Die Diversität, Abundanz und Populationsdynamik von Bienen, Wespen und ihren Gegenspielern sollen auf 45 Streuobstwiesen unterschiedlicher Größe, Bewirtschaftung und Landschaftseinbindung über einen Zeitraum von 3 Jahren untersucht werden. Die Aufstellung von insgesamt 540 Nisthilfen für Bienen und Wespen und die jährliche Auswertung der angelegten Nester erlauben Aussagen zur Artenvielfalt und Häufigkeit sowie zur Populationsentwicklung der einzelnen Arten, zu stadienspezifischen Mortalitätsraten, zu Parasitierungsraten und zum Artenspektrum von Gegenspielern sowie dem resultierenden Reproduktionserfolg. Die Landschaftsstruktur wird in acht Radien von 250m bis 3000m um die Streuobstwiesen mit einem Geographischen Informationssystem (GIS) erfasst. Die Bedeutung der Habitatgröße und der Landschaftsstruktur auf unterschiedlichen räumlichen Skalen für die Populationsdynamik kann so getestet werden. Zur Bewertung der Habitatqualität wird der Baumbestand, der Totholzanteil, die Vegetationsstruktur und das Blütenangebot erfasst, um Aussagen zur relativen Bedeutung von Ressourcenverfügbarkeit (Nistmöglichkeiten und Pollenquellen) und Regulation durch Gegenspieler für die Populationsentwicklung auf den Streuobstwiesen zu erhalten. Die Analyse von Pollenproben ermöglicht Aussagen zur Ressourcennutzung und zur relativen Bedeutung der Streuobstwiesen und der umgebenden Landschaft als Nahrungsquelle. Detaillierte Auswertungen und Experimente mit Osmia rufa beinhalten die Entfernung der Gegenspieler an 15 Standorten, die Bestimmung von Kokongewichten und Geschlechterverhältnissen und die individuelle Markierung und Beobachtung schlüpfender Weibchen zur Ermittlung von Sammelzeiten und Ansiedlungsraten.
Ziel von WRON ist, den Einfluss unterschiedlicher Landnutzungsformen auf die Biodiversität der Otjimbingwe-Region im westlichen Zentralnamibia am Beispiel von Großwild zu erfassen. Die größten Populationen von Wildtieren leben in Namibia im Ökosystem Farmland. Wir untersuchen die Habitatnutzung ausgewählter Carnivorenarten auf Farmen mit unterschiedlichen Nutzungsformen (Rinderfarmen und Wildtierfarmen mit unterschiedlichen Bestandsdichten; Gäste- und Jagdfarmen) in Bezug auf Ressourcenverfügbarkeit und -verteilung, Habitatfragmentierung und Mensch-Tierkonflikten. Zielarten sind Braune Hyäne (Parahyaena brunnea) und Leopard (Panthera pardus). Neben den beiden Topprädatoren sind auch kleinere Beutegreifer-Arten wie Karakal (Caracal caracal), Gepard (Acinonyx jubatus) und Schabrackenschakal (Canis mesomelas) sowie potentielle Beutetierarten wie Warzenschweine, Antilopen und größere Vogelarten (Strauß, Perlhühner) in die Untersuchungen eingeschlossen. Projekt Braune Hyäne: Im Mittelpunkt steht die Frage, wieso sich die Braune Hyäne in den letzten Jahren auf kommerziell genutztem Farmland in Namibia so stark vermehren konnte. Dabei interessieren uns die Fragen: Wo halten sich Braune Hyänen auf? Wie lange bleiben sie in ein und derselben Region? Wie viele gibt es überhaupt und sind sie gleichmäßig über alle Farmen verteilt? Was ist ihre Nahrungsgrundlage? Spielen Köderplätze und offene Müllkippen eine besondere Rolle in der Ernährung? Steht die Braune Hyäne in Konkurrenz zu Leoparden? Alle Projekte werden in Zusammenarbeit mit Biologiestudenten und den lokalen Farmern durchgeführt. Das Ziel ist, mit den erhaltenen biologischen Erkenntnissen praktische Lösungsansätze zu bieten, die unterstützend bei der Bewirtschaftung der Farmen (Viehbetrieb oder Wildtiere) mitwirken sollen. Diese Lösungsansätze sollten in Managementpläne einfließen, die ebenfalls von anderen Farmern (landesweit) genutzt werden, um Verluste und Konflikte zu minimieren und zusätzlich die Toleranz gegenüber Beutegreifern zu erhöhen.
The nature of the microbial communities inhabiting the deeper soil horizons is largely unknown. It is also not clear why subsurface microorganisms do not make faster use of organic compounds under field conditions. The answer could be provided by a reciprocal soil transfer experiment studying the response of transferred soils to fluctuations in microclimate, organic inputs, and soil biota. The subproject P9 will be responsible for the establishment of reciprocal transfer experiments offering a strong link between subgroups interested in organic matter quality, transport of organic substances, as well as functions of the soil microbial community. A single, high molecular weight substrate (13C labelled cellulose) will be applied at two different levels in the pre-experiment to understand the dose-dependent reaction of soil microorganisms in transferred surface and sub-soils. Uniformly 13C labelled beech roots - representing complex substrates - will be used for the main reciprocal soil transfer experiment. We hypothesize that transferring soil cores between subsoil and surface soil as well as addition of labelled cellulose or roots will allow us to evaluate the relative impact of surface/subsurface habitat conditions and resource availability on abundance, function, and diversity of the soil microbial community. The second objective of the subproject is to understand whether minerals buried within different soil compartments (topsoil vs. subsoil) in the field contribute to creation of hot spots of microbial abundance and activity within a period of two to five years. We hypothesize that soil microorganisms colonize organo-mineral complexes depending on their nutritional composition and substrate availability. The existence of micro-habitat specific microbial communities could be important for short term carbon storage (1 to 6 years). The third objective is to understand the biogeography and function of soil microorganisms in different subsoils. Parent material as well as mineral composition might control niche differentiation during soil development. Depending on size and interconnectedness of niches, colonization and survival of soil microbial communities might be different in soils derived from loess, sand, terra fusca, or sandstone. From the methodological point of view, our specific interest is to place community composition into context with soil microbial functions in subsoils. Our subgroup will be responsible for determining the abundance, diversity, und function of soil microorganisms (13C microbial biomass, 13C PLFA, enzyme activities, DNA extraction followed by quantitative PCR). Quantitative PCR will be used to estimate total abundances of bacteria, archaea and fungi as well as abundances of specific groups of bacteria at high taxonomic levels. We will apply taxa specific bacterial primers because classes or phyla might be differentiated into ecological categories on the basis of their life strategies.
In Nahrungsnetzen kontrollieren sowohl bottom-up (Ressourcen) als auch top-down Faktoren (Fraß durch höhere trophische Ebenen) die Biomasse intermediärer Stufen wie z. B. benthischer Algen (Periphyton). Die Wichtigkeit beider Mechanismen konnte gezeigt werden; allerdings scheint die Stärke der top-down Kontrolle in verschiedenen natürlichen Systemen stark zu variieren und die Faktoren, welche die Stärke der top-down Kontrolle bestimmen, sind bisher nur unzureichend verstanden. Die zentrale Hypothese dieses Projekts ist, dass die Stärke der top-down Kontrolle durch die Nahrungsqualität der Algen bestimmt wird, die ihrerseits durch die Allokation essentieller Ressourcen (wie Licht und Nährstoffe) beeinflusst wird. Insbesondere in räumlich gegliederten Gemeinschaften wie Periphyton zeigt die Nahrungsqualität eine große räumliche Heterogenität. Zusammen mit davon abhängigen dynamischen Verhaltensanpassungen der Herbivoren ist dies vermutlich besonders wichtig für die Kontrolle der Biomasseentwicklung des Periphytons, wenngleich diese Faktoren bisher nicht ausreichend untersucht wurden. In diesem Projekt untersuchen wir diese Hypothese auf verschiedenen Skalen und Komplexitätsstufen, sowohl in hochkontrollierten Laborexperimenten, als auch in freilandnahen Mesokosmosexperimenten. Dies umfasst die lokale, homogene Patchgröße, die komplexere Multi-Patch-Ebene mit räumlicher Heterogenität und der Möglichkeit zur Futterwahl für die Herbivoren bis hin zu hochkomplexen Szenarien unter Berücksichtigung von Wachstum und Migrationsverhalten der Herbivoren in Mesokosmosexperimenten. Auf diesen Komplexitätsstufen wird die Ressourcenverfügbarkeit (des limitierenden Nährstoffs P und Lichtenergie) experimentell manipuliert und die Kontrolle der Periphytonbiomasse durch Herbivorie auf zwei Wegen quantifiziert: a) als Biomasseflux zwischen Algen und Herbivoren und b) als Reduktion der Periphytonbiomasse durch Weidegänger im Vergleich zu konsumentenfreien Kontrollansätzen. Insgesamt wird dieses Projekt zeigen, welche Mechanismen die Stärke der top-down Kontrolle auf das Periphyton regulieren und wird dazu beitragen, die Kontrolle der Eutrophierung natürlicher Oberflächengewässer besser zu verstehen.
The proposed project examines the nematode fauna at the two field experiments 'Long-term recalcitrant C input' and 'Carbon flow via the herbivore and detrital food chain'. A gradient from resource rich to deeper oligotrophe habitats, i.e. from high to low diverse food webs, is investigated. The impact of resource availability and quality (recalcitrant versus labile) and presence or absence of living plants (rhizosphere versus detritusphere) on the nematode population are assessed. Insight into micro-food web structure is gained by application of the nematode faunal analysis concept, based on the enrichment, structure and channel index. In laboratory model systems carbon flux rates for food web links are determined between bacteria/fungi and their nematode grazers for dominant taxa in the arable field. Further, carbon leakage from plant roots induced by herbivore nematode is studied as link between root and bacterial energy channels. By using 13C/12C stable isotope probing (FA-SIP) fatty acids serve as major carbon currency. Coupling qualitative and quantitative data on nematode field populations, with carbon flow via biomarker fatty acids in microorganisms and grazers will allow to connect microbial and faunal food web, and to directly link nematode functional groups with specific processes in the soil carbon cycle.
Dairy farming across Germany displays diverse production systems. Factor endowment, management, technology adoption as well as competitive dynamics in the local or regional land, agribusiness and dairy processing sectors contribute to this differentiation on farm level. These differences impact on the ability of dairy farms and regional dairy production systems to successfully respond to pressures arising from future market and policy changes. The overall objective of the research activities of which this project is a part of, is to develop a thorough understanding of the processes that govern the spatial dynamics of dairy farm development in different regions in Germany. The central hypothesis of this research project is that management system and technological choices differ systematically across local production and market conditions. The empirical approach will focus on the estimation of farm specific nonparametric cost functions for dairy farms located in across Germany differentiated by time and location. A spatially differentiated data base with information on input use, resource availability, as well as local market conditions for land and output markets will be compiled. The nonparametric approach is specifically suited to disclose a more accurate representation of dairy production system heterogeneity across locations and time compared to parametric concepts as it provides the necessary flexibility to accommodate non-linearities relevant for a wide domain of explanatory variables. The methodology employed goes beyond the state of the art of the literature as it combines kernel density estimation with a Bayesian sampling approach to provide theory consistent parameters for each farm in the data sample.The specific methodological hypothesis is that the nonparametric approach is superior to current parametric techniques and this hypothesis is tested using statistical model evaluation. Regarding the farm management and technological choices, we hypothesize that land suitability for feed production determines the farm intensity of dairy production and thus management and technological choices. With respect to the ability of farms to successfully respond to market pressures we hypothesize that farms at the upper and lower tail of the intensity distribution both can generate positive returns from dairy production. These last two hypotheses will be tested using the estimated spatially differentiated farm specific costs and marginal costs.The expected outcomes are of relevance for the agricultural sector and the food supply chain economy as a whole as fundamental market structure changes in the dairy sector are ongoing due to the abolition of the quota regulation in the years 2014/2015. Thus, exact knowledge about differences and development of dairy cost heterogeneity of farms within and between regions are an important factor for the actors involved in the market as well as the political support of this process.
Totholzstämme sind ein Habitat für viele spezialisierte Organismen. Sie stellen meistens eine energiereiche und zugleich nährstoffarme Ressource in Wäldern dar. Totholzstämme unterscheiden sich von Böden im Gehalt und in der Verfügbarkeit von Nährstoffen. Über die chemischen und biologischen Wechselwirkungen mit Böden ist jedoch wenig bekannt, weshalb unser Verständnis der Auswirkungen von Totholz auf die Funktion und Biodiversität in Waldböden limitiert ist. Pilzhyphen haben die Fähigkeit zwei Habitate zu überbrücken und dadurch Nährstoffe zwischen Totholz und Boden umzuverteilen. Nährstoffgradienten existieren in den Biodiversitäts-Exploratorien durch verschiedene Nährstoffgehalte in Totholzstämmen von 13 Baumarten, die im BeLongDead-Experiment ausgelegt wurden, und durch verschiedene Böden, die durch Forstmanagement beeinflusst sind. Ein Ziel des Projekts ist es, das Potenzial für Nährstofftranslokation durch verschiedene Bodenpilzgemeinschaften der Exploratorien in einem kontrollierten Laborexperiment zu ermitteln. Ein weiteres Ziel ist es, die langfristigen Effekte der sich seit ca. 9 Jahren zersetzenden Totholzstämme des BeLongDead-Experiments auf die unterliegenden Böden zu ergründen. Unsere übergeordnete Hypothese ist, dass nährstoffarme Böden eine andere Reaktion auf Nährstoffgradienten zu den Totholzstämmen zeigen als nährstoff-reiche Böden. Für nährstoffarme Böden hypothesieren wir positive Effekte mit zunehmenden Totholznährstoffen der verschiedenen Baumarten auf die (1) Nährstofftranslokation in Richtung Boden, (2) funktionelle Diversität von saprotrophen Pilzen, (3) Feinwurzeldichte, ektomykorrhizierten Kurzwurzeln und Ektomykorrhiza-Diversität, und (4) mikrobielle Biomasse und Aktivität. Für nährstoffreiche Böden erwarten wir entgegengesetzte Effekte (1 und 2), keinen Effekt (3) und einen ähnlichen Effekt (4). Zur Überprüfung der Hypothesen werden wir innovative und etablierte Methoden sowie Felduntersuchungen und Laborexperimente kombinieren. Die Nährstofftranslokation durch Hyphen wird basierend auf 15N- und 33P-Markierung erfasst und durch Sequenzierung der pilzlichen Metatranskriptome begleitet. Chemische und mikrobielle Bodenparameter sowie Wurzeleigenschaften werden mit der Struktur und Aktivität der pilzlichen Gemeinschaft, erfasst durch Next-Generation-Sequencing, in Beziehung gesetzt. Unsere sich ergänzenden Expertisen ermöglichen uns die Bedeutung der pilzlichen Diversität und der Bodeneigenschaften unter Totholzstämmen für Ökosystemprozesse zu bewerten. Durch die Zusammenarbeit innerhalb eines koordinierten und vollständig replizierten Experiments mit weiten Nährstoffgradienten erwarten wir belastbare Ergebnisse mit großer wissenschaftlicher Bedeutung und Nutzen für die Waldwirtschaft.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 225 |
| Land | 11 |
| Wissenschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 217 |
| Strukturierter Datensatz | 1 |
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| License | Count |
|---|---|
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|---|---|
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| Topic | Count |
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