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Steuerung und Bilanzierung von Kohlenstoffakquisition, Wasserumsatz und Wachstum im Mistel-Wirt-System in Abhängigkeit von Klima, Wasserversorgung und Nährstoffangebot

Im ersten Schritt des Vorhabens sollen die Reaktionsmuster des CO2- und H2O Blattgaswechsels von Mistel-Wirt-Paaren bezüglich Mikroklima und Lebensform des Wirts (immer- oder wechselgrün) im Jahreslauf möglichst kontinuierlich untersucht werden, um diese bis heute offen gebliebenen Informationslücke zu schliessen. Dabei soll die Hypothese überprüft werden, derzufolge Misteln vielfach mehr als ihre Wirte transpirieren, um über den Transpirationsstrom Nährstoffe des Wirtes, insbesondere Stickstoff, an sich zu binden. Es sollen hierzu auch Düngungsversuche an getopften Mistel-Wirt-Paaren durchgeführt und dabei besonderes Augenmerk auf die Nettophotosynthese und Wasserumsatz gelegt werden. Weiterhin wird die unterschiedliche Reaktion der beiden pflanzlichen Komponenten auf Wasserstress untersucht. Im fortgeschrittenen Stadium der Untersuchungen ist es das Ziel, über Kronenphotosynthese und deren Bilanzierung die C-Allokationsmuster des Parasiten zu bestimmen. Aufgrund des hohen Mistelbefalls von Forstbeständen und Obstbäumen, insbesondere im Raum Baden-Württemberg, ist diese Grundlagenforschung unmittelbar vor einem angewandten Hintergrund zu sehen.

Der Einfluß erhöhter atmosphärischer CO2-Konzentration auf Gallenbildner und Blattminierer eines temperaten Mischwaldes

WD 8 - 009/20 Zur Verwendung von Styrol in glasfaserverstärkten Kunststoffen

Kurzinformation des wissenschaftlichen Dienstes des Deutschen Bundestages. 3 Seiten. Auszug der ersten drei Seiten: Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Zur Verwendung von Styrol in glasfaserverstärkten Kunststoffen Die Verwendung von Styrol in glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) wird aufgrund möglicher- weise gesundheitlich negativer Wirkungen immer wieder kontrovers diskutiert. Bei der Fertigung von GFKs entstehen Styroldämpfe, die gesundheitsschädlich sein können. Aufgrund dieser Wir- kung wurden bereits 1989 Richtwerte für die Innenraumluft festgelegt. Zur Aufnahme und Verteilung im Körper ist Folgendes bekannt: „Bei inhalativer Exposition unter Arbeitsplatzbedingungen wird etwa 60-70 % des eingeatmeten Styrols resorbiert [1]. Styrol in der Luft kann auch von der Haut aufgenommen werden; die perkutane Aufnahmerate beträgt etwa 2-5 % der re- spiratorischen Aufnahme. Nach inhalativer oder dermaler Exposition verteilt sich Styrol vor allem in fettreiche Kompartimente. […] Styrol passiert die Pla- zenta-Schranke: bei Ratten betrug die Styrol-Konzentration in fetalem Blut etwa die Hälfte der maternalen Blutkonzentration.“ Quelle: https://www.umweltbundesamt.de/sites/default/files/medien/pdfs/Styrol.pdf; siehe auch https://link.springer.com/content/pdf/10.1007%2FBF03044336.pdf [zuletzt abgerufen am 12. Februar 2020]. Im Jahr 2008 setzte sich Prof. Dr. Reinhard Lorenz in einem allgemeinverständlichen Aufsatz mit der Styrol-Problematik auseinander: „Der Mensch nimmt Styrol vor allem über die Atemluft auf, weniger über die Haut. – Die Halbwertszeit im Blut beträgt etwa 2 Stunden – bei sehr geringen Kon- zentrationen beträgt die Halbwertszeit 41 Stunden. Eine Neigung zur Akkumula- tion im menschlichen Organismus wurde nicht beobachtet. […] Styrol wirkt vor allem auf die Schleimhäute (insbesondere die Augen und die oberen Luftwege) und auf das zentrale Nervensystem (ZNS). – Man findet reversible Schleim- hautreizungen oberhalb von 100 ppm, in Einzelfällen oberhalb von 50 ppm. Nach einer Exposition klingen die Beschwerden rasch ab. Nach mehreren Expositionen tritt Gewöhnung ein. – Beobachtet wurden reversible Beeinträchtigung des ZNS oberhalb von 100 ppm, in Einzelfällen oberhalb von 50 ppm, vor allem Müdigkeit, Benommenheit, erhöhte Reaktionszeiten und Veränderungen der Augenmotorik. WD 8 - 3000 - 009/20 (12. Februar 2020) © 2020 Deutscher Bundestag Die Wissenschaftlichen Dienste des Deutschen Bundestages unterstützen die Mitglieder des Deutschen Bundestages bei ihrer mandatsbezogenen Tätigkeit. Ihre Arbeiten geben nicht die Auffassung des Deutschen Bundestages, eines sei- ner Organe oder der Bundestagsverwaltung wieder. Vielmehr liegen sie in der fachlichen Verantwortung der Verfasse- rinnen und Verfasser sowie der Fachbereichsleitung. Arbeiten der Wissenschaftlichen Dienste geben nur den zum Zeit- punkt der Erstellung des Textes aktuellen Stand wieder und stellen eine individuelle Auftragsarbeit für einen Abge- ordneten des Bundestages dar. Die Arbeiten können der Geheimschutzordnung des Bundestages unterliegende, ge- schützte oder andere nicht zur Veröffentlichung geeignete Informationen enthalten. Eine beabsichtigte Weitergabe oder Veröffentlichung ist vorab dem jeweiligen Fachbereich anzuzeigen und nur mit Angabe der Quelle zulässig. Der Fach- bereich berät über die dabei zu berücksichtigenden Fragen.[.. next page ..]Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Seite 2 Zur Verwendung von Styrol in glasfaserverstärkten Kunststoffen Nach einer Exposition klingen die Beschwerden rasch ab; nach mehreren Expo- sitionen tritt Gewöhnung ein. – Seit Jahren wird die Mutagenität von Styrol inten- siv diskutiert, […] In vivo – d.h. am lebenden Organismus – sind die Effekte of- fenbar klein bzw. reparabel, so dass sie sich auf die Gesundheit des Menschen nicht auswirken. – Keine Studie zeigt eine erhöhte Mortalität (Sterblichkeit), eine erhöhte Zahl von Krebserkrankungen oder gibt einen Hinweis auf Sensibilisie- rung (Bildung einer Allergie). […] Styrol hat keine relevante Tendenz zu Akku- mulation im Klärschlamm oder in Gewässern. Aus Wasser wird Styrol leicht an die Luft abgeben. Styrol ist behördlich in die Wassergefährdungsklasse II („was- sergefährdend“) eingestuft. […] Es ist natürlich der Geruch des Styrols, der dem Branchenfremden sofort (unangenehm) auffällt und der ihn ggf. verunsichert o- der auch alarmiert. […] Neben diesem Wahrnehmungsproblem gibt es aber auch wissenschaftliche Aspekte: Styrol führt im Tierversuch mit Mäusen zu Lungen- krebs – nicht jedoch mit Ratten und anderen Versuchstieren. Die Ursachen liegen im speziellen Styrol-Metabolismus der Maus. Zudem wird seit vielen Jahren das mutagene (= Erbgut verändernde) Potential in der Wissenschaft kontrovers dis- kutiert! Aus diesem Grunde hat die IARC (International Agency for Research on Cancer) Styrol 1987 als „possible carcinogen” eingestuft und später an dieser Ein- stufung festgehalten. Allerdings wurde diese Einstufung nur in Dänemark über- nommen – die Gesundheitsorganisationen aller anderen Industrieländer sind dem nicht gefolgt.“ Quelle: https://www.bi-medien.de/artikel-29508-ub-styrolproblematik.bi [zuletzt abgerufen am 12. Februar 2020]. Laut Auskunft der Fachhochschule Münster bestehe nach heutigen Erkenntnissen nur bei sehr hohen Konzentrationen ein gesundheitliches Risiko. Die heutigen arbeitsmedizinischen Grenz- werte (in Deutschland) seien als vollkommen ausreichend zu bewerten, und es stelle sich keine 1 2 gesundheitliche Gefahr dar. Besonders vor dem Hintergrund der REACH Verordnung sei eine Verschärfung der Grenzwerte erfolgt, dies sei allerdings nicht aus arbeitsmedizinisch notwendi- ger Sicht zu bewerten, sondern basiere auf biologisch/molekularbiologischen Einschätzungen. Lange schon gebe es die Debatte um die karzinogene Wirkung von Styrol. Dies sei allerdings Be- obachtungen in der weiblichen Maus geschuldet und auch nur dort festgestellt. Die Frage nach den Ersatzmöglichkeiten von Styrol werde auch bereits seit geraumer Zeit diskutiert. Technisch habe man aber bislang keinen Durchbruch erreicht. Technologisch stellten sich die Ersatzstoffe 3 als schlechter dar und seien teurer. 1 EU-Chemikalienverordnung: Verordnung (EG) Nr. 1907/2006. 2 Die Informationsseite zu Styrol ist auf den Internetseiten von REACH abrufbar: https://echa.europa.eu/de/sub- stance-information/-/substanceinfo/100.002.592 [zuletzt abgerufen am 12. Februar 2020]. 3 Informationen der Fachhochschule Münster vom 12. Februar 2020. Fachbereich WD 8 (Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung)[.. next page ..]Wissenschaftliche Dienste Kurzinformation Seite 3 Zur Verwendung von Styrol in glasfaserverstärkten Kunststoffen 4 Die Europäische Gesellschaft für gesundes Bauen und Innenraumhygiene (EGGBI) veröffent- lichte zuletzt im Oktober 2019 einen Artikel zum Thema „Raumschadstoff Styrol“. Hierin wird zum gesundheitlichen Risiko konstatiert: „Die gesundheitlichen Bewertungen von Styrol und den benötigten Flammschutzmitteln stellen aus unserer Sicht unter anderem beim Einsatz als Baustoff ein zu hohes Risiko gesundheitlicher Beeinträchtigung - vor allem für Allergiker, Sensi- 5 tive, Menschen mit reduziertem oder noch nicht völlig ausgebildetem Immunsystem, dar.“ Die Darstellung befasst sich allerdings mit Wärmedämmung und gibt auch nur hierzu eine Empfeh- lung der alternativen Verwendung ab. *** 4 Netzwerk und Internetinformationsplattform, die sich mit der Beratung zur Wohngesundheit und zur Errich- tung von Wohnräumen beschäftigt. Siehe hierzu: https://www.rhein-zeitung.de/startseite_artikel,-was-steckt- hinter-der-eggbi-_arid,1898423.html [zuletzt abgerufen am 12. Februar 2020]. 5 Quelle: Seite 5 in: https://www.eggbi.eu/fileadmin/EGGBI/PDF/Raumschadstoff_Styrol.pdf [zuletzt abgerufen am 12. Februar 2020]. Fachbereich WD 8 (Umwelt, Naturschutz, Reaktorsicherheit, Bildung und Forschung)

Pflanzengeographie und Pflanzenoekologie des borealen Nadelwaldes

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.

Untersuchungen zur integrierten Bekaempfung der Feldmaus auf Gruenland

Ziel: Integrierte Feldmausbekaempfung. Entwicklung und Erprobung neuer biozoenoseschonender Bekaempfungsmethoden; Erarbeitung gesicherter Unterlagen ueber wirtschaftliche Schadensschwellen; vergleichende Dichtebestimmungen; Veraenderung dichtebestimmender Faktoren (Duengung, Pflege und Nutzung).

Langzeituntersuchungen zur Deposition von Luftverunreinigungen und deren Auswirkung auf Waldoekosysteme

Die Deposition von Luftverunreinigungen stellt langfristig eine Belastung fuer das Waldoekosystem dar im Hinblick auf den Gesundheitszustand der Baeume, die Funktionsfaehigkeit des Waldbodens, den Naturhaushalt und den Versickerungsaustrag in das Gewaesser. In ausgewaehlten Laub- und Nadelholzbestaenden sind Dauerbeobachtungsflaechen eingerichtet, die z.T. durch Duengungsversuche ergaenzt werden. Mit Standardregensammlern erfolgt die kontinuierliche Messung atmogener Stoffeintraege mit der Niederschlags- und Bestandsdeposition. Bodenkundliche Untersuchungen und Stoffaustragmessungen mit dem Sickerwasser, Bestandserhebungen zum Vitalitaets- und Ernaehrungszustand der Waldbaeume sowie bodenfaunistische und vegetationskundliche Aufnahmen dienen der Wirkungskontrolle. Als ein Beitrag zur Umweltkontrolle im Forstbereich ist vorgesehen, die Untersuchungen langfristig weiterzufuehren.

Zur Rolle der Bodenfauna beim Abbau der Laubstreu in einem Buchenwald

Die Bodenfauna ist in vielfaeltiger Weise an den bodenbiologischen Prozessen beteiligt, die letztlich in den Abbau der von den gruenen Pflanzen aufgebauten organischen Substanz muenden. Schematisch laesst sich die Rolle der Bodenfauna zwei Abbaustufen zuordnen, derjenigen der Saprophagen, deren Nahrungsnetz von Pilzen und primaerzersetzenden Tieren ausgeht und ueber Sekundaerzersetzer bis zu Aasfressern und Raeubern reicht, und der Stufe der Mineralisierung, die von Bakterien geleistet wird, die wiederum von Bodentieren, vor allem Protozoen und Nematoden kontrolliert werden, die ihrerseits in ein Nahrungsnetz von Tieren hoeherer Trophiestufen eingebunden sind. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, zur Aufklaerung der Rolle der einzelnen Gruppen und Arten der Bodenfauna und ihrer Beziehungen beizutragen.

Hydraulic activation of stomata (HAS) - development; impact on nutrient and water balance; application

The 'hydraulic activation of stomata' (HAS) describes the establishment of continuous liquid water connections along stomatal walls, which affects individual stomata. It enables the efficient bidirectional transport of water, solutes, and hydraulic signals between the leaf interior and leaf surface and makes stomatal transpiration partly independent of stomatal aperture. While in our earlier work we postulated the existence of these connections and contributed substantially to their final approval, this research proposal focusses on the fundamental significance of HAS for the water and nutrient relations of plants, for atmosphere/plant interaction, and for the modelling of gas exchange. The planned experimental investigations aim to describe HAS formation by hygroscopic salts, to examine new concepts of the plant humidity sensor, nocturnal transpiration, stomatal water uptake, and the 'extended apoplast', as well as the significance of epicuticle waxes for atmospheric particle capture. Together, this should lead both to the further development of new theoretical concepts describing plant adaptations to aerosol regimes, and to practical applications in foliar fertilization, plant protection, and improvement of salt stress tolerance.

Barley compatibility factors pivotal for root colonisation and manipulation of basal defence by Piriformospora indica

This project is aimed at the characterization of the systemic reprogramming in barley, which modulates the compatible interaction with the biotrophic leaf pathogen Blumeria graminis f.sp. hordei upon root infestation with the mutualistic endophyte Piriformospora indica. We have recently shown that the basidiomycete P. indica - upon successful establishment in the roots - reprograms barley to salt stress tolerance, resistance to root diseases and higher yield (Waller et al., 2005). Successful powdery mildew infections in barley leaves are also disturbed by the mutualistic fungus. These processes are associated with a strong change in plant metabolism, especially with a drastic alteration of leaf and root antioxidants. On the basis of these findings we will perform an in-depth analysis of the barley metabolome (B6) and transcriptome (B7) with two specific foci: First, to elucidate the process of establishment of the mutualistic fungus within the barley roots; second, to characterize elements of the systemic response in leaves leading to an interruption or failure of compatibility processes required for successful establishment of biotrophic leaf pathogens like Blumeria. New gene candidates will be pre-selected systematically for their regulatory role in compatibility by means of transiently transformed barley leaves upon Blumeria inoculation. Stable transgenic barley and maize lines (B3) generated with verified gene candidates and genes identified by other projects (A1, A2, B5, B6) will be tested with Blumeria and P. indica. By comparing candidate genes in the different plant - microbe systems, we will identify common regulatory processes, metabolites and metabolic networks implicated in compatibility including those required for successful interactions with mutualistic fungi.

WC-Anlage mit Verrottungskammer, Gaulihuette SAC

Fuer die Gaulihuette SAC (Gemeinde Innertkirchen) wurde zur Entsorgung von Faekalien ein Kompostklosett (Prinzip Clivus) gebaut. In dieser Pilotanlage sollen Bakterien und Pilze die Rueckstaende, bei Temperaturen ueber 5 Grad C gemeinsam mit Laub, Stroh, Papier und pflanzlichen Kuechenabfaellen zu erdigem Material, dem Kompost, abbauen.

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