Das Projekt "Einfluß des Waldsterbens auf die Honigtautracht" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Landesanstalt für Bienenkunde.Die Haupttauerzeuger sind nicht nur als Nahrungsgrundlage fuer die einheimische lnsektenfauna von oekologischer Bedeutung, sondern auch von wirtschaftlichem Interesse fuer die Imkerei. Allein von Fichte und Tanne werden in der Bundesrepublik jaehrlich ca. 15.000 t Honig erzeugt. Die Auswirkungen verschiedener Schadstoffkomponenten auf die Baumphysiologie lassen die Vermutung zu, dass auch der Massenwechsel der Fichtenquirlschildlaus Physokermes hemicryphus und damit die Honigtauproduktion veraendert werden koennte. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, den Einfluss von Luftschadstoffen auf Naehrelementgehalte und den Massenwechsel sowie deren Wechselwirkungen zu untersuchen. Die Untersuchungen erfolgten im Freiland an verschiedenen geschaedigten Standorten im Welzheimer Wald, im Schoenbuch und im Schwarzwald. Zur naeheren Untersuchung des Einflusses der Naehrelementversorgung sowie zum Einfluss von Immissionen wurden Versuche im Flugzelt sowie in Open-Top-Kammern angeschlossen. Im Verlauf der Freilanduntersuchungen ging die Populationsdichte teilweise stark zurueck. Nur an einem Teilstandort war ein nennenswerter Anstieg zu verzeichnen. Eindeutig signifikante Zusammenhaenge des Naehrstoffgehalts in den verschieden stark geschaedigten Wirtsbaeumen mit dem Verlauf der untersuchten Entwicklungsstadien konnten weder beim Einzelbaumvergleich noch beim Vergleich der Standortsmittelwerte gefunden werden. Bei Proben gut besetzter Fichtenzweige konnten teilweise fehlende und reduzierte Neuaustriebe festgestellt werden. Bei den verschieden geduengten Fichtenklonen im Flugzelt, die kuenstlich mit Blasen und Larven infiziert wurden, zeigten sich signifikant verschiedene Koerpergroessen, die sich aber im einzelnen nicht mit den einmalig gemessenen Naehrelementgehalten korrelieren lassen. Am groessten waren die Stadien auf den Fichten, die mit einem reduzierten N-Gehalt geduengt wurden. Zwischen Koerperflaeche und Zahl der Eier bzw. Larven bestanden signifikante Zusammenhaenge. Die Untersuchungen in den Open-Top-Kammern bestaetigen zunaechst das Ergebnis des Duengeversuches im Flugzelt, wonach die Flaechengroesse der Imaginalstadien mit dem Ei-Larveninhalt positiv korreliert war. Im Flugzelt kann der Einfluss auf die unterschiedliche Koerpergroesse, auf Duengung, innerartliche Konkurrenz und reduzierten Neuaustrieb zurueckgefuehrt werden, im Oekodrom dagegen auf den Einfluss der verschiedenen miteinander kombinierten gasfoermigen Luftschadstoffe. Einen negativen Einfluss scheint insbesondere der pH-Wert zu besitzen. Seine Wirkung auf das Wachstum der Schildlaeuse ist ueber einen verminderten N- und K-Gehalt denkbar.
Das Projekt "Untersuchungen an Forstpflanzen aus Begasungsexperimenten und geschaedigten Waldbestaenden zum Leaching von Mineralstoffen und organischen Verbindungen" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft Nordrhein-Westfalen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 9 Architektur, Bio- und Geowissenschaften, Institut für Angewandte Botanik.Leaching, das Auswaschen von anorganischen und organischen Inhaltsstoffen aus pflanzlichen Geweben durch Regen, Tau und Nebel ist ein natuerliches Phaenomen und wird durch Immissionseinfluss verstaerkt. In Klimakammern, Kleingewaechshaeusern und einer open top-Anlage werden unter realitaetsnahen Konzentrationen von Ozon, Schwefeldioxid, Stickstoffdioxid sowie saeurehaltigem Nebel einzeln und in Kombination Fichte, Rotbuche und Pappel bei Variation der Naehrstoffversorgung mit Mg und Ca exponiert. An diesen unter definierten Bedingungen begasten Pflanzen sowie an Fichte in geschaedigten Waldbestaenden werden in Abhaengigkeit von bestimmten inneren und aeusseren Wachstumsfaktoren Auswaschungsraten und Gehalte der folgenden anorganischen und organischen Substanzen bestimmt: - Sulfat, Nitrat, Chlorid, Phosphat, Magnesium, Kalzium, Mangan, Zink - Oligo- und Polysaccharide - Aminosaeuren. Mit Hilfe biochemischer und physiologischer Methoden sollen Erkenntnisse zu den Ursachen des Leachings und dessen Bedeutung als praedisponierender oder schadausloesender Faktor unter Immissionsstress gewonnen werden.
Das Projekt "Effekte niedriger Schadgasbelastung auf Klonfichten in Open-Top Kammern und auf Freiflaechen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Umweltbundesamt (UBA). Es wird/wurde ausgeführt durch: Fraunhofer-Institut für Umweltchemie und Ökotoxikologie.Zu Beginn des Forschungsvorhabens wurden 8 Open-Top Kammern und 4 benachbarte Freiflaechen mit je drei 5-jaehrigen Klonfichten bepflanzt. Das Mikroklima und die Konzentration von SO2, O3, NO2 und NO werden kontinuierlich gemessen. Durch je 4 der Open-Top Kammern stroemt gefilterte bzw. ungefilterte Luft. Nach jeder Vegetationsperiode werden die Klonfichten auf die Untersuchungsparameter allgemeine Vitalitaet, Anatomie, Oberflaecheneigenschaften und Stoffwechsel untersucht. Ziel ist es, Aussagen ueber die Schaedigung der Fichten durch herrschende Luftschadstoffe zu erhalten und Schwellenwerte fuer die Schadgasbelastung zu definieren, ueber denen mit einer Schaedigung der Fichten gerechnet werden muss. Zur Absicherung der Befunde muessen die Fichten noch ueber mehrere Vegetationsperioden untersucht werden.
Das Projekt "Vergleichende immissionsökologische Versuche an Fichten in Waldschadensgebieten bei Ausschluß gasförmiger Schadstoffe in Open-Top-Kammern" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Institut für Landschafts- und Pflanzenökologie.Ergebnisse: Basierend auf den Erkenntnissen der Oekosystemforschung ist davon auszugehen, dass die Vitalitaetsminderung der Waldoekosysteme nicht nur durch die alleinige Einwirkung von Schadstoffen auf oberirdische oder unterirdische Vegetationsteile zu erklaeren ist, sondern durch Wechselwirkungen im Gesamtsystem. Ausgehend von dieser komplexen Belastungs- und Wirkungskonstellation wurde an der Universitaet Hohenheim ein mehrstufiges Untersuchungskonzept mit gleichzeitig experimenteller und freilandnaher Ausrichtung entwickelt, das im wesentlichen auf der Manipulation der atmosphaerischen Umwelt von Waldbaeumen mit Hilfe von oben offenen Kammern ('Open-Top-Kammern') beruht. So wird seit 1986 im Schwaebisch-Fraenkischen Wald (Edelmannshof) ein Schadgas-Ausschlussversuch durchgefuehrt, in dem jeweils vier symptomfreie Fichten mit Hilfe dieser Open-Top-Kammern in zu mehr als 80 Prozent von SO2, O3 und NOx gereinigter Luft bzw. in Kammern mit Umgebungsluft gehalten werden. Vier weitere Fichten dienen als Freilandkontrollen zur Beschreibung der Kammereffekte. Die Untersuchungen dieses Projektes konzentrierten sich auf den Betrieb der Versuchsanlage, auf die Beschreibung der klimatisch/edaphischen Standortbedingungen und der Schadstoffbelastung der Baeume. Damit wurde der experimentelle Rahmen gewaehrleistet, innerhalb dessen umfassende Wirkungserhebungen zur Stoffwechselphysiologie (PEF 87/002/1A; PEF 86/0181/1A), zum Mineralstoffhaushalt (PEF 85/012/1A), zur Oekophysiologie (PEF 87/009/1A), zur Photosyntheseaktivitaet (PEF 88/003/1A; PEF 88/014/1A), zu Phytohormonen (PEF 88/009/1A) und zur Terpenemission (PEF 87/003/1A) koordiniert durchgefuehrt werden konnten. Das Klima waehrend des Untersuchungszeitraumes von Mai 1986 bis November 1989 war durch sehr milde Winter mit niedriger SO2-Belastung und ueberdurchschnittlich trocken-heisse Sommer mit episodisch auftretenden hohen 0zonkonzentrationen gekennzeichnet. Die Ergebnisse lassen den Schluss zu, dass sich aufgrund der klimatischen Verhaeltnisse und der gegebenen lmmissionssituation der Standort Edelmannshof zu einem 'Ozonstandort' entwickelt hat. Schadstoffspezifische Wirkungen durch Stickoxide und SO2 auf die untersuchten Fichten koennen wegen der ueber den gesamten Versuchszeitraum geringen Belastung weitgehend ausgeschlossen werden. Die in den Kammern herrschenden klimatisch-edaphischen Bedingungen unterscheiden sich nur geringfuegig von denen im Freiland. Groessere Unterschiede in Temperatur und relativer Luftfeuchte lassen sich lediglich unter extremen Witterungsbedingungen feststellen. Die Einkammerung der Fichten und die daraus resultierende Veraenderung der Stroemungs- bzw. Windverhaeltnisse jedoch fuehrt in den Kammern im Vergleich zum Freiland zu unguenstigen Depositionsbedingungen. Ferner wird durch die Folienwand in den Kammern der Lichthaushalt beeintraechtigt, worauf erhoehter Nadelverlust der eingekammerten Fichten im unteren Kronbereich hindeutet.
Das Projekt "Untersuchungen in open top-Kammern zum Resistenzverhalten von Forstgehoelzen und landwirtschaftlichen Pflanzenarten gegenueber Ozon. Schwefeldioxid und Stickstoffdioxid in Abhaengigkeit von der Naehrstoffversorgung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), Umweltbundesamt (UBA) / Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 9 Architektur, Bio- und Geowissenschaften, Institut für Angewandte Botanik.A) Das FuE-Vorhaben soll einen Beitrag zur Aufklaerung der Kombinationswirkungen von gasfoermigen Luftverunreinigungen in Abhaengigkeit der Naehrstoffversorgung liefern. Die Untersuchungen in open top-Kammern dienen der genauen Kenntnisermittlung des Resistenzverhaltens von Pflanzen. Dies ist unerlaesslich fuer die Diagnose, die Ermittlung von Dosis-Wirkungsbeziehungen, die Abschaetzung der von einer Immissionsbelastung ausgehenden Gefaehrdung und fuer Abwehrmassnahmen am Standort. Die Untersuchungen werden an wirtschaftlich und oekologisch wichtigen einheimischen forstwirtschaftlichen Pflanzenarten durchgefuehrt. Naturnahe Versuchsbedingungen werden dadurch gewaehrleistet, dass die Expostion der Pflanzen in open top-Kammern unter bei uns vorherrschenden Immissionsbedingungen erfolgt. B) Die Untersuchungen ueber das Konkurrenz- und Resistenzverhalten von Forstgehoelzen und landwirtschaftlichen Nutzpflanzen unter Einfluss von Schadgasen soll fuer drei weitere Vegetationsperioden fortgesetzt werden. In Erweiterung der in Kombinationswirkung untersuchten Schadgase Ozon, Stickstoffdioxid und Schwefeldioxid um die Belastungskomponente Ammoniak soll gleichzeitig die Versorgung der Pflanzen mit Stickstoff variiert werden. Die bisherigen Untersuchungen in open top-Kammern haben u.a. gezeigt, dass bei Forstgehoelzen unter niedrigen, realistischen Immissionskonzentrationen die Expositionsdauer verlaengert werden muss, um zu signifikanten Reaktionsdifferenzierungen zu kommen. Im Rahmen des Vorhabens soll ein Beitrag zur Wirkung der kombinierten Belastung durch natuerliche (Frost) und anthropogene (o.a. Immissionskomponenten) Stressoren gegeben werden.
Das Projekt "ENVPROT 3C: Immissionswirkungen auf Wildpflanzen in terrestrischen Oekosystemen (Teil III)" wird/wurde gefördert durch: Bundesminister des Innern,Umweltbundesamt / Kommission der Europäischen Gemeinschaften Brüssel. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Institut für Landeskultur und Pflanzenökologie.Der Bericht beinhaltet Arbeiten zu methodischen Problemen der Immissionsoekologie und Ergebnisse aus Begasungsversuchen und freilandoekologischen Untersuchungen zur Empfindlichkeit verschiedener Wildpflanzenarten gegenueber HF-Immissionsbelastungen. Methodische Arbeiten: - Errichtung und Funktionspruefung einer Open-top-Kammer-Begasungsanlage - Weiterentwicklung der chemischen Analytik von Fluorid in immissionsoekologisch relevanten Matrizes. Resistenzuntersuchungen: - Die relative Empfindlichkeit von 14 Grasarten gegenueber HF-Immissionen und der Einfluss abiotischer und biotischer Umweltfaktoren auf deren Resistenzverhalten wurde ermittelt sowie HF-induzierte Verschiebungen im Bestandsaufbau einer Gruenlandgesellschaft nachgewiesen. - Mittels eines Screening-Tests wurden 27 krautige Wildpflanzenarten auf ihre Empfindlichkeit gegenueber HF-Immissionen getestet. Mischbelastungsexperimente mit HF und SO2 wurden durchgefuehrt. - Als Ergebnisse der Wirkungserhebungen an der Vegetation in der Umgebung eines HF-Emittenten wurden quantitative Beziehungen zwischen der akkumulierten HF-Menge und Schaedigung ermittelt und zur Resistenzcharakterisierung der Arten verwendet.
Das Projekt "Untersuchung von Waldoekosystemen im Erzgebirge als Grundlage fuer einen oekologisch begruendeten Waldumbau - Verbundprojekt: Waldumbau Erzgebirge^Der Schadfaktorenkomplex und seine Wirkungen auf Wirtschaftsbaumarten im Untersuchungsgebiet und Immissionsoekologischen Prueffeld, Teilthema 2: Waldschadenssimulierung/Biomarkeranwendung; TV2 im Verbundprojekt 'Waldumbau Erzgebirge'^Phytohormone als biochemischer Vitalitaetsparameter zur fruehzeitigen Erkennung von Schadstoffbelastungen an Fichten und an fuer den Waldumbau Erzgebirge relevanten Umbauarten; TV im Verbundprojekt 'Waldumbau Erzgebirge'^Immissionsbedingte Bodenveraenderungen und standoertliche Grundlagen fuer den oekologischen Waldumbau im Erzgebirge - Teilvorhaben im Verbundprojekt 'Waldumbau Erzgebirge', Belastungserscheinungen und Entgiftungsstrategien von Laubbaeumen des Vorwaldes im immissionsbelasteten Freiland des Erzgebirges unter simulierten Immissionsbedingungen in Open-Top-Kammern und im Labor. TV 4/1 d. Verbundprojektes Waldumbau Erzgebirge" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft, Forschung und Technologie. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität-Gesamthochschule Essen, Fachbereich 9 Architektur, Bio- und Geowissenschaften, Institut für Angewandte Botanik.Charakterisierung aussagekraeftiger Photosynthese- und Atmungsparameter von Laubbaeumen der Vorwaldstufe unter kontrollierten Bedingungen. Ueberpruefung der Beeinflussung von Photosynthese und Atmung der Laubbaeume unter Langzeit- und Kurzzeitbelastung mit standortrelevanten Schadstoffen. Artenvergleich. Versuche zur Bestimmung wichtiger Stoffwechselwege zur Entgiftung der Schadstoffe im Artenvergleich. Charakterisierung blattanatomischer und -morphologischer Parameter. Bestimmung der Beeinflussung dieser Groessen durch Schadstoffeintrag.
Das Projekt "Der Einfluß natürlich-phytotoxischer Luft und physiologische und biochemische Prozesse der Terpenemission bei Picea Abies in Open-Top-Kammern" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften, Max-Planck-Institut für Limnologie.Die Untersuchungen im vorgeschlagenen Forschungsvorhaben sollen den Einfluss natuerlich-phytotoxischer Waldluft auf die Monoterpenemission von Picea abies am natuerlichen Standort aufzeigen. Dieses wird durch Beprobung der Abluft von Open-Top-Kammern (Welzheimer Wald) ermoeglicht, wobei jeweils ein Kammer-Set mit gereinigter bzw natuerlich-phytotoxischer Waldluft begast wird. Die Analyse der Monoterpene in der Abluft erfolgt mit Hilfe der Massenfragmentographie nach einem neu eingefuehrten spezifischen Sorptionsverfahren. Nach diesem sind Messungen bei allen Wetterlagen und auch bei Anwesenheit hoher Ozonkonzentrationen zuverlaessig moeglich. Es werden sowohl Tagesdynamiken (Messungen ueber 24 Stunden im 2 Stunden Abstand) als auch die Jahresdynamik der Monoterpenemission von Picea abies bei Begasung mit Reinluft und natuerlich-phytotoxischer Waldluft ermittelt. Besonderes Augenmerk soll hierbei auf Episoden hoher Schadgaskonzentrationen (Ozon/SO2) gelegt werden. Die Ergebnisse ermoeglichen eine Abschaetzung der natuerlichen Olefin-Emission von Fichtenbestaenden im mitteleuropaeischen Raum und Schadstoffeinfluesse auf diesen Prozess.
Das Projekt "Physiologische Methoden zur Fruehindikation neuartiger Waldschaeden an Fichten in der Open-Top-Kammeranlage der LIS im Eggegebirge" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt, Raumordnung und Landwirtschaft Nordrhein-Westfalen. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Köln, Biozentrum, Botanisches Institut.
Das Projekt "Ökophysiologische Messungen an immissionsbelasteten Forstpflanzen^Biochemischer und stoffwechselphysiologischer Nachweis von Schadgaswirkungen an Fichten aus Open-Top-Kammern^Ökophysiologische Messungen an immissionsbelasteten Forstpflanzen OTC-Edelmannshof (Verlängerung von 87/009/1A)^Analyse biochemischer Parameter in Conifieren-Nadeln mit unterschiedlich ausgeprägten Schadsymptomen, Ökophysiologische Messungen an immissionsbelasteten Forstpflanzen - OTC Edelmannshof" wird/wurde gefördert durch: Ministerium für Umwelt Baden-Württemberg. Es wird/wurde ausgeführt durch: Universität Hohenheim, Institut für Landschafts- und Pflanzenökologie, Fachgebiet Pflanzenökologie und Ökotoxikologie (320b).Ergebnisse: Das Ziel des Forschungsvorhabens war es zu pruefen, ob vor dem Auftreten sichtbarer Schadsymptome unter Immissionsbelastung Veraenderungen im CO2/H2O-Gaswechsel auftreten und ob solche Veraenderungen auf Schaedigungen im Mesophyllbereich und/oder auf einer Schaedigung des Stomataapparates beruhen. Zu diesem Zweck wurden an nicht sichtbar geschaedigten Fichten, die an ihrem natuerlichen Standort in Open-Top-Kammern unter Reinluft sowie Umgebungsluft aufwuchsen, verschiedene oekophysiologische Untersuchungen durchgefuehrt. Hierbei wurde einerseits Photosynthese, Transpiration und Nadelsaugspannung im Tagesgang unter den natuerlichen Standortsbedingungen untersucht, andererseits erfolgten Messungen zur Bestimmung der Leistungsfaehigkeit des Photosyntheseapparates mittels Faktorenabhaengigkeitsbestimmungen (Licht/CO2) unter kontrollierten Bedingungen. Die Ergebnisse der Tagesgangmessungen im Jahr 1989, das durch hohe Trockenheit und Episoden mit hohen Ozonkonzentrationen gekennzeichnet war, zeigten bei vergleichbarem Strahlungsangebot bei den Umgebungsluftbaeumen niedrigere Nettophotosyntheseraten. die nicht generell auf Schliessbewegungen der Stomata zurueckzufuehren waren. Diese Baeume wiesen zudem eine erheblich gesteigerte Atmungsaktivitaet waehrend der Nachtstunden auf. Aus der Analyse von Licht- und CO2-Saettigungskurven ergaben sich Hinweise auf moegliche Schaedigungen im Mesophyllbereich. Im Untersuchungszeitraum 1990 (Folgeprojekt: PEF 1 89 018) wurden die im Jahr 1988 begonnenen vergleichenden Untersuchungen zum CO2/H2O-Gaswechsel fortgefuehrt. Im Gegensatz zu den Vorjahren waren im Jahr 1990 sieben der acht Kammerbaeume in die Untersuchungen einbezogen. Hierbei wurde einerseits das Gaswechselverhalten im Tagesgang unter den natuerlichen Standortsbedingungen untersucht, andererseits erfolgten Messungen zur Bestimmung der Leistungsfaehigkeit des photosynthetischen Apparates mittels Faktorenabhaengigkeitsbestimmung (Licht/CO2) an intakten Zweigen unter kontrollierten Bedingungen. Entsprechende Hinweise auf ein reduziertes Leistungsvermoegen des Photosyntheseapparates als Effekt der Luftfilterung, wie sie oben exemplarisch dargestellt wurden, zeigten sich erstmals im Jahr 1989 und wurden in den folgenden Jahren bis zum Fruehjahr 1992 bestaetigt. Die beobachteten Veraenderungen in Form einer verminderten RuBP-Carboxylas-Aktivitaet und reduziertem Funktionieren der Elektronentransportkette deuten hierbei auf Schaedigungen im Mesophyllbereich hin. Entsprechende Veraenderungen der photosynthetischen Leistungsfaehigkeit waren im Rahmen des Hohenheimer Langzeitexperimentes bei ozonbegasten Fichten festgestellt worden. Neben diesen seit 1989 ...
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