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Ecosystem Engineering: Sediment entrainment and flocculation mediated by microbial produced extracellular polymeric substances (EPS)

Sediment erosion and transport is critical to the ecological and commercial health of aquatic habitats from watershed to sea. There is now a consensus that microorganisms inhabiting the system mediate the erosive response of natural sediments ('ecosystem engineers') along with physicochemical properties. The biological mechanism is through secretion of a microbial organic glue (EPS: extracellular polymeric substances) that enhances binding forces between sediment grains to impact sediment stability and post-entrainment flocculation. The proposed work will elucidate the functional capability of heterotrophic bacteria, cyanobacteria and eukaryotic microalgae for mediating freshwater sediments to influence sediment erosion and transport. The potential and relevance of natural biofilms to provide this important 'ecosystem service' will be investigated for different niches in a freshwater habitat. Thereby, variations of the EPS 'quality' and 'quantity' to influence cohesion within sediments and flocs will be related to shifts in biofilm composition, sediment characteristics (e.g. organic background) and varying abiotic conditions (e.g. light, hydrodynamic regime) in the water body. Thus, the proposed interdisciplinary work will contribute to a conceptual understanding of microbial sediment engineering that represents an important ecosystem function in freshwater habitats. The research has wide implications for the water framework directive and sediment management strategies.

Vernetzte Vielfalt an der Schatzküste - Vorpommersche Boddenlandschaft und Rostocker Heide (Hotspot 29)

ATKIS Basis-DLM (Präsentationsdienst)

Das ATKIS Basis-DLM bildet die topographischen Objekte einer Landschaft in Form von Vektordaten und unterschiedlichen Attributwerten ab. Die vorliegende Präsentation dient der Veranschaulichung der Strukturen dieses komplexen Datenmodells.

Gebietskulisse Mindestschutz von Feuchtgebieten und Mooren im Saarland

GLÖZ 2 Kulisse Die Gebietskulisse zum „Mindestschutz von Feuchtgebieten und Mooren“ gemäß § 11 Abs. 1 der GAP-Konditionalitäten-Verordnung (GAPKondV) umfasst Böden nach § 11 Abs. 3 Nr. 1 GAPKondV, die jeweils eine zusammenhängende Fläche von mindestens 1.000 m2 aufweisen. Bei der Erstellung der Gebietskulisse wurden Böden zugrunde gelegt, die den vom Bund festgelegten Klassenzeichen der Bodenschätzung nach dem Bodenschätzungsgesetz entsprechen.

Pilotprojekt Wasserrückhaltemanagement in der Region Celle - Erprobung kooperativer Ansätze der Wasserrückhaltung zur Stärkung des Landschaftswasserhaushalts im Klimawandel am Beispiel der Region Celle

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Seit 2018 haben sich in der Region Celle die Auswirkungen des Klimawandels auf die Grundwasserneubildung und Grundwasserstände deutlich gezeigt. Grundwasserabhängige Biotope (Fließgewässer und Landökosysteme) sind in eine extreme Stresssituation geraten. Damit hat sich die Konkurrenzsituation mit Grundwassernutzern und hier insbesondere auch mit der Feldberegnung zugespitzt. Um diese Konkurrenzsituation zu entschärfen, wollen die Flächennutzer und Bewirtschafter in diesem Projekt gestalterisch behutsam im Sinne eines nachhaltigen Managements eingreifen. Immer dort, wo es konfliktfrei möglich ist, soll das anfallende Oberflächenwasser vor Ort zurückgehalten und möglichst dem Grundwasser zugeführt werden. Durch die Rückhaltung von Wasser in sommertrockenen Gräben soll der Oberflächenabfluss reduziert, die Grundwasserneubildung erhöht und der Grundwasserstand ausgeglichener werden. Zudem sollen die Phasen von Grundwasser-Tiefstständen verkürzt werden mit den sich daraus ergebenen positiven Effekten für Feuchtbiotope, Basisabfluss in Fließgewässern etc. sowie für weitere Grundwassernutzer. Damit wird einerseits der Landschaftswasserhaushalt gestützt und andererseits der für Grundwasserentnahmen verfügbare Vorrat erhöht. Durch das Pilotprojekt sollen die konkreten örtlichen Zusammenhänge der Wasserhaushaltskomponenten (Oberflächenabfluss, Grundwasserneubildung, Verdunstung) transparent gemacht und deutlich dargestellt werden. Es wird aufgezeigt, wie mit einfachen technischen Mitteln den Änderungen, die sich aus dem Klimawandel ergeben, entgegengesteuert werden kann. Geplant sind dafür eine Vielzahl von kleinen und kleinsten Maßnahmen in den örtlichen Grabensystemen. Diese verhältnismäßig kleinen Maßnahmen werden durch ein Monitoring (hydrogeologisch, hydrologisch, bodenkundlich, naturschutzfachlich) begleitet, in dem an jeder Maßnahme regelmäßig qualitativ deren Wirksamkeit - individuell an die jeweilige Situation angepasst - überprüft werden soll. An ausgewählten Maßnahmen finden zusätzlich Grundwasser- und Oberflächenwasserstandsmessungen statt, um die Effekte auch quantitativ einschätzen zu können. - Aus Betroffenen Beteiligte machen!?. Dieser Ansatz bedeutet, dass Landwirte ein Teil der vorgeschlagenen Lösungsstrategie für die Anpassung an die Auswirkungen des Klimawandels sind. Das Pilotprojekt soll Landwirten eine Möglichkeit geben, aktiv am Lösungsweg mit zu wirken. Vorgesehen ist es, an landwirtschaftlichen Entwässerungsgräben (Gräben 3. Ordnung, die in den letzten Jahren sommertrockenfallend waren) Staustufen zu installieren, um dadurch einen Wasser-rückhalt und weitergehend auch die Versickerung des Niederschlagswassers ins Grundwasser zu ermöglichen. Als technische Maßnahmen sind geplant: - temporäres Setzen und Betreiben von kleinen Stauanlagen (z. B. einfache Holzbohlenwehre) in Gräben ? i. d. R. in den Wintermonaten und abhängig von der Flächenbewirtschaftung auch darüber hinaus (bis zu ganzjährig) und ggf. Veränderung der Stauhöhe oder - Reduzieren der Unterhaltung (komplett oder in Teilen) in Gräben oder - Anheben von Grabensohlen oder - Rückbau (vollständig oder in Teilen) von Gräben.

Development of a modelling system for prediction and regulation of livestock waste pollution in the humid tropics

Introduction: In Malaysia, excessive nutrients from livestock waste management systems are currently released to the environment. Particularly, large amounts of manure from intensive pig production areas are being excreted daily and are not being fully utilised. Alternatively, the excess manure can be applied as an organic fertiliser source in neighbouring cropping systems on the small landholdings of the pig farms to improve soil fertility so that its nutrients will be available for crop uptake instead of being discharged into water streams. Thus, there is a need for better tools to analyse the present situation, to evaluate and monitor alternative livestock production systems and manure management scenarios, and to support farmers in the proper management of manure and fertiliser application. Such tools are essential to quantify, and assess nutrient fluxes, manure quality and content, manure storage and application rate to the land as well as its environmental effects. Several computer models of animal waste management systems to assist producers and authorities are now available. However, it is felt that more development is needed to adopt such models to the humid tropics and conditions of Malaysia and other developing countries in the region. Objectives: The aim is to develop a novel model to evaluate nutrient emission scenarios and the impact of livestock waste at the landscape or regional level in humid tropics. The study will link and improve existing models to evaluate emission of N to the atmosphere, and leaching of nutrients to groundwater and surface water. The simulation outputs of the models will be integrated with a GIS spatial analysis to model the distribution of nutrient emission, leaching and appropriate manure application on neighbouring crop lands and as an information and decision support tool for the relevant users.

Systematik, Oekologie und Verbreitung der Pflanzengesellschaften der Suempfe und Moore in Bayern

Pflanzengesellschaften von Suempfen und Mooren gehoeren zu den gefaehrdetsten schutzwuerdigen Lebensgemeinschaften in Bayern. Durch Erforschung ihrer Systematik, Oekologie und Verbreitung sollen Richtlinien fuer ihre Erhaltung und richtige Pflege erarbeitet werden.

Functions and Uses of Wetlands in Changing Savannah Environments

Land and water shortages are currently driving the use of wetland sites in East African savannah environments. Pastoralists, traditional subsistence farmers, and commercial farms increasingly compete for limited land and water resources. Transfers between wetlands and surrounding dryland savannahs are changing both on a material level and the social level. International interests interfere with the decision-making of local resource users and changes in wetland use are frequently linked to global processes. Ecosystem collapse phenomena and social conflicts increasingly centre on wetlands. The dynamics of the coupled biophysical and socio-cultural processes are seen to determine the resilience, collapse or eventually the reorganisation of agriculturally used wetlands. The interdisciplinary sub-project will describe wetland ecosystem changes under intensified use and establish threshold values for land use. In close collaboration with subprojects B1, B2 and C3 the diverse economic and social strategies of various resource users in the face of changing bio-geophysical conditions will be described, and the rapidly unfolding political ecology of initially two contrasting wetland systems in the East African savannah will be documented.

Dauerbeobachtung der Vegetationsentwicklung und Grundwasserqualitaet in geschuetzten Feuchtgebieten von Rheinland-Pfalz (Reg.-Bez. Trier)

Das Forschungsvorhaben soll dazu beitragen zu klaeren, welchen Veraenderungen die Vegetation von unter Schutz stehenden Feuchtgebieten langfristig unterliegt (ungelenkte Sukzession). Zur Klaerung moeglicher Ursachen werden die Nutzungsgeschichte, Daten der naechstgelegenen Klima- und Luftimmissionsstationen, die chemische Zusammensetzung regelmaessig entnommener Quell- und Grundwasserproben sowie die Naehrstoffvorraete im Boden ausgewertet. Die Vegetation wird in 3-5jaehrigen Abstaenden auf 2 x 2 m grossen Teilflaechen entlang von 50-100 m langen Beobachtungstransekten dokumentiert. Insgesamt werden 5 vermoorte Maare der Vulkaneifel, 5 waldfreie und 8 locker bewaldete Quellmoore des Hunsrueck und der Schneifel untersucht. Erste Ergebnisse zeigen den starken Einfluss von Klimaschwankungen, sekundaere Sukzessionsprozesse nach Nutzungsaufgabe sowie Wirkungen anthropogener Stoffeintraege (Versauerung, Eutrophierung).

Auswirkung spaeter Gruenlandnutzung zum Schutz von Tieren und Pflanzen auf Ertrag, Futterqualitaet und Pflanzenbestand

Im Rahmen des Feuchtwiesenschutz- und Mittelgebirgsprogramms werden zum Schutz von Tieren und Pflanzen Nutzungsauflagen festgesetzt. Die Auswirkungen dieser Nutzungsauflagen (geringere Duengung, spaetere Nutzung) auf Ertrag, Futterausnutzung, Futterqualitaet und nicht zuletzt auf die pflanzensoziologische Bestandszusammensetzung sind sowohl fuer den Naturschutz als auch fuer die Nutzung und Pflege dieser Flaechen durch die landwirtschaftliche Praxis von Bedeutung. Aus diesem Grund werden nachfolgende Versuche und Untersuchungen durchgefuehrt: 1. Einfluss spaeter Gruenlandnutzung auf Jahresertrag, Futterqualitaet und Pflanzenbestand in einem Feuchtbiotop sowie auf einer bisher intensiv bewirtschafteten Flaeche. 2. Auswirkungen von Bewirtschaftungseinschraenkungen in Feuchtwiesenschutzgebieten auf Ertrag, Futterqualitaet und Pflanzenbestandsentwicklung. 3. Auswirkungen von Bewirtschaftungseinschraenkungen auf Feuchtwiesen in Mittelgebirgsregionen auf Ertrag, Futterqualitaet und Pflanzenbestandsentwicklung.

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