Räuber-Beute-Beziehungen zwischen Bakterien und ihren eukaryotischen Räubern werden seit langem in der terrestrischen Ökologie untersucht, jedoch werden die Interkationen zwischen Mikroeukaryoten oft vernachlässigt. Mikroalgen nehmen eine Schlüsselposition als phototrophe Organismen in den marinen und Süßwasserökosystemen der Antarktis und Arktis ein; die meiste Energie und die meisten Nährstoffe werden durch diese zu höheren trophischen Ebenen kanalisiert. In diesem Kontext fehlen Studien in den terrestrischen Ökosystemen der Antarktis. Die terrestrische Vegetation der Antarktis wird dominiert durch kryptogamen Bewuchs mit einer Vielzahl und hoher Abundanz von Mikroalgen. Bis zu 55% des eisfreien Bodens der antarktischen Halbinsel und bis zu 70% im arktischen Spitzbergen werden von biologischen Bodenkrusten (Biokrusten) bedeckt. Diese Zahlen werden zukünftig auf Grund des Klimawandels und der daraus folgenden Erwärmung der Polarregionen steigen (“Arctic Greening”). Man kann daher annehmen, dass ein großer Anteil der Primärproduktion in den Polarregionen durch Mikroalgen in Biokrusten realisiert wird. Dennoch fehlt die Verbindung zu höheren trophischen Ebenen; insbesondere, wenn man bedenkt, dass in der Antarktis algenfressende Metazoen selten und artenarm sind. Cercozoa sind eine der häufigsten algenkonsumierenden einzelligen Eukaryoten (Protisten) in terrestrischen Systemen; vorläufige Ergebnisse zeigen: algenkonsumierende Cercozoa dominieren die mikrobielle Gemeinschaft in den Biokrusten der Polarregionen. Wir werden zum ersten Mal die Räuber-Beute-Beziehung in Biokrusten zwischen den Algen als Primärproduzenten und den wichtigsten Algenkonsumenten erforschen, um so ein vollständigeres Bild des terrestrischen Nahrungsnetzes in den beiden Polarregionen zu erhalten. Um das zu erreichen, kombinieren wir einen Barcode-basierten Hochdurchsatz-Illumina Ansatz mit klassischen Kulturexperimenten, welche Aufschluss über ökologische Funktionen der einzelnen Organismen liefern. Damit erhalten wir erstmalig ein umfassendes Bild der Räuber-Beute-Beziehung zwischen Mikroalgen und ihren Räubern, den Cercozoa, für das terrestrische Ökosystem in Arktis und Antarktis. Diese Daten werden zur Beantwortung der folgenden Fragen beitragen: Wie wichtig ist das terrestrische Nahrungsnetz in den Polarregionen? Und hat die Klimaerwärmung das Potential diese Interaktionen zu verändern?
Mikroorganismen sind im Boden, in kryptogamen Gemeinschaften und in der Atmosphäre von zentraler Bedeutung. Verschiedene Spezies von Bakterien, Pilzen, Flechten und Pollen wurden bereits als Eiskeime, welche eine Eisbildung bei relativ hohen Temperaturen initiieren können, identifiziert, und besonders biologische Bestandteile aus dem Boden sind eine vermutlich bedeutsame Quelle atmosphärischer Eiskeime. Die genauen Quellen biologischer Eiskeime in der Atmosphäre sind jedoch kaum bekannt, obwohl ein potentieller Beitrag dieser, zur Eis- und Niederschlagsbildung mittlerweile von verschiedenen Studien untermauert wird. Aktuelle Untersuchungen verschiedener Boden- und Luftproben zeigen Hinweise, dass verschiedene eisaktive Pilze unterschiedlicher Phyla nicht nur im Boden und in der Luft vorhanden sind, sondern auch häufig in der kultivierbaren Fraktion vorkommen können. Aus diesem Grund befasst sich das vorgeschlagene Projekt mit der Suche nach weiteren bisher unbekannten eisaktiven Mikroorganismen und Bestandteilen aus dem Boden, von Pflanzen und kryptogamen Gemeinschaften und mit der Erforschung ihres Einflusses auf die Eiskeimaktivität des Bodens. Die nötigen Methoden für ein Screening verschiedenster Kulturen z.B. von Cyanobakterien sind in unserem Labor gut etabliert. Zudem sollen die jeweiligen Eiskeime der neu gefundenen eisaktiven Organismen auf molekularer Ebene charakterisiert werden.
Grundlagen der Bioindikation von Kryptogamen (Moosen/Flechten) werden mit spezifischen Methoden (vegetationsanalytisch/experimentell-skologisch) bearbeitet; angestrebt wird die Verwendung von Kryptogamen als qualifizierte Bioindikatoren.
Die Pflanzengemeinschaften der Krautschicht in Wäldern sowie die epigäischen und epiphytischen Moose und Flechten sind ein wesentlicher Bestandteil der Biodiversität temperater Wälder. Zudem spielen sie eine wichtige Rolle für zahlreiche Ökosystemfunktionen, z.B. Primärproduktion, Regulation des Mikroklimas, Zersetzung oder Habitatbereitstellung. Es ist gut belegt, dass diese Taxa stark auf eine Veränderung der Habitatbedingungen reagieren, was wiederum zu einem Wandel in der Artenzusammensetzung und Diversität auf der lokalen Ebene (d.h. der a-Diversität) führt. Es ist daher zu erwarten, dass die Modifikation der biotischen und abiotischen Habitatbedingungen durch eine Erhöhung der strukturellen Komplexität auf der Ebene der Parzelle (sog. ESC-Behandlung) und des Waldbestandes (ESBC-Behandlung) starke Auswirkungen auf diese Lebensgemeinschaften und die damit verbundenen Ökosystemfunktionen hat. Die Richtung und das Ausmaß der ESBC-Behandlungseffekte auf die taxonomische und funktionelle ß-Diversität der Pflanzengemeinschaften in der Kraut- und Bodenschicht sowie der baumbewohnenden Kryptogamen in realen Waldlandschaften ist jedoch unbekannt. Das Hauptziel dieses Teilprojekts ist zu untersuchen, inwieweit eine Erhöhung der räumlichen Heterogenität durch die Anwendung von ESBC-Behandlungen die ß-Diversität von krautigen Gefäßpflanzen sowie epigäischen und baumbewohnenden Moosen und Flechten ansteigen lässt. Bezüglich der krautigen Arten soll zudem analysiert werden, wie sich dies auf die ober- und unterirdische Biomasseproduktion auswirkt. Auf allen Parzellen werden wir Vegetationsaufnahmen durchführen und die epiphytischen Kryptogamen erfassen. Dadurch führen wir unsere Dauerbeobachtungsreihen fort, die wir in den Jahren 2016 bis 2018 auf allen 11 Standorten begonnen haben. Darüber hinaus ermitteln wir funktionale Merkmale von krautigen Gefäßpflanzen (bezogen auf Blätter, Wurzeln und Pflanzengröße), um funktionelle Diversitätsmaße auf der a- und ß-Ebene zu berechnen. Zudem wird die ober- und unterirdische Biomasse der Kraut- und Bodenschicht bestimmt als Maß für die Primärproduktivität. Wir testen die Hypothesen, dass die Erhöhung der räumlichen Heterogenität infolge von ESBC-Behandlungen die taxonomische und funktionelle ß-Diversität der krautigen Gefäßpflanzen sowie epigäischen Moose und Flechten ansteigen lässt (Hypothese 1), und dass die Erhöhung der taxonomischen und funktionellen ß-Diversität die ober- und unterirdische Produktivität der krautigen Gefäßpflanzen auf der Ebene der Waldbestände positiv beeinflusst (Hypothese 2). Für die gesamte Forschungsgruppe stellen wir Biodiversitätsdaten für Gefäßpflanzen, Moose und Flechten bereit. Darüber hinaus liefern wir wichtige funktionale Merkmale krautiger Gefäßpflanzen für die Merkmalsdatenbank. Schließlich wird unser Teilprojekt die ober- und unterirdische Primärproduktivität als eine wichtige Ökosystemfunktion von Wäldern bestimmen, und damit zur Multifunktionalitätsanalyse beitragen.
Datenrecherche und kartierung von ausgewählten Kryptogamengruppen in geschützten Biotopen in Sachsen.
Das Ziel der Forschungsfahrt ist es, lebende planktonische Foraminiferen (einzelliges Plankton) aus der Wassersäule entlang eines S-N Transekts durch den subtropischen und tropischen Pazifik zu sammeln und Daten bezüglich ihres Habitates (Wassereigenschaften, Phytoplankton Verteilung) zu erheben. Der Transekt beginnt in Wellington, Neuseeland und führt nach Kaohsiung, Taiwan durch den tropischen Pazifik. Unsere Probennahme soll zeigen, wie die genetische Diversität der im Indo-Pazifik vorkommenden planktonischen Foraminiferen zusammengesetzt ist, und wie sich die biogeographische Verteilung dieser Genotypen entlang des Transekts durch den Indo-Pazifischen Warmpool verändert. Aufbauend auf Vorarbeiten in anderen Gebieten möchten wir insbesondere auf das Phänomen der Nischenunterteilung zwischen nahverwandten Formen näher eingehen. Während des Transits soll mindestens einmal, maximal zweimal am Tag eine Probennahme durchgeführt werden. Dabei werden an jeder Station die Eigenschaften der Wassersäule (Temperatur, Salinität, Phytoplankton Konzentration) mit Hilfe von CTD und Fluoreszenzsonde gemessen. Anschließend wird Plankton gesammelt bis zu einer Tiefe von max. 700m, wofür ein Multi-Schließnetz zum Einsatz kommt, dass die Beprobung der Wassersäule in 5 Tiefenintervallen erlaubt. Planktonische Foraminiferen werden aus dem Plankton isoliert und getrocknet für genetische Studien.
Ziel des internationalen ERA-Net-Gesamtprojektes ist es, Entscheidungsträgern aus der Praxis und Politik auf lokaler bis internationaler Ebene wissenschaftlich fundierte Werkzeuge und Kriterien zur umweltfachlichen Beurteilung von Kurzumtriebsplantagen und Maßnahmen zur Minderung negativer Effekte bereitzustellen. Beitragsschwerpunkte der deutschen Partner (UoR, BIOP und vTI, mit weiteren Partnern) sind neben dem Einbringen von mehreren norddeutschen Versuchsflächen Analysen zu bodenökologischen Wirkungen von SRC, zu Einflüssen auf die Biodiversität (Gefäßpflanzen, Kryptogamen, ausgewählte Artengruppen der Avi- und Insektenfauna, Bodenfauna und -flora) sowie eine umfassende landschaftsökologische und umweltökonomischen Bewertung auf verschiedenen Skalen von der Bestandesebene zur Landschaftsebene. Die erarbeitenden Handlungsempfehlungen wirken auf die regionalen und nationalen Forschungs- und Produktionsstrategien zu erneuerbaren Energien bzw. zur Energiegewinnung aus Biomasse. Weiter sollenErgebnisse in das Datenzentrum 'Wald' beim vTI eingehen, zur Profilierung der beteiligten Einrichtungen beitragen und in vielfältiger Weise in der Ausbildung Studierender genutzt werden.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 24 |
| Land | 6 |
| Weitere | 6 |
| Wissenschaft | 10 |
| Zivilgesellschaft | 1 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 1 |
| Förderprogramm | 22 |
| Text | 3 |
| unbekannt | 8 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 9 |
| Offen | 23 |
| Unbekannt | 2 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 33 |
| Englisch | 5 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Dokument | 9 |
| Keine | 18 |
| Webseite | 6 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 29 |
| Lebewesen und Lebensräume | 34 |
| Luft | 19 |
| Mensch und Umwelt | 34 |
| Wasser | 17 |
| Weitere | 30 |