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Herkunftsversuche

In Herkunftsversuchen soll die phänotypische und genetische Variation heimischer und fremdländischer Baumarten ermittelt werden. Gleichzeitig erfolgt eine Prüfung auf waldbauliche Eignung unter südwestdeutschen Standortverhältnissen.

Bestandserfassung für den Naturschutz

Im Laufe des Jahres werden vom Niedersächsischen Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN) oder durch ihn Beauftragte landesweit bestimmte Arten und Biotope erfasst. Zu diesem Zweck ist es erforderlich, dass Grundstücke, auf denen diese Arten und Biotope vorkommen, betreten werden. Die Untersuchungen dienen der Kartierung bzw. Dokumentation der heimischen Arten und Biotope, die u. a. zur Erfüllung gesetzlicher Überwachungs- und Berichtspflichten gegenüber der EU aufgrund der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (FFH) erforderlich ist. Die Übersicht beinhaltet die Untersuchungsflächen und die Jahreszahl mit dem vermutlichen Abschluss der Erfassung. Nutzungsbeschränkung: Weiterführende Informationen im Zusammenhang mit den Geometrien auf der Internetseite des NLWKN: https://www.nlwkn.niedersachsen.de/grundstuecksbetretung-naturschutz/ankuendigung-betreten-von-grundstuecken-dem-naturschutz-zuliebe-123331.html

Ökologische Durchgängigkeit, Wanderkorridore einheimischer Fischarten in stauregulierten Bundeswasserstraßen

Nach derzeitigem Kenntnisstand nutzen wandernde Fischarten die Strömung eines Fließgewässers zur Orientierung. Sie schwimmen gegen die Strömung gerichtet flussaufwärts. Dabei verbrauchen sie Energie. Der Energieverbrauch steigt mit der stärke der Gegenströmung, die der Fisch im Querprofil des Flusses wählt. Es gibt Hinweise, dass der Wanderweg im Querschnitt eines Gewässers dabei nicht zufällig gewählt ist, sondern einen Wanderkorridor gewählt wird, in dem die Strömung zur Orientierung ausreicht aber möglichst geringe Energiekosten verursacht. Im Projekt soll untersucht werden, ob sich solch ein Wanderkorridor belegen und anhand welcher abiotischer Faktoren er sich beschreiben lässt. Dabei werden neben der Strömungsgeschwindigkeit und -richtung auch weitere Faktoren untersucht. Ziel des Projektes ist es, Wanderkorridore für unterschiedliche Arten modellhaft zu beschreiben und Schlüsselfaktoren für eine räumliche und zeitliche Abgrenzung von Wanderkorridoren zu ermitteln.

Fische wandern im Modell

Seit Jahrhunderten werden Stauanlagen zur Energieerzeugung, zur Schiffbarmachung von Flüssen, zur Verbesserung des Schutzes vor Hochwasser und zum Zweck der Speicherung von Trink- und Betriebswasser errichtet. Dies führte im Zusammenspiel mit der Zerstörung von Laichgewässern sowie Überfischung und Wasserverschmutzung zu einem dramatischen Rückgang der Fischbestände. Bei der Errichtung der meisten Stauanlagen an den Bundeswasserstraßen Main, Neckar und Mosel wurden Fischtreppen angelegt, um eine Wanderung flussaufwärts zu ermöglichen. Diese waren jedoch oftmals zu steil, zu klein oder zu weit von natürlichen Wanderrouten entfernt und wurden zudem nicht ausreichend gewartet, um einen bestandserhaltenden Fischaufstieg zu gewährleisten. Die Entwicklungen des internationalen und nationalen Umweltrechts, die einem breiten gesellschaftlichen Bewusstseinswandel Rechnung trugen, führten ab den 1970er-Jahren sukzessive zu einer Verbesserung der Wasserqualität. Ein umweltpolitischer Meilenstein war die Verabschiedung der Europäischen Wasserrahmenrichtlinie (WRRL) durch das Europäische Parlament im Jahr 2000. Diese fordert die EU-Mitgliedstaaten auf, Maßnahmen zur Verbesserung der ökologischen Bedingungen in heimischen Fließgewässern zu ergreifen. Ziel ist es, einen 'guten ökologischen Zustand' oder bei erheblich veränderten Gewässern ein sogenanntes 'gutes ökologisches Potenzial' zu erreichen. Um die Ziele der WRRL in Bezug auf die ökologische Durchgängigkeit zu erfüllen, muss die Durchgängigkeit an den Bundeswasserstraßen an ca. 250 Stauanlagen sichergestellt werden. Dies erfordert in den meisten Fällen den Bau einer neuen Fischaufstiegsanlage. Deren Funktionsfähigkeit und Effizienz soll für mehr als 60 heimische Fischarten gewährleistet werden, obwohl sich Eigenschaften wie Leistungsfähigkeit, Migrationsverhalten und Schwarmverhalten von Art zu Art stark unterscheiden können. Feldstudien zur Gewinnung der notwendigen Daten werden durch die natürliche Variabilität der Fischbestände und weiterer variabler Einflussgrößen erschwert. Laboruntersuchungen sind in ihren Dimensionen begrenzt und werden durch die künstliche Umgebung beeinflusst. Eine alternative Möglichkeit für die Bewertung der Effizienz von Fischtreppen sind numerische Simulationsmethoden für die Hydraulik und das Verhalten von Fischen. Sie zielen auf eine quantitative Bewertung von baulichen Alternativen ab, wie sie in der Planungspraxis häufig benötigt wird. 2015 wurde in der BAW in enger Kooperation mit der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) ein Forschungsprojekt begonnen, um einen neuen Ansatz auf der Basis individuenbasierter Modellierung zu entwickeln.

Neobiota

Fremdländische Pflanzen können heimische Arten verdrängen, sie können für Phytophage (zunächst) Toträume darstellen, oder sie werden mit heimischen Pflanzen 'verwechselt', oder Pflanzenfresser passen sich an die neuen Elemente an, was im Einzelfall mehr oder weniger kompliziert sein kann bzw. lange dauert. Über die Auswirkungen ge­bietsfremder Pflanzen auf heimische Pflan­zen­gesell­schaften weiß man schon vergleichsweise viel, ihre Bedeutung für Tiere ist jedoch kaum untersucht.

Douglasie in Mitteleuropa und Südamerika: Ein kontinentübergreifende Lösung für eine integrative Waldbewirtschaftung oder eine mögliche Bedrohung heimischer Lebensgemeinschaften?

Um die Bereitstellung verschiedener Ökosystemdienstleistungen aufrechtzuerhalten, müssen Wälder an mögliche zukünftige Umweltbedingungen angepasst werden. Eine Anpassungsstrategie ist die Förderung nicht heimischer Baumarten, die vermutlich besser an die neuen klimatischen Bedingungen adaptiert sind. Der Anbau nichtheimischer Baumarten wird jedoch kritisch gesehen und kontrovers diskutiert, da sich die Dynamik von Waldökosystemen durch eine nichtheimische Art verändern kann. Eine Baumart, die aufgrund ihrer guten Wuchsleistung in vielen Teilen der Welt eingeführt wurde, ist die in Nordamerika beheimatete Douglasie (Pseudotsuga menziesii). Auch wenn sie oft in Reinbeständen angebaut wird, gibt es sowohl in Mitteleuropa (mit Fagus sylvatica) als auch in Südamerika (mit Nothofagus spec.) Erfahrungen mit dem Anbau von Douglasie in Mischung mit einheimischen Baumarten. Die ähnlichen Voraussetzungen in Mitteleuropa und Chile ermöglichen die Untersuchung allgemeiner Hypothesen zu Mischungseffekten zwischen einheimischen und nichtheimischen Baumarten. Darüber hinaus bietet ein solcher kontinentübergreifender Ansatz die Möglichkeit, die wichtigsten Invasionsmuster in unterschiedlichen Umweltbedingungen zu untersuchen - ein wichtiges Thema im Hinblick auf die Etablierung nichtheimischer Baumarten. Die drei Hauptziele dieses Projekts sind (1) die Analyse und Gegenüberstellung des invasiven Potenzials der Douglasie in Chile und Mitteleuropa, um die treibenden Kräfte und Hindernisse für die Etablierung dieser Art zu ermitteln, (2) die Gegenüberstellung und der Vergleich der Pflanzenartenvielfalt und ihrer Eigenschaften in Misch- und Reinbeständen aus einheimischen Laubbäumen und Douglasie in verschiedenen Ländern, um allgemeingültige Muster oder lokale Abhängigkeiten zu erkennen, und (3) eine Untersuchung der Mischungseffekte von Douglasie mit einheimischen Laubbaumarten auf die komplexe Beziehung zwischen Waldstruktur, Baum- und Bestandswachstum. Wir haben bereits ein Netz von Untersuchungsstandorten in Mitteleuropa (8 Standorte in Deutschland und 8 Standorte in der Schweiz) und Chile (9 Standorte) in Regionen mit Douglasien und einheimischen Laubbaumarten eingerichtet. Wir beantragen ein Projekt, das aus zwei Teilprojekten besteht, in denen die Auswirkungen der Douglasie in Rein- und Mischbeständen auf Bestands- und Landschaftsebene untersucht werden, wobei der Schwerpunkt auf der Invasivität (Teilprojekt 1), den Bestandsstrukturen (Teilprojekt 2) und den Auswirkungen der Douglasie auf die biologische Vielfalt und die Merkmalszusammensetzung (Teilprojekt 1) liegt. Die Teilprojekte sind eng miteinander verknüpft, indem kontinentübergreifend der Einfluss der Waldstruktur in Rein- und Mischbeständen auf die biologische Vielfalt untersucht wird. Durch ein besseres Verständnis der Mischungseffekte zwischen nichtheimischen und heimischen Arten auf verschiedene Waldfunktionen wird dieses Projekt zur Entwicklung eines anpassungsfähigen Waldmanagements beitragen.

Integrierte sozial-ökologische Netzwerkanalyse für die transdisziplinäre Entwicklung von Indikatoren und Handlungsempfehlungen zur Reduktion anthropogener Stressoren, Vorhaben: Impacts gebietsfremder Arten auf Smart Farms

Ökologie und Verhaltensbiologie einheimischer Tagfalter

Tagfalter gehören zu den Insekten, deren Lebensweise am besten verstanden ist. Dennoch gibt es erhebliche Wissensdefizite, vor allem im Hinblick auf aut- und populationsökologische Kenngrößen vieler Arten. Diese Defizite sind ein großes Hindernis für wissenschaftlich fundierte Naturschutzmaßnahmen ebenso wie für vergleichende Grundlagenforschung in der Verhaltensökologie und Evolutionsbiologie. Wir erarbeiten in kombinierten Feld- und Laborstudien grundlegende Daten zur Lebensweise ausgewählter Tagschmetterlinge, wobei der Schwerpunkt auf dem Reproduktionsverhalten und den Ressourcenansprüchen der verschiedenen Lebenszyklusstadien liegt. Von besonderem Interesse sind bei diesen Studien bestandsgefährdete Arten sowie Zwillingsartenpaare, bei denen die Frage der ökologischen Differenzierung meist noch ungeklärt ist.

Adaptive Radiation und Standortökologie indigener Gattungen auf den Kanarischen Inseln

Ausgehend von tertiären und eingewanderten Urformen ist die Entstehung der Arten auf den Kanarischen Inseln durch adaptive Radiation und Vikarianz erfolgt. Wie sich diese entwicklungsgeschichtlichen Prozesse abspielten, lässt sich aus den bisher erbrachten Ergebnissen nur in Einzelfällen (Aeonium) ableiten. Anhand standortökologischer Parameter anderer endemischer Sippen wollen wir weitere Anhaltspunkte über die Artentstehung gewinnen und gleichzeitig die chorologischen Beziehungen der Kanarenflora zu anderen Gebieten - deutlicher als bisher erfolgt - herausarbeiten.

Neophyten-Monitoring.org - Ein offenes Internet-Portal zur Kartierung von Neophyten (gebietsfremde Pflanzenarten)

Das Portal Neophyten-Monitoring wurde ins Leben gerufen, um Standorte und die weitere Verbreitung gebietsfremder Pflanzen, die sich gegenüber heimischen Arten invasiv verhalten, fortlaufend zu beobachten. Besonders das erstmalige Auftreten an einem Standort und die Geschwindigkeit der Ausbreitung in den Folgejahren sollen beobachtet und web-basiert kartiert werden. Mancherorts wird versucht diese Neophyten zum Erhalt des Landschaftsbildes, aus Gewässerschutzgründen oder zur Vermeidung gesundheitlicher Gefahren für den Menschen dauerhaft zu entfernen. Hierzu kann das Portal beitragen, indem neue Standorte für jedermann sichtbar werden, aber auch, indem die Entwicklung bekämpfter Standorte in den nachfolgenden Wachstumsperioden dokumentiert wird. Die Erfassung der Daten erfolgt ausschließlich durch ehrenamtliche und freiwillige Mitwirkende, die nach einer Registrierung ohne technische Vorkenntnisse Pflanzenstandorte über den Webbrowser eingeben. Nach dem Wiki-Prinzip sollen richtige Einträge bestätigt, irrtümlich vorgenommene Eingaben hingegen aufgedeckt und korrigiert oder aktualisiert werden. Das Ziel ist, genügend naturinteressierte Menschen hierfür zu gewinnen: Dann wird eine flächendeckende Beobachtung der Entwicklung der Neophyten in Deutschland möglich, hochinteressant für die Wissenschaft und auch praktisch überaus nützlich, um regionalen Handlungsbedarf zu erkennen. In einer ersten Phase können vier (von unzähligen anderen) Neophytenarten bearbeitet werden.

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