated for different niches in a freshwater habitat. Thereby, variations of the EPS 'quality' and 'quantity' to influence cohesion within sediments and flocs will be related to shifts in biofilm composition, sediment characteristics (e.g. organic background) and varying abiotic conditions (e.g. light, hydrodynamic regime) in the water body. Thus, the proposed interdisciplinary work will contribute to a conceptual understanding of microbial sediment engineering that represents an important ecosystem function in freshwater habitats. The research has wide implications for the water framework directive and sediment management strategies.
Fernziel des Programmes ist das Oekosystem eines Gebirgsbaches soweit kennenzulernen, dass dessen Reaktionen wissenschaftlich fundiert vorhersagbar sind. In der jetzt laufenden ersten Phase des Programmes (5-10 Jahre) werden Mess- und Sammelmethoden geprueft und entwickelt.
Das Auerhuhn ist eine stark gefährdete Brutvogelart der Schweiz. Veränderungen in der Zusammensetzung und Nutzung des Waldes haben dazu geführt, dass sich die Bestände dieses Raufusshuhns in den letzten drei Jahrzehnten halbiert haben. Deshalb sollen die Lebensraumansprüche des attraktiven Waldvogels vermehrt in der Planung und Umsetzung von Waldreservaten und der Bewirtschaftung von Wäldern der höheren Lagen berücksichtigt werden. Auf der kleinen räumlichen Ebene sind die Habitatsansprüche der Art durch Untersuchungen in West- und Mitteleuropa (Storch 1993, 2002, Schroth 1994) und Skandinavien relativ gut bekannt. Dagegen werden die Populationsprozesse auf der Ebene der Landschaft erst in Ansätzen verstanden (Sjöberg 1996, Kurki 2000). Entsprechend konnte man die Bestandsrückgänge in den meisten Gebieten Europas noch nicht stoppen, da einerseits genauere Kenntnisse über das Zusammenspiel und die relative Bedeutung der einzelnen Faktoren fehlen (Habitatqualität, Störungen, Prädatoren, Witterung-Klima, Huftierkonkurrenz), und andererseits noch nicht versucht wurde, die Bestandsentwicklung im grossen landschaftlichen Massstab als Metapopulationsdynamik zu verstehen. Es ist das primäre Ziel dieses Projekts, ein räumlich explizites Metapopulationsmodell des Auerhuhns für einen grossen Landschaftsausschnitt der Schweizer Alpen zu erarbeiten. Dabei sollen die erwähnten Einflussfaktoren möglichst umfassend berücksichtigt werden. Die Arbeit soll modellhaft zeigen, dass für das Verständnis von Populationsvorgängen von raumbeanspruchenden Wildtierarten eine Analyse und Bewertung von lokal bis überregional wirksamen Einflussfaktoren notwendig sind. Die Ergebnisse sollen zudem als konzeptionelle Grundlage für den Nationalen Aktionsplan Auerhuhn und für regionale Artenförderungsprojekte dienen. Folgende Fragen und Themen sind für das Projekt von zentraler Bedeutung: Wie gross ist das landschaftsökologische Lebensraumpotenzial für das Auerhuhn in den Alpen, wie ist es räumlich verteilt? Wie verteilen sich die lokalen Auerhuhnpopulationen in diesen Potenzialgebieten? Wie gross sind die Bestände? Welche Faktoren beeinflussen den Status von Lokal- und Regionalpopulationen? Welche Populationen haben abgenommen oder sind verschwunden, welche sind stabil (Source-Sink-Mechanismen)? Zwischen welchen räumlich getrennten Populationen besteht ein Austausch? Welche Landschaftselemente wirken als Barrieren? Entwickeln einer nicht-invasiven Methode für die genetische Differenzierung von Populationen, sowie für Bestandsschätzungen und Monitoring.
Das natuerliche Potential eines Landschaftsraumes ist Ergebnis einer vielfaeltigen Verflechtung abiotischer und biotischer Partialkomplexe. Die Ermittlung dieses Potentials ist eine wesentliche Grundlage fuer die Inwertsetzung eines Raumes durch den Menschen. Dies geschieht hier durch die Analyse der Einzelfaktoren sowie der Hauptkennzeichen ihrer wechselseitgen Verknuepfung. Die Untersuchungen erfolgen in charakteristischen Einzelregionen des Oberrheintals und seiner Umrahmung qualitativ und nach Moeglichkeit auch quantitativ. Ziel sind Aussagen ueber Nutzungsmoeglichkeiten und Nutzungsalternativen im Rahmen privater und oeffentlicher Planungsvorhaben sowie Prognosen ueber die Folgen anthropogener Eingriffe in den Oekosphaerenausschnitt Oberrheintal.
Auf Beispielsflaechen innerhalb Nordrhein-Westfalens sollen Waldbestaende verschiedenen Alters und verschiedener Baumartenzusammensetzung auf oekologischer Grundlage so behandelt werden, dass den jeweiligen standoertlichen Voraussetzungen und Funktions-Anforderungen hochgradig entsprochen wird. Die Auswirkungen solcher Behandlung auf Betriebskosten, Natural- und Finanzertraege sowie auf Hoehe und Qualitaet von Umweltleistungen sollen erfasst und dokumentiert werden.
Fuer die Einrichtung eines repraesentativen Systems von Naturschutzgebieten in der Bundesrepublik Deutschland ist die Kenntnis der vorhandenen botanisch wertvollen Flaechen erforderlich, aus denen die botanischen Schutzgebiete auszuwaehlen sind; die botanisch wertvollen Flaechen werden waehrend der Gelaendearbeiten zur Vegetationskarte der Bundesrepublik Deutschland ermittelt.
Ziel: Untersuchung von Ursachen und landschaftsoekologischen Folgen unterschiedlicher Nutzungsformen der Inseln des Archipels zur Erarbeitung und Umsetzung einer 'Sustainable Development Strategy'. Methoden: Geooekologische Kartierungen, Landnutzungsaufnahmen, sedimentologische Beprobung, ozeanographisch-sedimentologische Aufnahmen, Verwendung historischer Karten und Einsatz analoger und digitaler SPOT-Satellitenbilddaten, Einsatz eines GIS.
Charakteristik der Gebiete, stationaere Forschungseinrichtungen, Artenbestand, Pflanzengesellschaften, Veraenderungen, besonders unter dem Einfluss des Menschen, wissenschaftliche Bedeutung, Ausweisung der schutzwuerdigen Flaechen, erforderliche Erhaltungsmassnahmen.
Mittels Vergleichen von alten Karten und Kartierungen der aktuellen Situation werden ausgewaehlte Landschaften (v.a. im Mittelland) studiert. Der Wandel seit ca. 1850 wird anhand einzelner Landschaftselemente festgehalten: Gewaessernetz, Strassennetz, Flurmuster, Oberflaechenformen, Grenzbereiche von Industrie- und Wohnflaechen. Diese empirischen Untersuchungen sollen einmuenden in Ratschlaege bzw. Beurteilungskriterien abgeben fuer Planer und Politiker.
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