Das Projekt "Einfluß des Waldsterbens auf die Honigtautracht" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Landesanstalt für Bienenkunde durchgeführt. Die Haupttauerzeuger sind nicht nur als Nahrungsgrundlage fuer die einheimische lnsektenfauna von oekologischer Bedeutung, sondern auch von wirtschaftlichem Interesse fuer die Imkerei. Allein von Fichte und Tanne werden in der Bundesrepublik jaehrlich ca. 15.000 t Honig erzeugt. Die Auswirkungen verschiedener Schadstoffkomponenten auf die Baumphysiologie lassen die Vermutung zu, dass auch der Massenwechsel der Fichtenquirlschildlaus Physokermes hemicryphus und damit die Honigtauproduktion veraendert werden koennte. Die vorliegende Arbeit hatte zum Ziel, den Einfluss von Luftschadstoffen auf Naehrelementgehalte und den Massenwechsel sowie deren Wechselwirkungen zu untersuchen. Die Untersuchungen erfolgten im Freiland an verschiedenen geschaedigten Standorten im Welzheimer Wald, im Schoenbuch und im Schwarzwald. Zur naeheren Untersuchung des Einflusses der Naehrelementversorgung sowie zum Einfluss von Immissionen wurden Versuche im Flugzelt sowie in Open-Top-Kammern angeschlossen. Im Verlauf der Freilanduntersuchungen ging die Populationsdichte teilweise stark zurueck. Nur an einem Teilstandort war ein nennenswerter Anstieg zu verzeichnen. Eindeutig signifikante Zusammenhaenge des Naehrstoffgehalts in den verschieden stark geschaedigten Wirtsbaeumen mit dem Verlauf der untersuchten Entwicklungsstadien konnten weder beim Einzelbaumvergleich noch beim Vergleich der Standortsmittelwerte gefunden werden. Bei Proben gut besetzter Fichtenzweige konnten teilweise fehlende und reduzierte Neuaustriebe festgestellt werden. Bei den verschieden geduengten Fichtenklonen im Flugzelt, die kuenstlich mit Blasen und Larven infiziert wurden, zeigten sich signifikant verschiedene Koerpergroessen, die sich aber im einzelnen nicht mit den einmalig gemessenen Naehrelementgehalten korrelieren lassen. Am groessten waren die Stadien auf den Fichten, die mit einem reduzierten N-Gehalt geduengt wurden. Zwischen Koerperflaeche und Zahl der Eier bzw. Larven bestanden signifikante Zusammenhaenge. Die Untersuchungen in den Open-Top-Kammern bestaetigen zunaechst das Ergebnis des Duengeversuches im Flugzelt, wonach die Flaechengroesse der Imaginalstadien mit dem Ei-Larveninhalt positiv korreliert war. Im Flugzelt kann der Einfluss auf die unterschiedliche Koerpergroesse, auf Duengung, innerartliche Konkurrenz und reduzierten Neuaustrieb zurueckgefuehrt werden, im Oekodrom dagegen auf den Einfluss der verschiedenen miteinander kombinierten gasfoermigen Luftschadstoffe. Einen negativen Einfluss scheint insbesondere der pH-Wert zu besitzen. Seine Wirkung auf das Wachstum der Schildlaeuse ist ueber einen verminderten N- und K-Gehalt denkbar.
Das Projekt "Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Oekosystemen bei veraenderter Umwelt - Teilprojekt B2: Blattlausoekologie und Beziehung zu Oekosystemprozessen (DOC, DON-Fluesse) in einem Eichen-Buchen Wald" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Abteilung Tierökologie durchgeführt. Oekosystemare Forschungsansaetze schreiben phytophagen Insekten gewoehnlich nur geringe Bedeutung fuer Stofffluesse zu, da ihre Biomasse im Vergleich zur Pflanzenbiomasse gering ist. Blattlaeuse zeichnen sich aber insbesondere dadurch aus, dass sie grosse Mengen an zuckerhaltigen Exkrementen (Honigtau) ausscheiden koennen, die ihr Koerpergewicht um ein vielfaches uebersteigen. Der Honigtau wiederum dient als energiereiche C-Quelle fuer viele Insekten und Mikroorganismen in der Phyllosphaere und Rhizosphaere. Damit besitzen Blattlaeuse eine Schluesselfunktion, indem sie die Verteilung und Abundanz zahlreicher weiterer Organismen beeinflussen koennen. Darueber hinaus sind Auswirkungen auf die Stoff- und Energiefluesse in einem Waldoekosystem zu erwarten (z.B. auf deren zeitliche Dynamik und raeumliche Heterogenitaet). Die zoologischen Untersuchungen versuchen deshalb zu klaeren, welche Faktoren auf individueller und Populationsebene das Ausmass der Honigtauproduktion in einem Buchen-Eichenwald bestimmen. Dazu werden Laboruntersuchungen zur Reproduktionsbiologie und Honigtauproduktion unter kontrollierten Versuchsbedingungen und Freilanduntersuchungen durchgefuehrt. Im naechsten Schritt werden die Auswirkungen und Dynamik der Honigtauproduktion auf Mikroorganismen der Phyllosphaere und auf die Stofffluesse durch den Kronenraum von Eichen und Buchen untersucht, wobei der Schwerpunkt der Analysen auf dem geloesten organischen Kohlenstoff (DOC) und geloesten organischen Stickstoff (DON) liegt. Die Verknuepfung von Untersuchungen auf verschiedenen Skalenebenen (Individuum, Populationen, Oekosystem) koennte einen wichtigen Beitrag leisten, um Prozesse des C- oder N-Haushaltes in einem Oekosystem besser zu verstehen und um die traditionellen Biomasseansaetze zu erweitern. Der Identifikation von Schluesselprozessen auf den jeweiligen Beobachtungsniveaus wird dabei zentrale Bedeutung zukommen. Zwischenbericht 1999: Phytophage Insekten koennen deutliche Auswirkungen auf bewaldete Oekosysteme haben. Ihr Beitrag zum Energie- und Naehrstofffluss ausserhalb von Massenvermehrungsphasen ist allerdings weniger klar. Unsere Untersuchungen zeigten, dass unterschiedliche Herbivorenarten (Blattlaeuse, Mottenraupen) sehr aehnliche Effekte auf heterotrophe, epiphytische Mikroorganismen hatten. Bakterien, Hefen und filamentoese Pilze gediehen besser auf Nadeln und Blaettern von befallenen Baeumen. Die biotischen Wechselwirkungen zwischen Herbivoren und Mikroorganismen im Kronenraum von Fichten und Eichen hatten Auswirkungen auf die Kronentraufenchemie. Waehrend der Perioden der hoechsten Populationsdichten und Frassaktivitaeten waren die Konzentrationen an geloestem organischen Kohlenstoff (DOC) hoeher unter befallenen Baeumen, dagegen waren die Konzentrationen von NH4-N und NO3-N niedriger. Die Ergebnisse zeigten, dass bereits geringe Herbivorendichten eine Reihe von Prozesskaskaden ausloesen, die die vertikalen Naehrstoffzyklen durch den Kronenraum von Baeumen beeinflus
Das Projekt "Produktion von Honigtau als natuerliche Nahrungsquelle der Honigbiene Apis mellifica" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hannover, Fachbereich Biologie, Lehrgebiet Zoologie-Entomologie durchgeführt. Durch die Intensivierung land- und forstwirtschaftlicher Kulturen, durch den Einsatz von Pestiziden in weiten Landschaftsbereichen und durch stete Reduzierung ehemals ausgedehnter Heideflaechen sind die Lebensbedingungen der Honigbiene in Niedersachsen stark bedroht. Die Imker sind auf der staendigen Suche nach neuen geeigneten Trachtplaetzen, um einen betrieblichen Gewinn erzielen zu koennen. In dieser Hinsicht bietet sich die Waldtracht an. Dazu ist zunaechst zu untersuchen, welche Rinden- oder Blattlaeuse als Honigtauerzeuger in Frage kommen und damit fuer die Waldhonigtracht von Bedeutung sein koennen. Weiterhin ist ihr Auftreten bzw. ihre Massenvermehrung im Jahreszyklus zu untersuchen und die Frage zu beantworten, in welcher Menge der Honigtau vorhanden sein muss, um von den Bienen genutzt zu werden. Hinzu kommt die Bearbeitung der Faktoren, die die Groesse der Lauspopulationen beeinflussen wie Ameisenbesuch, Parasiten, Klimafaktoren u.ae. Schliesslich ist die Zusammensetzung des Honigtaus fuer die Honigqualitaet entscheidend und somit zu analysieren.
Das Projekt "Vorhersage und Erklaerung des Verhaltens und der Belastbarkeit von Oekosystemen unter veraenderten Umweltbedingungen - Teilprojekt N1: Rolle organischer Stickstoffverbindungen (DON) im Stickstoffhaushalt von Waldoekosystemen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Lehrstuhl für Bodenökologie durchgeführt. Im Gegensatz zu den mineralischen N-Komponenten ist der Umsatz und die Bedeutung von geloesten organischen Stickstoffverbindungen (DON) bisher wenig untersucht. Von Oktober 95 bis 97 wurden Fluesse von Gesamtstickstoff, Ammonium, Nitrat, DON und DOC (geloester organischer Kohlenstoff) in Freiland - und Bestandesniederschlag (BN) in 2 Bodentiefen (20 und 90 cm) und im Gebietsaustrag innerhalb eines Fichtenwaldoekosystems erfasst. Laborinkubationsversuche zur Produktion von DON in Abhaengigkeit von Temperatur (5, 10, 15 Grad Celsius) und Substrat (Oh, Ah) ergaenzten die Freilanduntersuchungen. Die Herkunft und Stabilitaet des DON im BN wurde durch mikrobielle Untersuchungen der Phyllosphaerenflora und durch Freilandinkubationsversuche mit definierten Regenloesungen untersucht. Die DON-Fluesse in der organischen Auflage lagen mit 5-7 kg Nxha-1xa-1 in der Dimension der NH4-N-Fluesse und deutlich ueber den DON-Fluessen im BN. Im Mineralboden nahmen DON- und NH4-N-Fluesse mit der Tiefe ab, NO3-N dominierte den N-Fluss. Die zeitliche Variabilitaet der DON-Fluesse nahm mit zunehmender Tiefe in der organischen Auflage ab. Die chemische Zusammensetzung von DON bestimmte zu 50-80 Prozent Aminosaeure-N, waehrend Aminozucker-N mit 5-15 Prozent weniger bedeutsam war. Eine mikrobielle Bildung von DON in BN-Sammlern konnte ausgeschlossen werden. Die DON-Konzentration in den Sammlern blieb relativ stabil. Die Herkunft von DON im BN ist wahrscheinlich auf mikrobielle Umsetzungen von atmosphaerisch deponierten Nmin in Norg zurueckzufuehren. Der DON-Fluss im BN ist dann als N-Eintrag in das System zu bewerten. Der Rindenlausbefall auf Fichten bewirkte eine massive, kurzfristige Erhoehung der DOC-Fluesse im BN durch Ausscheidung von Honigtau. Die Ausscheidung von Honigtau in die Phyllosphaere foerderte das Wachstum von Bakterien, Hefen, und filamentoesen Pilzen und es kam im BN zu einer Verminderung der Nmin-Fluesse und zu einer Erhoehung der partikulaeren Amino-N-Fluesse. Unsere Untersuchungen bestaetigen die Ausgangshypothese, dass DON als Eintrag zu bewerten ist und der Umsatz von DON zum N-Haushalt erheblich beitraegt.
Das Projekt "Ernährungsstatus und Parasitierungsleistung von adulten Getreideblattlaus-Parasitoiden in Agrarlandschaften" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Department für Nutzpflanzenwissenschaften, Abteilung Agrarökologie durchgeführt. Parasitoide können große Bedeutung als Gegenspieler von Getreideblattläusen haben. Ihre Effektivität wird stark von der Ernährung der adulten Tiere beeinflusst und damit von der Verfügbarkeit von Nektar und Honigtau. Die Bedeutung des Ernährungsstatus von Parasitoiden in der Agrarlandschaft ist allerdings kaum bekannt, obwohl dieser anhand der Zuckerzusammensetzung im Parasitoidenkörper quantifiziert und hinsichtlich der Nahrungsquelle (Nektar oder Honigtau) unterschieden werden kann. Die hier geplanten Untersuchungen zielen auf die Bedeutung der Landschaftsstruktur für die Ernährung von adulten Parasitoiden auf verschiedenen räumlichen Skalen: (a) lokal - in Feldern mit und ohne angrenzenden Blühstreifen sowie in Feldern mit ökologischer und konventioneller Bewirtschaftung und (b) regional - in Agrarlandschaften unterschiedlicher struktureller Komplexität (strukturarm vs. strukturreich). Es soll geklärt werden, welche relative Bedeutung die Bewirtschaftungsweise eines Ackers (mit Auswirkungen auf das Nektarangebot) und die Struktur der umgebenden Landschaft für die Ernährung und Parasitierungsleistung von Getreideblattlaus-Parasitoiden in Weizenfeldern hat. Die Untersuchungen bauen auf mehrjährigen Studien zur biologischen Kontrolle von Getreideblattläusen auf und konzentrieren sich auf Aphidius ervi Haliday (Hym. Aphidiidae), dem häufigsten Getreideblattlaus-Parasitoiden in Deutschland. Die Freilandexperimente sollen durch Laborexperimente ergänzt werden, um die Nutzbarkeit verschiedener Blütenpflanzen sowie die Effekte variierender Nektar- und Honigtauverfügbarkeit weiter zu erhellen.
Das Projekt "Vorhersage und Erklaerung des Verhaltens und der Belastbarkeit von Oekosystemen unter veraenderten Umweltbedingungen - Teilprojekt N3: Die Stickstoffversorgung von Fichten und ihre Auswirkung auf phytophage Insekten - Das Fichten-Homopteren System als Modell" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Abteilung Tierökologie durchgeführt. Studien ueber biogeochemische Prozesse in Oekosystemen vernachlaessigen ueblicherweise Herbivore wegen der experimentellen Schwierigkeiten ihre Haeufigkeit, Verteilung oder bionomischen Strategien zu manipulieren und die Effekte abzuschaetzen. Blattlaeuse sind vergleichsweise leicht zu handhaben und sie koennen die Wuchsleistung ihrer Wirtspflanzen stark beeinflussen. Oft scheiden sie grosse Mengen an Honigtau aus, eine energiereiche Ressource, die die Verteilung und Haeufigkeit von Honigtaukonsumenten, wie Mikroorganismen oder Ameisen beeinflussen kann, die ihrerseits die Wege der Naehrstoffe durch ein Oekosystem beeinflussen koennen. Die Untersuchung ueber die Auswirkungen von Blattlaeusen auf Oekosystemprozesse hatte zwei Ziele: a) zu zeigen, dass Blattlaeuse eine Ursache der raeumlichen und zeitlichen Heterogenitaet in den Naehrstofffluessen eines Oekosystems sind und b) wichtige und unwichtige Informationen auf dem Individuen und Populationsniveau zu identifizieren, wenn Oekosystemfragestellungen untersucht werden. Die verwendeten Untersuchungsmethoden beinhalteten Labor- und Feldexperimente und beruecksichtigten verschiedene Skalen. Auf der Ebene der Individuen wurde gezeigt, dass die Pflanzenqualitaet und Temperatureffekte die Reproduktionsbiologie und Honigtauproduktion von Cinariden entscheidend beeinflussen. Allerdings sind die Kombinationseffekte auf die Fitness der Blattlaeuse nicht trivial. Auf der Ebene der Populationen waren Raeuber-Beute-Beziehungen sowie Blattlaus-Ameisen-Interaktionen fuer die Populationsdynamik der Blattlaeuse bestimmend. Ebenso konnte eine enge Beziehung zwischen der Populationsdynamik der Cinariden auf Fichten und der Populationsdynamik von Mikroorganismen in der Phyllosphaere gezeigt werden. Auf der Ebene des Oekosystems wurde der Weg des Honigtaus und seiner Umsetzungsprodukte (zB DOC, DON, NO3-N, NH4-N) von der Kronentraufe bis zur Bodenloesung in einem Fichtenbestand und in einem Simulationsexperiment verfolgt. Wir konnten zeigen, dass Blattlaeuse signifikant die oberirdischen und unterirdischen Kohlenstoff- und Stickstoffkreislaeufe beeinflussen. Die Verknuepfung der Oekologie von Blattlaeusen und Mikroorganismen mit biogeochemischen Prozessen in Oekosystemen kann das Verstaendnis ueber das Verhalten von Waldoekosystemen erweitern.
Das Projekt "Grundlagen zur nachhaltigen Entwicklung von Oekosystemen bei veraenderter Umwelt - Teilprojekt B2: Dynamik von Herbivorenmikroorganismen Lebensgemeinschaften im Kronenraum von Fichten und Auswirkungen auf vertikale Naehrstofffluesse" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung, Abteilung Tierökologie durchgeführt. Eine zentrale Herausforderung in der Oekologie ist es, die Mechanismen zu verstehen, mit denen verschiedene Arten und Lebensgemeinschaften sowie Oekosystemprozesse ueber abiotische Rahmenbedingungen gekoppelt sind. Die Wirkungen von veraenderten Temperatur- und Niederschlagsverhaeltnissen auf biotische Wechselbeziehungen in terrestrischen Oekosystemen werden nur unzureichend verstanden. In diesem Projekt soll die Rolle von sich veraendernden Umweltrandbedingungen (Temperatur, Feuchte) auf die Zusammensetzung und Interaktionen von Blattlausmikroorganismen Lebensgemeinschaften im Kronenraum von Fichten hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die vertikalen Naehrstofffluesse untersucht werden. Dazu werden an zwei Standorten im Fichtelgebirge, auf ca. 400 und 800m, die Populationsdynamik von Blattlaeusen (Cinarinen) sowie die Populationsdynamik und Diversitaet von epiphytischen Mikroorganismen untersucht. Mikroorganismen auf den Nadeloberflaechen von Fichten koennen Honigtau von Blattlaeusen und Schildlaeusen nutzen und damit die Naehrstofffluesse im Kronenraum von Fichten beeinflussen. Dies kann zu erheblichen Auswirkungen auf die vertikalen Kohlenstoff- und Stickstoffzyklen fuehren. Die Kronentraufenanalysen konzentrieren sich auf geloeste organische Komponenten (DOC, DON, Aminozucker-N) sowie anorganische Stickstoffverbindungen (NH4-N, NO3-N). Ein besseres Verstaendnis der trophischen Wechselbeziehungen in Kronenraumlebensgemeinschaften und ihren Auswirkungen auf Naehrstoffzyklen und Naehstofffluesse wuerde eine genauere Beschreibung des Verhaltens von Oekosystemen unter sich veraendernden Umweltbedingungen ermoeglichen.
Das Projekt "Untersuchungen ueber die Auswirkungen des 'Waldsterbens' auf die Honigtautracht der Bienen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Höhere Bundeslehranstalt und Bundesamt für Wein- und Obstbau durchgeführt. Der Einfluss der Waldschaeden auf die fuer die Wirtschaftlichkeit der mitteleuropaeischen Imkerei wichtigen Honigtauerzeuger soll untersucht werden. Eine laufende Auszaehlung der Populationsdichte der honigtauerzeugenden Insekten (Coccidae, Aphidae) und eine Erhebung des Baumzustandes werden durchgefuehrt. Von Honigtauerzeugern der Gattung Physokermes (Coccidae) liegen bereits seit 1974 baumindividuelle Besatzdichteschaetzungen vor. Ergebnisse liegen bisher nur ueber die untersuchten Zusammenhaenge Physokermes sp. : Wirtspflanze Picea abies und ueber die bienenwirtschaftliche Bedeutung dieser Untersuchung vor. In der laufenden Vegetationsperiode werden Zustandserhebungen der Versuchsbaeume durchgefuehrt, um erste statistische Analysen der Zusammenhaenge erstellen zu koennen.
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| Förderprogramm | 8 |
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| Mensch & Umwelt | 8 |
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