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Afrika 1 (enge Kooperation mit B2.7 und A2.2)

Das Projekt "Afrika 1 (enge Kooperation mit B2.7 und A2.2)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von LOEWE - Biodiversität und Klima Forschungszentrum (BiK-F) durchgeführt. Wir analysieren die klimabedingte Dynamik von Wald und Savannen in Westafrika und dabei besonders die Rolle von Refugien. Als Modellfall für letztere werden Galeriewälder entlang eines Klimagradienten, der von der Sahelzone bis zur südlichen Sudanzone reicht und somit die Vegetationsformen von der Grassavanne bis zum Wald umfasst, bearbeitet. Ausgehend von der Hypothese, dass im Zuge von Klimaoszillationen im Känozoikum die Waldvegetation nach Süden zurückgedrängt wurde bzw. nach Norden vordringen konnte und die Savannen gegenläufige Veränderungen erfahren haben, können Galeriewälder als von den Feuchtebedingungen her begünstigte Sonderstandorte eine wichtige Rolle als Diversitäts- und Wiederbesiedlungszentren gespielt haben. Anhand rezenter Modelltaxa, die verschiedene funktionelle Gruppen einschließen (Gehölze, Poaceae, Lianen), soll die genetische Ähnlichkeit der Populationen in den Galeriewäldern analysiert, die Arealdynamik rekonstruiert und zur bekannten Klimaentwicklung in Beziehung gesetzt werden. Dieses Projekt wird in enger Kooperation mit B2.7 und A2.2 bearbeitet. Grundlage der Projekte sind die langjährigen wissenschaftlichen Kooperationen mit afrikanischen Counterparts. Dieses Projekt wird unterstützt vom Bundesministerium für Bildung und Forschung und aus Mitteln der European Science Foundation.

Wiesen, arides Grasland und Quellen im unteren Isartal

Das Projekt "Wiesen, arides Grasland und Quellen im unteren Isartal" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Staatsministerium für Landesentwicklung und Umweltfragen durchgeführt. The lower reaches of the Isar River, near Dingolfing, still have surprises to offer. In spite of massive interventions in the past such as regulation of the Isar, gravel quarrying, clearance of floodplain forest and ploughing of oligotrophic grassland, a mosaic of ecologically valuable pockets is hanging on. Petrifying springs have built up walls of calc-tufa on the eastern slopes of the Isar valley; Festuco-Brometalia dry grassland on calcareous substrate, with remarkable orchids, occur on the alluvial sediments away from the Isar; while alder-ash copses and 'Brennen' (mounds covered in dry grassland, typical for alpine river-valleys) are found in the floodplain forest along the river itself. Yet all these belong to habitat types threatened with extinction throughout Europe. The most valuable pockets are currently protected against direct destruction by their designation under nature protection law, but this does not mean that the creeping loss of species and habitats through abandonment of traditional land use, lowering of groundwater levels and continuous nutrient inputs from adjoining arable land, has been stopped. Moreover, the small size and fragmentation of the habitat pockets encourages the disappearance of subpopulations. From the above it is clear urgent action is needed to conserve these habitats mosaics along the Isar. Work did not begin in earnest until 1993, and LIFE is to provide the impetus to really get things going, especially as the district is in the final stages of a rural land ownership consolidation process (Flurbereinigung). The most important goal is to improve and expand the dry grasslands from 10 to 20 hectares, whilst simultaneously interlinking isolated patches by cutting trees, removing the topsoil and leaching nutrients from agricultural land, together with the establishment of buffer zones. Furthermore, some sections of forest will be taken out of use to alleviate the shortage of old and dead wood. Physical barriers to the seepage of chemicals from arable land will be built and former gravel pits will be engineered to create Cladium mariscus habitats. All these measures imply the purchase or lease of privately-owned land and here the rural land consolidation process might be used to advantage. Purchase - the backbone of the project - will be accompanied by management planning, longterm biological observations and public information work.

Teilprojekt D

Das Projekt "Teilprojekt D" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH, Institut für Bodenökologie (IBOE) durchgeführt. IZiel des Vorhabens ist es, ein neues Modell zur Simulation von Agro-Forst-Systemen zu entwickeln und zur Erarbeitung von verbesserten nachhaltigen Landnutzungsstrategien anzuwenden. Neben der Ertragsprognose liegt der Schwerpunkt der Modellentwicklung auf den Interaktionen von Bewirtschaftungsmaßnahmen mit dem Wasser, C- und N-Haushalt sowie mit den Bodenprozessen. Durch Modellanwendung werden Maßnahmen zur nachhaltigen Landnutzung unter veränderten Klimabedingungen identifiziert und bewertet. Das Vorhaben umfasst 5 Arbeitsschritte (WP1-5). Im ersten Schritt WP1 wird auf Einzelpflanzen-Ebene abhängig vom Lichteinfall der Wasser- und Stofffluss in Boden und Pflanze modelliert (z.B. 'hydraulic lift') um Kennwerte für die Bestandes-Ebene zu ermitteln. WP2 entwickelt das Agro-forstmodell aufbauend auf etablierten Bestandes-Wachstumsmodellen für Bäume, Grasland und Ackerfrüchte. Im WP3 wird ein Modell für den C- und N-Umsatz im Boden entwickelt und parametrisiert, das speziell den Übergangsbereich zwischen Baumstreifen und Acker berücksichtigt. Das neue Agroforstmodell wird im WP4 durch Vergleich mit den experimentellen Daten bzw. Modellergebnissen aus anderen Teilprojekten (TPs) des Projektkonsortiums SIGNAL bis auf Einzelprozessebene (z.B. Wurzel-Boden Interaktion) hin überprüft. Im letzten Schritt WP5 werden Szenarien für Bewirtschaftungsstrategien erarbeitet, simuliert und hinsichtlich ökologischer und ökonomischer Aspekte bewertet, sowie Handlungsempfehlungen abgeleitet.

Sicherung und Entwicklung der Heiden im Norden Muenchens

Das Projekt "Sicherung und Entwicklung der Heiden im Norden Muenchens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Institut für Zoologie durchgeführt. 1) Welche Methoden eignen sich zur Wiederherstellung von Steppenheide? - Zwischenergebnisse: 2) Vergleich der Ueberwachung mit Hilfe von Heuschrecken und Laufkaefern; 3) Entwicklung einer quantitativen Methode der Biotopbeurteilung mit Laufkaefern und Springschrecken - Methode ist jetzt vorhanden; 4) Ursachenanalyse von Veraenderungen; 5) Vergleich mit Teilprojekt Botanik (Prof. Pfadenhauer) und Mykologie (Dr. Schmidt).

Die Zukunft der tropischen Waelder als Kohlenstoffsenke

Das Projekt "Die Zukunft der tropischen Waelder als Kohlenstoffsenke" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Forschungszentrum Waldökosysteme durchgeführt. Objective/Problems to be solved: The Amazonian carbon sink exerts a key influence on the global carbon cycle but the sink strength is not very well known. Any changes in the Amazonian sink strength of carbon resulting from changes in climate or land -use will have a significant impact on global climate and are therefore of direct relevance to the formulation of global and European environmental and climate policies. Scientific objectives and approach: The overarching objective of the project is to examine the parameters and mechanism that determine the magnitude and the behaviour of the Amazonian forest carbon sink and to provide improved estimates of the rate carbon sequestration by forest and savannah at a number of sites across the Amazon Basin. The second aim is to advance understanding of the mechanisms of carbon fixation and how this may be constrained by climate variability, availability of nutrients, and changing rates of N deposition. The final goal is to provide estimates of the current and future behaviour of the carbon sink of the Amazon region and disseminate these results to stakeholders. The first package studies climatic controls on the carbon cycle by determining how variations in climate at seasonal and inter-annual time scales, including ENSO events, control fluxes and sequestration rates of carbon. Flux measurements will be carried out at six field sites in different forest types and savannah. The second package studies carbon uptake and release processes to quantify the fate of assimilated carbon. The future of the carbon sink may well be related to the availability of nutrients and soil moisture. The factors, which control the carbon fluxes and carbon pools, will be studied in packages 3 and 4, respectively. Complementary to these measurements long-term historical trends in the forests biomass will be studied by recensusing 41 forest plots along an 2500 km E-W transect and by tree ring analysis. The data collected will be used to develop and calibrate models and develop aggregation techniques. This will allow us to model the basin-wide carbon fluxes for different scenarios to study land use and climate change effects on the carbon sink. Expected impacts: The project will examine controls that determine the magnitude and behaviour of the Amazonian rainforest carbon sink, provide improved estimates of the current rate of carbon sequestration by forest and savannah, and predict likely future behaviour and implications of the sink for global and European carbon management policies. Prime Contractor: Agricultural Research Department, Alterra Green World Research; Wageningen.

Bewahrung und Entwicklung von Brutraeumen des Crex crex nahe der Niederelbe (Crex crex = Wachtelkoenig)

Das Projekt "Bewahrung und Entwicklung von Brutraeumen des Crex crex nahe der Niederelbe (Crex crex = Wachtelkoenig)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Niedersächsisches Umweltministerium durchgeführt. The LIFE project's prime target is to improve and expand the breeding habitat for the corncrake, in order to stabilize the population and, in as much possible, increase it. This target is to be met through land purchase (about 30 ha) with an aim to making coherent blocks out of the sections already aquired in the past. Arable land purchased is to be converted back to grassland and farmed extensively. Once coherent blocks have been assembled, it will be possible to improve the hydrology of large areas of meadow behind the dykes by restoring year-round high groundwater levels and allowing floodwaters to back up in winter and cover the land. In turn, this will lead to the regeneration of species-rich, extensively-used marshland and to the preservation and development of habitat structures in the transition zone between land and water. With its specific focus on corncrakes, the project complements on-going LIFE projects upstream along the Elbe in Niedersachsen, Brandenburg and Sachsen-Anhalt very nicely. With its river floodplain marshes, tidal flats and expanses of open water, the Elbe estuary in Niedersachsen (Lower Saxony) is of great value for nature conservation. The calcareous, brackish-water and saltwater marsh subsoils support a typical meadow-based livestock husbandry and provide habitat for a broad range of bird species, 20 of which are listed on Annex I of the Birds Directive. These include, besides the globally threatened corncrake (Crex crex), the bittern (Botaurus stellaris), the ruff (Philomachus pugnax) and the short-eared owl (Asio flammeus), among others. 19 calling corncrakes males have been identified in the project area, equivalent to about 20 per cent of Niedersachsen's total population. The corncrakes nest both in the meadows on the foreland of the Elbe river dykes as in those behind the dykes. These inland meadows in particular are effected by drainage, intensification, ploughing up of grass, removal of important habitat structures and mowing which is done too early in the season. In response, implementation of a nature conservation programme for the lower Elbe has been going on for quite a few years now, with considerable investment in land purchase and improvements to the hydrology of the meadows.

Sub project: Dynamics of soil aggregation as affected by land use in grasslands and forests

Das Projekt "Sub project: Dynamics of soil aggregation as affected by land use in grasslands and forests" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Freie Universität (FU) Berlin, Institut für Biologie, Arbeitsgruppe Ökologie der Pflanzen durchgeführt. Die Bodenaggregation ist ein wichtiger Ökosystemprozess in Grasland und Wäldern. Bodenaggregation wird in der Regel als statisches Phänomen erfasst; dies ignoriert, dass sich Aggregate fortwährend neu bilden und zerfallen. Böden die viel Kohlenstoff speichern zeigen regelmäßigen Durchsatz an Bodenaggregaten; in unseren Messungen fanden wir aber, dass bestimmte Landnutzungstypen zu erstaunlich stabilen Böden führen. Diese Stabilität ist zum Teil auf das Bodenmyzel von arbuskulären Mykorrhizapilzen (AM) zurückzuführen. Bodenaggregation ist weniger in Waldböden untersuch;, dort sind auch AM-Effekte weniger wichtig, da diese Pilzgruppe eher im Grasland auftritt. Hingegen sind Ektomykorrhiza und saprobische Pilze dort wichtiger. Unsere Haupthypothese ist, dass mit intensiverer Landnnutzung die Bodenaggregation verringert wird, Makroaggregate höheren Durchsatz haben, und weniger Mikroaggregate gebildet werden. Wir werden im Feld (Grasland und Wald, alle 300 Flächen) Hyphen in-growth cores einsetzen um Pilzefekte auf die Bodenaggregationsdynamik zu untersuchen; im Gewächshausversuch werden wir AM-Effekte von denen von nicht-AM Pilzen und Bakterien trennen. Dieses Projekt hat zum Ziel zu zeigen wie sich Landnutzungs-intensität auf die funktionelle Diversität von Bodenpilzen auswirkt (hier definiert als die Befähigung Boden zu aggregieren). Wir erwarten völlig neue mechanistische Informationen darüber wie sich Landnutzung auf Bodenaggregationsdynamik auswirkt.

The high-altitude environment of Mt. Elgon (Uganda/Kenya) - Climate, vegetation and the impact of fire

Das Projekt "The high-altitude environment of Mt. Elgon (Uganda/Kenya) - Climate, vegetation and the impact of fire" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg, Biowissenschaften - Institut für Biologie, Institutsbereich Geobotanik und Botanischer Garten durchgeführt. Tropische Hochgebirge sind wegen ihres extremen Klimas und ihrer oft isolierten Lage bemerkenswerte Habitate. Die meisten Daten über afrikanische Tropenberge beruhen bisher auf kurzfristigen Untersuchungen im Rahmen von Expeditionen. Demgegenüber werden in dieser Dissertation Ergebnisse eines 15monatigen Geländeaufenthaltes präsentiert, die eine Klärung der dynamischen Ursachen der an sich gut bekannten Vegetationsmuster ermöglichen. Eine vergleichende Vegetationsbeschreibung hat erbracht, dass die Bedingungen auf dem Mt. Elgon anderen Bergen in der Region ähneln. Umfangreiche Klimamessungen in allen Höhenstufen zeigten, dass klimatische Faktoren die grobe Höhenstufenfolge der Vegetation erklären, aber nicht für die kleinräumigen Mosaike zwischen 'afroalpinem' Grasland und kleinblättrigen, ericoiden Gehölzen an der Waldgrenze verantwortlich sind. Wesentlich ist allerdings das Auftreten von Trockenzeiten in jedem Jahr. Diese stimulieren Blührhythmen, erhöhen aber v.a. die Brennbarkeit der Vegetation. Beobachtungen und Experimente ergaben, dass die gesamte Hochregion des Berges feuerbeeinflusst ist. Die anschließenden Regenerationsstudien haben klar gezeigt, dass Grasländer durch anthropogene Feuer gegenüber ericoider Vegetation gefördert wurden. Damit sind Feuer vermutlich ein wichtiger Faktor in allen afroalpinen Gebieten.

Der Effekt lang anhaltender Trockenheit auf die CO2-Aufnahme durch Pflanzen und die Kohlenstoffdynamik

Das Projekt "Der Effekt lang anhaltender Trockenheit auf die CO2-Aufnahme durch Pflanzen und die Kohlenstoffdynamik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Halle-Wittenberg, Institut für Agrar- und Ernährungswissenschaften, Professur für Bodenbiogeochemie durchgeführt. Dürreereignisse werden im Zuge des Klimawandels zahlreicher und länger anhaltender. Vor allem lang anhaltende Sommertrockenheiten werden für Deutschland prognostiziert, wobei hier die Pflanzen aktiv wachsen und CO2 fixieren, was in der Folge durch Trockenstress beeinflusst sein kann. Da dieser Effekt eng mit der Physiologie von Pflanzen und deren Trockentstresstoleranz zusammenhängt, werden resistente Pflanzen zunehmen. Dies hat wiederum einen starken Einfluss auf die C Sequestrierung durch die Pflanzen und die C-Flüsse im System Pflanze-Boden, die zu einer C Abnahme im Boden führen können. Darüber hinaus ist es fragwürdig, inwiefern sich Pflanzen an Trockenstress anpassen können.Im vorliegenden Antrag soll die CO2 Aufnahme durch Pflanzen, die Verlagerung von C von Pflanzen in den Boden und die dortigen C Flüsse von zwei verschiedenen Pflanzengemeinschaften (Grasland und Heidekraut) untersucht werden, die zuvor eine jährliche einmalig Trockenstress erfahren haben, oder nicht. Diese wurden einer lang anhaltenden Trockenheit ausgesetzt. Die C-Flüsse werden in einem dreifachen 13CO2 Pulsmarkierungsexperiment untersucht, das im Bayreuther EVENT I Experiment unter Foliendächern im Sommer 2011 durchgeführt wurde. Nach jeder 13CO2 Markierung, die jeweils in den Wochen 1, 5 und 9 nach der Dachinstallation durchgeführt wurde, sind Pflanzen- und Bodenproben wöchentlich gesammelt worden, was ermöglicht, den 13C-Tracer in einzelnen Pflanzenbestandteilen und im Boden zu verfolgen, was mit Replikaten verglichen wird, die nicht isotopisch markiert worden sind.Dieses Projekt verfolgt die nachstehenden Ziele: 1. Den Effekt andauernder Trockenheit auf die C Aufnahme von Pflanzen und die Translokation in den Boden zu bestimmen. 2. Pflanzen mit einer geringeren und höheren Trockenstresstoleranz in beiden Pflanzengemeinschaften zu erkennen. 3. Den Effekt lang anhaltender Trockenheit auf die Kohlenstoffspeicherung im Boden zu erfassen. Diese Informationen sind unbedingt notwendig, um die Reaktion von Pflanzengemeinschaften und Kohlenstoffvorräten im System Pflanze-Boden zu verstehen.

Einfluss von Feuer und Beweidung auf das Wald-Grasland-Mosaik im südlichen Brasilien (Rio Grande do Sul)

Das Projekt "Einfluss von Feuer und Beweidung auf das Wald-Grasland-Mosaik im südlichen Brasilien (Rio Grande do Sul)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, TUM School of Life Sciences, Wissenschaftszentrum Weihenstephan, Lehrstuhl für Renaturierungsökologie durchgeführt. In den immerfeuchten Subtropen der Südhemisphäre kommen trotz eines waldfreundlichen Klimas ausgedehnte Grasländer vor, die heute von großen Farmen beweidet und mehr oder minder regelmäßig abgebrannt werden. Es wird die (aufgrund vegetationsgeschichtlicher Arbeiten in Mooren Südamerikas als wahrscheinlich angesehen) Hypothese aufgestellt, dass diese Grasländer trotzdem nicht anthropogen sind, sondern während einer spät- und postglazialen trockeneren Klimaphase entstanden; unter dem Einfluss von einheimischen (heute ausgestorbenen) Herbivoren und natürlichen Feuern konnten sie offensichtlich nach Ende dieser Phase als Relikte persistieren, bis sie im Zuge der europäischen Kolonisation als Weideflächen entdeckt wurden. Am Beispiel des Grenzgebiets zwischen Grasland und Wald im südlichen Brasilien (Rio Grande do Sul) soll untersucht werden, ob und in welchem Umfang die Pflanzenarten des Graslands Merkmale von Feuer- und Beweidungstoleranz zeigen und welche funktionellen und strukturellen Eigenschaften das Vordringen des Waldes verhindern. Neben den Ursachen für die aktuelle Wald-Graslandverteilung soll damit auch die Frage nach der Natürlichkeit der Grasländer beantwortet werden.

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