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Forschergruppe (FOR) 5064: Die Rolle der Natur für das menschliche Wohlergehen im sozial-ökologischen System des Kilimandscharo, Teilprojekt: Naturschutz, biologische Vielfalt und Ökosystem-Funktionen

Im Rahmen von Kili-SES befasst sich SP6 mit Landnutzung, Management und Naturschutz als Triebkräfte der biologischen Vielfalt. In Kili-SES-1 erwiesen sich Landnutzungsveränderungen durch Bevölkerungswachstum als Schlüsselfaktoren an den unteren Hängen des Kilimandscharo. Es bleibt die Frage, ob die jüngsten Wald- und Buschbrände in den oberen Regionen auf veränderte klimatische Bedingungen hinweisen. Wir wollen den Ursprung und die Folgen dieser Brände als potenziell schädliche NCP auf Landschaftsebene untersuchen. Dabei konzentrieren wir uns auf die biologische Vielfalt und die Wasserbilanz im Nationalpark (zusammen mit SP1) und prüfen, ob solche Brände in den letzten Jahrzehnten zugenommen haben. Da die NCPs stark von der biologischen Vielfalt und dem Funktionieren der Ökosysteme abhängen, untersuchen wir, wie der Mensch die biologische Vielfalt, das Funktionieren der Ökosysteme und folglich das menschliche Wohlbefinden verbessern kann. Konkret wollen wir (zusammen mit SP1 und 2) das ökologische Potenzial für eine Transformierung durch Anpflanzung einheimischer Bäume prüfen, ergänzend zu den Studien von SP3-5. Der Fokus soll auf Auwäldern als wichtige Biodiversitätskorridore und traditionellen Agroforstsystemen als nachhaltige Landnutzungsformen liegen. Während in Kili-SES-1 der Kilimandscharo als isoliertes System betrachtet wurde, planen wir nun eine Erweiterung unserer Perspektive unter Einbeziehung des umliegenden Landschaftskontextes. Der Kilimandscharo war einst mit anderen Bergen durch Waldkorridore verbunden, die als Wanderwege dienten und die biologische Vielfalt beeinflussten, entscheidend für die Widerstandsfähigkeit gegenüber Umweltveränderungen. Ziel ist die Analyse der ökologischen Konnektivität und Telekopplung im Hinblick auf Naturschutzpolitik. Hierzu wollen wir mit umfangreichen Daten zu Pflanzen, Arthropoden und Kleinsäugern die frühere biologische Vielfalt ohne menschlichen Einfluss modellieren, um die ungleiche Verteilung endemischer Arten zu untersuchen, eine kontroverse biogeographische Frage in Ostafrika. Der Kilimandscharo und die umliegenden Berge sind unterschiedlich geschützt (Nationalparks, Natur- und Waldreservate), mit zunehmend fragmentierten Schutzgebieten. Durch Hochskalierung und Modellierung der Biodiversität unter Verwendung von Hyperspektralbildern (zusammen mit SP7) planen wir die sich daraus ergebenden Biodiversitätsniveaus und Bedrohungen zu vergleichen, einschließlich der Auswirkungen der Einbeziehung der Waldgürtel des Kilimandscharo und Meru in Nationalparks im Jahr 2006, die möglicherweise illegale Aktivitäten in die umliegenden Berge verlagert haben. Zusätzlich zu diesen Themen wollen wir weiterhin langfristige Klima- und Dendrometriedaten erheben und umfassendes Monitoring von Gefäßpflanzen, Flechten und Moosen durch (ergänzt durch Pilze) durchführen. So hoffen wir ein Niveau und eine Qualität ökologischer Daten zu erreichen, die für Kili-SES wichtig und für ein tropisches Gebirge einzigartig sind.

Der Einfluss von SO2-Immissionen auf den Stoffwechsel von Flechten als Bioindikatoren fuer Luftverunreinigungen

Wirkung von Schwefeldioxid auf Nettophotosynthese und Atmung von Flechten; Kartierung von Flechten im Stadtgebiet; Schwefel-Analysen in Flechten.

Garten der Vielfalt

Seit nunmehr 12 Jahren wird das Gelände am Klausenpfad Heidelberg als Aktions- und Modellgelände zur Umweltbildung genutzt. Die Fläche von 5800 m2 wurde der Hochschule von dem Land Baden-Württemberg bzw. einem kirchlichen Träger zur Pacht überlassen. Das Gelände und die darauf stattfindenden Projektaktivitäten wurden bis 1999 im Rahmen verschiedener Forschungsvorhaben betreut. 1999 gelang es, eine langfristige Lösung zu etablieren. Anprechpartnerinnen sind Frau Dipl. Ing. agr. Barbara Dresel (Akademische Rätin in der Fakultät III, Fach Biologie) und Prof. Dr. Lissy Jäkel (Leiterin des Gartens, Fakultät III, Dozentin im Fach Biologie). Der Garten bietet eine breite Vielfalt unterschiedlicher Biotope. Waldartige Areale im hinteren schattigen Teil des Gartens ermöglichen das Erleben des jahreszeitlichen Wandels von dem Erblühen der Frühjahrsgeophyten bis zum schattigen Blätterdach im Sommer. In diesem Bereich wurde u.a. ein Sinnespfad installiert, der allerdings einer jährlichen Erneuerung bedarf. Verschiedene Heckentypen sind rund um den Garten und im Garten zu finden. Sie bieten gute Beobachtungsmöglichkeiten für Vögel u.a. Tiere. Hier kann man das Anlegen einer Benjeshecke erproben oder einen Weidenzaun flechten lernen. Die Früchte verschiedener Heckengehölze wie Holunder oder Heckenrosen werden jedes Jahr durch Studenten der PH zu leckeren Produkten verarbeitet und der Hochschulöffentlichkeit angeboten. Die Verantwortlichen für den Garten betrachten es als Aufgaben: zu zeigen, wie Landschaftsgestaltung im städtischen Bereich funktionieren kann, Projektveranstaltungen für Studenten anzubieten, die Inhalte der Studienordnungen umsetzen, ein Modellgelände für die Erprobung praktischer Umweltbildung mit Schülern bereitzustellen, die Zusammenarbeit mit der Heidelberger Öffentlichkeit zu pflegen (z. B. mit Schulen, Heidelberger Kleingärtnern, der Stadtverwaltung und dem Agendabüro), einen Lernort im Freien für Studierende verschiedener Fächer anzubieten (z.B. Erziehungswissenschaft, GSU, Biologie, Technik u.a.), wo in angenehmer emotionaler Atmosphäre gelernt oder auch entspannt werden kann.

Grundlagen der Vegetationsoekologie durch Erfassung standoertlicher Komplexfaktoren in pflanzlichen Biozoenosen

'- Untersuchungen zur Synoekologie, Soziologie und Verbreitung der Vegetation von Nass- und Feuchtbiotopen. - Pflanzensoziologische und hydrochemische Untersuchungen an Fliessgewaessern Nordwestdeutschlands (Projekt, Beginn 1987). Diese Arbeit wird teilweise im Rahmen des ABOEL-Projektes (Arbeitsgemeinschaft fuer Biologisch-Oekologische Landeserforschung, Muenster) 'Oekologie der Gewaesser' (Leitung Prof Dr R Pott) gefoerdert. Ziel des Forschungsprojektes soll es sein, die vorhandenen Fliesswasser- und Roehricht-Makrophyten an ausgesuchten Fliesswassersystemen verschiedener Naturraeume Nordwestdeutschlands nach der Methode BRAUN-BLANQUET zu erfassen sowie Zusammenhaenge zwischen den aufgefundenen Gesellschaften und Standortfaktoren herauszuarbeiten. - Pflanzensoziologische und synoekologische Studien zur Kuestenvegetation, monographische Bearbeitung der Nordseeinseln Norderney und Borkum (Beginn 1988). Das Ziel der Arbeiten ist die Erstellung von Vegetationskarten von Norderney und Borkum auf dem Niveau von Assoziationen oder speziellen Vegetationskomplexen. Die Karten sollen Feinanalysen der Vegetationsentwicklung geben, da auf aeltere Vegetationskarten und Floren zurueckgegriffen werden kann. Zu diesem Zweck ist eine jeweils komplette floristische Bestandsaufnahme des Arteninventars vorgesehen (Moose, Flechten, Farne, hoehere Pflanzen). Sie soll den Naturschutzwert der Inseln fuer den Vergleich oder Gesamtzusammenhang zu anderen Wattenmeerinseln sowie moegliche spezifische Veraenderungen aufzeigen, die sich aus der natuerlichen Dynamik oder aus menschlichen Eingriffen ergeben koennen.

Pflanzengeographie und Pflanzenoekologie des borealen Nadelwaldes

Der boreale Nadelwald, die Taiga, ist eines der groessten Oekosysteme der Erde. Doch seine verschiedenen Teilgebiete sind auch innerhalb des Postglazials recht unterschiedlich alt. Ebenso verschiedenartig sind die oekologischen Gegebenheiten. Es stellt sich die Frage, ob die Taiga als ein einziges Oekosystem betrachtet werden darf. Die laufenden oekologischen Untersuchungen sollen die Ursachen fuer den lichten Stand der Baeume in einzelnen Teilen der Taiga klaeren. Von Bedeutung sind dabei Fragen nach Art, Ort und Intensitaet der Wurzelkonkurrenz sowie nach den oekologischen Folgen der Nadelstreu und des Moos- und Flechtenteppichs im Hinblick auf den Wasser und Waermehaushalt und auf die Bestandesverjuengung. Die Untersuchungen werden in Kanada, Nordeuropa und Ostjakutien durchgefuehrt.

Pflanzengeographie und Pflanzenoekologie der Nebeloasen Namibias

In tropischen und subtropischen Kuestenwuesten treten wiederholt Nebeloasen auf. Die Nebeloasen Namibias werden vor allem von verschiedenen Flechtenarten besiedelt, zu denen sich nur wenige Spezialisten unter den Hoeheren Pflanzen gesellen. Die Arbeiten zeigen, dass die namibischen Nebeloasen zum Teil durch die feuchte Luft des benachbarten Meeres und zum Teil durch Kaltluftstroeme aus dem Inland verursacht werden. Je nach Intensitaet und Dauer der Nebel-Wetterlagen ergeben sich unterschiedliche Flechten-Gesellschaften, deren mittlere Bio- Produktion ebenso bestimmt wird wie die CO2-Assimilation in Abhaengigkeit von Anfeuchtung und Salzeintrag. Ausserdem werden der Transport und die Erosion der Flechten durch den Wind untersucht. Hieraus ergeben sich Empfehlungen fuer Nutzung und Naturschutz. Die hier lebenden Hoeheren Pflanzen sind auch Gegenstand der Untersuchungen. Von Interesse ist ihre Anatomie, Cuticula-Struktur, Wasseraufnahme und -leitung sowie ihre Bioproduktion in Abhaengigkeit vom zeitlichen Verlauf der Wasseraufnahme.

Flechtenverbreitung im Siedlungsgebiet Koeln und Umgebung

Datensammlung zur Verbreitung bzw. Vorkommen epixyler und epipetrischer Flechten im Gebiet von Koeln und Umgebung. Langfristiges Ziel - Erstellung einer Verbreitungskarte dieser Flechten in Abhaengigkeit von Siedlungsdichte und Immissionsbelastung.

Vegetation als Schutz historischer Bauwerke vor Gesteinsfeuchte und Verwitterung

Zielsetzung: Die global sich verändernden Klimabedingungen machen es verstärkt erforderlich, Kulturgüter vor den hydroklimatischen Auswirkungen des Klimawandels zu schützen und Verwitterung und Feuchteschäden zu vermeiden. Mauervegetation setzt in der Regel die Materialfeuchte herab und übt damit einen schützenden Einfluss gegenüber Durchfeuchtung und Feuchteschwankungen aus. An historischen Bauwerken bestehen jedoch häufig Vorbehalte gegen die Duldung oder das gezielte Anpflanzen von Vegetation, da schädliche Wirkungen von Flechten- und Moosüberzügen und von Pflanzenwurzeln befürchtet werden. VegProtect soll belastbare Daten zum Einfluss der Vegetation auf den Feuchtehaushalt liefern und dieses Wissen bei Entscheidungsträgern in der Denkmalpflege bekannt machen, um die Akzeptanz für ein Zulassen von Begrünung zu erhöhen. Die Untersuchungen fokussieren dabei auf die Beeinflussung von Mikroklima und Gesteinsfeuchte durch unterschiedliche Typen von Vegetation (Flechten, Moose, sommergrüne und immergrüne Rankenpflanzen, Krautvegetation). Die Kernfrage ist, welche Art von Pflanzenbewuchs eine besonders starke protektive Wirkung ausübt und dabei keine schädliche Verwitterungswirkung zeigt. Die Untersuchungen finden an drei Burgen und einem Gebäude in Franken statt. Ergänzend mit internationalen Partnern Versuche an Standorten in Antwerpen (Belgien) und Oxford (England) sowie an Freiland-Testmauern der Universitäten Bayreuth und Oxford durchgeführt. Die Ergebnisse sollen in einen Leitfaden einfließen, der die hydrologische Wirkung und das Verwitterungspotenzial von Pflanzenbewuchs aufzeigt und damit zu einer besseren Einschätzung der Chancen und Risiken von Begrünung an Kulturgütern beiträgt.

Waldzielartenkonzept Pflanzen und Vegetationsmonitoring in Waldschutzgebieten

Der angewandte Naturschutz arbeitet auf drei Ebenen: Arten, Biotope und Prozesse. Für den Biotop- und Prozessschutz bestehen im Bereich des Staatswaldes bereits etablierte und angewandte Naturschutzinstrumente. Der Artenschutz basiert auf dem Interesse und dem Wissen der örtlichen Forstpraktiker. Eine Ausnahme bilden die wenigen Arten, die durch die FFH-Richtlinie geschützt werden. Um die seltenen und bedrohten Arten zu schützen, die durch die Waldbewirtschaftung beeinflusst werden, wurde eine handhabbare Zahl an Waldzielarten für den Staatswald in Baden-Württemberg ausgewählt. Die ausgewählten Arten sind selbst stark gefährdet oder ihre Vorkommen sind repräsentativ für intakte stark bedrohte Biotope oder Waldstrukturen. Insgesamt wurden 13 Moose, 14 Gefäßpflanzen, 21 Flechten und 14 Pilze auf Grundlage einer expertenbasierten Indikatorartenanalyse ausgewählt. Die wichtigsten Informationen zu Erkennungsmerkmalen, Ökologie, Verbreitung und den erforderlichen Schutzmaßnahmen der Waldzielarten sind in Artsteckbriefen zusammen gefasst. Diese finden sich im Waldnaturschutz-Informationssystem (https://wnsinfo.fva-bw.de/). Maßnahmen zur Stützung der besonders bedrohten Populationen sollen beispielhaft vollzogen werden. Ein Monitoring der Waldzielarten dient der Evaluierung der Schutzmaßnahmen und des Erhaltungszustandes der Arten. Ein weiterer Baustein der Projektstelle Waldzielarten Pflanzen ist der Aufbau eines Vegetationsmonitorings in den Waldschutzgebieten nach dem Landeswaldgesetz. Die Methodik wird u.a. im Forschungsprojekt „Biodiversität entlang eines Bewirtschaftungsgradienten“ im Schwarzwald umgesetzt, evaluiert und weiterentwickelt.

Inventarisierung der Moos- und Flechtenflora ausgewählter Naturschutzgebiete in Mittelchile (VII. Region)

Die VII. Region Chiles (Region Maule) zählt zu den bryologisch und lichenologisch bisher ungenügend untersuchten Gebieten Chiles. Große Teile der natürlichen Vegetation sind durch Inkulturnahme heutzutage in Plantagen, Felder und Siedlungsland umgewandelt. Die wenigen Reste der natürlichen Waldvegetation sind aktuell fast ausschließlich auf wenige als Naturschutzgebiete ausgewiesene Gebiete beschränkt. Die Moos- und Flechtenflora dieser Flächen wird im Zuge des Projektes detailliert kartiert. Ziel des Projektes ist es, den Kenntnisstand der Moos- und Flechtenflora der VII. Region Chiles zu mehren, Vorschläge für Schutzmaßnahmen herauszuarbeiten und Indikatororganismen für natürliche Waldvegetationstypen herauszufinden.

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