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Integration von ex-situ- und in-situ-Maßnahmen zur Erhaltung gefährdeter Blütenpflanzen in Deutschland - ein Modellvorhaben zur Umsetzung der Global Strategy for Plant Conservation (GSPC)

Das Projekt "Integration von ex-situ- und in-situ-Maßnahmen zur Erhaltung gefährdeter Blütenpflanzen in Deutschland - ein Modellvorhaben zur Umsetzung der Global Strategy for Plant Conservation (GSPC)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Berlin, Zentraleinrichtung Botanischer Garten und Botanisches Museum Berlin-Dahlem durchgeführt. Für eine langfristig erfolgreiche Strategie zur Erhaltung gefährdeter Pflanzenarten kommt es insbesondere auf eine gezielte Integration von ex-situ- und in-situ-Maßnahmen an, da nur so die innerartliche genetische Diversität und damit das evolutionäre Potential von Arten erhalten werden kann. Im Vorhaben sollen 10 gefährdete, einheimische Arten mit deutscher Verantwortlichkeit genetisch untersucht werden. Ausgewählt werden sollen einerseits Arten, die in Deutschland weiträumig verbreitet sind, so dass eine starke genetische Differenzierung zwischen den Naturräumen zu erwarten ist (z.B. Arnica montana oder Pulsatilla vulgaris), andererseits Arten spezifischer Lebensraumtypen (z.B. Niedermoore), deren Populationen stark zurückgegangen sind. Rasante Fortschritte in der Genomanalyse erlauben mittlerweile eine schnelle und kostengünstige Charakterisierung von Mikrosatelliten, so dass auch für eine größere Zahl von Pflanzenarten spezifische und gut reproduzierbare Marker generiert werden können, mit denen ein fundiertes Assessment der genetischen Diversität innerhalb von Arten erfolgen kann. Aufbauend auf den Ergebnissen der molekularen Untersuchungen sollen exemplarisch für die gewählten Arten dezentral organisierte Erhaltungskulturen in deutschen Botanischen Gärten aufgebaut bzw. bestehende Kulturen ergänzt werden. Ziel dabei ist, die genetische Vielfalt der natürlichen Populationen in den Erhaltungskulturen repräsentativ und nachhaltig zu bewahren. Dafür müssen, um unkontrollierte Kreuzungen zu vermeiden, verschiedene Populationen auf verschiedene Botanische Gärten verteilt werden. Weiterhin sollen exemplarisch Arten-Management-Szenarien entwickelt werden, die Handlungsoptionen für die Integration von ex-situ- und in-situ-Maßnahmen aufzeigen. Die Koordination dieser Aktivitäten soll Bestandteil des F+E-Vorhabens sein. Eine projektbezogene Öffentlichkeitsarbeit soll eng mit den übrigen Aktivitäten der Botanischen Gärten und anderen Programmen usw.

Teilvorhaben 2: Etablierung und Qualitätskontrolle des genetischen Monitoring-Systems für Arnica montana

Das Projekt "Teilvorhaben 2: Etablierung und Qualitätskontrolle des genetischen Monitoring-Systems für Arnica montana" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Marburg, Fachbereich Biologie, Professur Naturschutzbiologie durchgeführt. Ziele des Vorhabens: 1.) Etablierung eines hocheffizienten standardisierten Sets hochpolymorpher Marker, das geeignet ist für den Einsatz in verschiedenen Laboratorien und für ein langfristiges genetisches Monitoring von A. montana Populationen. 2.) Die Charakterisierung und Standardisierung der Allele der verwendeten Mikrosatelliten, um einen Austausch von Ergebnissen mit anderen Forschungsgruppen sowie bei langfristigem Einsatz und etwaigem Gerätewechsel die Ergebnisse zusammenführen zu können. 3.) Die Etablierung sog. PCR-Multiplexe, die eine schnelle und kostengünstige Genotypisierung an hohen Probenzahlen ermöglichen. 4.) Der Aufbau eines Verfahrens zur Qualitätskontrolle und eine Etablierung von Fehlerraten bei der Genotypisierung. Zu Beginn des Projekts erfolgt eine Optimierung des Analyseverfahrens, indem sogenannte PCR-Multiplexe etabliert werden, die auch eine Voraussetzung für die populationsgenetischen Untersuchungen des Projektpartners Geisenheim darstellen. Als nächstes wird die allelische Variation der verwendeten Marker molekular charakterisiert und auf dieser Basis ein Satz Standardproben ausgewählt, um Ergebnisse zwischen Laboratorien vergleichbar zu machen. Im Projektverlauf wird die Qualität der genetischen Untersuchungen auf dieser Basis kontrolliert.

E+E-Vorhaben: 'Vergrößerung und Verbindung montaner Grünlandbiotope im Agrarbereich (Osterzgebirge)', wissenschaftliche Begleitung Phase II

Das Projekt "E+E-Vorhaben: 'Vergrößerung und Verbindung montaner Grünlandbiotope im Agrarbereich (Osterzgebirge)', wissenschaftliche Begleitung Phase II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesverein Sächsischer Heimatschutz e.V. durchgeführt. Berg- und Feuchtwiesen der Mittelgebirge stellen aus Naturschutzsicht sehr wertvolle Lebensräume dar, die zahlreiche seltene Pflanzen- und Tierarten beherbergen. Die schutzwürdigen Biotoptypen der (sub-)montanen Berg- und Feuchtwiesen sind jedoch einerseits durch Intensivierung, andererseits durch Aufgabe der ursprünglich extensiven Nutzung und infolgedessen eintretende Verbuschung bzw. Bewaldung zunehmend gefährdet. Ziel des Vorhabens ist es, Maßnahmen der Regeneration, der nachhaltigen naturschutzgerechten Nutzung und -pflege sowie der Verbindung montaner Grünlandbiotope im Sinne eines regionalen Biotopverbundes beispielhaft zu erproben und die botanisch bedeutsamen Vegetationskomplexe artenreicher montaner Gründlandgesellschaften aus Bergwiesen, Borstgrasrasen, Feuchtwiesen und Niedermooren zu vergrößern und zu vernetzen. Aus den für dieses E+E-Vorhaben definierten Zielen werden für die wissenschaftlichen Begleituntersuchungen Phase II (2013-2016) mit den Teilgebieten Vegetationskunde, populationsbiologische Untersuchungen sowie Untersuchungen zur Keimungs- und Etablierungsökologie folgende Teilziele abgeleitet: 1. Überprüfung der langfristigen Effektivität von praxisnahen Regenerationsmaßnahmen zur Vergrößerung, Wiederherstellung und Verbindung naturschutzfachlich wertvoller, artenreicher (sub-)montaner Grünländer auf ehemaligen Intensivgrünlandstandorten im Osterzgebirge (Oelsen) als Modellregion silikatischer Mittelgebirge. 2. Überprüfung der Effektivität von biotopgestaltenden Maßnahmen in Kombination mit speziellen Artenhilfsmaßnahmen (Diasporeneinsaat, ex-situ Vermehrung und in-situ Pflanzung von Individuen) zur Etablierung langfristig überlebensfähiger Populationen von Zielarten (u.a. Arnica montana, Gentianella lutescens, Dianthus seguieri, Orchis mascula) der gebietstypischen, naturschutzfachlich wertvollen (sub-)montanen Grünländer. 3. Überprüfung der Effektivität von Maßnahmen zur Bekämpfung invasiver Neophyten am Beispiel der Lupine (Lupinus polyphyllus).Letztendlich soll ein ökonomisch tragfähiges, auf andere Regionen übertragbares Handlungsmodell zur Entwicklung naturschutzfachlich hochwertiger Offenlandschaften silikatischer Mittelgebirgsräume erarbeitet werden.

Teilvorhaben 3: Von forschungsbasierter Identifikation der Rückgangsursachen über Umsetzung populationsstützender Maßnahmen bis zu eigenverantwortlicher lokaler HabitaTeilprojekt flege

Das Projekt "Teilvorhaben 3: Von forschungsbasierter Identifikation der Rückgangsursachen über Umsetzung populationsstützender Maßnahmen bis zu eigenverantwortlicher lokaler HabitaTeilprojekt flege" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule Geisenheim University, Zentrum für Angewandte Biologie, Institut für Botanik durchgeführt. Die Ziele des Teilprojektes sind die Erforschung der relevanten populationsgenetischen und ökologischen Prozesse, die zu den starken Bestandseinbrüchen und zum Erlöschen zahlreicher Tieflagen-Bestände der deutschen Verantwortungsart Arnica montana geführt haben sowie die Identifizierung Habitat-verbessernder und populationsstützender Maßnahmen zur Regeneration der Arnica-Bestände. Ferner sollen ökologischen Indikatoren der Habitat-Qualität sowie demografische/populationsökologische Indikatoren der Überlebensfähigkeit von Arnica-Beständen identifiziert werden. Daraus werden ableitbare Handlungsempfehlungen für die kurzfristige Stützung und langfristige Regeneration der deutschen Tieflagen-Bestände von Arnica montana abgeleitet. Populationsgenetische und ökologische Untersuchungen dienen der Ermittlung der Gefährdungsursachen von Arnica montana. Ein Nutzungsexperiment mit unterschiedlichen Behandlungen (Nutzungstyp, Nutzungsintensität und Oberbodenbehandlungen betreffend) wird Aufschluss darüber geben, welche Pflegeoptionen es für die Regeneration von Arnica-Beständen gibt. Kreuzungsexperimente innerhalb von Beständen sowie zwischen Beständen unterschiedlicher Größe und Entfernung zueinander dienen der Identifizierung geeigneter Spenderpopulationen sowie geeigneter Ex-situ-Maßnahmen für die Stützung von kleinen, vor dem Erlöschen stehenden Beständen.

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