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Monitoring von ausgewählten Almstandorten im Nationalpark Gesäuse hinsichtlich Boden und Phytodiversität unter dem Einfluss des Klimawandels (ALM-MONITOR)

Almen und Bergmähder nehmen in Österreich rund 362.562 ha (Grüner Bericht 2015) ein und haben somit in Österreich zumindest flächenmäßig eine relativ große Bedeutung. Der Alpenraum steht im Vergleich zu anderen Regionen Europas unter einem intensiveren Einfluss des Klimawandels. In der Regel ist in der Almregion die Temperatur der wachstumsbegrenzende Standortsfaktor. Sie beeinflusst sowohl die Stoffwechselvorgänge in den Pflanzen, als auch chemische, physikalische und biologische Prozesse im Boden. Ein Temperaturanstieg dürfte zu einer Veränderung der Artenzusammensetzung und mehr Wachstum führen, was folglich durch vermehrte Auftriebe sowie einer längeren Weideperiode zu einer intensiveren Almnutzung führen könnte. Dies hätte weitreichende Folgen für das Almökosystem. In den Jahren 2005-2007 wurden im Rahmen des EU Projektes 'AlterNET - Land abandonment and vegetation change in open landscapes: assessing biodiversity impacts and options for mitigation' auf allen Almen im Nationalpark Gesäuse Dauerbeobachtungsflächen eingerichtet und mit GPS verortet. Im Zuge dessen wurden 165 Vegetationsaufnahmen und Bodenuntersuchungen durchgeführt. Rund zehn Jahre später sollen nun erneut vegetations- und bodenkundliche Erhebungen durchgeführt werden (Vergleichsuntersuchung). Basierend auf den gewonnenen Daten können Änderungen in Böden, Vegetation und Artenzusammensetzung festgestellt und so mögliche Aussagen zum Einfluss des Klimawandels getroffen werden. Eine Abschätzung der Entwicklungstrends hinsichtlich Bewirtschaftung und Ihre Folgewirkungen kann abgeleitet werden. Zusätzlich sind durch einen Biotopvergleich Prognosen zu Folgeauswirkungen auf andere Standorte übertragbar.

openSenseMap: Sensor Box HE Lange Nacht der Wissenschaften 2025 senseBox5

Das ist eine senseBox der Humboldt Explorers. Weitere Informationen unter: www.Humboldt-Explorers.de

Synthesis data on plant community composition, plant traits and ecosystem properties from the Jena Main experiment

Data on plant communities (biomass and relative cover of all target species), plant traits (41 different traits, measured on 59 species), and 42 ecosystem properties/functions, measured between 2003 and 2012 in the Jena Main Biodiversity experiment. In floodplain grasslands of the Saale river, near Jena (Germany) 78 20x20 m grassland plots were set up, in which combinations of 1, 2, 4, 8 or 16 species were sown, from a species pool of 60. Thereby, the aim was to create a gradient in plant species richness and functional composition. In each year from 2003-2012, relative cover (in %) of each target species was estimated within 3x3 m subplots. In addition, plant biomass was measured in both spring and summer. In addition, we compiled trait data for 59 of the 60 sown species, based on a combination of existing literature, pot experiments and measurements in the Jena Main Biodiversity experiment monoculture (1-species) plots. Data on 41 traits was collected. Finally, we measured in 41 different ecosystem functions in the Jena Main Biodiversity experiment. Each ecosystem function was measured in at least 3 different years between 2003 and 2012. The "R2.model.random.text[x]" (where x is a number from 1 to 40) are secondary data files, and the outcome of statistical models. In these, 100 times a random subset of 1 to 40 (out of the 41) plant traits were analysed as predictors of the 42 ecosystem functions, in order to assess how the proportion of variance in ecosystem functioning explained by traits (R2 values) depends on the number of traits analysed.

Vegetation survey of plant species richness and cover in managed grasslands of central Germany, summer of 2013

Vegetation relevés were carried out at five of the Terrestrial Environmental Observatories (TERENO) project (www.tereno.net) sites were mown or grazed grasslands were available. The initial study design was for investigating the impact of land management (mown meadows versus grazed pastures) on plant diversity and spatial scale heterogeneity. The selected grasslands were managed as either meadows or pastures for at least the last ten years. The initial study design was a balanced, nested design with three grasslands per land management type and study site. Vegetation relevés of 10 m x 10 m were established within identified grasslands from which 10 subplots, of 1 m^2, were randomly selected to be surveyed. Within each subplot all vascular plant species were determined and their cover was visually estimated to the nearest percentage as a proxy for abundance. Data is provided as percentage cover per subplot. Plant species names were updated according to The Plant List. Due to in-field limitations and more detailed records from farmers, the final data set consists of 270 subplot records, of which 120 are within meadows and 150 within pastures. The sampling inbalance should be accounted for (see associated publication for further details, and the supplementary plot combination file). Two complementary data sets were also collected at the same plots (with the same spatial resolution) for soil microbial diversity of fungi and bacteria. These data sets have been deposited in the National Center for Biotechnology Information (NCBI) Sequence Read Archive (SRA) under the accession PRJNA563995.

The role of soil fauna for plant performance and ecosystem functioning in a plant diversity gradient

The soil fauna affects soil structure, nutrient mineralization, decomposition processes, and the activity and composition of the microbial community in soil. These effects likely also modify plant performance, plant competition and the use of plant tissue by above-ground herbivores. The proposed project investigates effects of earthworms and soil insects on the above-ground system in grassland communities of different diversity. Earthworm and soil insect density is manipulated in experimental plots differing in plant diversity. The manipulations include the combined exclusion of below-ground insects and above-ground herbivores. It is expected that the response of the above-ground plant and animal community to manipulations of soil animal populations depends on plant species, plant diversity and plant functional group. The differential response is expected to propagate into the herbivore system thereby affecting the structure of the above-ground animal community.

Soundscapes across Cityscapes - CitySoundscapes-2, Soundscape Planung

Erprobung des Lavendelanbaus zur Förderung der Biodiversität in einer nachhaltigen Landwirtschaft in Thüringen (LaWiTa)

Zielsetzung und Anlass: In Deutschland sind etwa 48 % der 557 in der roten Liste bewerteten Bienen- und Hummelarten bestandsgefährdet oder sogar schon ausgestorben (Bundesamt für Naturschutz 2011). Die Gründe für diesen Rückgang sind vielfältig und komplex, aber grundsätzlich verknüpft mit einer qualitativen Verschlechterung und einem quantitativen Verlust von Lebensräumen für diese Insekten. Unter anderem ist dies das Ergebnis der monotonen sowie intensiven Landwirtschaft und der damit einher gehenden Artenverarmung von Agrarökosystemen, die wiederum weniger Raum und Nahrung für Wildinsekten bieten. Als Folge besteht das Risiko, dass Ökosystemleistungen durch Bestäuberinsekten in Deutschland nicht mehr ausreichend erbracht werden können. Darum hat der Ausbau einer insektenverträglichen Landbewirtschaftung eine wichtige Bedeutung. Das Projekt behandelt die Arzneipflanze Lavendel (Lavandula angustifolia), dessen Anbau in landwirtschaftlichen Betrieben erprobt werden soll und zu einer Erweiterung der Kulturpflanzenvielfalt in der Agrarlandschaft beitragen soll. Der Lavendel bringt ausgezeichnete Eigenschaften mit sich, um im Feldanbau als Lebensraum und Nahrungsquelle für Insekten zu dienen. Durch das Projekt soll der Naturschutz mit einer neuen, nachhaltigen Naturnutzung in Nutzlandschaften durch den Anbau von Lavendel kombiniert werden. Damit soll ein wesentlicher Beitrag zu umweltfreundlicheren und vielfältigeren Agrarökosystemen geleistet werden. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit der Fachhochschule Erfurt mit externen Projektpartnern werden kleine Lavendelfelder mit durchschnittlich 1000 m² in der Agrarlandschaft an ausgewählten Standorten auf landwirtschaftlichen Flächen entstehen und wissenschaftlich untersucht. Mithilfe eines Monitoringsystems soll der Einfluss des Lavendels auf die Artenvielfalt von Tagfaltern und Wildbienen entomologisch untersucht werden. Um eine Bewertung der Maßnahme zu ermöglichen, werden zum Vergleich Daten aus der typischen Agrarlandschaft sowie in der Landwirtschaft gängigen Umweltschutzmaßnahmen (z.B. mehrjährige/einjährige Blühstreifen) hinzugezogen. Gleichzeitig wird die Wirtschaftlichkeit des Lavendelanbaus auf den beteiligten Praxisbetrieben in Thüringen untersucht. Dabei werden spezifische Parameter analysiert und ätherisches Öl im Rahmen einer Destillation gewonnen. Mit einer ersten Berechnung der Erlöse aus dem Lavendelanbau und einer Kostenanalyse kann ein Rückschluss auf die wirtschaftliche Rentabilität des Lavendelanbaus in Thüringen und Deutschland gezogen werden. Ziele: Als Gesamtziel ergibt sich ein wichtiger Beitrag zu umweltfreundlicheren und vielfältigeren Agrarökosystemen. Im Projekt werden folgende Ziele verfolgt: a. Entwicklung einer langfristigen, nachhaltigen und bodenschonenden Nutzung der natürlichen Ressourcen durch eine extensive und mehrjährige Kultur b. Aussage über die agrarökologische Eignung und wirtschaftliche Tragfähigkeit des Lavendelanbaus unter Thüringer Klimabedingungen c. Überprüfung der Einflüsse des Lavendelanbaus auf Wildbienen und Tagfalter in der Agrarlandschaft und einem Abgleich mit üblichen Agrarumweltmaßnahmen d. Erfassung der wichtigen quantitativen und qualitativen Eigenschaften des ätherischen Öls zur Bewertung der Eignung in der Arznei- und Lebensmittelindustrie e. Sensibilisierung der Bevölkerung durch Aufklärungs-, Öffentlichkeits- und Bildungsarbeit im Bereich der nachhaltigen Landbewirtschaftung und des Naturschutzes

Soundscapes across Cityscapes - CitySoundscapes-2, Treiber für biodiverse Klanglandschaften

Schwerpunktprogramm (SPP) 1374: Biodiversitäts-Exploratorien; Exploratories for Long-Term and Large-Scale Biodiversity Research (Biodiversity Exploratories), Sub project: Core Project 9 'Soil' Linking biodiversity and land use to soil functions

Böden sind als Standort für Pflanzen und Lebensraum für eine Vielzahl von Mikroorganismen ein integraler Bestandteil von Ökosystemen. Das Kernprojekt Boden stellt grundlegende Daten über Bodeneigenschaften und Bodenfunktionen bereit. Wir organisieren zudem koordinierte Bodenprobenahmen auf den Experimentier-Flächen (EP) und beteiligen uns an der Synthese in den Biodiversitäts Exploratorien (BE). Im Vordergrund steht dabei die Fragestellung, wie sich Landnutzung und Biodiversität auf den Eintrag, die Speicherung und die Stabilität von Kohlenstoff und Nährstoffen im Boden auswirken. In der vergangenen Projektphase der BE haben wir 2017 die koordinierte Bodenprobenahme auf allen EP wiederholt und grundlegende Bodenparameter für weitere Projekte zur Verfügung gestellt. Wir haben zudem das Monitoring des Streufalls auf allen Waldflächen fortgesetzt. Wir konnten zeigen, dass der Streufall in den ungenutzten Wäldern größer als in genutzten Wäldern war, wozu insbesondere die größere Menge an Zweigen, Ästen und Früchten im ungenutzten Wald beitrug. Die Umsatzzeiten von Kohlenstoff in der organischen Auflage zeigen, dass diese sowohl durch den Standort (z.B. pH Wert, Nährstoffverfügbarkeit) als auch durch die Qualität der Streu beeinflusst werden. Der Abbau von organischer Substanz wurde auf allen Experimentier-Flächen in situ durch Messung der Bodenatmung bestimmt. Durch die Trockenheit im Sommer 2018 waren die gemessenen Bodenatmungsraten gering. Trotzdem konnten im Wald Effekte der Untersuchungsregion, der Landnutzung und der Hauptbaumart nachgewiesen werden. Die Nährstoffauswaschung wurde mit Austauscherharzen im Jahr 2018/19 kumulativ bestimmt, so dass die Analyse noch nicht abgeschlossen ist. In der kommenden Projektphase werden wir das Bodenmonitoring auf allen EP fortsetzen. In enger Kooperation mit anderen Projekten werden wir eine weitere Bodenprobenahme auf allen 300 EP organisieren. Diese Probenahme wird dann auch die neu etablierten Wald- und Grünlandexperimente einschließen. Auf allen Flächen werden wir grundlegende Bodeneigenschaften und Indikatoren für die Bodenqualität bestimmen, auch um die Vergleichbarkeit der neuen Versuchsflächen mit den bisherigen Untersuchungsflächen (den Kontrollflächen) sicherzustellen. Wir werden das Bodenprobenarchiv sowie das Streufall-Monitoring in den BE fortführen. Da die zentrale Frage des Waldexperiments ist, inwiefern ein Lückenschlag durch geänderte Resourcenverfügbarkeit die Biodiversität beeinflusst, werden wir in den neu etablierten Lücken sowohl den Streueintrag, als auch die Nährstoffverfügbarkeit im Boden bestimmen. Wir werden überprüfen, ob diese Änderungen in der Nährstoffverfügbarkeit durch den Abbau von organischer Bodensubstanz bedingt werden. Dazu werden wir die Bodenatmung, Enzymaktivitäten, den Streuabbau und die Aktivität der Bodenfauna bestimmen. Zusätzlich zu unseren bisherigen Synthese-Aktivitäten werden wir dann zur gemeinsamen Bewertung des Waldexperimentes beitragen.

Wo ist die biologische Vielfalt in der Schweiz am grössten?

Modelle der WSL zeigen, welche Landschaften in der Schweiz besonders reich an Farn- und Blütenpflanzen sind und welche Einflussgrössen deren Artenvielfalt bestimmen. Die Arbeiten liefern Grundlagen, damit wir die biologische Vielfalt in der Schweiz besser verstehen, schützen und fördern können. Die biologische Vielfalt umfasst alle Tier- und Pflanzenarten, die genetische Vielfalt ihrer Individuen sowie die Vielfalt der Lebensräume. Die biologische Vielfalt der Schweiz ist gross: Wissenschaftler schätzen, dass es hierzulande rund 50 000 Tier- und Pflanzenarten gibt1. Die Schweiz hat sich 1992 mit der Unterzeichnung der Biodiversitätskonvention von Rio verpflichtet, diese Vielfalt zu überwachen, zu erhalten und zu fördern. Das Bundesamt für Umwelt (BAFU) überwacht seit 2001 die biologische Vielfalt der Schweiz mit dem Biodiversitätsmonitoring (BDM). Da es unmöglich ist, die ganze Vielfalt zu erfassen, konzentriert sich das BDM auf Kennzahlen, die wichtige Aspekte der Vielfalt repräsentieren. Diese Kennzahlen zeigen, ob die biologische Vielfalt wächst oder schrumpft. Eine dieser Kennzahlen erfasst die Artenvielfalt an Farn- und Blütenpflanzen (Gefässpflanzen) in verschiedenen Landschaften (Koordinationsstelle Biodiversitätsmonitoring Schweiz (2006) Zustand der Biodiversität in der Schweiz. Umwelt-Zustand Nr. 0604. Bundesamt für Umwelt, Bern. ). Modelle der WSL liefern Karten der Pflanzenvielfalt in der Schweiz: Auf rund 500 Probeflächen, die regelmässig über die ganze Schweiz verteilt sind, erfasst das BDM die Artenvielfalt an Gefässpflanzen in der Landschaft. Trotz der grossen Anzahl liefern die Probeflächen nur punktuelle Informationen. Die WSL hat deshalb die Artenzahlen des BDM verwendet, um die Artenvielfalt für die gesamte Schweiz zu modellieren. Mit Hilfe dieser Modelle kann die Pflanzenvielfalt flächendeckend vorhergesagt werden.

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