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Stabilität von Randzonen tropischer Regenwälder in Indo

Das Hauptziel ist es, Prozesse der Destabilisierung am Waldrand zu erfassen und diejenigen Faktoren, Prozesse und Grundsätze zu erkennen, die die Stabilität der Nutzungssysteme am Waldrand in ihrer räumlichen und zeitlichen Dimension ermöglichen. Das Forschungsgebiet bilden der Lore Lindu-Nationalpark und seine Umgebung in Zentralsulawesi, Indonesien. Die Wechselbeziehungen zwischen sozioökonomischen und ökologischen Prozessen stehen im Mittelpunkt der Forschung. Zentrale Hypothesen sind:-- Die Stabilität der Waldrandzone ist eine Funktion der Stabilität der Landnutzungssysteme (Art und Intensität der Ressourcennutzung). -- Mit einer nachhaltigen Landnutzung werden irreversible Veränderungen im Wasser- und Nährstoffkreislauf vermieden.-- Funktionen der Biodiversität beeinflussen die Nachhaltigkeit der Landnutzung und damit die Stabilität in der Regenwaldrandzone.-- Materielle und energetische Prozesse werden im Waldrandsystem maßgeblich gesellschaftlich gesteuert. Langfristige Ziele sind:-- Identifizierung ökologischer und sozioökonomischer Indikatoren der Instabilität sowie deren Erprobung im Hinblick auf ihre Generalisierbarkeit.-- Entwicklung allgemeiner Grundsätze und Verfahrensweisen der Ressourcennutzung, die die Stabilität der Waldränder erhalten oder darauf hinwirken.-- Entwicklung eines systemanalytischen Rahmens für 'Rapid Appraisals' von Waldrandgebieten über die Identifizierung kritischer Größen.Charakteristisch ist die kontinuierliche deutsch-indonesische wissenschaftliche Zusammenarbeit. Indonesische Kooperationspartner sind das Institut Pertanian Bogor auf Java und die Universität von Palu in Sulawesi. Teams von deutschen und indonesischen Wissenschaftlern sowie Nachwuchswissenschaftlern bemühen sich um interdisziplinäre, internationale und interkulturelle Zusammenarbeit. Die Ergebnisse können von erheblicher Bedeutung für entwicklungsorientierte Organisationen sein. Es wird ein Rückkoppelungsmechanismus entwickelt, um die wissenschaftlichen Ergebnisse in entwicklungsorientierten Projekten überprüfen zu können und einen Wissenstransfer in anwendungsorientierte Projekte zu gewährleisten. Zudem wird erprobt, inwieweit die Partizipation der lokalen Bevölkerung am Forschungsprozess langfristig zur Anwendung der Forschungsergebnisse beitragen kann.

LURCH - GW 4.0: Klimaangepasste Grundwasserbewirtschaftung durch Echtzeit-Planungs-Tools und modellbasierte Zukunftsszenarien, Teilprojekt 1

Multifunktionale Forstwirtschaft - Theoretisches Konstrukt oder Zukunftsmodell nachhaltiger Waldwirtschaft?

Multifunktionale Waldwirtschaft am Ende? Unter dieser provokanten Überschrift trafen sich Experten der Holz- und Forstwirtschaft auf der LIGNA 2009 und diskutierten aktuelle Anforderungen wie die Strategie der Bundesregierung zur Biologischen Vielfalt. Es wurde der Appell formuliert, die Strategie des flächendeckenden, multifunktionalen Waldbauansatzes beizubehalten und ökologische sowie ökonomische Ansprüche auf ganzer Fläche zu integrieren. 'Der Ansatz der multifunktionalen Waldwirtschaft würde durch die selektive Stilllegung ertragsreichster Waldbestände ernsthaft in Frage gestellt'. Die Nutz-, Schutz- und Sozialfunktion könnten gleichrangig und auf ganzer Fläche mit dem Konzept der naturnahen Waldwirtschaft zwanglos unter einen Hut gebracht werden und so mittels naturnaher und multifunktionaler Waldwirtschaft der Königsweg nachhaltiger Nutzholzgewinnung beschritten werden (vgl. Hockenjos 2007).Multifunktionale Forstwirtschaft scheint das Erfolgsmodell deutscher Waldnutzung zu sein und allen berechtigten Ansprüche an unseren Wald idealtypisch und nachhaltig gerecht werden zu können. Der integrative Ansatz der deutschen Forstwirtschaft habe sich grundsätzlich bewährt und sollte weiter verfolgt werden. Was aber ist unter dem Konzept der nachhaltig integrativ multifunktionalen Waldwirtschaft zu verstehen? Was macht eine Waldfunktion aus und wie steht es um die Erfüllung derselben im Rahmen der praktischen Forstwirtschaft? Bestehen alternative Landnutzungsansätze, die den multifunktionalen Anforderungen der Gesellschaft besser gerecht werden könnten? Diesen Fragen geht das Forschungsvorhaben nach, um Klarheit über das Fundament deutscher Forstwirtschaft zu schaffen.

Zwei Quellen erschließen: Die konjunktive Nutzung von Grund- und Oberflächenwasser in der Landwirtschaft Nordwestchinas

In Nordchina ist im Laufe des letzten halben Jahrhunderts die Nutzung des Grundwassers für die Agrarproduktion rasant gestiegen, allen voran in Gebieten, die zuvor mit Oberflächenwasser bewässert worden waren. Obwohl sich die Grundwasserförderung positiv auf den ländlichen Wohlstand auswirkt, hat sie oft negative Folgen für die Nachhaltigkeit lokaler Wassernutzung. Es wird behauptet, dass ein koordinierteres Management von Regenwasser - und Grundwasservorrat und -aufbewahrung - die sogenannte Verbundwassernutzung (conjunctive management) - zu einer nachhaltigeren, adaptiven Nutzung der Ressourcen führt. Das Forschungsvorhaben analysiert die Auswirkung der lokalen Grund- und Oberflächenwasserpolitik auf die Wassernutzung der Landwirte. Basierend auf einer Haushaltsstudie, welche in drei Binnenflussbecken in Nordwestchina durchgeführt wurde, wird bestimmt, welche physischen und welche institutionellen Wasserzugangsindikatoren am entscheidendsten für die Wahl der Wassernutzung durch die Bauern sind. Zusätzlich zur Haushaltsstudie werden Interviews mit Wasserbehörden und anderen Personen in Schlüsselpositionen geführt, um Einblicke in Politikmaßnahmen und Institutionen im Wassereinzugsgebiet zu erhalten. Durch das Vergleichen der Gewässerpolitiken mit den Produktionsergebnissen auf Betriebsebene, wird untersucht, in welchem Umfang die Verbundwassernutzung in die Praxis umgesetzt wird.

Rekonstruktion der Terra Preta-Genese mittels molekularer Biomarker und ihrer substanzspezifischen Stabilisotopenverhältnisse

In Amazonien dominieren nährstoffarme Oxisole und Ultisole, die nur schwer nachhaltig nutzbar sind. Innerhalb dieser Bodenlandschaft kommen allerdings aufgrund langandauernder anthropogener Nutzung durch präkolumbische Indianer tiefhumose, nachhaltig bewirtschaftbare Böden vor. Unsere bisherigen Untersuchungen belegen, dass die hohen und stabilen Humusvorräte dieser Böden maßgeblich auf pyrogenen Kohlenstoff zurückzuführen sind. Ungeklärt ist bisher die Herkunft ihrer hohen Nährstoffgehalte (bes. N, P, Ca, Mg). Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens ist es deshalb, durch die kleinräumige Analyse von Biomarkern und ihrer Stabilisotopenverhältnisse sowie von P-Bindungsformen Hinweise auf die Terra Preta-Genese zu bekommen. Insbesondere soll zwischen dem Eintrag menschlicher und tierischer Exkremente sowie zwischen aquatischer und terrestrischer Biomasse unterschieden werden. Von den Ergebnissen der Untersuchungen erwarte ich gezielte Aussagen über die Anreicherung der Terra Preta-Böden mit Nährstoffen sowie die Heterogenität der Eintragspfade.

Wachstumsforschung in den Subtropen und Tropen

Die in den äquatornahen Bereichen der Tropen innerhalb des ganzen Jahres relativ gleichbleibenden Lufttemperaturen veranlassten viele Wissenschaftler dazu, zu glauben, dass die Jahrringforschung in den gesamten Tropen nicht bzw. nur sehr schwer möglich ist. Sie gingen von einem kontinuierlichen Wachstum der Bäume und infolgedessen von einem Nichtvorhandensein von Jahrringen aus. In den letzten Jahren gelang es jedoch verschiedenen Wissenschaftlern die Existenz von Jahrringen und Zuwachszonen anderer Periodizität in tropischen Hölzern nachzuweisen. Somit konnten die bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts erbrachten Ergebnisse früher Pioniere auf dem Gebiet der Jahrringforschung bestätigt werden. Zuwachszonen in tropischen Hölzern entstehen dann, wenn die kambiale Aktivität aufgrund ungünstiger Wuchsbedingungen reduziert wird oder zum erliegen kommt. Als Ursache können hier die Trockenphasen in Gebieten mit Trockenzeiten sowie die submerse Phase in periodisch überschwemmten Gebieten genannt werden. Die Periodizität des Wachstums tropischer Bäume zu erkennen und zu verstehen, ist eine wichtige Voraussetzung für die Beantwortung vieler Fragen zu Zustand und Entwicklung der tropischen Wälder. Nur mit diesem Wissen und durch die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Umwelt und Wachstum können ökologische Fragestellungen angegangen, Fragen bezüglich der nachhaltigen Bewirtschaftung tropischer Waldökosysteme geklärt und auch die gerade in jüngster Zeit an Bedeutung gewinnenden Aspekte der Bedeutung der tropischen Wälder für das globale Klimageschehen ausreichend genau beantwortet werden. Das Institut für Waldwachstum erforscht in Zusammenarbeit mit Partnern an der Universidade Federal de Santa Maria (Brasilien) das Wachstum verschiedener wertvoller heimischer Baumarten aus Rio Grande do Sul (Brasilien). Es werden Ansätze zur nachhaltigen Bewirtschaftung naturnaher Wälder hergeleitet. Das Institut für Waldwachstum hat darüber hinaus das Ziel, für tropische Bäume geeignete Analysemethoden zu schaffen, mit deren Hilfe auch große Stichproben weitestgehend automatisiert analysiert werden können. In diesem Zusammenhang besteht eine enge Kooperation in Forschung und Lehre mit Dr. Martin Worbes, Universität Göttingen.

Entwicklung eines Verfahrens zur nicht-invasiven repräsentativen Gewinnung von Gewebeproben zur Bestandesschätzung von Rothirschen und Wildschweinen

Viele Populationen großer Huftiere sind in Mitteleuropa managementrelevant. Im in Südwest-Deutschland gelegenen Pfälzerwald kommen sowohl Wildschweine (Sus scrofa) als auch Rothirsche (Cervus elaphus) in mutmaßlich großen, aber letztendlich unbekannten Dichten vor. Für ein nachhaltiges Management beider Arten sind verlässliche und akkurate Populationsschätzungen nötig. Nicht-invasive genetik-basierte Methoden repräsentieren in diesem Zusammenhang ein nützliches Instrument für das Wildtiermanagement, da sie es erlauben, Tiere zu erfassen, ohne sie zu fangen oder anderweitig zu beeinflussen. Nicht-invasive Methoden arbeiten meist mit Haar- oder Kotproben, die genotypisiert werden und so eine Unterscheidung zwischen Individuen ermöglichen. Eine der Anwendungen nicht-invasiver Methoden ist die Populationsschätzung. Im Rahmen eines Promotions-Projekts wurde ein nicht-invasiver genetik-basierter Ansatz für die Populationsschätzung bei Wildschweinen und Rothirschen entwickelt, im Freiland getestet und anschließend evaluiert. In ersten Versuchen am Wildschwein wurde die Haarbeprobung mittels beköderter 'Haarfänger' getestet. Dabei zeigte sich, dass die Methode für diese Tierart für den Zweck der Populationsschätzung nicht geeignet ist. Grund hierfür waren signifikante alters- und gruppenstatusabhängige Verhaltensunterschiede bei der Beprobung. Im Folgenden wurde sowohl für Wildschweine als auch für Rothirsche die Kotbeprobung entlang von Transektlinien getestet und angewandt; die so gewonnenen Proben wurden genotypisiert und zum Berechnen von Populationsschätzungen verwendet. Für beide Tierarten sind die geschätzten Populationszahlen erheblich höher als zuvor angenommen, da bislang lediglich die Jagdstreckenstatistik und - im Fall des Rothirsches - Scheinwerferzählungen als Anhaltspunkt genommen werden konnten. Die hier vorgestellte Methode stellt eine viel versprechende Alternative zu den traditionell angewandten Methoden wie z.B. Jagstreckenstatistiken oder Losungszählverfahren dar, da sie absolute Populationszahlen ergibt und damit eine quantitative Bewertung des Erfolgs von Managementmaßnahmen ermöglicht. Die Methode könnte auch auf andere Huftierarten übertragen angewandt werden. Mittlerweile ist eine nicht-invasive genetik-basierte Bestandesschätzung auch für Rehe (Capreolus capreolus) entwickelt und getestet worden.

Energie- und Kohlendioxidbilanzen landwirtschaftlicher Produktionssysteme am Beispiel der 'Leitbetriebe Integrierter Landbau in Nordrhein-Westfalen'

Moeglichkeiten der Verlaengerung der Produktnutzungsdauer unter Beruecksichtigung oekonomischer Implikationen sowie der technischen Weiterentwicklung - Vorstudie

Die Verlaengerung der Produktionsdauer ist aus oekologischer Sicht im Sinne des Prinzips der Nachhaltigkeit sinnvoll. Die Fragestellungen des Projektes lauten: Welches sind die oekonomischen Auswirkungen aus gesamtwirtschaftlicher Sicht? Welches sind die oekonomischen Auswirkungen aus einzelwirtschaftlicher Sicht? Inwieweit ist gegebenfalls eine Verlaengerung der Rahmenbedingungen durch die oeffentliche Hand erforderlich, um die Wirtschaftlichkeit auf einzelwirtschaftlicher Ebene zu gewaehrleisten? Inwieweit sind Grundannahmen und Paradigmen insbesondere der Wirtschaftswissenschaft auf Gueltigkeit hin zu analysieren und eventuell zu revidieren? Welche Auswirkungen hat die Verlaengerung der Produktnutzungsdauer auf die technische Entwicklung und Produktplanung im Unternehmen? Welche Auswirkungen hat die Verlaengerung der Produktnutzungsdauer auf die Akzeptanz beim Konsumenten?

Aktionsprogramm Natürlicher Klimaschutz (ANK), Szenarienbasierte Analyse der THG-Reduktions- und Senkenpotenziale für den Natürlichen Klimaschutz im LULUCF unter Berücksichtigung von Synergien mit den Biodiversitäts- und anderen Umweltzielen

In dem Vorhaben geht es um klimapolitische Maßnahmen und Instrumente für die erfolgreiche Umsetzung der LULUCF-Ziele entsprechend des Bundes-Klimaschutzgesetzes unter Berücksichtigung von Synergien mit den Biodiversitäts- und anderen Umweltzielen. Klimawandelauswirkungen wie Dürreperioden und Wetterextreme gefährden Ökosysteme wie Wälder, Böden und Moore zunehmend. So ging die Senkenleistung des Waldes im letzten Jahrzehnt 2011-2020 gegenüber 1991-2000 um knapp ein Drittel zurück. Um diese Auswirkungen zu begrenzen und die nachhaltige Bewirtschaftung von Ökosystemen und deren Senkenleistung im Sinne der vereinbarten Klimaschutzziele im LULUCF-Sektor zu ermöglichen, braucht es resiliente, struktur- und artenreiche Ökosysteme. An dieser Stelle setzten die Maßnahmen des natürlichen Klimaschutzes an. Ziel des Vorhabens ist es den Lösungsraum für die Umsetzung der Klimaschutzziele im LULUCF-Sektor insbesondere in den Themenfeldern Wald-, Moor-, und Bodenklimaschutz unter Berücksichtigung von Synergien mit den Biodiversitäts- und anderen Umweltzielen zu untersuchen. Zu diesem Zweck werden Szenarien, die Potenziale für den natürlichem Klimaschutz im LULUCF-Sektor unter Berücksichtigung des Landwirtschaftssektors in Deutschland aufzeigen, modelliert. Berücksichtigt in der Entwicklung dieser Szenarien werden darüber hinaus unterschiedliche politische Ambitionsniveaus sowie Auswirkungen des Klimawandels. Im Ergebnis sollen Handlungsoptionen für die nachhaltige Umsetzung der LULUCF-Ziele abgeleitet und Erkenntnisse für Umsetzung des natürlichen Klimaschutzes generiert werden. Dazu zählen Beiträge für die Erarbeitung des nationalen Wiederherstellungsplans im Rahmen des EU-Verordnung über die Wiederherstellung der Natur und die mögliche Fortführung des Aktionsprogramms Natürlicher Klimaschutz.

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