Freilandstudien zur Oekologie und Biologie bodenlebender Nagetiere (Muriden, Cricetiden) und Insektenfresser (Soriciden).
Erforschung der Wechselwirkungen: a) Arthropoden - Umwelt; b) Arthropoden - Mensch. Methode: Analyse von Verbreitung und Massenwechsel wichtiger Arthropodenarten, Untersuchung der bevorzugten Nahrung und daraus abzuleitender Schadwirkung.
Die Hartkoerper wirbelloser Tiere - etwa die Schalen von Ostracoden - werden von verschiedenen Milieufaktoren morphologisch veraendert. So ruft z.B. ein geringerer CaCO3-Gehalt des Wohngewaessers, eine staerkere Skulptur, aber geringere Schalendicke hervor. Damit korreliert wirken Salzgehalt und Temperatur ein. Die kausale Erfassung der Veraenderung fuehrt zu Erkenntnissen ueber eine Veraenderung des Wohngewaessers in der Zeit: Oekoindikatoren: aber auch Palaeooekoindikatoren.
Im Bereich industrieller Ballungszentren - etwa in der Naehe von Stahlwerken - treten kulturwidrige Substrate in den Halden auf, die fuer Pflanzenwachstum als substratbedingte Standorte mit oekologischen Sperren bezeichnet werden. Auf diesen Standorten zeigen sich haeufig exogen kulturfeindliche Konstellationen, die aber durch ausgleichende Rekultivierungsmassnahmen den Biologen in hoechstem Masse interessieren.
Wirbellose Tiere im Boden sind schwer zu identifizieren, dabei stellen Collembola - Springschwänze - keine Ausnahme dar. Folglich ist bisher nur wenig über die grundlegende Ökologie und Naturgeschichte der Collembola bekannt, insbesondere auf der Organisationsebene von Arten und Gemeinschaften. DNA-basierten Identifikation (Barcoding und Metabarcoding) erleichtert die Identifizierung, bringt jedoch einige Schwierigkeiten mit sich: 1) Barcode-Datenbanken für Bodenorganismen sind unvollständig, insbesondere in Deutschland, 2) die Wahl des Barcodes und der PCR Primer beeinflusst die Vergleichbarkeit zwischen Studien und 3) Metabarcoding kann keine Aussage über den Umfang der Biomasse treffen. Wir adressieren diese Problematik zunächst mit der Erstellung einer spezialisierten Datenbank ('Springtail Genome Reference Database', SGRD) mit Fokus auf der Collembola-Fauna von Grasflächen. Diese Datenbank wird nicht nur alle gängigen Barcodes enthalten, sondern zusätzlich umfangreiche neue Genominformationen beinhalten. Des Weiteren implementieren wir eine shotgun-metagenomische Methodik, um die Probleme bezüglich der Primerauswahl und Biomasseschätzung beim Metabarcoding zu umgehen. Wir verwenden dann die SGRD Datenbank und Metagenomik zusammen, um die Strukturen und Funktionen der Collembola-Gemeinschaften auf allen 150 Wiesen der Biodiversitäts-Exploratorien zu bewerten. Im Einzelnen werden wir bewerten 1) wie die Intensität der Bodennutzung die Artenvielfalt, den Reichtum und 2) die Verbreitung von funktionellen Merkmalen ('Traits') beeinflusst, und 3) wie die Collembola-Gemeinschaften mit anderen Organismengruppen, insbesondere mit Pilze und Pflanzen des Graslandökosystems in Verbindung stehen. Diese Arbeit wird eine unschätzbare Ressource für die zukünftige Erforschung der Bodenfauna-Gemeinschaften in Westeuropa darstellen und neue Einblicke in die grundlegende Ökologie einer bisher wenig verstandenen Gruppe ermöglichen.
'Solling-Projekt' der DFG. Oekosystemanalyse naturnaher Waelder und ihrer Ersatzgesellschaften. Stoff- und Energieumsatz von Bodentieren (insbes. Curculioniden, Acari, Collembola, Enchytraeidae). Arbeiten an dominanten Arthropoden (Ermittlung populationsdynamischer Parameter wie Fluktuationen, Biomassen, Abundanzen, Phaenologien). Methodenverbesserungen bei Probenahme, Extraktion von Bodenproben.
Um die Ufer von Binnenwasserstraßen vor schädlichen Auswirkungen der schiffsinduzierten und natürlichen hydraulischen Belastungen zu schützen, werden diese bisher überwiegend mit Schüttsteindeckwerken, die aus großen Wasserbausteinen bestehen, gesichert. Mit der im Jahr 2000 eingeführten Europäischen Wasserrahmenrichtlinie soll der ökologische Zustand der Wasserstraßen langfristig verbessert werden. Sie sind naturnäher zu gestalten, um Lebensräume für Tiere und Pflanzen zu schaffen und zu erhalten. Eine solche ökologische Aufwertung kann erreicht werden, indem die Schüttsteindeckwerke durch naturnahe technisch-biologische Ufersicherungen ersetzt werden. Die Ufer werden dabei entweder allein durch Pflanzen oder durch Pflanzen und technische Komponenten geschützt. Wo genau diese umweltfreundlichen Ufersicherungen anwendbar sind, wie sie geplant, bemessen und ausgeführt werden können und wie sie ökologisch zu bewerten sind, damit beschäftigt sich seit einigen Jahren ein interdisziplinäres Forschungsprojekt der Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) in Zusammenarbeit mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG). Dessen Ziel ist es, Empfehlungen und Grundlagen zu erarbeiten, um die neu entwickelten Ufersicherungsarten an Binnenwasserstraßen einzusetzen. Die enge Zusammenarbeit verschiedener Fachreferate der BAW (Erdbau und Uferschutz; Schifffahrt) und der BfG (Landschaftspflege, Vegetationskunde; Tierökologie) ermöglicht eine fachübergreifende Projektbearbeitung aus technischer und ökologischer Sicht (ufersicherung.baw.de). Einen besonderen Schwerpunkt des Forschungsprojektes bildet seit 2011 ein Naturversuch auf einem ein Kilometer langen Flussabschnitt am rechten Rheinufer bei Worms (km 440,6 bis km 441,6). In Kooperation mit dem Wasserstraßen- und Schifffahrtsamt (WSA) Mannheim werden in neun Versuchsfeldern unterschiedliche technisch-biologische Ufersicherungsmaßnahmen an der größten und meist befahrenen Wasserstraße in Deutschland getestet. Im Untersuchungsgebiet verkehren rund 120 Güterschiffe pro Tag. Je nach Abfluss schwankt der Wasserstand um über 6 m. Die Böschungen sind zudem relativ steil geneigt. In vier Versuchsfeldern wurde die Steinschüttung oberhalb des mittleren Wasserstands durch Weidenspreitlagen, vorkultivierte Röhrichtgabionen und Pflanzmatten sowie Steinmatratzen ersetzt. In weiteren vier Feldern blieb die Steinschüttung erhalten und wurde durch verschiedene Maßnahmen ökologisch aufgewertet. Dabei wurde das Ufer mit Weidensetzstangen und -faschinen, mit Busch- und Heckenlagen begrünt, die Uferstruktur wurde mittels Kies, großen Einzelsteinen und Totholzfaschinen verbessert; zudem wurden durch einen der Böschung vorgelagerten Steinwall geschützte Bereiche geschaffen. Ein Versuchsfeld blieb zum Vergleich ohne Sicherung. (Text gekürzt)
Comparative studies of urbanization phenomena in tropical and temperate zone birds. Cinematography, photography, statistics.
Die frei fließenden und staugeregelten Flüsse unter den Bundeswasserstraßen sind für die Fische wichtige Verbindungsgewässer zwischen den Habitaten im Meer und an den Flussoberläufen. Fische, die große Distanzen zurücklegen, orientieren sich an der Hauptströmung und werden deshalb an Staustufen entweder zum Kraftwerk oder zum Wehr geleitet. Dort gibt es keine Möglichkeit mehr, aufwärts zu wandern, wenn nicht in der Nähe der Wehr- oder Kraftwerksabströmung eine funktionierende Fischaufstiegsanlage vorhanden ist. Da Schiffsschleusen keine kontinuierliche Leitströmung erzeugen, werden sie von den Fischarten, die der Hauptströmung folgend lange Distanzen zurücklegen, nicht gefunden. Arten, die auf ihrer Wanderung nicht der Hauptströmung folgen, können auf- oder abwandern, wenn sie eine offene Schleusenkammer vorfinden. Flussabwärts: Fische vor Kraftwerken schützen und vorbeileiten: An Staustufen ohne Wasserkraftanlagen ist die abwärts gerichtete Wanderung über ein Wehr hinweg in der Regel unproblematisch. Voraussetzung: Das Wehr ist in Betrieb, die Fallhöhe beträgt nicht mehr als 13 Meter und im Tosbecken ist eine Wassertiefe von mindestens 0,90 Metern vorhanden. Dagegen können bei Abwanderung durch eine Kraftwerksturbine leichte bis tödliche Verletzungen auftreten. Diese turbinenbedingte Mortalität ist von der Fischart und der Körperlänge der Tiere sowie von Turbinentyp und -größe, der Fallhöhe und den jeweiligen Betriebsbedingungen abhängig. Um hier einen gefahrlosen Fischabstieg zu gewährleisten, sind die Betreiber von Wasserkraftanlagen nach Wasserhaushaltsgesetz verpflichtet, die Wasserkraftanlagen mit geeigneten Maßnahmen zum Schutz der Fischpopulation (z. B. mit Feinrechen und einem Bypass am Kraftwerk vorbei ins Unterwasser) aus- bzw. nachzurüsten. Flussaufwärts: Hier helfen nur Fischaufstiege: Verschiedene Untersuchungen der Durchgängigkeit an Rhein, Mosel, Main, Neckar, Weser, Elbe und Donau haben gezeigt, dass zwar ein großer Teil der Staustufen mit Fischaufstiegsanlagen ausgestattet ist, diese für die aufstiegswilligen Fische jedoch schwer zu finden oder zu passieren sind. Im Mai 2009 stimmten die Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) und die Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) gemeinsam mit dem Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung (BMVBS heute: Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur, BMVI) folgendes Rahmenkonzept für die erforderlichen Arbeiten ab: - Aufstellung fachlicher Grundlagen, insbesondere zu fischökologischen Dringlichkeiten - Fachliche Beratung der WSV sowie Schulungen - Forschungs- und Entwicklungsprojekte für die Erstellung eines technischen Regelwerks, und - Standardisierung der Anforderungen und Ausführung von Fischaufstiegs-, Fischschutz- und Fischabstiegsanlagen. (Text gekürzt)
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