Die Ökonomie von Pflanzen wird als Kompromiss zwischen Nährstoffaufnahme und -erhalt angesehen. Wurzeln sind in unserem Verständnis der gesamten Pflanze jedoch immer noch unterrepräsentiert. Wurzeltraits scheinen aufgrund ihrer Interaktion mit Bodenbiota multidimensional zu sein. Kompromisse zwischen der Investition in die Oberfläche der Wurzel bzw. der arbuskulären Mykorrhiza Pilze (AMF) wurden bislang anhand der spezifischen Wurzellänge untersucht. Allerdings sind auch Wurzelhaare dafür bekannt die Phosphoraufnahme zu erhöhen. Diese sind bislang in Konzepten der Wurzelökonomie nicht enthalten. In Gewächshausversuchen zeigte sich, dass Wurzelhaarlänge und -häufigkeit negativ mit der AMF-Kolonisation korrelieren. Dieser Gradient zwischen einer Strategie zur Vergrößerung der Wurzelhaaroberfläche und der AMF-Symbiose erwies sich als unabhängig von der spezifischen Wurzellänge, was auf eine bislang unberücksichtigte Varianz in Wurzeltraits hindeutet. Studien zeigen, dass die AMF-Oberfläche - gemessen als extraradikale Hyphenlänge - mit der Landnutzungsintensität zunimmt, wobei die Bodennährstoff-Stöchiometrie einen Einfluss haben könnte. Daher sind zur Untersuchung der Komplexität des Wurzel-Pilz-Oberflächen-Gradienten Daten von Flächen mit unterschiedlichen Böden erforderlich. In diesem Projekt möchte ich das Konzept eines Wurzel-Pilz-Oberflächen-Gradienten unter Beachtung von Wurzelhaaren und extraradikalen Hyphen erstmals testen. Ich werde Individuen der dominantesten Pflanzenarten im Feld (VIP-Ebene) entlang eines Landnutzungsgradienten untersuchen. Dabei gehe ich von einer Verlagerung hin zu AMF Oberfläche mit zunehmender Landnutzungsintensität aus. Aufgrund von Artenüberschneidungen zwischen den Feldern werde ich sowohl inter- als auch intraspezifische Muster testen können. Die AMF-Gemeinschaft in der Rhizosphäre wird analysiert, um zu testen, ob Veränderungen in der Hyphenlänge auf Veränderungen der AMF-Lebensgemeinschaft zurückzuführen sind. In einem mechanistischen Gewächshausexperiment wird die direkte Wirkung der Bodennährstoff-Stöchiometrie untersucht. Die AMF-Gemeinschaft in der Rhizosphäre sowie der Wurzel soll analysiert werden, um Veränderungen der AMF-Lebensgemeinschaft sowie die Plastizität von Pilzarten bei der Biomasseallokation zu testen. Die Daten werden mit morphologischen, anatomischen und chemischen Wurzeltraits aus früheren Projekten der Biodiversitäts-Exploratorien kombiniert, um die Erkenntnisse in bestehende pflanzenökonomische Konzepte zu integrieren. Der Rahmen der Exploratorien ermöglicht es, dieses verbesserte Verständnis von Wurzeltraits mit Ökosystemprozessen wie Pflanzenproduktivität, Nährstoffkreisläufen oder Bodenaggregation zu verbinden. Dieses Projekt wird das mechanistische Verständnis von Wurzelökonomie verbessern und dazu beitragen, deren Bedeutung für die Vorhersage von Veränderungen in Pflanzengemeinschaften und Ökosystemen bei zunehmender Landnutzung und globalem Wandel zu untersuchen.
Abgestorbene Pflanzenteile (Streu) stellen eine wichtige Komponente biogeochemischer Nährstoffzyklen dar. Die Abbaurate von Streu durch Mineralisationsprozesse ist eine Steuergröße für die Produktivität von Ökosystemen und die Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften. Abgesehen von diesen langfristigen Effekten auf Ökosystemprozesse übt die Akkumulation von Pflanzenstreu jedoch auch bedeutende kurzfristige Auswirkungen auf Pflanzengemeinschaften aus. Diese können direkter Natur sein, z.B. wenn Streu als physische Barriere für die Entfaltung und Etablierung von Keimlingen wirkt, oder sie können indirekt über Veränderung abiotischer Bedingungen wirken. Die Zusammensetzung lokaler Pflanzengemeinschaften wird durch eine Reihe von Filtern kontrolliert, die aus dem globalen Artenpool jene Arten durchlassen, die (i) einen spezifischen Wuchsort überhaupt erreichen, (ii) die lokalen Standortbedingungen tolerieren und (iii) erfolgreich Interaktionen mit anderen Organismen derselben oder anderer trophischer Ebenen eingehen. Verschiedene Studien haben die wichtige Bedeutung von Interaktionen nach dem Tode , die durch die Effekte von Streu auf Artenzusammensetzung und Diversität vermittelt werden, hingewiesen. Pflanzenstreu besitzt das Potential, Etablierung und Fitness von Pflanzen in unterschiedlichen Entwicklungsstadien zu beeinträchtigen. Dies geschieht durch Veränderung der chemischen (Nährstoffverfügbarkeit, Allelopathische Effekte) oder physikalischen Umwelt (Quantität und Qualität des Lichts, Temperaturamplitude, Bodenfeuchte unter einer Streudecke), durch mechanische Effekte (Streu als Barriere für das Wachstum von Keimlingen) oder durch die Beeinflussung biotischer Interaktionen, d.h. durch Auswirkungen von Streu auf Konkurrenz zwischen Pflanzenarten oder auf Herbivorie. In einer Reihe von Experimenten haben wir verschiedene Aspekte des potentiellen Effekts einer Streudecke auf die Etablierung von Keimlingen unterschiedlicher Arten von Grünland-, Wald und Steppenhabitaten untersucht (siehe Veröffentlichung).
Obwohl Lawinenbahnen nur einen relativ kleinen Anteil an der Landschaft haben, beeinflussen sie die Vielfalt und Dynamik von Gebirgslandschaften. Weil die Zahl der Lawinenverbauungen in den vergangenen Jahrzehnten deutlich zugenommen hat, ist zu befürchten, dass das Unterdrücken von Lawinen die Strukturen von Gebirgslandschaften in den Europäischen Alpen stark verändern kann. In einem Projekt der Eidg. Forschungsanstalt WSL wurde über mehrere Jahre die Wirkung von Lawinen auf beziehungsweise die Bedeutung ausbleibender Lawinen für die Biodiversität, die Waldstrukturen und die Landschaftsmuster untersucht. Die Zerstörungskraft der Lawinen weist für die Natur auch positive Aspekte auf. Sie schafft Standortbedingungen, die einer ganzen Reihe von Pflanzen überhaupt erst das Überleben ermöglichen. Grosse, dominierende Bäume werden von Lawinen umgeknickt. Als Folge erreicht in Lawinenzügen viel mehr Licht den Boden als im angrenzenden Wald. Auch Wasser und Nährstoffe sind reichlicher vorhanden. Und die mechanische Belastung durch die Lawinen ist für kleine Pflanzen gering: Die Schneedecke schützt sie, oder sie sind (noch) elastisch genug, um sich den Schneemassen zu beugen. Je häufiger in einem Lawinenzug die Lawinen niedergehen, desto artenreicher und diverser ist die Vegetation. Lawinenzüge, in denen jährlich Lawinen zu Tale stürzen, beherbergen rund dreimal mehr Arten als der angrenzende Wald. Erstaunlicherweise profitieren nicht nur Pionierpflanzen. Diese sind nur dann stark vertreten, wenn in den letzten Jahren Wald zerstört wurde. In den anderen Lawinenzügen fühlen sich konkurrenzstarke, mehrjährige Pflanzen wohl. Das zeigt, dass trotz häufiger Störungen relativ stabile Verhältnisse herrschen. Da die mechanische Belastung im Zentrum der Lawinenzüge größer ist, da kleinere Niedergänge nicht den ganzen Lawinenzug betreffen und da an den einen Stellen Schnee mitgerissen, an anderen abgelagert wird, herrschen auf engem Raum unterschiedlichste Umweltbedingungen. Die bio logische Vielfalt ist entsprechend groß. Viele verschiedene Arten und Gesellschaften finden passende Lebensbedingungen: die typische Lawinenpflanze gibt es nicht. Die Anzahl Pflanzenarten in verbauten und unverbauten Lawinenzügen ist zwar gleich groß, hingegen unterscheidet sich deren Artenzusammensetzung: In verbauten Lawinenzügen deuten die ökologischen Zeigerwerte der Pflanzen auf eine geringere Vielfalt von Kleinlebensräumen hin. Zudem ist die Anzahl alpiner Arten dort kleiner als in unverbauten Lawinenzügen. Die Unterdrückung von Lawinen beeinflusst zudem die Landschaftsstruktur. Ein Vergleich zwischen den Jahren 1950 und 2000 in der Landschaft Davos zeigt, dass der Wald ohne Lawinen zunimmt und die Waldstruktur homogener wird. Dies dürfte einerseits auf die veränderte Landnutzung, andererseits auch auf die veränderte Lawinenaktivität zurückzuführen sein. In Zukunft werden offene Waldhabitate in Bergregionen durch Klimaerwärmung und Nutzungswandel vermutlich weiter zurückgehen.
Feststellung wichtiger Parameter der Biologie von Unkrautarten, Erarbeitung von Bekaempfungsmoeglichkeiten.
Globale Erwärmung und veränderte Landnutzung haben in neuerer Zeit bereits zu merklichen Änderungen der alpinen Vegetation geführt. Dem Überdauerungsvermögen alpiner Arten am Wuchsort und ihrer Fähigkeit zur Ausbreitung kommt mit zunehmender Dynamik von Umweltveränderungen eine besondere Bedeutung zu. Notwendige Grundlage von Prognosen zu Vegetationsveränderungen, aber auch von evolutionsbiologischen Modellen, ist die Kenntnis ausbreitungs- und überdauerungsrelevanter Samenmerkmale, die ich für den größten Teil der alpinen und subalpinen Pflanzenarten während meines Aufenthaltes in Basel erstellen konnte. Der Datensatz enthält Angaben über Gewicht, Form, Ausbreitungstyp u.a. Eigenschaften von ca. 540 Arten der Alpen, die z.T. aus eigenen Aufsammlungen, v.a. aber aus dem umfangreichen Samenherbar des Botanischen Institutes stammen. Zusätzlich wurde die Variabilität des Diasporengewichtes (DG) für einige Arten auf der Populationsebene, und in Abhängigkeit von der Meereshöhe gemessen. Eine zentrale Frage war, welche Eigenschaften der adulten Pflanze (Wuchshöhe, Lebensform, Lichtzahl, Feuchtezahl u.a.) mit dem DG korreliert sind, und ob sich das DG alpiner Arten signifikant von dem der Arten tieferer Regionen unterscheiden. Ein phylogenetisch balancierter Vergleichs-Datensatz, der die DG s und Eigenschaften von Arten tieferer Regionen umfasst, steht kurz vor der Vollendung. Erste vergleichende Analysen innerhalb zweier artenreicher Pflanzenfamilien zeigten ein signifikant höheres Diasporengewicht der alpinen Arten. Eine signifikante Veränderung des DG s mit der Höhe konnte anhand der Untersuchung von ca. 50 Populationen von Carex flacca nicht gefunden werden. Keimungsökologische Studien zu zwei alpinen Carex-Arten wurden abgeschlossen und ausgewertet. Beide Arten haben die Fähigkeit, eine Diasporenbank im Boden aufzubauen, und besitzen Dormanzeigenschaften, die den Keimungszeitpunkt auf eine kurze Periode nach der Schneeschmelze eingrenzen.
ResiDevo zielt darauf ab, die Mechanismen zu verstehen, die der Diversität und Evolution der Krankheitsresistenz gegen nekrotrophe pilzliche Krankheitserreger in Pflanzen zugrunde liegen. Unsere Schlüsselhypothese, abgeleitet aus unseren vorläufigen Daten und evolutionären Theorien ist, dass viele QDR-Gene früh in der Evolution der Angiospermen entstanden sind und unterschiedliche Regulationsmechanismen erworben haben, die zu unterschiedlichen QDR-Reaktionen in modernen Pflanzenpopulationen führen. Das Ziel dieses Vorhabens ist es, globale Reaktionen auf nekrotrophe Pilze in Pflanzen aus zwei botanischen Familien zu vergleichen, um daraus allgemeine Regeln abzuleiten, die der Diversifizierung dieser Reaktionen auf verschiedenen evolutionären Skalen (intra- und interspezifisch) zugrunde liegen. Wir verfolgen vier Hauptziele, indem wir vergleichende Analysen an Pflanzenarten aus den Familien Brassicales (Arabidopsis thaliana und andere) und Solanales (Solanum chilense u.a.) und zwei Ascomyceten-Pathogenen mit ähnlicher Lebensweise (nekrotroph, foliar, asexuell) und kontrastierendem Wirtsspektrum (Generalist und Spezialist) als Organismen für diesen Ansatz.Wir werden: 1) Die intra- und interspezifische Variation in den QDR-Phänotypen der Pflanzen charakterisieren und die wichtigsten quantitativen Trait-Loci (QTLs) der Resistenz identifizieren. 2) Die Vielfalt der transkriptionellen Reprogrammierung während der QDR auf verschiedenen Ebenen dokumentieren: Spezies, Familie, Ordnung. 3) die Evolution von Sequenz und Expression von Genen, die auf Pilzpathogene reagieren, auf Populations-, Gattungs- und Familienebene untersuchen und 4) Schlüsselkomponenten der QDR validieren und die genomweiten Auswirkungen der Rekrutierung von Transkriptionsfaktoren in die QDR untersuchen.Diese interdisziplinäre Arbeit wird noch einzigartige Datensätze für evolutionäre Studien von Pflanzen-Mikroben-Interaktionen erzeugen, einschließlich: 1) Phänotypische Diversität auf einer vergleichbaren Skala für verschiedene Pflanzen, die mit Pilzen aus zwei verschiedenen Klassen der Ascomyceten inokuliert wurden. 2) Ein bisher einzigartiger Transkriptomik-Datensatz, der es erlaubt, eine Reihe wichtiger theoretischer Vorhersagen zu testen und nach Genen zu suchen, die zum QDR-Phänotyp in verschiedenen Spezies beitragen. 3) Vollständige evolutionäre Analysen von pathogen-responsiven Genen in verschiedenen Pflanzenlinien und 4) Eingehende funktionelle Charakterisierung der Rolle einiger Transkriptionsfaktoren in QDR und der genomweiten Konsequenzen ihrer natürlichen Sequenz-/Regulationsdiversifizierung.ResiDEvo wird zu konzeptionellen Fortschritten bei der Evolution des pflanzlichen Immunsystems führen. Es wird die Rolle neuartiger Resistenzmechanismen, die über zwei botanische Familien hinweg konserviert sind, identifizieren und validieren und dank der Daten, die an einbezogenen kultivierten Arten generiert wurden, vielversprechende Anwendungsperspektiven bieten.
An historisch wertvollen Gebäuden und Denkmälern sind häufig dendrochronologische Altersbestimmungen an hölzernen Baugruppen notwendig, um eine exakte zeitliche Einordnung und fachgerechte Sanierung zu ermöglichen. Grundlage der herkömmlichen dendrochronologischen Datierung sind Messreihen der Jahrringbreite. Mit diesem holzanatomischen Merkmal können in der Regel bisher nur Proben mit mehr als 50 Jahrringen zeitlich exakt eingeordnet werden. Wichtige Informationen zu kleineren Objekten können somit der Erforschung der Kunst- und Siedlungsgeschichte verloren gehen. In diesem Forschungsvorhaben soll deshalb am Lehrstuhl Forstnutzung der TU Dresden in Tharandt insbesondere in Zusammenarbeit mit der Eidgenössischen Forschungsanstalt Birmensdorf, dem Landesamt für Denkmalpflege Sachsen, der Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft Hamburg und dem DAI Berlin eine röntgendensitometrische Datierungsmethode entwickelt werden, die auf der Grundlage einer multivariate Zeitreihenanalyse jahrringärmerer Holzstücke der Bauforschung und Archäologie neue Daten zur Verfügung stellen kann. Die Methode basiert auf einer multivariaten Analyse röntgendensitometrischer Daten von Rohdichteprofilen. Die Datierung von Fichtenholzproben mit einer multivariaten Standardkurve, bestehend aus Zeitreihen verschiedener Rohdichtemerkmale, als neue wissenschaftliche Methode würde durch die komplexe Erfassung der intraannuellen Xylemcharakteristika eine effizientere dendrochronologische Auswertung ermöglichen.
10 neue Rapsgenotypen wurden auf ihre Resistenzeigenschaften gegenüber Verticillium dahliae geprüft. Als Vergleichssorten standen die Genotypen Express (gering anfällig) und Accord bzw. Falcon (hoch anfällig) zur Verfügung. Die Resistenzprüfung erfolgte nach Zeise als Wurzelinokulation mit verschiedenen Isolaten und 3maliger Bonitur der inokulierten Pflanzen.
Die vorrangige Zielsetzung besteht in der mittel- bis langfristigen Dokumentation der Reproduktionsabläufe (potentielle Samenproduktion) der Waldbaumarten unter Einbeziehung des bereits vorhandenen Pollen- und Samenfallennetzwerkes (Zeitreihen), wodurch regionale Veränderungen dieses sensiblen Bereiches dokumentiert und analysiert werden können.
Benthische Makroalgengesellschaften des Nordpolarmeeres bieten vielen Evertebraten Lebensraum, Kinderstube, Schutz und Nahrung. Die zugrundeliegenden ökologischen Interaktionen zwischen Zoo- und Phytobenthos der Arktis sind im Gegensatz zu gemäßigten und tropischen Regionen wenig bekannt. Das Projekt untersucht deshalb erstmalig biologische und chemische Interaktionen zwischen Evertebraten und Makroalgen auf Spitzbergen (KoldeweyStation) unter Berücksichtigung von Abwehrmechanismen gegenüber Fraßdruck. Zu Beginn sollen Freilanduntersuchungen (Taucharbeiten) zur qualitativen und quantitativen Erfassung der mit Makroalgen assoziierten Evertebraten durchgeführt werden, um gezielt herbivore Tiere in anschließenden Fütterungsversuchen als Generalisten, Generalisten mit Präferenz oder Spezialisten zu identifizieren. Ergänzende Biotests dienen dazu, Hinweise auf strukturelle und/oder chemische Eigenschaften der Pflanzen zu erhalten, die den unterschiedlichen Fraß der Herbivoren an verschiedenen Makroalgen-Arten beeinflussen. Von besonderem Interesse sind Untersuchungen zum chemischen Schutz der Algen gegen Fraß, in denen der zugrundeliegende Wirkmechanismus und die chemische Struktur von wirksamen Sekundärmetaboliten in Kooperation mit Naturstoffchemikern bearbeitet werden sollen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 1964 |
| Europa | 39 |
| Kommune | 10 |
| Land | 195 |
| Wirtschaft | 9 |
| Wissenschaft | 724 |
| Zivilgesellschaft | 59 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 1 |
| Ereignis | 2 |
| Förderprogramm | 1954 |
| Hochwertiger Datensatz | 1 |
| Text | 3 |
| unbekannt | 6 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 3 |
| Offen | 1963 |
| Unbekannt | 1 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 1852 |
| Englisch | 389 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 6 |
| Bild | 1 |
| Datei | 4 |
| Dokument | 34 |
| Keine | 1536 |
| Webdienst | 1 |
| Webseite | 424 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 1510 |
| Lebewesen und Lebensräume | 1967 |
| Luft | 928 |
| Mensch und Umwelt | 1960 |
| Wasser | 883 |
| Weitere | 1942 |