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Biologie und Kontrolle von Orobanche ramosa L.

Das parasitische Unkraut Orobanche ramosa L. verbreitet sich in Mitteleuropa und bedroht die Produktion mehrerer Kulturpflanzen - Tabak, Raps, Kartoffel, Karotte und Tomate. Im Gegensatz zu anderen Unkräutern, die mit der Kulturpflanze um Ressourcen konkurrieren, entnimmt O. ramosa Wasser, Nährstoffe und Assimilate direkt aus der Wirtswurzel. Dies führt zu erheblichen Ertrags- und Qualitätsverlusten. Da O. ramosa unmittelbar mit der Wirtspflanze verbunden ist und 90 Prozent der Parasitenentwicklung unterirdisch stattfinden, ist dieser Parasite schwer zu kontrollieren. In dieser Arbeit werden drei Ziele verfolgt: 1) Wir möchten mehr über die Populationsdynamik und die Verbreitung von O. ramosa in Deutschland erfahren. Zur Beschreibung von Populationen verwenden wir verschiedene klassische, aber auch molekulare Marker-Techniken (Polymerase-Ketten-Reaktion, PCR, mit spezifischen Mikrosatelliten; ISSR-PCR, RAPD). 2) Untersuchung der Pflanze-Pflanze-Interaktion unter besonderer Berücksichtigung von Resistanzmechanismen der Kulturpflanze (in diesem Fall Tabak), sowie Faktoren der Pathogenität von O. ramosa. Analyse der Produktion sekundärer Metabolite, reaktiver Sauerstoff-Zwischenprodukte (ROI), sowie der Exprimierung und Aktivität spezifischer Enzyme und Gene. 3) Entwicklung von Methoden zur Kontrolle von O. ramosa, basierend auf erworbener systemischer Resistenz (SAR) und der Verwendung spezifischer hyperparasitischer Bakterien und Pilze, die zur biologischen Kontrolle verwendet werden können.

Biodiversity Integration in Climate Adaptation and Mitigation Actions for Planet, People, and Human Health

Climate change accelerates biodiversity decline and biodiversity loss intensifies climate breakdown. Current national commitments under the Paris Agreement and the Kunming-Montreal Biodiversity Framework do not live up to these challenges. Nature-based Climate Action (NBCA) understood as multi-actor, cross-sectoral collaborative commitments that integrate nature and biodiversity considerations within climate mitigation and adaptation strategies have the potential to complement national commitments, while responding to climate change-induced risks to (i) terrestrial and ocean ecosystems, (ii) living standards, and (iii) human health. The overall objective of the BioCAM4 consortium project is to develop methodologies for mapping NBCA trends worldwide and assessing local opportunities and challenges through deep-dive studies in two biodiversity hot-spot world regions: East Africa and Central America, where vulnerable groups and communities are among the most affected by climate impacts, least responsible for it, and have reduced adaptive capacity due to social and economic fragility. Overall, the interdisciplinary and trans-sectoral BioCAM4 consortium project pursues three specific objectives: 1. A comprehensive global mapping and analysis of NBCAs and an open-access database to offer insights on global NBCA distribution, patterns, and performance. Understanding of global trends will inform global climate change and biodiversity processes. 2. Context-specific and locally relevant exploration of local dynamics of NBCAs in four localities across two regions that are highly biodiverse: Virunga and Lake Victoria regions in East Africa, and Trifinio and Brunca regions in Central America. We uncover how biophysical, cultural and institutional factors affect community action for implementing NBCAs, understand action situations and actor interactions therein, and their outputs, outcomes, and impacts to inform performance assessments at global level and provide evidence-based, justice-driven insights for multi-level policy guidance. 3. Co-creation of knowledge mobilization and policy outreach to translate research insights into policy guidance for equitable funding flows and resources that strengthen the capacity of local actors to design, implement and maintain effective and inclusive NBCAs in the project's focus areas and worldwide. Research co-creation and policy outreach at global and local levels will strengthen capacity for NBCAs.

Benachteiligtes Gebiet

Ein Bestandteil des Digitalen Feldblockkatasters ist die Förderkulisse der benachteiligten Gebiete. Dabei handelt es sich insbesondere um Flächen, deren Ertragsfähigkeit natürlich stark begrenzt ist, wie das beispielsweise bei Sandböden der Fall sein kann. Die benachteiligten Gebiete wurden nach Vorgaben der Europäischen Union abgegrenzt. Damit derart problematische Landwirtschaftsflächen nicht brach fallen und weiter bewirtschaftet werden, gewährt das Land Brandenburg eine Beihilfe, die sogenannte Ausgleichszulage.

Multibeam bathymetry processed data (EM 1002 echosounder entire dataset) of RV MARIA S. MERIAN during cruise MSM62/2

Swath sonar bathymetry data used for that dataset was recorded during RV MARIA S. MERIAN cruise MSM62/2 using Kongsberg EM1002 multibeam echosounder. The cruise took place between 23.03.2017 and 27.03.2017 in the Baltic Sea. The cruise aimed to investigate the impact of the Littorina transgression on the inflow of saline waters into the western Baltic and assessed the potential for future diminution of ventilation in the central and northern deeper basins due to isostatic uplift [CSR]. CI Citation: Paul Wintersteller (seafloor-imaging@marum.de) as responsible party for bathymetry raw data ingest and approval. During the MSM62/2 cruise, the moonpooled KONGSBERG EM1002 multibeam echosounder (MBES) was utilized to perform bathymetric mapping in shallow depths. The echosounder has a curved transducer in which 111 beams are formed for each ping while the seafloor is detected using amplitude and phase information for each beam sounding. For further information on the system, consult https://www.km.kongsberg.com/. Postprocessing and products were conducted by the Seafloor-Imaging & Mapping group of MARUM/FB5, responsible person Paul Wintersteller (seafloor-imaging@marum.de). The open source software MB-System (Caress, D. W., and D. N. Chayes, MB-System: Mapping the Seafloor, https://www.mbari.org/products/research-software/mb-system, 2017) was utilized for this purpose. A sound velocity correction profile was applied to the MSM62/2 data; there were no further corrections for roll, pitch and heave applied during postprocessing. A tide correction was applied, based on the Oregon State University (OSU) tidal prediction software (OTPS) that is retrievable through MB-System. CTD measurements during the cruise were sufficient to represent the changes in the sound velocity throughout the study area. Using Mbeditviz, artefacts were cleaned manually. NetCDF (GMT) grids of the edited data as well as statistics were created with mbgrid. The published bathymetric EM1002 grid of the cruise MSM62/2 has a resolution of 15 m. No total propagated uncertainty (TPU) has been calculated to gather vertical or horizontal accuracy. A higher resolution is, at least partly, achievable. The grid extended with _num represents a raster dataset with the statistical number of beams/depths taken into account to create the depth of the cell. The extended _sd -grid contains the standard deviation for each cell. The DTMs projections are given in Geographic coordinate system Lat/Lon; Geodetic Datum: WGS84.

Evaluierung und Erhaltung genetischer Ressourcen bei Rohstoffpflanzen und Futterpflanzen

Wildformen und alte Sorten werden auf Ertrags- und Qualitaetsmerkmale untersucht und anschliessend vermehrt. Durch Langzeitlagerung bei der Genbank wird das Saatgut als Ausgangsmaterial fuer die Pflanzenzuechtung langfristig zur Verfuegung gestellt.

Multibeam bathymetry processed data (EM 1002 echosounder entire dataset) of RV MARIA S. MERIAN during cruise MSM51/1

Swath sonar bathymetry data used for that dataset was recorded during RV MARIA S. MERIAN cruise MSM51/1 using Kongsberg EM1002 multibeam echosounder. The cruise took place between 01.02.2016 and 27.02.2016 in the Baltic Sea. The cruise aimed to perform seismo- and hydroacoustic surveys, sampling of Holocene sediments and to investigate the water column wintertime mixing close to sea-ice limits. These surveys improved the understanding of variations in the ventilation of the deeper Baltic, considering not only external climate forcing but also the effects of postglacial sealevel rise and isostatic uplift [CSR]. CI Citation: Paul Wintersteller (seafloor-imaging@marum.de) as responsible party for bathymetry raw data ingest and approval. During the MSM51-1 cruise, the moonpooled KONGSBERG EM1002 multibeam echosounder (MBES) was utilized to perform bathymetric mapping in shallow depths. 111 beams are formed for each ping while the seafloor is detected using amplitude and phase information for each beam sounding. For further information on the system, consult https://www.km.kongsberg.com/. Postprocessing and products were conducted by the Seafloor-Imaging & Mapping group of MARUM/FB5, responsible person Paul Wintersteller (seafloor-imaging@marum.de). The open source software MB-System (Caress, D. W., and D. N. Chayes, MB-System: Mapping the Seafloor, https://www.mbari.org/products/research-software/mb-system, 2017) was utilized for this purpose. A sound velocity correction profile was applied to the MSM51-1 data; there were no further corrections for roll, pitch and heave applied during postprocessing. A tide correction was applied, based on the Oregon State University (OSU) tidal prediction software (OTPS) that is retrievable through MB-System. CTD measurements during the cruise were sufficient to represent the changes in the sound velocity throughout the study area. Using Mbeditviz, artefacts were cleaned manually. NetCDF (GMT) grids of the edited data as well as statistics were created with mbgrid. The published bathymetric EM1002 grid of the cruise MSM51-1 has a resolution of 15 m. No total propagated uncertainty (TPU) has been calculated to gather vertical or horizontal accuracy. A higher resolution is, at least partly, achievable. The grid extended with _num represents a raster dataset with the statistical number of beams/depths taken into account to create the depth of the cell. The extended _sd -grid contains the standard deviation for each cell. The DTMs projections are given in Geographic coordinate system Lat/Lon; Geodetic Datum: WGS84.

Landwirtschaftliche Transformation und oekologische Nachhaltigkeit in einem Distrikt des westlichen Himalaya: Mandi (Himachal Pradesh, Indien)

Ziel der Untersuchung ist es, Empfehlungen fuer eine wirtschaftlich, sozial und oekologisch nachhaltige landwirtschaftliche Entwicklung im westlichen Himalaya im generellen und in Himachal Pradesh insbesondere zu entwickeln. Dies bedeutet im einzelnen 1. die hauptsaechlichen wirtschaftlichen, sozialen und oekologischen Charakteristika der Landwirtschaft im westlichen Himalaya herauszuarbeiten, 2. die wichtigsten Massnahmen und Programme der landwirtschaftlichen Transformation und der laendlichen Entwicklung im Hinblick auf die Stabilitaet des Oekosystems, die Beseitigung der Armut und die Self-Reliance zu untersuchen und 3. Schluesse fuer die Formulierung auf zukuenftige Strategien und Instrumente fuer eine nachhaltige Entwicklung in den Berggebieten zu ziehen. Erste Ergebnisse deuten darauf hin, dass der Bundesstaat Himachal Pradesh eine im indischen Kontext ueberdurchschnittliche wirtschaftliche Entwicklung vorzuweisen hat, und das weitgehend ohne Industrialisierung und Urbanisierung. Dazu haben offensichtlich eine erfolgreiche Bildungspolitik und eine den regionalen Gegebenheiten angepasste Agrar- und Forstpolitik beigetragen, dazu Einnahmen aus dem Tourismus und der Wanderarbeit und generell hohe Transfereinkommen. Dies erlaubt auch einen schonenderen Umgang mit den natuerlichen Ressourcen, ohne dass jedoch schon von einer erfolgreichen Nachhaltigkeit gesprochen werden kann. Vorgehensweise: Untersuchungsdesign: Querschnitt -Fragebogen-; ausfuehrliche Interviews.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1685: Ecosystem nutrition: forest strategies for limited phosphorus resources; Ökosystemernährung: Forststrategien zum Umgang mit limitierten Phosphor-Ressourcen, Nanopartikel und Kolloide als Vektoren von P-Verlusten und -Umverteilungen/Verlagerungen im Zuge der Entwicklung von Waldökosystemen

Hintergrund: Obwohl Nanopartikel und Kolloide (NPC) als Vektoren für P-Verluste und P-Neuverteilungen in Waldsystemen fungieren, fehlen grundsätzlichen Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen steuernden Umweltfaktoren und dem Schicksal, Transport und der zusammensetzung von NPC und ihrer P-Beladung. Wir postulieren, dass hydrologisch bedingte NPC-Verluste und -umverteilungen eine dreifache Gefahr für das langfristige biogeochemische Recycling von P in Waldökosystemen und damit die Ökosystemernährung darstellen. Projektziel: Aufklärung der Bedeutung und Steuerung von NPC-Verlusten und -umverteilungen für die langfristige Effizienz des P-Recycling in Waldökosystemen. Projekt-Hypothesen: Mobile Kolloide in Waldökosystemen entstammen hauptsächlich dem organischen Oberboden (alle WPs), (ii) Laterale Flüsse vom kolloidalen P während Starkregenereignissen begrenzen langfristig die maximale P-Wiederverwertungseffizienz von Waldökosystemen (WP1), (iii) P ist überwiegend mit organischen Kolloiden assoziiert und größtenteils bioverfügbar, was eine weitere Limitierung der P-Wiederverwertung im Wald darstellt (WP2), (iv) Die Kolloidverlagerung in Wäldern führt zu P-reichen und P-armen Stellen (laterale Umverteilung) bzw. zu einem P-Transfer aus oberflächennahen organischen Horizonten zum mineralischen Unterboden und damit zu einer P-Festlegung in diesem Horizont (WP3), und (v) Abnehmende atmosphärische Einträge von organischen Säuren und Kalkung erhöhen den pH Wert und reduzieren das austauschbare bzw. gelöste Al3+ im Waldoberboden, was die Mobilisierung bzw. den Verlust von kolloidalem P fördert (WP4). Methodik: Wir werden die Konzentration und Zusammensetzung von Kolloiden in den Wasserproben i) aus den Streulysimetern, ii) aus dem lateralen Fluss in Bodeneinschnitte (trenches) und iii) aus den Oberläufen von Bächen an den Versuchsstandorten in Bad Brückenau, Conventwald, Vessertal und Mitterfels bestimmen. Die Kolloide werden mittels Feld Fluss Fraktionierung fraktioniert bzw. isoliert und in Kombination mit ICP-MS, TOC und TN Analyse, sowie TEM gekoppelt mit Energiedispersiver Röntgenspektroskopie charakterisiert. Aufgaben/Arbeitspakete: WP1: Entnahme von Wasserproben aus dem lateralen Fluss in Bodeneinschnitten (trenches) (mit Puhlmann/Weiler und Julich/Feger). Entsprechend unserer Hypothese sollte die Gesamtmenge von NPCs aus präferenziellen Fließwegen, dem lateralen Fluss und den Oberläufen der freigesetzten Menge aus der organischen Bodenoberschicht gleich sein. WP2: Untersuchung der Bioverfügbarkeit der NPC aus dem 'interflow' und den Oberläufen durch Inkubationsexperimente mit Enzymen um Phosphatester und Inositol-Phosphate nachzuweisen (mit Kaiser/Hagedorn/Niklaus). (Text gekürzt)

Modellregion Bioökonomie im Rheinischen Revier: Bio-CO2-Polymer (Modellregion, Phase 1, Bio4MatPro: BoostLab1-6 - Bio-CO2-Polymer), Entwicklung einer multienzymatisch vermittelten C02-Umsetzung zu DHA-basierten Polymeren, TP D

Die Bedeutung individueller Eiablagestrategien für die Artenvielfalt lokaler Insektengemeinschaften: Eine Analyse im Kontext multitrophischer Interaktionen

Seit langem ist bekannt, dass räumlich begrenzte, kurzfristig und unvorhersagbar auftretende Ressourcen eine hohe lokale Diversität bei Lebensgemeinschaften von Insekten unterstützten. Als ein wesentlicher Grund der hohen Artenvielfalt wurde eine innerartliche Aggregation des Nachwuchses über Ressourcenpatches identifiziert, die zu verschärfter innerartlicher im Verhältnis zu zwischenartlicher Konkurrenz führt. Allerdings liefert diese Begründung nur eine mechanistische Erklärung. Die Faktoren, welche die notwendige innerartliche Aggregation in natürlicher Selektion bevorteilt haben, sind bislang völlig unklar. Jene Faktoren wollen wir aufklären. Im Zentrum unserer Untersuchungen steht die Analyse möglicher bottom-up-Effekte der Brutressourcen der Insekten und top-down Effekte der nächst höheren trophischen Ebene, welche auf individueller Ebene Verhalten selektieren, das den Diversitätseffekt auf der Ebene der Lebensgemeinschaften hervorruft. Unser Modellsystem sind Drosophilidenlebensgemeinschaften, bei denen wir auf unterschiedlichen Brutressourcen die genetisch begründete Variabilität von Reaktionsnormen für das Eiablageverhalten, sowie dessen dichteabhängig Konsequenzen in bezug auf Konkurrenz- und Parasitierungseffekte untersuchen wollen.

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