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s/nachhaltige-bewirtschaftung/Nachhaltige Bewirtschaftung/gi

Forschergruppe (FOR) 402: Funktionalität in einem tropischen Bergregenwald Südecuadors: Diversität, dynamische Prozesse und Nutzungspotenziale unter ökosystemaren Gesichtspunkten, Funktionalität in einem tropischen Regenwald; Diversität; dynamische Prozesse und Nutzungspotentiale unter ökosystemaren Gesichtspunkten (FOR 402)

Die Bergwälder der Ostanden gehören zu den artenreichsten terrestrischen Ökosystemen der Erde, zugleich stehen sie unter immensem Nutzungsdruck (Abholzung, Umwandlung in Weideland). In einem multidiszilinären Ansatz aus Bio-, Geo-, Forst- und Agrarwissenschaften - von der Ebene des Organismus ausgehend bis hin zur Landschaftsebene - wollen wir an einem ausgewählten, für Forschungen zugänglichen ostandinen Bergwald in Südecuador ein solches Ökosystem, sowie seine gebietstypischen, durch menschliches Wirtschaften entstandenen Ersatzformationen beispielhaft analysieren. Dabei gilt es im ersten Schritt wichtige geowissenschaftliche und biologische Eigenschaften des Systems (Klima, Boden, Verfügbarkeit von Wasser und Nährelementen, Struktur und Artenzusammensetzung der Vegetation sowie Vorkommen und Vielfalt tierischer und pilzlicher Schlüsselorganismen: Pollinatoren, Samenverbreiter, Herbivore und Destruenten) zu erfassen. Im zweiten Schritt wird die Funktionsweise wichtiger Teilsystem erschlossen (Stoffflüsse zwischen wichtigen Kompartimenten, Dynamik und Regenrationspotentiale der Vegetation in Wechselwirkung mit der Fauna und den abiotischen Randbedingungen). Darauf aufbauend wollen wir drittens Optionen entwickeln bzw. überprüfen für eine nachhaltige Nutzung, Erhaltung und - soweit möglich - Rehabilitation des Waldes. Diese Erkenntnisse werden über das Untersuchungsgebiet hinaus für das ökosystemare Verständnis und Management tropischer Bergwälder von genereller Bedeutung.

Potentiale einer am Kreislaufgedanken orientierten Wasserbewirtschaftung in urbanen Oekosystemen

Die bestehende Stadtentwaesserung ist auf die schnelle Ableitung von Abwaessern inkl. des Niederschlagswassers optimiert. In einem extrem dicht besiedelten und durch vielfaeltige Flaecheninanspruchnahme gekennzeichneten Gebiet wird abgeschaetzt, welches Potential die am Prinzip von Nachhaltigkeit und Kreislauffuehrung von Stoffen orientierten alternativen Vorgehensweisen der Wasserbewirtschaftung besitzen. Dabei werden die Wahrung des Entwaesserungskomforts und die Preisgestaltung beruecksichtigt.

Agroforstliche Möglichkeiten zur Förderung von Wiederaufforstung in Panama

Die fortschreitende Entwaldung in den Tropen erfordert die Erforschung von Landnutzungskonzepten, welche die Entwaldung reduzieren, die Wiederherstellung von Waldflächen fördern und gleichzeitig die Sicherung des Lebensunterhaltes für die Bevölkerung gewährleisten. Aufforstungen mit schnell wachsenden Wertholzarten können einen solchen Ansatz darstellen. Das größte Hindernis für deren Umsetzung stellt jedoch der lange Zeitraum bis zur Erwirtschaftung erster Rückflüsse dar. Ziel des vorliegenden Projektes ist es, mit Hilfe der Einbringung landwirtschaftlicher Nutzpflanzen in Holzplantagen einen früheren Cash-flow zu ermöglichen und somit Aufforstungen finanziell attraktiver zu gestalten. Zur Überprüfung dieses agroforstlichen Ansatzes sollen beispielhaft für tropische Gebiete Versuchspflanzungen in Panama angelegt werden. Das Versuchsdesign ermöglicht den Vergleich unterschiedlicher Wertholz- Feldfrucht-Kombinationen sowie die Untersuchung der Interaktionen zwischen den beteiligten Arten in Abhängigkeit von verschiedenen Steuergrößen, wie z.B. dem Pflanzabstand. Ziel ist eine Bewertung der ökologischen und sozioökonomischen Eignung der untersuchten Systeme als nachhaltiges Landnutzungskonzept.

Erosionsprozesse in degradierten Arganbeständen in Südmarokko

Boden und Vegetation endemischer Arganbestände in Marokko werden durch Expansion und Intensivierung der Agrarwirtschaft sowie Überweidung zunehmend degradiert. Überschirmte Flächen nehmen ab, unbedeckte Flächenanteile zwischen den Arganien nehmen zu. Infolge verminderter Infiltration steigen Oberflächenabfluss- und Bodenabtragsraten stark an. Auf den degradierten Böden kann sich nur lückenhafter Unterwuchs (Krautige und Gras) und kein Jungwuchs mehr ausbilden. Durch Untersuchungen verschieden stark degradierter Arganbestände werden in diesem Vorhaben Grenzwerte herausgearbeitet, ab denen bodenerodierende Prozesse initiiert werden, sowie solche, ab denen von einer Dynamisierung der Prozesse, insbesondere Rinnen- und Gully-Erosion, auszugehen ist. Dazu werden in drei Testgebieten im Hohen und Anti-Atlas eingezäunte Aufforstungsflächen mit ungeschützten Flächen auf verschiedenen Hangneigungen verglichen. Die Entwicklung der Bestandsdichten wird mit hochauflösenden CORONA-Satellitenbildern aus dem Jahr 1968 und großmaßstäbigen Luftbildern von 2017/18 quantifiziert, welche mit unbemannten Fluggeräten (UAVs) aufgenommen werden. Die Wuchsform der Bäume wird mit Structure from Motion (SfM)-Verfahren (3D-Modelle aus Multikopter-Aufnahmen) dokumentiert und klassifiziert. Untersuchungen zur Korngrößenverteilung, Aggregatstabilität, organischen Bodensubstanz und Bodennährstoffen sollen hypothesengeleitet den - mit steigendem Abstand der Bäume - sinkenden Einfluss der baumüberschirmten Fläche auf die erweiterten Zwischenbaumflächen aufzeigen. Mit Beregnungsversuchen und Infiltrationsmessungen werden Erodibilität und Infiltrationsvermögen der Zwischenbaumflächen in verschiedenen Degradationsstadien untersucht. Der Sedimentaustrag aus linearen Erosionsformen wird durch ein SfM-Monitoring mittels 3D-Modellen quantifiziert. Steinbedeckung und Viehwege lassen sich aus den selbst erstellten Luftbildern ermitteln. Viehzählungen und Interviews mit Schlüsselinformanten ergänzen die Kenntnisse über den Beweidungsdruck durch Schafe und Ziegen auf die Arganbestände. Anhand der Untersuchungen zur Degradation von Bestandsdichten, Zwischenbaum- und baumüberschirmten Flächen können die Arganbestände in mit Werten unterfütterte Stabilitätsklassen unterteilt werden. Die durch das Multi-Methoden-Konzept erarbeiteten Grenzwerte zeigen die Dynamisierung der Bodenerosionsprozesse unter Arganbeständen und belegen, dass bestimmte Erosionsprozesse verschiedenen Degradationszuständen der Fläche sowie unterschiedlichen Bestandsdichten zugeordnet werden können. Dies ist eine notwendige Voraussetzung für die nachhaltige Bewirtschaftung der Arganbestandsflächen.

Verbesserung der Resilienz einheimischer Baumarten gegen Klimawandel-verursachten Stress durch Nutzung der Schwefel-induzierten Resistenz/Toleranz, Teilvorhaben 1: Molekularbiologische Marker für Schwefel-Insuffizienz und Analyse zur Verbesserung der Resilienz gestresster Pflanzen

Neue UBA-Daten zur Grundwasserneubildung in Deutschland

<p> <p>Grundwasser ist die wichtigste Quelle für Trinkwasser in Deutschland. Welche Mengen entnommen werden können ohne langfristig diese wichtige Ressource zu gefährden, hängt entscheidend von der Grundwasserneubildung ab. Das Umweltbundesamt (UBA) hat neue Daten zur Grundwasserneubildung und zur Nutzungsintensität in Deutschland veröffentlicht.</p> </p><p>Grundwasser ist die wichtigste Quelle für Trinkwasser in Deutschland. Welche Mengen entnommen werden können ohne langfristig diese wichtige Ressource zu gefährden, hängt entscheidend von der Grundwasserneubildung ab. Das Umweltbundesamt (UBA) hat neue Daten zur Grundwasserneubildung und zur Nutzungsintensität in Deutschland veröffentlicht.</p><p> <p>In Deutschland werden rund 70 Prozent des Trinkwassers aus Grundwasserressourcen gewonnen. Damit das Grundwasser auch langfristig in ausreichenden Mengen für die Wasserversorgung verfügbar bleibt und grundwasserabhängige Ökosysteme geschützt werden, sind Kenntnisse über die Menge neu gebildeten Grundwassers (<a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/grundwasserneubildung">Grundwasserneubildung</a>) und die Wassergewinnung (Wasserentnahmen) entscheidend.</p> <p>Für die nachhaltige Bewirtschaftung von Grundwasserressourcen, insbesondere in Trockenperioden, sind deshalb valide Daten zur Grundwasserneubildung essenziell. Auch die Wassergewinnung hat einen entscheidenden Einfluss auf die Bewirtschaftung der Wasserressourcen. Erst durch die Gegenüberstellung von Wassergewinnung und vorhandener Wasserressource können Problemregionen erkannt werden. Für diese Bilanzierung wird der Grundwassergewinnungsindex (GWGI) berechnet. Der Index beschreibt das Verhältnis der Grundwassergewinnung zur -neubildung. Mit dem Index wird die Nutzungsintensität bewertet.</p> <p>In der <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/uba">UBA</a>-Studie „Auswirkung des Klimawandels auf die Wasserverfügbarkeit − Anpassung an Trockenheit und <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/duerre">Dürre</a> in Deutschland (WADKlim)“, wurden neue Daten zur Grundwasserneubildung und zu Grundwassergewinnungsindizes erarbeitet und veröffentlicht.</p> <p>Die mittlere Netto-Grundwasserneubildung wurde mit dem Modell mGROWA für den Zeitraum 1961 bis 2020 berechnet. Die Mittelwerte der Jahressummen in Millimeter können für die 10-Jahres- und 30-Jahres-Perioden abgerufen werden.</p> <p>Zusätzlich werden die Grundwassergewinnungsindizes auf Ebene der Landkreise und kreisfreien Städte (NUTS-3-Regionen) innerhalb von Deutschland und für das Jahr 2019 bereitgestellt. Der GWGI beschreibt Zusammenhänge zwischen Grundwasserneubildung und Grundwassergewinnung, basierend auf dem erneuerbaren Grundwasserdargebot. Dabei handelt es sich um Niederschlag und Zusickerung aus Oberflächengewässern.</p> <p>Die Autor:innen der Studie kommen zu dem Ergebnis, dass zukünftig in vielen Regionen Deutschlands die Verfügbarkeit von Wasser unter dem Einfluss des Klimawandels sinkt. Insbesondere in Trockenperioden kann es regional zu erheblichen Engpässen in der Wasserverfügbarkeit kommen, was zur Entstehung von Nutzungskonflikten führen oder bestehende Konflikte verschärfen kann. Um eine sichere und gerechte Versorgung für alle Nutzergruppen zu gewährleisten ist daher eine nachhaltige Wassernutzung nötig.&nbsp;</p> <p>&nbsp;</p> <p>Beide Datensätze werden durch das UBA als <a href="https://www.umweltbundesamt.de/service/glossar/open-data">Open Data</a> zur freien Nachnutzung öffentlich bereitgestellt.<br><br>Sehen Sie den WADKlim Abschlussbericht <a href="https://www.umweltbundesamt.de/media/112542">hier</a> und das WADKlim Factsheet <a href="https://www.umweltbundesamt.de/node/112543%20">hier</a>.&nbsp;</p> </p><p>Informationen für...</p>

Funktionelle Differenzierung von arbuskulären Mykorrhizapilzen im Ober- vs. Unterboden: beherbergen Unterböden Eigenschaften zur Nährstoffgewinnung, die eine nachhaltige Landwirtschaft unterstützen?

Monokulturen und ineffiziente Ressourcennutzung, begleitet von Bodendegradation und Verlust der biologischen Vielfalt in konventionell bewirtschafteten Agrarsystemen, stellen eine Herausforderung für eine stabile Nahrungsmittelproduktion dar. Um die Nahrungsmittelproduktion zu sichern, ohne die Gesundheit und Funktionalität der Agrarökosysteme (weiter) zu gefährden, sind nachhaltige Strategien erforderlich. Arbuskuläre Mykorrhizapilze (AMF) sind die am weitesten verbreiteten Symbionten unter den Nutzpflanzen. Die meisten Studien zum Nutzen der AMF für die Pflanzenproduktion konzentrieren sich jedoch auf den Oberboden, d. h. die dünne Pflugschicht in konventionell bewirtschafteten Systemen. Das Potenzial von AMF in Unterböden (d.h. dem Mineralboden unterhalb der Pflugschicht) wird nur selten untersucht. Dabei hat sich gezeigt, dass Unterböden spezifische AMF-Arten beherbergen können, von denen man annimmt, dass sie sich in ihren Eigenschaften und Funktionalität von den Arten im Oberbodens unterscheiden. Das Hauptziel dieses Projekts ist eine funktionelle Differenzierung der AMF-Gemeinschaften im Ober- und Unterboden hinsichtlich ihrer Strategien zur Nährstoffakquise und -allokation. Das Projekt zielt auf die Beantwortung der Frage ab, (i) ob Unterböden AMF-Gemeinschaften mit funktionellen Eigenschaften beherbergen, die sich von denen der AMF-Gemeinschaften im Oberbodens unterscheiden oder sogar vielfältiger sind, und (ii) ob diese Eigenschaften für eine nachhaltige Bewirtschaftung von Nutzen sein können. Die DNA Amplikon Sequenzierung und Metatranskriptomanalyse von AMF-Gemeinschaften, die mit Pflanzen verschiedener funktioneller Pflanzengruppen assoziiert sind, erlaubt eine erste Bewertung der funktionellen Vielfalt von AMF Unterbodengemeinschaften. Dies beruht auf der Annahme einer merkmalsbasierten Partnerwahl zwischen Pflanze und Pilz. Zur weiteren funktionellen Charakterisierung wird die Aufnahme und der Transfer von leicht verfügbarem N und K durch AMF Gemeinschaften mit Hilfe von 15N-angereicherten Verbindungen sowie Spurenelementen untersucht, die bei der Nährstoffaufnahme als K-Analoga agieren. Die Anregung der N- und P-Mobilisierung aus organischem Material durch AMF-Gemeinschaften wird unter Verwendung von zweifach isotopisch markiertem (15N, 33P) Pflanzenbiomasse untersucht. Durch 13CO2-Pulsmarkierung der Wirtspflanzen wird die Kohlenstoffallokation der Pflanzen in verschiedene AMF-Gemeinschaften analysiert. Dadurch sollen Erkenntnisse über das Potenzial von Unterböden als Reservoir für funktionell vielfältige AMF-Gemeinschaften und deren Potenzial zur Verbesserung der Nährstoffverwertung in Agrarsystemen gewonnen werden. Das Projekt wird damit zur Klärung der Frage beitragen, ob eine angemessene Bewirtschaftung des Unterbodens geeignet ist, die funktionelle Vielfalt von AMF oder sogar gezielt bestimmte funktionelle Eigenschaften von AMF in landwirtschaftlichen Systemen zu fördern, um die Nahrungsmittelproduktion zu stabilisieren.

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.

Pollen and environmental reconstruction, Holocene dynamics of tropical rainforest, climate, fire, human impact and land use in Sulawesi and Sumatra, Indonesia

The present-day configuration of Indonesia and SE Asia is the results of a long history of tectonic movements, volcanisms and global eustatic sea-level changes. Not indifferent to these dynamics, fauna and flora have been evolving and dispersing following a complicate pattern of continent-sea changes to form what are today defined as Sundaland and Wallacea biogeographical regions. The modern intraannual climate of Indonesia is generally described as tropical, seasonally wet with seasonal reversals of prevailing low-level winds (Asian-Australian monsoon). However at the interannual scale a range of influences operating over varying time scales affect the local climate in respect of temporal and spatial distribution of rainfall. Vegetation generally reflects climate and to simplify it is possible to distinguish three main ecological elements in the flora of Malaysia: everwet tropical, seasonally dry tropical (monsoon) and montane. Within those major ecological groups, a wide range of specific local conditions caused a complex biogeography which has and still attract the attention of botanists and biogeographers worldwide. Being one of the richest regions in the Worlds in terms of species endemism and biodiversity, Indonesia has recently gone through intensive transformation of previously rural/natural lands for intensive agriculture (oil palm, rubber, cocoa plantations and rice fields). Climate change represents an additional stress. Projected climate changes in the region include strengthening of monsoon circulation and increase in the frequency and magnitude of extreme rainfall and drought events. The ecological consequences of these scenarios are hard to predict. Within the context of sustainable management of conservation areas and agro-landscapes, Holocene palaeoecological and palynological studies provide a valuable contribution by showing how the natural vegetation present at the location has changed as a consequence of climate variability in the long-term (e.g. the Mid-Holocene moisture maximum, the modern ENSO onset, Little Ice Age etc.). The final aim of my PhD research is to compare the Holocene history of Jambi province and Central Sulawesi. In particular: - Reconstructing past vegetation, plant diversity and climate dynamics in the two study areas Jambi (Sumatra) and Lore Lindu National Park (Sulawesi) - Comparing the ecological responses of lowland monsoon swampy rainforest (Sumatra) and everwet montane rainforests (Sulawesi) to environmental variability (vulnerability/resilience) - Investigating the history of human impact on the landscape (shifting cultivation, slash and burn, crop cultivation, rubber and palm oil plantation) - Assessing the impact and role of droughts (El Niño) and fires - Adding a historical perspective to the evaluation of current and future changes.

Genetische Diversität und Struktur der Kiefer in Deutschland - Eine Grundlage für den Schutz und die nachhaltige Nutzung der genetischen Vielfalt

Im Zuge der vierten Bundeswaldinventur (BWI2022) wurden erstmals in ganz Deutschland Proben für die genetische Inventur von sieben Hauptbaumarten gesammelt. Diese durch die Thünen-Institute für Waldökosysteme und Forstgenetik koordinierte deutschlandweite, flächenrepräsentative Probennahme ermöglicht erstmalig einen wirklich fundierten und umfassenden Überblick über die genetische Vielfalt sowie die räumliche Struktur der genetischen Diversität der wichtigsten Waldbaumarten in Deutschland. Anhand der deutschlandweit eingesammelten Proben soll eine hochaufgelöste Karte der genetischen Vielfalt und Struktur der Waldkiefer (Pinus sylvestris L.) erstellt werden. Die Erstellung einer solchen Karte gibt Aufschluss über die aktuelle genetische Vielfalt der Kiefer in Deutschland, die räumliche Verteilung dieser genetischen Vielfalt und den Zusammenhang zwischen genetischer Struktur und Umwelt- sowie Standortfaktoren. Die Kenntnis der genetischen Variation und ihrer Muster ist eine notwendige Grundlage für die nachhaltige Nutzung und Erhaltung forstgenetischer Ressourcen. Das Vorhaben dient damit der genetisch nachhaltigen Bewirtschaftung der Kiefer, dem Schutz ihrer lokalen genetischen Variation und bildet die Grundlage für ein Monitoring künftiger Veränderungen. Es verfolgt somit sowohl forstliche als auch naturschutzfachliche Ziele.

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