Heutige biologische und einstellbare Leuchtmittel, die lebende Bausteine integrieren, sind im Wesentlichen auf Zellen beschränkt, die Biochemilumineszenz mit begrenzter Stabilität und Lichtausbeute nutzen (d. h. einige Tage bei Lichtausbeuten <5 lm/W). Tatsächlich gibt es keine Beispiele für lebende Leuchtmittel, die Photonenumwandlungssysteme zur Manipulation von Licht nutzen. Wir haben kürzlich eine neue Methode zur Herstellung lebender Farbfiltern mit Vibrio natriegens entwickelt. Dieses Bakterium weist (I) ein vielversprechendes Potenzial für die Biotechnologie mit einer außerordentlich hohen Wachstums- und Substratverbrauchsrate, (II) einen bereits sehr guten Ertrag bei der Expression hochwertiger fluoreszierender Proteine (FP) und (III) eine vielversprechende Kompatibilität mit Matrizen, die für Leuchtmittel von großem Interesse sind, auf. Tatsächlich haben vorläufige Experimente Leuchtmittel erzeugt die eine bessere Leistung aufweisen als diejenigen die mit denselben FP in Referenzmatrizen hergestellt wurden. Die aktuellen Hindernisse hängen mit dem Mangel an grundlegendem Wissen zusammen, um (I) die Expression beliebiger FP erfolgreich zu optimieren, (II) die Widerstandsfähigkeit und Kompatibilität in den Matrizen zu verbessern, (III) eine Anpassungsfähigkeit an externe Reize einzuführen und (IV) die besten Leuchtmittelarchitekturen und Betriebsarten zur Maximierung der Leuchtmittelleistung zu erstellen. Das ENABLED-Projekt wird all diese offenen Fragen bearbeiten und dabei die Disziplinen Metabolic Engineering, Synthetische Biologie, Materialwissenschaft und Biooptoelektronik miteinander verbinden. ENABLED wird insbesondere grundlegende Konstruktionsregeln für die Entwicklung von V. natriegens-Stämmen mit (I) optimierter flexibler Einzel- und Doppelemission, (II) verbesserter Widerstandsfähigkeit in Farbfiltern, um ihre Wiederverwertbarkeit nach der Verwendung in Leuchtmitteln zu ermöglichen, und (III) einer Anpassungsfähigkeit an die Temperatur in Farbfiltern, um die Zellregeneration nach der Verwendung in den Leuchtmitteln zu ermöglichen. Dies wird es uns ermöglichen, eine neue Familie von Regenbogen- und weißen Bakterien-Hybrid-Leuchtdioden einzuführen, die bislang nicht zur Verfügung stehen.
Eine Voraussetzung für die Identifizierung von Mustern in der Rhizosphäre ist die Lokalisierung von Wurzeln in situ während ihres Wachstums. Wurzeln sind als Senke und/oder Quelle von radialen Transportprozessen der Ausgangspunkt für die Musterbildung. Gleichzeitig verändern sie ständig die Randbedingungen für den Transport, insbesondere die Bodenstruktur in der Rhizosphäre.In Phase 1 untersuchten wir die Architektur des Wurzelsystems über die Zeit und inwieweit das Fehlen von verlängerten Haaren zu kompensatorischen Mechanismen auf der Skala einzelner Wurzelsegmente oder auf Wurzelsystemskala führt und ob Unterschiede in der Musterbildung (physikalisch und chemisch) in Abhängigkeit vom Bodensubstrat (Sand vs. Lehm) auftreten. Wir setzten die beobachteten Veränderungen auf der Skala des Pflanzensystems mit der Nährstoffaufnahme, der Biomasseproduktion und der Bodeninfiltration als emergente Eigenschaften in Beziehung.Das Substrat zeigte einen überraschend großen Effekt auf Wurzelmerkmale im Allgemeinen (P1) und auf den Wurzeldurchmesser und den Wurzelabbau im Besonderen. Daher werden wir uns in Phase 2 darauf konzentrieren, die Mechanismen zu entschlüsseln, die diesen Veränderungen des Wurzeldurchmessers und des Wurzelabbaus zugrunde liegen. Wir werden untersuchen welche Konsequenzen veränderte Durchmesser und Abbauraten für die Musterbildung haben, d.h. Ausbildung chemische Gradienten, Bioporenrecycling und Kohlenstofffluss. Der Phänotyp 'erhöhter Wurzeldurchmesser' kann durch Ethylen induziert werden. Änderungen in der Ethylenkonzentration können aus Änderungen in der Ethylenproduktion und/oder Änderungen in der Ethylendiffusion in der Rhizosphäre resultieren. In einer Reihe von Laborexperimenten werden wir testen, ob solche Veränderungen tatsächlich auftreten und ob sie mit den mechanischen Eigenschaften des Bodens oder dem Wurzel-Boden-Kontakt in Verbindung gebracht werden können. Letzterer soll sich systematisch zwischen den beiden Substraten unterscheiden. Unterschiede im Wurzelabbau könnten auch mit Ethylen zusammenhängen, da sowohl eine veränderte Geometrie als auch eine veränderte chemische Zusammensetzung den Abbau und damit den Kohlenstofffluss beeinflussen.In den Laborexperimenten werden wir die Ethylenkonzentration in der Bodenluft und die Wurzel-Boden-Kontaktfläche für Wurzeln verschiedener Durchmesserklassen sowie den Wurzelabbau messen. Wir werden auch die Wurzeldurchmesser in Bioporen untersuchen und wie radiale chemische Gradienten beeinflusst werden. Die Experimente werden in Kooperation mit P7, P8 (Genetik) P14, P17 (Mikrobiom), P23 (Mechanik), P11 (Exsudation), P4 (Modellierung) und P19 (Kohlenstofffluss) durchgeführt.Den Feldversuch nutzen wir um Langzeitänderungen in der Bodenstruktur zu untersuchen. Unser Augenmerk liegt auf Bioporenbesatz im Boden sowie dessen Einfluss auf Infiltrationskapazität und Wasserhaltevermögen als emergente Eigenschaften auf der Feldskale.
Die Landwirtschaft steht in vielen Teilen Europas vor zwei großen Herausforderungen: Die zunehmende Verknappung des verfügbaren Bodenwassers und eine gleichzeitige Stickstoffreduktion, als Maßnahme die eine Verunreinigung des Grund- und Oberflächenwassers durch Nitrate verhindern soll. Beide Herausforderungen stehen in Wechselwirkung, da eine geringe Verfügbarkeit von Bodenwasser zum einen die Transpiration und die Massenfluss-getriebene Aufnahme von Nährstoffen wie Nitrat (NO3-) und Chlorid (Cl-) verringert. Im Gegenzug hat sich gezeigt, dass die Aufnahme, d. h. das Vorhandensein von NO3- und Cl- im Blatt, die stomatären Bewegungen beeinflussen und somit wiederum einen wichtigen Einfluss auf den Wasserverbrauch der Pflanzen haben. In dem geplanten Projekt soll die Beziehung zwischen dem NO3--zu-Cl--Verhältnis im Boden und der stomatären Bewegung an zwei Kulturpflanzen untersucht werden; der dikotylen Ackerbohne und dem Getreide Gerste. Beide Kulturen unterscheiden sich vermutlich hinsichtlich einer Abhängigkeit von NO3- und Cl- für die Regulierung der stomatären Leitfähigkeit, da der stomatäre Schluss in Gerste von apoplastischem NO3- abhängt, während diese Abhängigkeit bei dikotylen Pflanzen nicht gefunden wurde. Darüber hinaus ist nicht bekannt, ob Gersten- oder Ackerbohnenschließzellen die Aufnahme von NO3- gegenüber Cl- bevorzugen, um die stomatäre Öffnung voranzutreiben. Das Projekt soll den Einfluss des NO3--zu-Cl--Verhältnisses im Boden auf die Stomata in vier Arbeitspaketen (APs) untersuchen, in deren Umfang Versuche auf den Organisationsebenen der Gesamtpflanzen (AP1), von Organ-/Gewebeebene (AP2), auf Einzelzellebene (AP3) und abschließend an individuellen Transportproteinen (AP4) durchgeführt werden sollen. Im AP1 werden verschiedene NO3--zu-Cl--Verhältnisse im Boden mit der Fähigkeit unserer Modellpflanzen, die Stomata sowie die Hydratisierung des Blattes zu regulieren, in Beziehung gesetzt. In AP2 werden wir untersuchen, inwieweit unterschiedliche NO3--zu-Cl--Verhältnissen im Boden die Ionen-, Metaboliten- und Hormonkonzentration (ABA) im Blattapoplasten und im Schließzellsymplasten beeinflussen, während AP3 zeigen soll, in welchem Maße das Anionenangebot (NO3-, Cl-) die stomatären Bewegungen beeinflusst. Im Zuge dessen soll geprüft werden, ob Schließzellen der Ackerbohne und Gerste NO3- oder Cl- für die osmotischen Prozesse bevorzugen, die die stomatären Bewegungen antreiben. Schließlich werden wir uns im WP4 auf die Rolle von NPF-Transportern für der Aufnahme von NO3- und Cl- in Schließzellen sowie auf die Rolle der SLAC1-ähnlichen Anionenkanäle, die diese Anionen wieder aus den Schließzellen herausschleusen können, konzentrieren. Obgleich gezeigt wurde, dass SLAC1-ähnliche Kanäle eine wichtige Rolle bei der Regulation der stomatären Bewegungen spielen, gibt es nur wenige Informationen über die Bedeutung einer NPF-vermittelten Aufnahme von NO3- und Cl- in die Schließzellen.
The project is a subproject of the proposed research group "Urban impacts on the Mongolian Plateau - Entanglements of Economy, City, and Environment". The project part presented here has the task to document the landscape to be investigated by the research group by means of a large-scale aerial survey with different sensors in order to create a highly accurate data basis for further investigations. The first goal of our project is the large-scale, high-resolution and high-precision documentation of the archaeological landscape in order to provide the participating archaeologists with 3D models, orthoimages and digital surface models. For this purpose, a so-called fixed-wing drone will be used, which, with its long range and flight duration, allows the recording of areas up to one square kilometer in size in a single mission. At the same time, the areas will be imaged with a multispectral camera, which covers the near-infrared range in addition to visible light. From the resulting images, vegetation indices can be calculated that clearly show the differences in the vitality of plants. In this way, it is possible to identify subterranean archaeological structures based on vegetation characteristics that would otherwise remain hidden to the human eye. Especially the open steppe landscape of Mongolia with its low and homogenous vegetation seems to be predestined for such an investigation. In a third step, the generated data will be compared with the results of the geophysical prospection to find out which features and structures can be best identified in which data sets and how they differ. For this purpose, an integrated GIS database system is implemented, which guarantees the integration of the data and the joint analysis. From this, a feature catalog will be developed that shows the specific archaeological structures appearing in the different datasets to serve as a basis for subsequent and comparable projects.
Es ist unbestritten, dass die Prinzipien und Parameter der Thermodynamik grundlegend für die Ökologie und die Bodenökologie sind. Die aktuelle Forschung zum SOM-Umsatz berücksichtigt zunehmend die Energetik in der Modellierung zur Erklärung und Vorhersage des biotischen Kohlenstoffumsatzes und von Bodenfunktionen. Die Arbeiten in SoilSystems sind Teil aktueller internationaler Forschungsaktivitäten. Untersuchungen zu kalorimetrischen und thermodynamischen Zustandsgrößen nehmen stetig zu und konzentrieren sich bisher auf die Charakterisierung der SOM, den SOM-Umsatz und den Beitrag der Bodenbiota. Im SPP konnten u.a. substratabhängige Nutzungseffizienzen und Faktoren der bioenergetischen Kontrolle aufgeklärt werden. Trotz dieser internationalen Forschungen bleiben viele grundlegende Fragen unbeantwortet bzw. wurden neu erarbeitet und manche publizierten Aussagen sind widersprüchlich. So ist der SPP 2322, aufbauend auf den Ergebnissen der ersten Phase und der gewonnenen methodischen und theoretischen Kompetenz, unbedingt fortzuführen. Das Koordinierungsprojekt des SPP 2223 bietet den wissenschaftlichen und organisatorischen Rahmen für Forschungsprojekte im SPP, indem interdisziplinäre Zusammenarbeit, Datenerfassung, -Synthese und -Modellierung organisiert werden. Dies verantwortet eine Koordinierungsgruppe, die von einem Associate unterstützt wird, der A) die Organisation des SPP 2322 unterstützt und B) wissenschaftlich arbeitet. A) Für eine optimale kooperative Forschung im SPP 2322, werden alle teilnehmenden Projekte durch die zentrale Organisation adressiert. Böden und Kalorimeter werden über eine gemeinsame Versuchsplattform bereitgestellt. Für die gemeinsame Datenspeicherung wurde ein Datenbanksystem eingerichtet, dessen Nutzung durch die Projekte personell unterstützt wird. Projekttreffen, Workshops und eine Webinar-Serie laden zur Diskussion und Präsentation ein. Nicht zuletzt ermöglichen Gleichstellungsmaßnahmen eine uneingeschränkte Teilnahme an Forschung und akademischer Karriereentwicklung. B) Das Forschungsmodul im Koordinierungsprojekt hat zwei grundlegende Ziele: (i) die Bestimmung der energetischen Eigenschaften von Böden, d.h. komplexer Moleküle wie der SOM eingebettet in einem reaktiven mineralischen Medium. Dies erfordert gleichzeitig die Adaptation und Ermittlung der Vergleichbarkeit kalorimetrischer Methoden bei der Untersuchung von Böden als zentrale Forschungsaufgabe für den SPP. (ii) Die Integration und Synthese der Daten aus den (Kern) Experimenten der ersten Phase entlang der Datenraumachsen Böden, Substrate und Randbedingungen erfordert deren Kombination in einem Modellierungsdatenraum. Die Daten müssen vollständig statistisch ausgewertet und für eine harmonisierte Beschreibung in Übereinstimmung mit den thermodynamischen Zustandsgrößen parametrisiert werden. Die forschende Datenzusammenführung wird durch eine Dreiergruppe zum Datenmanagement, Synthese und machine learning Modellierung (Mercator-Fellow) forciert.
Der episodische Charakter der Urbanisierung auf der mongolischen Hochebene bietet uns die ideale Gelegenheit, die Auswirkungen der Städte auf die lokale Umwelt zu untersuchen und diachrone Veränderungen zu erforschen. In den weiten östlichen Steppen gibt es nur zwei mongolenzeitliche Städte: Karakorum - die Hauptstadt des vereinigten Mongolenreichs - und Khar Khul Khaany Balgas. Beide wurden von Grund auf neu errichtet und verkörpern den dramatischen Wandel von einer Pastoralwirtschaft zu einer Stadtlandschaft. Beide Stätten und ihr Siedlungsnetz sind von der modernen Urbanisierung und den landwirtschaftlichen Aktivitäten nahezu unberührt geblieben. Mit unserem Fokus auf Energie/Brennstoff, Nahrung, Baumaterialien - zusammen mit den für ihre Herstellung notwendigen Öfen - und Eisenproduktion einschließlich Schmelzöfen untersuchen wir die energieintensiven Materialflüsse mit den stärksten Auswirkungen auf die Umwelt. Ein weiterer Vorteil der vorgeschlagenen Vorgehensweise ist unser zweifach vergleichender Ansatz: Wir vergleichen nicht nur zwei Städte in zwei verschiedenen Tälern, sondern wir werden auch in einer diachronen Perspektive arbeiten (in Phase II). Um unsere Ziele zu erreichen und diese Hypothesen zu überprüfen, werden wir einen Multi-Proxy-Ansatz verwenden, der innovative Methoden aus einer Vielzahl von Disziplinen kombiniert: Archäologie, Archäozoologie, physische Anthropologie, Bioarchäologie, Bodenkunde, Paläoökologie, Paläoklimatologie, Fernerkundung und Geophysik. Eine große methodische Stärke unseres Netzwerks besteht darin, dass einzelne Aspekte von verschiedenen Disziplinen untersucht werden, die jeweils über eigenes Quellenmaterial verfügen. Dieselbe Frage wird aus verschiedenen Perspektiven betrachtet, was komplementäre Einsichten, aber auch die gegenseitige Kontrolle der erzielten Ergebnisse und ihrer Interpretationen ermöglicht. Gemeinsam werden wir den Verflechtungen zwischen Urbanismus, Wirtschaftspraktiken und Umwelt auf den Grund gehen. Um unsere interdisziplinäre Forschungsagenda zu systematisieren, werden wir den urbanen Metabolismus als konzeptionellen Rahmen verwenden und die Lebenszyklusanalyse in dieses Konzept integrieren, um den Weg der Güter von der physischen Gewinnung bis zum Endverbrauch und ihrer Entsorgung zu verfolgen. Dieses Forschungsdesign, bei dem eine Vielzahl von Proxies verwendet wird, um die oft gleichzeitig stattfindenden und sich überschneidenden, also miteinander verflochtenen Prozesse zu bewerten, ist in dieser Weltregion noch nicht durchgeführt worden und wird innerhalb und außerhalb unserer Disziplinen neue Maßstäbe setzen. Für eine effektive, thematisch fokussierte Zusammenarbeit richten wir vier Schwerpunktbereiche ein: A) Siedlungswesen, B) Nutzung von Non-Food-Ressourcen, C) Versorgung der Stadt, D) Umweltbedingungen. Diese Bereiche systematisieren die identifizierten Kernthemen, um die Verflechtungen von Wirtschaft, Stadt und Umwelt zu verdeutlichen.
Kontaminanten mit antimikrobiellen Eigenschaften wie Schwermetalle und Antibiotika stellen eine erhebliche Bedrohung für die Bodengesundheit dar. Während Schwermetalle oft als Altlasten betrachtet werden, handelt es sich bei Antibiotika um aufkommende Kontaminanten. Flussaueflächen, die sich zwischen schadstofftransportierenden Flüssen und landwirtschaftlichen Flächen befinden, sind potenzielle Hotspots für das gleichzeitige Auftreten und die Vermehrung von Schwermetall-Resistenzgenen (HRGs) und Antibiotika-Resistenzgenen (ARGs). Diese Studie zielt darauf ab, die Rolle von Flussaueflächen als Kontaktzonen für das gleichzeitige Auftreten und die Bewegung von Antibiotika und Schwermetallen sowie der damit verbundenen Resistenzen zu untersuchen. Wir nehmen an, dass Resistenzgene gegen einen Kontaminanten in Anwesenheit des anderen Kontaminanten in Flussaueflächen verbreitet werden, da beide Resistenzen aus unterschiedlichen Quellen in die Flussaueflächen gelangen und auf denselben mobilen genetischen Elementen auftreten. Drei Forschungsziele werden verfolgt: Bestimmung der Häufigkeit und Verteilung von HRGs und ARGs in Flussaueflächen und deren Verteilung entlang entgegengesetzter Antibiotika- und Schwermetallgradienten. Erforschung der Anpassung von Flussaue-Graslandschaften an die Co-Kontamination mit Schwermetallen und Antibiotika sowie Untersuchung der Bewegung von Resistenzgenen. Bewertung des Einflusses der Rhizosphäre auf die Vermehrung von ARGs und HRGs unter Einwirkung eines der Kontaminanten. Das vorgeschlagene Forschungsprojekt umfasst Felduntersuchungen zur Messung von Schwermetall- und Antibiotikakonzentrationen sowie zur Quantifizierung der entsprechenden Resistenzgene. Es werden zusätzliche Faktoren untersucht, die die Ausbreitung von Resistenzgenen beeinflussen, einschließlich Bodengeochemie, Biotopart, Klima und Dynamik der mikrobiellen Gemeinschaft. Ein Modellversuch mit einem Flussauenstreifen wird durchgeführt, um die Bewegung und den Abbau von Resistenzgenen zu beurteilen. Die Anpassung der mikrobiellen Gemeinschaften wird mittels Amplicon-Sequenzierung analysiert und die Rolle der Rhizosphäre-Prozesse bei der Vermehrung von Resistenzgenen wird bewertet. Die Ergebnisse dieser Studie tragen zu einem besseren Verständnis der Faktoren bei, die das gleichzeitige Auftreten und die Vermehrung von ARGs und HRGs in Flussaueflächen beeinflussen.
<p>Unkraut vergeht nicht?</p><p>So managen Sie unliebsamen Bewuchs</p><p><ul><li>Tolerieren Sie ein gewisses Maß an Unkräutern, sie erfüllen wichtige Funktionen im Naturhaushalt.</li><li>Auf Beeten und anderen gärtnerisch genutzten Flächen können Sie auf Unkrautvernichtungsmittel verzichten. Alternativen sind hier: jäten, mulchen, bepflanzen.</li><li>Auf befestigten Flächen (z.B. Hofflächen, Wege, Einfahrten) dürfen Sie grundsätzlich keine Unkrautvernichtungsmittel verwenden, das ist verboten! Alternativen sind hier: kehren, kratzen, abflammen.</li><li>Und auch im Rasen ist der Einsatz von Unkrautvernichtungsmitteln wenig sinnvoll. Verwandeln Sie eintönige Rasenflächen, wo immer möglich, in eine artenreiche Wiese. Jede noch so kleine Fläche zählt!</li><li>Informieren Sie sich über Bekämpfungsmaßnahmen gegen invasive Pflanzenarten.</li></ul></p><p>Gewusst wie</p><p>Unbedeckter Boden kommt in der Natur nur kurzfristig vor. Er wird schnell von zahlreichen anspruchslosen Pflänzchen besiedelt, den sogenannten Pionierpflanzen. Der Boden beherbergt einen großen Samenvorrat solcher Pflanzen, weitere Samen werden durch Wind und Tiere eingetragen. Der Kampf gegen Unkräuter ist also endlos, die Pflanzen werden offene Flächen immer wieder besiedeln. In diesem Artikel finden Sie Maßnahmen zum Umgang mit Unkräutern in <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/unkraut#unkraut-in-beeten-so-gehen-sie-vor">Beeten</a>, auf <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/unkraut#unkraut-auf-befestigten-flachen-so-gehen-sie-vor">befestigten Flächen</a> und im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/unkraut#unkraut-im-rasen-so-gehen-sie-vor">Rasen</a> sowie Maßnahmen zum Umgang mit <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/unkraut#invasive-unkrauter-so-gehen-sie-vor">invasiven Unkrautarten</a>.</p><p><strong>Im Frieden mit wilden Kräutern: </strong>Als Unkräuter werden Pflanzen bezeichnet, die aus menschlicher Perspektive unerwünscht sind. Sie konkurrieren mit den Nahrungspflanzen des Menschen oder stören sein ästhetisches Empfinden. In der Natur erfüllen sie jedoch viele wichtige Funktionen. Sie bedecken den Boden und schützen ihn somit vor <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/e?tag=Erosion#alphabar">Erosion</a>, Austrocknung und Verschlämmung. Mit ihren Wurzeln lockern sie den Boden und ernähren die Bodenlebewesen, welche daraus wertvollen Humus bilden. Sie halten die Nährstoffe in der Fläche, und einige Pflanzen, die sogenannten Leguminosen, bilden sogar neue Nährstoffe. Für Insekten sind Unkräuter Brut- und Überwinterungsplatz und eine unentbehrliche Nahrungsgrundlage. Gewöhnliche Unkräuter, wie Löwenzahn, Wegwarte oder Steinklee, übertrumpfen, was Pollen- und Nektargehalt angeht, die meisten Zierpflanzen um ein Vielfaches! Auch Disteln und Brennnesseln sind unverzichtbar: sie sind die wichtigste <a href="https://www.bund-rlp.de/themen/tiere-pflanzen/schmetterlinge/raupenfutterpflanzen/">Nahrungsquelle für die Raupen vieler Schmetterlingsarten</a>.</p><p><strong>Viele Unkräuter sind auch für den Menschen nützlich:</strong> Aus ihren Blättern und Blüten lassen sich leckere Salate und gesunde Smoothies zaubern, andere lassen sich wie Gemüse zubereiten. Einige werden zudem als Heilkräuter genutzt. Nicht zuletzt dienen sie auch als Zeigerpflanzen: sie informieren den Menschen über bestimmte Eigenschaften des Bodens auf dem sie wachsen. So zeigen beispielsweise Löwenzahn und Ampfer einen nährstoffreichen Boden, Sauerklee und Moose zeigen sauren Boden, und Wegerich-Arten zeigen verdichteten Boden an. Einige Unkräuter können Sie, mit entsprechender Aufbereitung, auch als Dünger verwenden (z.B. Giersch, Löwenzahn) oder zur Pflanzenstärkung (z.B. Brennnesseln, Schachtelhalm). Schauen Sie doch mal, welche wilden Pflanzen in Ihrem Garten wachsen. Entsprechende Apps können bei der Bestimmung von Pflanzen helfen.</p><p><strong>Unkraut vergeht doch:</strong> Intensive Landwirtschaft und der immense Einsatz von Unkrautvernichtungsmitteln (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Herbizide#alphabar">Herbizide</a>) haben dazu geführt, dass inzwischen etwa 25 Prozent der in Deutschland vorkommenden <a href="https://www.spektrum.de/magazin/artenrueckgang-bei-ackerunkraeutern/820953">Unkrautarten auf der Roten Liste</a> stehen. Einige davon, wie das Lauch-Hellerkraut und der Gezähnte Leindotter, sind schon ausgestorben. Im <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/loesungsansaetze-zur-reduktion-von/oekolandbau-ist-teil-der-loesung">ökologischen Landbau</a>, wo Unkrautvernichtungsmittel grundsätzlich verboten sind, spiegelt sich der ökologische Nutzen der Unkräuter schon in der Wortwahl wider: sie werden hier als "Beikräuter" bezeichnet. Der wissenschaftliche Begriff für Unkräuter lautet übrigens "Segetalflora".</p><p>Unkraut in Beeten – So gehen Sie vor</p><p><strong>Boden bedecken:</strong> Halten Sie den Boden stets bedeckt! Zum Beispiel mit einer Mulchschicht aus Rasenschnitt, Stroh, Ernteabfällen oder Laub. Wege zwischen den Beeten können mit Holzhackschnitzeln oder Rindenmulch bedeckt werden. Wollen Sie ein ganzes Beet vom Bewuchs befreien, können Sie es vorübergehend komplett mit Pappe abdecken. Auch Mulchfolien aus kompostierbarem Material sind eine Möglichkeit gegen unerwünschten Bewuchs. Mulch hält nicht nur Unkraut fern. Es schützt den Boden auch vor Austrocknung, ernährt die Bodenlebewesen und trägt zur Humusbildung bei. Mulch ist jedoch nicht gleich Mulch, die verschiedenen Materialien haben unterschiedliche Eigenschaften. Einige binden Stickstoff (z.B. Rindenmulch, Stroh), einige liefern Stickstoff (z.B. Mist, Rasenschnitt). Manche ziehen unbeliebte Mitesser an (z.B. zieht Stroh Mäuse an), andere bilden eine Barriere gegen sie (z.B. Schafswolle hält Schnecken ab). Informieren Sie sich deshalb vorab, welches Mulchmaterial am besten für welchen Zweck geeignet ist.</p><p><strong>Boden bepflanzen:</strong> Eine bewusste Bepflanzung zwischen den eigentlichen Kulturpflanzen ist eine weitere Möglichkeit, unerwünschtem Bewuchs vorzubeugen. Die ausgewählten Begleitpflanzen müssen jedoch zu den Bedürfnissen der Kulturpflanzen passen. Um die Übertragung von Krankheitserregern und Schädlingen nicht zu begünstigen, sollten Kulturpflanze und Begleitpflanze möglichst nicht zur selben Pflanzenfamilie gehören. Apps können bei der Planung von Fruchtfolgen und der Auswahl geeigneter Begleitpflanzen helfen.</p><p><strong>Unkraut jäten:</strong> Frühzeitiges, gegebenenfalls wiederholtes Jäten verschafft Ihren Kulturpflanzen einen Wachstumsvorsprung. Sobald die Kulturpflanzen eine gewisse Größe erreicht haben und den Boden bedecken, können sich Unkräuter nur schwer ansiedeln. Jäten Sie am besten, wenn der Boden feucht ist. Unterscheiden Sie beim Jäten zwischen Wurzelunkräutern und Samenunkräutern.</p><p>Hat sich Giersch stark ausgebreitet, ist das Ausgraben nicht immer erfolgreich. Das Anpflanzen von konkurrenzstarken Pflanzen oder bestimmten Bodendeckern kann den Giersch perspektivisch eindämmen. Auch eine Wurzelsperre kann helfen, den Giersch zu begrenzen. Wenn Sie den Giersch regelmäßig ernten, kann auch das ihn dauerhaft schwächen. Nutzen Sie Gierschblätter als Dünger, als Heilpflanze oder in der Küche – roh wie gekocht. Auch vielen Insekten und Schmetterlingsarten dient Giersch als Nektar- oder Raupenfutterpflanze.</p><p>Die Ackerkratzdistel ist eine wichtige Nahrungspflanze für 32 Schmetterlingsarten.</p><p>Ampfer-Arten wie dieser, die nicht sauer schmecken, sind Futterpflanze für die Raupen einiger Schmetterlingsarten, wie z.B. des gefährdeten Großen Feuerfalters.</p><p>Quecken werden als Heilpflanzen genutzt und dienten in Kriegs- und Krisenzeiten als Kraftfutter für Mensch und Tier.</p><p>Winden sind wichtige Nahrungsquellen für Bienen, Schmetterlinge und Käfer. Die rankende Pflanze eignet sich zur Begrünung von Zäunen und Spalieren.</p><p>Brennnesseln sind wichtige Nahrungsquelle für die Raupen vieler Schmetterlingsarten, z.B. Tagpfauenauge, Kleiner Fuchs und Admiral.</p><p>Vogelmiere ist reich an Vitaminen und Mineralstoffen und ein beliebtes Futter für Vögel, Nagetiere und Reptilien.</p><p>Hirtentäschel ist Heilpflanze und Superfood. Auch nützliche Schwebfliegen suchen hier Pollen und Nektar.</p><p>Acker-Hellerkraut wird als Heilkraut genutzt und ist Futterpflanze für 38 Wildbienenarten.</p><p>Weißer Gänsefuß kann als nahrhaftes Gemüse verwendet werden und dient vielen Schmetterlingsraupen als Futterpflanze.</p><p>Wolfsmilchgewächse sind die wichtigste Nahrungsquelle für die Raupen des Wolfsmilchschwärmers (Schmetterling des Jahres 2014).</p><p>Schaumkraut ist ein Frühblüher und deshalb wichtige Nahrungsquelle für Hummeln, die schon zeitig im Frühjahr unterwegs sind.</p><p>Unkraut auf befestigten Flächen – So gehen Sie vor</p><p><p><strong>Grundsätzlich gilt: "</strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Pflanzenschutzmittel#alphabar">Pflanzenschutzmittel</a> dürfen nicht auf befestigten Freilandflächen und nicht auf sonstigen Freilandflächen, die weder landwirtschaftlich noch forstwirtschaftlich oder gärtnerisch genutzt werden, angewendet werden." (<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/pflschg_2012/__12.html">Pflanzenschutzgesetz § 12 Abs. 2</a>) Jede nicht erlaubte Anwendung eines Pflanzenschutzmittels ist ein Verstoß gegen das Pflanzenschutzgesetz und kann mit Geldstrafen bis zu 50.000 Euro geahndet werden. Das gilt unabhängig davon, ob der Verstoß von einer Privatperson, einem Landwirt, einem gewerblichen Hausmeisterdienst oder einer Kommune begangen wird. Ein begründeter Verdacht auf einen Verstoß gegen das Pflanzenschutzgesetz kann beim <a href="https://www.bvl.bund.de/DE/Arbeitsbereiche/04_Pflanzenschutzmittel/02_Verbraucher/03_HausKleingarten/01_amtl_Auskunftsstellen/Auskunftsstellen_node.html">Pflanzenschutzdienst des jeweiligen Bundeslandes</a> angezeigt werden. </p></p><p><strong>Grundsätzlich gilt: "</strong><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Pflanzenschutzmittel#alphabar">Pflanzenschutzmittel</a> dürfen nicht auf befestigten Freilandflächen und nicht auf sonstigen Freilandflächen, die weder landwirtschaftlich noch forstwirtschaftlich oder gärtnerisch genutzt werden, angewendet werden." (<a href="https://www.gesetze-im-internet.de/pflschg_2012/__12.html">Pflanzenschutzgesetz § 12 Abs. 2</a>) Jede nicht erlaubte Anwendung eines Pflanzenschutzmittels ist ein Verstoß gegen das Pflanzenschutzgesetz und kann mit Geldstrafen bis zu 50.000 Euro geahndet werden. Das gilt unabhängig davon, ob der Verstoß von einer Privatperson, einem Landwirt, einem gewerblichen Hausmeisterdienst oder einer Kommune begangen wird. Ein begründeter Verdacht auf einen Verstoß gegen das Pflanzenschutzgesetz kann beim <a href="https://www.bvl.bund.de/DE/Arbeitsbereiche/04_Pflanzenschutzmittel/02_Verbraucher/03_HausKleingarten/01_amtl_Auskunftsstellen/Auskunftsstellen_node.html">Pflanzenschutzdienst des jeweiligen Bundeslandes</a> angezeigt werden. </p><p><strong>Das heißt:</strong> Der Einsatz von Pflanzenschutzmitteln auf befestigten Flächen ist grundsätzlich verboten. Befestigte Flächen sind Oberflächen, die mit Beton, Pflasterungen oder Plattenbelägen versehen sind, oder Oberflächen mit einer Kiesauflage. Beispiele für befestigte Flächen sind: Hofflächen, Terrassen, Parkplätze, Einfahrten, Bürgersteige, Radwege, Wege zwischen Beeten, Rabatten oder Gräbern. Auch sonstige Freilandflächen (Nichtkulturland), die nicht landwirtschaftlich, forstwirtschaftlich oder gärtnerisch genutzt werden, dürfen nicht mit Pflanzenschutzmitteln behandelt werden. Dazu zählen beispielsweise Feldwege, Straßenränder, Bahndämme, Böschungen, oder Flächen mit Feldgehölzen.</p><p><p>Das Verbot gilt nicht nur für zugelassene Pflanzenschutzmittel. Auch Grünbelagsentferner, Steinreiniger, Moosvernichter, Haushaltsreiniger, Salz oder andere Hausmittel dürfen nicht zur Unkrautbekämpfung eingesetzt werden. Vertrauen Sie keinen anderslautenden Werbebotschaften. Unwissenheit schützt nicht vor Strafe!</p></p><p>Das Verbot gilt nicht nur für zugelassene Pflanzenschutzmittel. Auch Grünbelagsentferner, Steinreiniger, Moosvernichter, Haushaltsreiniger, Salz oder andere Hausmittel dürfen nicht zur Unkrautbekämpfung eingesetzt werden. Vertrauen Sie keinen anderslautenden Werbebotschaften. Unwissenheit schützt nicht vor Strafe!</p><p><strong>Ausnahmen:</strong> Von dem grundsätzlichen Verbot der Anwendung von Pflanzenschutzmitteln auf befestigten Flächen und Nichtkulturland gibt es nur zwei Ausnahmen:</p><p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Herbizide#alphabar">Herbizide</a> mit dem Anwendungsgebiet "Wege und Plätze" dürfen nur dann eingesetzt werden, wenn eine solche Ausnahmegenehmigung der zuständigen Behörde vorliegt!</p></p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Herbizide#alphabar">Herbizide</a> mit dem Anwendungsgebiet "Wege und Plätze" dürfen nur dann eingesetzt werden, wenn eine solche Ausnahmegenehmigung der zuständigen Behörde vorliegt!</p><p><strong>Alternative Maßnahmen auf befestigten Flächen:</strong></p><p>Wenn Ihnen die Anschaffung von Geräten zur Unkrautbekämpfung zu teuer ist, können Sie diese auch mieten. Viele Händler von Gartengeräten oder Baumaschinen bieten einen solchen Service, samt Lieferung, an. Für professionelle Anwender gibt es noch weitere Verfahren: auch mit Infrarot, Heißschaum, Strom oder Dampf lässt sich Unkraut beseitigen. Doch egal, welches Verfahren Sie anwenden: jedes hat seine Vor- und Nachteile. Insbesondere zum ökologischen Fußabdruck fehlen Daten, um die Verfahren direkt miteinander vergleichen zu können. Zum Schutz der Umwelt ist es in jedem Fall gut, auf <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Pestizide#alphabar">Pestizide</a> zu verzichten. Aber auch alterative Verfahren haben negative Auswirkungen: sie verbrauchen Wasser und fossile Brennstoffe, sie verursachen klimaschädliches CO2, sie töten Insekten und Kleinlebewesen. Die umweltschonendste Vorgehensweise ist eben doch die mühevolle Handarbeit.</p><p>Unkraut im Rasen – So gehen Sie vor</p><p><strong>Rasen versus Wiese: </strong>Muss es unbedingt ein perfekt gestylter Rasen sein? Wenn Sie Ihren Rasen, zumindest teilweise, in eine artenreiche Wiese verwandeln, leisten Sie einen wirklich großen Beitrag zum Artenschutz! Entscheidend ist die richtige Pflege:</p><p><strong>Wenn´s doch der Rasen sein muss: </strong>An einigen Stellen ist ein kurzer, gepflegter Rasen sicherlich angenehmer als eine wilde Wiese. Das sind zum Beispiel Flächen, die häufig begangen werden, auf denen Kinder spielen, oder die als Sitz- und Liegeflächen dienen. Eine perfekte Rasenfläche erfordert einiges an Pflegeaufwand:</p><p>Schneeschimmel im Rasen: erkennbar an faulenden, mit watteartigem grauen bis rosafarbenen Pilzgeflecht bedeckten Flecken.</p><p>Invasive Unkräuter – So gehen Sie vor</p><p>Achten Sie in Ihrem Garten auf <a href="https://neobiota.bfn.de/grundlagen/neobiota-und-invasive-arten.html">invasive Pflanzenarten</a>, sogenannte Neophyten! Das sind gebietsfremde Arten, die sich schnell und unkontrolliert ausbreiten und dabei heimische Arten verdrängen oder anderweitige Schäden anrichten. Entsprechende Apps helfen bei der Bestimmung invasiver Pflanzen, damit Sie diese nicht mit heimischen Verwandten verwechseln. Beispielsweise sollten Sie die einheimische Gewöhnliche Goldrute (<em>Solidago virgaurea</em>) von der invasiven Kanadischen Goldrute (<em>Solidago canadensis</em>) und der invasiven Riesen-Goldrute (<em>Solidago gigantea</em>) unterscheiden.</p><p>Seit 2015 gilt die <a href="https://eur-lex.europa.eu/legal-content/DE/TXT/HTML/?uri=CELEX:32014R1143&from=EN">Verordnung (EU) Nr. 1143/2014</a> über invasive Arten, inklusive der sogenannten <a href="https://neobiota.bfn.de/unionsliste/art-4-die-unionsliste.html">Unionsliste</a>. Alle darin genannten Arten (z.B. Riesenbärenklau, Drüsiges Springkraut) dürfen nicht gepflanzt, gezüchtet, gehandelt, verwendet, getauscht oder in die Umwelt freigesetzt werden. <a href="https://neobiota.bfn.de/unionsliste/art-19-management.html">HIER</a> finden Sie Informationen zu den notwendigen Maßnahmen, um gegen solche Pflanzenarten vorzugehen. Viele weitere, in Gärten weit verbreitete <a href="https://unkraeuter.info/neophyten/">invasive Unkrautarten</a> (z.B. Kleinblütiges Franzosenkraut, Einjähriges Berufskraut) stehen (noch) nicht in der Unionsliste. Trotzdem sollten Sie auch diese Arten entfernen, weil sie sich massiv ausbreiten. Entsorgen Sie Pflanzenteile invasiver Arten nicht auf dem Kompost und auf keinen Fall in der freien Natur. Letzteres ist übrigens für jegliche Gartenabfälle verboten, unabhängig davon, ob es invasive Pflanzen sind. Illegales Entsorgen von Gartenabfällen ist eine Ordnungswidrigkeit, die mit einem Bußgeld geahndet werden kann.</p><p>Unkrautvernichtungsmittel nur im Notfall</p><p><a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/p?tag=Pflanzenschutzmittel#alphabar">Pflanzenschutzmittel</a> sollten nur in Ausnahmefällen verwendet werden, denn sie können negative Auswirkungen auf <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/problematik-bei-zulassung-einsatz/auswirkungen-von-pflanzenschutzmitteln-auf-grund">Grundwasser</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/problematik-bei-zulassung-einsatz/auswirkungen-von-pflanzenschutzmitteln-auf">Oberflächengewässer</a>, <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/problematik-bei-zulassung-einsatz/bodenlebewesen-werden-durch-pflanzenschutzmittel">Boden</a> und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/themen/chemikalien/pflanzenschutzmittel/problematik-bei-zulassung-einsatz/pflanzenschutzmittel-schaden-der-biodiversitaet">Biodiversität</a> haben. Zu den Pflanzenschutzmitteln gehören auch die Unkrautvernichtungsmittel, die sogenannten <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/h?tag=Herbizide#alphabar">Herbizide</a>. Sie werden unterschieden in Nicht-Selektive Herbizide (auch: Totalherbizide) und Selektive Herbizide. Totalherbizide schädigen <u>alle</u> Pflanzen, bekanntestes Beispiel hierfür ist Glyphosat. Selektive Herbizide wirken nur gegen <u>bestimmte</u> Pflanzen, beispielsweise gegen einkeimblättrige oder gegen zweikeimblättrige Pflanzen. Der Erfolg ist jedoch immer nur von kurzer Dauer, die meisten Unkräuter kommen schnell wieder. Deshalb müssen die Mittel immer wieder neu angewandt werden. Häufige Anwendung bringt jedoch ein neues Problem hervor: Unkräuter können Resistenzen gegen Herbizide entwickeln. Es entstehen dann sogenannte Superweeds, die nur noch sehr schwer zu bekämpfen sind.</p><p><p>Übrigens: Glyphosat darf nicht mehr im Haus- und Kleingarten eingesetzt werden. Das besagt die <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/pflschanwv_1992/BJNR118870992.html">Pflanzenschutz-Anwendungsverordnung</a>, zuletzt geändert 2024, in der Anlage 3 unter Nummer 4. Aus rechtlichen Gründen dürfen zwei Glyphosat-haltige Mittel noch vorübergehend eingesetzt werden, die Zulassung endet für beide Mittel jedoch zum 31.12.2026.</p></p><p>Übrigens: Glyphosat darf nicht mehr im Haus- und Kleingarten eingesetzt werden. Das besagt die <a href="https://www.gesetze-im-internet.de/pflschanwv_1992/BJNR118870992.html">Pflanzenschutz-Anwendungsverordnung</a>, zuletzt geändert 2024, in der Anlage 3 unter Nummer 4. Aus rechtlichen Gründen dürfen zwei Glyphosat-haltige Mittel noch vorübergehend eingesetzt werden, die Zulassung endet für beide Mittel jedoch zum 31.12.2026.</p><p>Wenn Sie sich dennoch für einen Herbizideinsatz entscheiden, dann können Sie Produkte mit vergleichsweise umweltverträglichen Wirkstoffen wählen. So ist beispielsweise Pelargonsäure weniger schädlich für die Umwelt als andere Wirkstoffe. Verwenden Sie grundsätzlich nur Mittel, die in Deutschland zugelassen sind. Beispielsweise dürfen die häufig im Internet beworbenen, aus China stammenden Herbizide mit dem Wirkstoff Glufosinat nicht in Deutschland eingesetzt werden, der Wirkstoff ist EU-weit verboten. In der öffentlich zugänglichen <a href="https://psm-zulassung.bvl.bund.de/psm/jsp/">Datenbank</a> des Bundesamtes für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit (BVL) können Sie nach einem zugelassenen Herbizid suchen. Wichtig ist, dass Sie nur Mittel auswählen, die für den Haus- und Kleingarten (HuK) zugelassen sind und mit der Kennzeichnung "<em>Anwendung durch nicht-berufliche Anwender zulässig</em>" versehen sind. Beachten Sie, dass Herbizide im Hobbygarten nur für einige wenige Einsatzgebiete erlaubt sind, zum Beispiel zwischen Stauden und Gehölzen. Die erlaubten Anwendungen, die sogenannten Indikationen, finden Sie in der Datenbank wie auch auf der Verpackung. Halten Sie sich genau an die Gebrauchsanweisung – zum Schutz der Umwelt und Ihrer eigenen Gesundheit. Weitere Tipps zum richtigen Umgang mit Pflanzenschutzmitteln finden Sie <a href="https://www.umweltbundesamt.de/umwelttipps-fuer-den-alltag/garten-freizeit/chemische-pflanzenschutzmittel-im-hobbygarten">HIER</a>.</p><p>Im Hobbygarten dürfen nur Pflanzenschutzmittel mit dieser Kennzeichnung angewendet werden: "Anwendung durch nicht-berufliche Anwender zulässig."</p>
Nichtlineare, stochastische und dissipative geophysikalische Strömungen in Atmosphäre und Ozean sind Teil der Turbulenztheorie. Diese beeinflussen die Dynamik im Bereich von Zentimetern bis zu mehreren hundert Metern sowie die meso- und synoptischen Skalen. Ein Beispiel hierfür ist das Powerspektrum von mesoskaligen horizontalen Winden, das sich statistisch ähnlich wie Meterskalen verhält und mit den Vorhersagen der klassischen isotropen 3D Turbulenz übereinstimmt, wie sie in der Arbeit von Nastrom und Gage von 1984 gefunden wurde. Diese Erkenntnis machte neue Turbulenztheorien nötig, die eine Alternative zur klassischen Erklärung der Schwerewellen bieten könnten, um die Physik hinter der mesoskaligen Dynamik in geophysikalischen Strömungen zu verstehen, wie etwa die Theorie der stratifizierten (geschichteten) Turbulenz (ST). Ein leistungsfähiges Untersuchungsinstrument der ST-Theorie ist die Analyse von Statistikdaten höherer Ordnung von Zustandsvariablen, die das mittlere Strömungsverhalten beschreiben. Dies gilt insbesondere für die Strukturfunktion (SF), die Messungen der gleichen Parameter zu verschiedenen Zeitpunkten und an verschiedenen Orten auf einen einzigen Wert, durch die Schätzung von Ensemble-Mittelwerten, synthetisiert. Eine wesentliche Einschränkung bei der Untersuchung der mesoskaligen Dynamik der Winde durch die Abschätzung von SFs hoher Ordnung für verschiedene atmosphärische Höhen ist jedoch der Mangel an geeigneten Messmöglichkeiten, die die horizontalen Mesoskalen mit ausreichend hoher Auflösung und zeitkontinuierlich erfassen können. Im Bereich der Mesosphäre und der unteren Thermosphäre (MLT) haben multistatische Meteorradarsysteme (SMRs) kürzlich bewiesen, dass sie diese Anforderungen erfüllen. Im Rahmen dieses Projekts werden zwei Hauptthemen verfolgt. Das erste ist die umfassende Analyse und Charakterisierung von SFs zweiter Ordnung der horizontalen mesoskaligen Winde aus multistatischen SMRs Beobachtungen in der MLT-Region. Wir wollen die Gültigkeit der Eigenschaft der horizontalen Isotropie beurteilen und ihre Auswirkungen auf die Dynamik von Rotations- und Divergenzmoden bewerten. Für diese Aufgaben stehen Messungen in mittleren und hohen Breitengraden zur Verfügung. Das zweite Hauptthema ist die Anwendung von Wind-SFs höherer Ordnung, die über die zweite Ordnung hinausgehen, unter Verwendung von MST-Radarwinddaten an einem einzelnen Standort. Die Anwendung der Taylor-Approximation Methode wird die Untersuchung der räumlichen Verschiebungen erleichtern, die aus zeitlichen Verzögerungen bestimmt werden. Die Methode wird anhand von Winden in der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre implementiert und dann auf die mesosphärischen Winde ausgedehnt. Die Ergebnisse dieses Projekts werden Erkenntnisse über die Unterschiede und Gemeinsamkeiten im statistischen Verhalten der mesoskaligen Winde in verschiedenen atmosphärischen Höhen liefern.
Apple Replant Disease (ARD) gilt weltweit als eine wichtige bodenbürtige Krankheit mit negativen Auswirkungen auf Ertrag und Wachstum in der Apfelproduktion. Sie tritt vor allem dann auf, wenn Apfelbäume (Malus domestica Borkh.) wiederholt am gleichen Standort angepflanzt werden. Die ursächlichen Faktoren sind bis heute nicht vollständig geklärt, Veränderungen in der Mikrobiellen- und Nematoden-Gemeinschaft als Reaktion auf Apfelbäume scheinen aber eine große Rolle zu spielen. Innerhalb des Bodenökosystems kommt es darüber hinaus zu komplexen Wechselwirkungen zwischen Bodeneigenschaften, faunistischen Vektoren und trophischen Kaskaden, einschließlich genotypspezifischer Effekte auf den pflanzlichen Sekundärstoffwechsel. Eigene Ergebnisse zeigen negative Auswirkungen von ARD auf die Biodiversität der Bodenmesofauna sowie eine negative Verhaltensreaktion von Collembola. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, die grundsätzlichen Mechanismen der Meidereaktion von Collembolen gegenüber ARD Böden im Detail zu untersuchen. Unsere Hauptinteressen liegen bei der Charakterisierung der Verhaltensmechanismen, der Identifizierung der ARD-bezogenen Signalstoffen, die das Verhalten der Collembolen auslösen und bei der Analyse der Signalinteraktion (multisensorische Orientierung). Höchstwahrscheinlich sind flüchtige organische Verbindungen (VOCs) für die Verhaltensreaktionen verantwortlich, aber auch andere sekundäre Metaboliten, z.B. Fraß- oder Kontaktreize, können derzeit nicht vollständig ausgeschlossen werden. Daher werden ARD verursachende Organismen (d.h. Bakterien, Pilze und Oomyceten), die von der ORDIAmur-Projektgruppe identifiziert wurden, verwendet, um ihre spezifische Wirkung auf das Verhalten von Collembolen im Bio-Tests zu untersuchen, die von No-Choice- bis zu Choice- Situationen unter konstanten Umweltbedingungen reichen. Um die Relevanz der Signale über evolutionäre Zeitskalen zu unterstreichen, wird zusätzlich der Einfluss auf die Fitness der Insekten betrachtet. Basierend auf den Ergebnissen werden spezifische Signalstoffe mittels GC-MS chemisch charakterisiert. Die Relevanz der wichtigsten Verbindungen wird durch Verhaltens-Bioassays bestätigt. Schließlich werden Biotests eingerichtet, um die Interaktion zwischen verschiedenen Stimuli, d.h. olfaktorischen Reizen und Fraßstimulanzien, zu untersuchen, um die Bedeutung des Informationsgehalts im Allgemeinen zu bewerten. Unsere Ergebnisse werden den Einfluss von ARD-verursachenden Mikroorganismen auf die Verhaltensökologie wichtiger Collembola-Arten aufzeigen und zur Identifizierung neuartiger Substanzen beitragen, die für die Entwicklung von Strategien zur Überwindung von ARD und zur auch zur Bekämpfung anderer wichtiger bodenbürtiger Schädlinge mit Repellentien von großem Interesse sein könnten.
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