This project aims at the improvement and testing of a modeling tool which will allow the simulation of impacts of on-going and projected changes in land use/ management on the dynamic exchange of C and N components between diversifying rice cropping systems and the atmosphere and hydrosphere. Model development is based on the modeling framework MOBILE-DNDC. Improvements of the soil biogeochemical submodule will be based on ICON data as well as on results from published studies. To improve simulation of rice growth the model ORYZA will be integrated and tested with own measurements of crop biomass development and transpiration. Model development will be continuously accompanied by uncertainty assessment of parameters. Due to the importance of soil hydrology and lateral transport of water and nutrients for exchange processes we will couple MOBILE-DNDC with the regional hydrological model CMF (SP7). The new framework will be used at field scale to demonstrate proof of concept and to study the importance of lateral transport for expectable small-scale spatial variability of crop production, soil C/N stocks and GHG fluxes. Further application of the coupled model, including scenarios of land use/ land management and climate at a wider regional scale, are scheduled for Phase II of ICON.
Die räumliche Variabilität von Wachstums- und Entwicklungsprozessen von Nutzpflanzenbeständen ist bisher unzureichend in der Pflanzenmodellierung berücksichtigt worden. Im Unterschied zur natürlichen Vegetation werden Ackerkulturen nicht nur von Umweltfaktoren beeinflusst, sondern auch durch eine Vielzahl von Anbaumaßnahmen. Da Umweltfaktoren und Anbaumaßnahmen räumlich (und zeitlich) variable sind, ist es notwendig, den Einfluss dieser Variabilität in der Modellierung zu berücksichtigen. Das vorgeschlagene Teilprojekt beschäftigt sich mit der Modellierung landwirtschaftlicher Kul-turpflanzen, die im Untersuchungsgebiet des SFB eine wichtige Landnutzungsform darstellen (ca. 30 Prozent der Gesamtfläche des Einzugsgebietes der Rur sind ackerbaulich genutzt). Somit füllt das vorge-schlagene Teilprojekt eine wichtige Lücke in der regionalen Modellierung von Boden-Vegetations-Atmosphärensystemen. Speziell werden Fragen der Hochskalierung von Zusammenhängen des Pflanzenwachstums sowie von CO2- und Wasserflüssen vom homogenen Teilflächenbestand zum Feld und zur Region bearbeitet. Zielstellung der ersten Phase des vorgeschlagenen Teilprojekts ist die Erfassung, Analyse und Modellierung raum-zeitlicher Muster von Wachstumsprozessen sowie CO2- und Wasserflüssen von Feldbeständen mit heterogenen Bodeneigenschaften.
In einem ersten Schritt wenden wir die Holt und Laury Lotterie an, um die Risikoeinstellung Indonesi-scher Landwirte zu quantifizieren. In einem zweiten Schritt entwickeln wir ein numerisches Modell zur Bewertung der Realoptionen, die mit dem Wechsel zwischen verschiedenen Landnutzungssystemen verbunden sind. In einem dritten Schritt entwickeln wir ein einperiodisches gesamtbetriebliches Opti-mierungsmodell, um das Produktionsprogramm Indonesischer Landwirte zu optimieren. Die Risikoein-stellung Indonesischer Landwirte, die im Rahmen der Holt und Laury Lotterie bestimmt wurde, wird sowohl bei der Bewertung der Realoptionen als auch bei der Optimierung der Betriebsorganisationen berücksichtigt.
Pollination is crucial for maintaining angiosperm biodiversity and represents one of the most important ecosystem services. With the increasing threats of massive insect decline, studying pollination and associated networks has become more important than ever. However, studying plant-pollinator interactions at a species level with morphological methodologies is time-consuming, expensive, and depends on exceptional taxonomic expertise. In this study, we target the plant-pollinator networks of two important crops (caraway and apple) using a combination of traditional methods with DNA barcoding and metabarcoding. With this approach, we can identify potential dipteran and hymenopteran pollinators and - from their pollen load's their associated plant species. This project is a collaboration between the ZFMK and the Agroecology and Organic Farming Group (INRES) at the University of Bonn and part of GBOL II.
Zielsetzung: Der Westliche Maiswurzelbohrer (WMB), Diabrotica virgifera vergifera (Coleoptera: Chrysomelidae) stammt ursprünglich aus Zentralamerika. Er wurde Ende des 20. Jahrhunderts nach Europa verschleppt, wo er erstmals 1992 in der Nähe von Belgrad, Serbien, beobachtet wurde. Nach einer massiven Ausbreitung kommt er inzwischen von Griechenland bis Polen und von Italien bis zur Ukraine vor. Der WMB ist einer der gefährlichsten Schädlinge für die Maisproduktion auf der nördlichen Hemisphäre. Bis zu 500 Eier legen die weiblichen Käfer über den Sommer verteilt in den Maisfeldern ab. Die im darauf folgenden Frühjahr schlüpfenden Larven bohren sich in das Wurzelgewebe der Maispflanzen ein. Durch den Fraß an den Wurzeln werden die Wasser- und Nährstoffaufnahme reduziert, die Standfestigkeit der Pflanzen herabgesetzt und Infektionen durch Pilze begünstigt. Die Lagerung der Pflanzen kann zu Problemen bei der mechanischen Ernte führen. Ende Mai bis Ende Juni schlüpfen die Käfer und fressen an Pollen, milchreifen Körnern und frischen Blättern, aber auch an den Narbenfäden der jungen Kolben. Wenn die Maisblüte mit der Hauptflugzeit der Käfer zusammenfällt, kann es durch Fraß der Käfer an den Narbenfäden zur Unterbindung der Fruchtbildung kommen. Umfangreiche Ernteausfälle sind die Folge. In Österreich verursacht der Maiswurzelbohrer seit 2002 Schäden mit einem Ertragsverlust von 10-30%. Daher ist es wichtig, effiziente Möglichkeiten zu finden, um Maisfelder vor diesem Schädling mit einer Methode zu schützen, die umweltfreundlich, kostengünstig und einfach zu handhaben ist. Während es in Österreich bereits Projekte gibt, die darauf abzielen, die Larven des WMB zu reduzieren, ist das Ziel unseres Projektes die Bekämpfung adulter Käfer. Die Bekämpfung der Käfer soll einerseits der Reduktion der abgelegten Eier in einem Gebiet dienen, andererseits sollen die befürchteten Befruchtungsschäden an den Maiskolben verhindert werden. Aus der Literatur (Ulrichs et al. 2008) und eigenen Beobachtungen wissen wir, dass adulte männliche und weibliche WMB von Blüten des steirischen Ölkürbis stark angelockt werden, um sowohl Pollen (männliche Blüten) als auch Blütenblätter (beide Geschlechter) zu fressen. Der WMB nutzt olfaktorische Signale, um Kürbisblüten zu lokalisieren. Diese Vorliebe für Düfte von Kürbisblüten wollen wir ausnutzen und ein hochwirksames integratives Schädlingsbekämpfungssystem in Österreich für adulte männliche und weibliche WMB auf Basis von Blütendüften des Ölkürbis entwickeln. Die zur Erreichung unserer Ziele erforderliche Methodik basiert auf einer soliden, multidisziplinären Basis. Es kombiniert Methoden, die sowohl im Labor (Physiologie, chemische Analytik, Verhaltensstudien) als auch im Feld (z.B. Anlockexperimente) angewendet werden, um diejenigen Blütendüfte des Ölkürbis zu entschlüsseln, welche den WMB anlocken. Basierend auf diesen Düften werden wir eine umweltfreundliche Bekämpfungsmethode entwickeln. (Text gekürzt)
Zielsetzung: Dieses hier beantragte Projekt stellt den nationalen Teil eines bereits genehmigten Horizon 2020 - Projektes dar. Der Titel des Projektes lautet: CIRCULAR AGRONOMICS - Efficient Carbon, Nitrogen and Phosphorus cycling in the European Agri-food System and related up- and down-stream processes to mitigate emissions (Circular Agronomics: Effiziente Kreisläufe für Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor für den europäischen Landwirtschafts- und Nahrungsmittelsektor, inklusive der vor- und nachgelagerten Prozesse zur Reduktion von Emissionen. - Eine umfassende Analyse der Flüsse von Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor und daraus resultierenden Emissionen, für die HBLFA Raumberg-Gumpenstein speziell in ihrer Modellregion Lungau, auf ausgewählten landwirtschaftlichen Betrieben - Eine Evaluierung von Fütterungsstrategien, gasförmigen Emissionen und Eigenschaften des Wirtschaftsdüngers. Dabei werden exakte Untersuchungen zu THG-Emissionen in Abhängigkeit von der Fütterung von Rindern in einer Respirationskammer hinzugezogen - Beurteilung der Umweltwirkung von unterschiedlichen Strategien, implementiert auf EU-Projektsebene durch andere Partner, auch im Vergleich bzw. Miteinbeziehung mit konventionellen bzw. herkömmlichen Verfahren in der Verarbeitungskette, unter Einsatz von LCA (in Zusammenarbeit mit den Partnern im Projekt). Regionale Unterschiede werden hier mit berücksichtigt. - Beurteilung der im Projekt erarbeiteten Empfehlungen, hinsichtlich der Vorteile im Bezug auf eine Kreislaufwirtschaft und der Erhöhung der Effizienz der C-, N- und P-Kreisläufe - Dialog mit den Landwirten: Bedürfnisse, Erwartungen, Akzeptanz der Erneuerungen und geänderten Methoden werden in den Modellregionen untersucht.
Das Projektteam übernahm die Aufgabe, den Beitrag landwirtschaftlicher Brachflächen zum Artenschutz und zur Steigerung der Biodiversität zu untersuchen. Die Anlage von Brachen erfolgt in Österreich unter anderem mit der ÖPULMaßnahme 'Neuanlegung von Landschaftselementen'. Dabei vereinbaren Fachleute der Naturschutzabteilungen des Bundeslandes mit den Bewirtschaftern unterschiedliche Pflegemaßnahmen (Sukzession, Mahd, Umbruch etc.) für jede Fläche. Im ersten Projektjahr wurden in Kärnten 30 von insgesamt 250 im Rahmen von ÖPUL stillgelegten Flächen vegetationskundlich bearbeitet. Aus diesen 30 Flächen wurden im zweiten Jahr 5 für zoologische Erhebungen ausgewählt. Fachleute haben im Gelände die Tiergruppen Wildbienen, Wanzen, Heuschrecken und Schmetterlinge erhoben und die Ergebnisse nach einem einheitlichen Schema bewertet. Damit konnten diese sektoralen Daten zu einer fachübergreifenden Bewertung und Interpretation zusammengeführt werden. Wichtige Ergebnisse sind: - Bewertung der Brachen aus der Sicht von Naturschutz und Biodiversität - Beschreibungen der Zusammenhänge zwischen Vorkommen von Arten, Standort und Maßnahmen - Leitlinien für die Anlage und Pflege von Stilllegungsflächen - Unterschiedliche, sich kleinräumig abwechselnde Pflegeeingriffe erhöhen die Biodiversität. - Pflegemaßnahmen sind auf Standortverhältnisse, ökologische Ausstattung des Umlandes und Größe der Stilllegungsflächen abzustimmen. - Zeitlich versetzte Nutzung in Teilbereichen ist einer großflächigen, einmaligen Nutzung auf der Gesamtfläche zu bevorzugen. - Regelmäßiges Monitoring und ein flexibler Einsatz von Maßnahmen erhindert unerwünschte Entwicklungen auf den Stilllegungsflächen. Diese Leitlinien werden ab sofort bei der Betreuung bestehender und bei der Anlage neuer Brachen verwendet. Die überraschende Artenvielfalt auf den untersuchten Flächen und das Vorkommen zahlreicher seltener und gefährdeter Arten belegen den bedeutenden Beitrag der ÖPUL-Maßnahme 'Neuanlegung von Landschaftselementen' zum Artenschutz und zur Erhöhung der Biodiversität in Agrarlandschaften. e-mail: daniel.bogner umweltbuero-klagenfurt.at www.umweltbuero-klagenfurt.at.
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