Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Die Zwergbinsengesellschaften der Klassen Littorelletea und Isoëto-Nanojuncetea gehören zum prioritären Lebensraumtyp '3130 Oligo- bis mesotrophe Stillgewässer' der FFH-Richtlinie. Die Schlammbodenfluren der Isoëto-Nanojuncetea, insbesondere des Verbands Elatino-Eleocharition ovatae entwickeln sich auf trockengefallenen Böden von Teichen oder Talsperren und vollziehen ihren Lebenszyklus von der Keimung auf dem trockenfallenden Substrat bis zur Fruchtreife in wenigen Wochen. Viele der Kennarten wie Carex bohemica, die Arten der Gattung Elatine oder Eleocharis ovata gehören zu den bundesweit gefährdeten Arten. Eine Rückgangsursache liegt in der immer seltener zu findenden Teichbewirtschaftung mit spätsommerlichem Ablassen. Die Teiche befinden sich aus ornithologischen Gründen (permanente Überstauung für den Fischadler), aber auch durch die Fischereinutzung und den Tourismus in einem Spannungsfeld. Das Abfischen der Teiche findet heute so spät statt (oft erst im Oktober, vgl. Fischer & Killmann 2014), dass es aufgrund der niedrigen Temperaturen nicht mehr zur Keimung und damit zur Entwicklung der Schlammbodenfluren kommt. Ziel des Projekts ist daher die Untersuchung der Boden-Samenbank in den Teichböden, um die potenzielle Zusammensetzung der gefährdeten Pflanzengesellschaften zu erfassen. Neben einem Monitoring von Zielarten sollen Maßnahmen zur Regeneration der Schlammbodenfluren entwickelt werden.
Unter Berücksichtigung aktueller Klimaprojektionen sind zukünftig deutliche Veränderungen der Niederschlagsmuster in Mitteleuropa zu erwarten. Bisher gibt es keine umfassenden Studien zur Auswirkung des Klimawandels auf den Wald-Unterwuchs, obwohl dieser eine wichtige Rolle bei der natürlichen Verjüngung und Sukzession von Wäldern spielt. In diesem Projekt werden in verschiedenen Waldflächen der DFG-Biodiversitätsexploratorien Dachkonstruktionen errichtet, um biogeochemische und hydropedologische Prozesse in Reaktion auf reduzierte Niederschläge sowie deren Interaktion mit dem Waldnutzungstyp, der Diversität des Wald-Unterwuchs und der Bodenbiota beobachten zu können. Es werden klimatische Einflüsse sowie Effekte der Bodenstruktur und bodenhydrologische Funktionen auf den Wasser- und Kohlenstoffhaushalt von Pflanzen-Spezies und -Lebensgemeinschaften entlang eines Landnutzungs- und Biodiversitätsgradienten untersucht. Berücksichtigt werden auch direkte Effekte von Trockenheit und Pflanzendiversität auf Struktur und Funktionen mikrobieller Lebensgemeinschaften sowie die biotische Rückkopplung auf Bodenstruktur und hydrologische Bodenfunktionen. Die drei Arbeitsgruppen untersuchen Trockenheitsreaktionen und Vegetationsänderungen auf der Ebene von Pflanzenindividuen und -gemeinschaften der Krautschicht (AG Bruelheide, Uni Halle), Trockenheitseffekte auf die Bodenstruktur (AG Weiler, Uni Freiburg) und Interaktionen zwischen Pflanzenfunktionen und Struktur mikrobieller Lebensgemeinschaften mit den bodenhydrologischen Eigenschaften und Funktionen (AG Gessler, ZALF Müncheberg).
Leading Questions: Is the microbial diversity of our soils influenced by actual heavy metal pollution? What is the distribution of the microbial diversity with respect to heavy metal pollution and with respect to different soil types (climates)? How are microbial community structure and resilience of the soil microbial community related? How does the adaptation to heavy metal load change the microbial community structure; and is the consequence of this change a modification in the ability of this community to respond to natural disturbances? How are the above interdependencies related to environmental variability (seasons)? Abstract: This project addresses two yet unresolved problems which affect our understanding of soil ecology and our capability to formulate ecological soil quality standards: 1. How diverse are the soil microorganisms in our soils and how is their diversity related to the soil properties and the known and broadly confirmed heavy metal pollution? 2. How are the complexity and the stability, in the meaning of the resilience, of a given soil community related? To clarify these questions we developed methods which are based on the analysis of the phospholipid fatty acids (=PLFA) extracted from the living soil organisms. Our first results showed that our methods allows to compare biodiversity and soil resilience of a large variety of soil samples and to classify microbial soil communities. Complementary information: The proposed study involves a two-step objective. The first objective is to assess the microbial diversity and community structure as a function of different soil types (from 30 localities in Switzerland, including lowlands and mountainous regions), climatic conditions and different levels of heavy metal loads (natural background levels, pollution sites). As the second objective, a subset of the assessed soils will be tested for their resilience towards a glucose pulse (a sudden increase of an easily degradable biotic substance occurring naturally in soil habitats during spring and autumn). This allows for the experimental investigation of the theoretical interdependence of this one aspect of stability along with complexity. To our knowledge such studies still do not exist, although they may be very important in judging the fate of our soil systems and ecosystems in general.
Verifizierung der bestehenden vegetationsökologischen Indikatorsysteme auf Basis vorliegender Daten, insbesondere der vegetations- und bodenkundlichen Daten der zweiten Bodenzustandserhebung (BZE 2)
In der Fachgruppe 4 'Bodenfunktionen und -belastungen' des Bundesverbands Boden e.V. wurde ein Fachausschuss initiiert mit der Aufgabe, ein Verfahren zu entwickeln, mit dem die Teilfunktion des Bodens als Lebensgrundlage und Lebensraum von Bodenorganismen in flächendeckende Planungen eingebracht werden kann. Dieses soll dazu beitragen, die Vielfalt der Lebensräume und damit die Artenvielfalt von Bodenorganismen zu erhalten, indem Flächen ausgewiesen werden, die aus bodenbiologischer Sicht nicht versiegelt bzw. deren Standorteigenschaften (z.B. der Wasserhaushalt) nicht verändert werden dürfen. Das Verfahren soll es ermöglichen, die flächenhafte Verbreitung und die Vernetzung unterschiedlicher Lebensraumtypen kartographisch darzustellen und diese Informationen in den Abwägungsprozess von Planungen einzubeziehen. Es soll in verschiedensten Planungsprozessen auf mittlerer und großer Maßstabsebene einsetzbar sein. Ziel des Vorhabens ist es, die Ergebnisse der Fachausschuss-Arbeit in Form einer anwendungsorientierten Beschreibung der entwickelten Methode zu dokumentieren.
Der Wasserhaushalt gemischter, forst- und landwirtschaftlich genutzter Einzugsgebiete und Landschaften wird entscheidend gepraegt durch die Interaktionen zwischen den Kompartimenten Boden, Vegetation und Atmosphaere im Raum. Dem pflanzenverfuegbaren Stickstoff im Boden kommt hierbei sowohl unter produktionstechnischen Gesichtspunkten als auch im Hinblick auf potentielle Umweltbelastungen eine besondere Stellung zu. In dem Vorhaben soll zunaechst die Frage geklaert werden, welcher Grad an Komplexitaet fuer die Modellierung des Wasser- und Stickstoffhaushalts von Boeden auf Landschaftsebene erforderlich ist. Diese Analysen werden durchgefuehrt auf der Basis des, bezueglich der Stickstoffdynamik komplexen, deterministischen Gebietsmodells DYNAMIT unter Einbeziehung des auf Waldstandorte zugeschnittenen Stickstoffhaushaltsmodells SIMFONI. Hauptziel dieser Untersuchungen ist die Optimierung der Modellkomplexitaet im Hinblick auf die Anwendbarkeit in Landschaften und die Ableitung vereinfachter, effektiver Modell. Auf deren Basis sollen schliesslich Modellrechnungen zum Einfluss von Landnutzungsaenderungen auf den Wasser- und Stickstoffhaushalt von Landschaften fuer das obere Egereinzugsgebiet durchgefuehrt werden. Zwischenbericht 1999: Bei der Modellierung von Stofffluessen auf Landschaftsebene tritt das Problem ungenauer und nur punktuell vorhandener Modelleingangsparameter mehr und mehr in den Vordergrund. In den letzten Jahren kamen verschiedene Verfahren zur Beherrschung unpraeziser Eingangsdaten zur Anwendung, darunter auch die Fuzzy-Set-Teorie, die mit unscharfen Eingabeparametern arbeitet und auch die Verwendung 'weicher Daten', wie Expertenaussagen in Interviews, ermoeglicht. Fuer das 32 km2 grosse Einzugsgebiet 'Obere Eger' wird ein Stickstoffbilanzmodell mit raeumlich verteilten Parametern erstellt. Schwerpunkte hierbei sind zum einen die Berechnung der Ergebnisgenauigkeit und -verlaesslichkeit mit Hilfe der Fuzzy-Set-Theorie, zum anderen die Datengewinnung und -bereitstellung mit Hilfe von GIS (Geographische Informationssysteme). Mit den GIS-Daten wird der Einfluss von Landnutzungsaenderungen auf die Nitratbelastung des Sickerwassers berechnet. Hierbei werden nicht unrealistische Extremsituationen, wie komplettes Aufforsten, betrachtet, sondern realistische Szenarien, wie sie sich beispielsweise schon durch geringfuegige Aenderungen in den Foerdermodalitaeten des bayrischen Kulturlandschaftsprogramms (KULAP) ergeben. Beispielrechnungen mit einem Programm des Bayrischen Landesamts fuer Wasserwirtschaft (Attenberger, 1996) zeigen die Anwendbarkeit der Fuzzy-Set-Theorie fuer empirische Stickstoffmodelle.
Boden ist eine limitierte, ökologisch und ökonomisch wertvolle, nicht erneuerbare Ressource. Zusammen mit Wasser und Luft stellt der Boden die zentrale Grundlage für das Leben dar. Boden erfüllt im Kreislauf der Natur eine Reihe essentieller Funktionen und leistet einen wesentlichen Beitrag an der Erbringung von vielen Ökosystemleistungen und damit an das menschliche Wohlergehen. Die Nutzungsansprüche an den Boden sind deshalb auch sehr heterogen und betreffen verschiedenste Bereiche: Der Landwirtschaft dient der Boden als Produktionsgrundlage; für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung und die Erhaltung der Biodiversität ist ein gesunder Boden ebenfalls Voraussetzung. Der Boden als Kohlenstoffspeicher, Wasserfilter und Wasserspeicher spielt eine wichtige Rolle für Klima, Hydrologie und Naturgefahrenprävention. Das Bundesamt für Umwelt BAFU hat bis Ende 2015 den Entwurf einer Bodenstrategie Schweiz zuhanden des Generalsekretariat des Eidg. Departement für Umwelt, Verkehr, Energie und Kommunikation UVEK erarbeitet, bei der die Vision im Zentrum steht, die Funktionen des Bodens langfristig zu erhalten, damit auch zukünftige Generationen die limitierte, nicht erneuerbare Ressource Boden für ihre Bedürfnisse nutzen können. Die Ziele und strategischen Stossrichtungen der Bodenstrategie wurden mit den betroffenen Bundesämtern abgestimmt, aber noch nicht mit den Kantonen und weiteren interessierten Kreisen bereinigt. Diese Abstimmung ist für eine nationale Strategie aber unverzichtbar und soll in der 3. Phase der Bodenstrategie an die Hand genommen werden. Projektziele: Bereinigung der in Phase 2 der Bodenstrategie (8T20/13.0093.PJ) erarbeiteten Ziele und Stossrichtungen mit den Kantonen und weiteren interessierten Kreisen. Anschliessend soll die Strategie vom Bundesrat verabschiedet werden.
Das inter- und transdisziplinäre Verbundvorhaben setzt sich zur Aufgabe, Ressourceneffizienz, Klimaschutz und Flächeninwertsetzung in Modellregionen in der Bundesrepublik Deutschland umzusetzen und zu vereinen, die starken regionalen, wirtschaftlichen, demographischen und klimatischen Veränderungsprozessen unterworfenen sind. Das Verbundprojekt wird Lösungswege und Perspektiven u.a. in strukturschwachen Regionen für die Entschärfung der Flächenverknappung durch Ertragssteigerung bzw. durch ökonomische und ökologische Aufwertung und Wiederaufnahme von Brachflächen in landwirtschaftliche Produktionszyklen aufzeigen. Grundlage des Verbundvorhabens ist die Umsetzung der Null-Emissions-Strategie durch ein regionales Stoff- und Energiestrommanagement (ESSM) und die Anwendung der Terra-Preta-Technologie zur Herstellung anthropogener Schwarzerden als eine innovative Systemkomponente. Die anthropogen erzeugte Schwarzerde besitzt eine außerordentliche Produktivität und Funktionalität sowie eine ungleich längere nachhaltige Wirkung auf Böden gegenüber anderen Bodenverbesserungsmitteln. Die AG Organische Umweltgeochemie übernimmt die Projektkoordination und bearbeitet gleichzeitig das Regionalprojekt 1: Wiederherstellung der Bodenqualität auf militärischen Konversionsflächen unter besonderer Berücksichtigung der Nutzung von Bodenverbesserungs mitteln auf der Basis von Terra Preta und Verbundkoordination.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 60 |
| Land | 7 |
| Wissenschaft | 24 |
| Zivilgesellschaft | 5 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 60 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 60 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 55 |
| Englisch | 12 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Dokument | 1 |
| Keine | 47 |
| Webseite | 12 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 57 |
| Lebewesen und Lebensräume | 58 |
| Luft | 34 |
| Mensch und Umwelt | 60 |
| Wasser | 37 |
| Weitere | 60 |