Das Projekt "Soil aeration - the key factor of oak decline in Southwest Germany?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Bodenökologie durchgeführt. Many research efforts to identify the key factors of oak decline in Europe conclude that it is a 'complex disease'. This result can hardly be falsified because of its fuzziness. A significant contribution of pathogene fungi is not without controversy, because the primary pathogenicity is not proven (Johnsson, 2004). Our starting point is the resarch of Gaertig et al. (2002) who found that on a spatial integration level of 28 oak stands in Baden-Wuerttemberg the symptoms of oak health are significantly correlated with soil aeration. Large-scale changes of soil structure in oak stands during the last decades can be attributed to the mechanization of logging (Vossbrink and Horn, 2004) as well as to a decrease of earthworm activity in acidified soils. In the proposed project we want to establish a relationship between roots and aeration-relevant parameters in a three-dimensional space. This laborious procedure is necessary because the soil-air access is highly heterogeneous and by this way forms a three-dimensional pattern. This makes one-dimensional models unefficient. By modelling the soil air access in a three-dimensional space we want to test the aeration hypothesis. Important indicators of rooting are clustering of fine roots, necrosis, or space discrimination. By assessing simultaneously soil-chemical and soil-physical parameters in the same spatial resolution, alternative hypotheses can be tested. As modelling tools point statistics, non parametric regression (GAM), and a three dimensional solution of the instationary gas-diffusion equation will be used.
Das Projekt "Untersuchungen zur Phytophthora-Erkrankung der Schwarz- und Grauerle in Bayern: Entwicklung eines Managementkonzeptes (F45II)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft durchgeführt. Antragsgemäß richten sich die Arbeiten darauf, ein Managementkonzept für die Phytophthora-Erkrankung der Erle in Bayern zu entwickeln. Die Erlen-Phytophthora ist bayernweit verbreitet. Sowohl der Großteil der Gewässer (1. und 2. Ordnung) als auch über 30 Prozent aller forstlichen Erlenbestände sind von den Schäden durch die Wurzelhalsfäule betroffen. Neben der Verbreitung von Sporen über offene Gewässer und das Bodenwasser nutzt die Erlen-Phytophthora auch andere Vektoren. Neben tierischen Vektoren (z.B. Fische und Wasservögel) gehört dazu auch der Mensch. In erster Linie wurde dieser Erreger durch das Pflanzen infizierter Erlenpflanzen in Forstbestände verschleppt und in den meisten Fällen auch erstmals in Fließgewässer eingebracht. Um eine weitere Verbreitung der Erlen-Phytophthora in der Zukunft auszuschließen, wird der Anbau von Erlen in Baumschulen nur noch unter besonderen hygienischen Maßnahmen empfohlen. Dazu wurde eine Garantieerklärung entworfen, welche die zentralen prophylaktischen Punkte von der Aussaat bis zur Abgabe an den Waldbesitzer regelt. Für Erlenpflanzungen entlang von Gewässern auf regelmäßig überfluteten Standorten, kann das 'auf den Stock setzen' noch als eine Möglichkeit zur Sicherung der Uferbefestigung empfohlen werden. In forstlichen Beständen hat sich diese Maßnahme nicht bewährt. Insgesamt war der Ausschlagerfolg auf diesen Flächen für einen geschlossenen Waldbestand zu gering. Nicht befallene bzw. einen Befall gut ausgeheilte Erlen in unmittelbarer Umgebung von stark geschädigten Bäumen entlang von Bayerischen Gewässern zeigten bei einer künstlichen Infektion zum Teil zwar einen signifikanten Unterschied im Wuchs der Nekrosen, waren aber nicht grundsätzlich resistent oder tolerant.
Das Projekt "Einfluss des Wasserhaushalts und der naturräumlichen und waldbaulichen Bedingungen auf den Befall von Erle durch Phytophthora sp. in Hochwasserrückhaltebecken" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Geo- und Umweltnaturwissenschaften, Professur für Landespflege durchgeführt. Projektbeschreibung: Seit einigen Jahren hat sich in Mittel- und Nordeuropa ein ungewöhnliches Erlensterben ausgebreitet. Geschwächte und gestorbene Schwarzerlen kann man entlang von Flussläufen beobachten, aber auch Erlen in Waldstandorten leiden unter diesen neuen Krankheit. Es handelt sich um die Erlen-Wurzelhalsfäule, die durch einen neu entdeckten pilzähnlichen Organismus, der sich im Wasser verbreitet, Erlen-Phytophthora, verursacht wird. Die genaue Verbreitung und der Schadensausmaß der Krankheit in Baden-Württemberg ist bisher unbekannt, jedoch gibt es Hinweise dafür, dass die Krankheit im Land weit verbreitet ist. In diesem Projekt werden drei bewaldete Hochwasser- rückhaltebecken in der Mittelbadischen Rheinebene, in denen die Schwarzerle eine große ökologische und wirtschaftliche Bedeutung hat, nach der Wurzelhalsfäule untersucht. Die Hochwasserrückhaltebecken Holchen, Hürben und Mührig wurden Mitte des 20. Jh. als Hochwasserentlastungsmaßnahmen im Rahmen der Acher-Rench-Korrektion angelegt und werden seitdem bei extremen Hochwässer überflutet. Ende der 1990er Jahre wurde vom Revierleiter erstmals einen unüblichen Erlensterben gemeldet, der von Jahr zu Jahr gestiegen ist. Aufgrund dessen hat die Gewässerdirektion Südlicher Oberrhein/Hochrhein im Frühjahr 2003 beschlossen, eine Untersuchung über die Verbreitung der Krankheit in dem Gebiet und über ihren Zusammenhang mit den Überschwemmungen an das Institut für Landespflege im Auftrag zu geben. Im Sommer und Herbst 2003 wurde in Rahmen dieses Projektes eine flächige Inventur im Untersuchungsgebiet durchgeführt, bei der auf die äußerlichen Symptome der Krankheit geachtet wurde. Die auffälligsten dieser Krankheitszeichen kommen als dunkle Teerflecken an der Stammoberfläche und Nekrosen unter der Rinde zu Vorschein. An der Krone können verkürzte Triebe, eine spärliche Belaubung und vergilbte Blätter erkannt werden. Diese Ergebnisse wird man im Zusammenhang mit der Topographie und den Wasserhaushalt studieren, um Erkenntnisse über die Ausbreitungsmöglichkeiten der Erlen-Phytophthora zu gewinnen und Vorschläge für die forstliche Praxis zu bringen.
Das Projekt "Tannentrieb- und -stammläuse sowie deren Folgeschädlinge an der Weißtanne - Untersuchungen zur Gefahreneinschätzung und -abwehr" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Seit dem Jahr 2007 häufen sich Meldungen über schädlich auftretende Tannentriebläuse und -stammläuse der Gattungen Dreyfusia und Mindarus aus Baden-Württemberg, Bayern, Österreich und Schweiz. Immer wieder wurden auch in der Vergangenheit von den Unteren Forstbehörden (UFB) in Baden-Württemberg Schäden durch Tannenläuse gemeldet. Doch meist waren nur kleinere Flächen betroffen bzw. war das Problem von kurzer (einjähriger) Dauer. Das konstant starke Auftreten der Tannenläuse seit 2007 ist ein neues Phänomen, dessen Ursachen noch nicht bekannt sind. Es lag zunächst nahe, eine (bzw. die wesentliche) Ursache für die hohe Dominanz der Läuse in den milden Wintern zu sehen. Doch auch nach dem langen und kalten Winter 2008/2009 erreichten die Tannenläuse in Baden-Württemberg zum Teil sehr hohe Dichten - dies zeigen erste Beobachtungen auf Monitoringflächen, die die Abt. Waldschutz im Jahr 2009 angelegt hat. Tannenläuse sind - wie (Forst-)Insekten in unseren Breiten generell - an längere Phasen mit tiefen Temperaturen durch verhaltens- und physiologische Merkmale adaptiert; ein konstant kalter Winter wird die Populationsdichten nicht wesentlich regulieren. Vielmehr ist es wahrscheinlich, dass die Witterungsbedingungen zum Zeit des Schlupfes der Larven (die Sistensei am Stamm und an der Triebrinde/ die Progrediensei bzw. die Progrediens des I. Stadiums an den Nadeln) -also ab Anfang bis Ende Mai - die Dichte der Läuse maßgeblich steuert. Mit der Untersuchung sollen die Rahmenbedingungen benannt werden, die die Massenentwicklung der Läuse fördern bzw. auch wieder begrenzen. Ein (wiederholter) Befall durch Tannenstammläuse prädisponiert die Weißtanne für eine erfolgreiche Besiedlung durch den Weißtannenrüssler (Pisodes piceae). Dies ist derzeit in Beständen im Schwarzwald (z. B. bei Kandern, Häg, Gaggenau) und einigen Orten im Virngrund und im Schwäb.-Fränkischen Wald zu beobachten. Befallen wurden bisher - so die bisherige Erfahrung - ältere, abgängige Tannen und gelagertes Holz in Rinde. Nach Trockenperioden können aber auch gestresste Tannen im Stangenholz und schwachen Baumholz befallen werden. Da die Weißtanne empfindlicher gegenüber Klimaschwankungen als jede andere Baumart ist, besteht für sie im Zuge des sich wandelnden Klimas ein akutes Gefährdungspotential dadurch, dass Trockenstress sie für den Befall mit Tannen-laus und -rüssler anfällig macht. Wenn es zudem nach Befall durch Tannenläuse zum Auftreten der Tannen-rindennekrose kommt, so kann dies zu erheblichen wirtschaftlichen Einbußen führen, weil ganze Bestände ausfallen. Häufig ist der Tannenstammlaus-Befall von Schleimfluss begleitet, der auch auf einen Befall durch den Pilz Nectria fuckeliana hinweist. Dessen Rolle ist noch unklar. (Text gekürzt)
Das Projekt "Teilprojekt 3: Trachealepithel und Aufnahme in vivo" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität zu Lübeck, Institut für Anatomie durchgeführt. Ziel des Gesamtvorhabens ist, valide Kriterien zur Abschätzung der humantoxischen Wirkung unterschiedlicher synthetischer CBNP-Modifikationen auf verschiedene funktionelle Bereiche gesunder und vorgeschädigter Lungen zu etablieren. Teilprojekt 3 liefert den Beitrag für die großen Atemwege. Das Ziel des Projekts ist zu klären, in wieweit die Funktion des Atemwegsepithels großer Atemwege durch Exposition mit CBNP beeinträchtigt wird und wie sich dies auf die Selbstreinigungsfunktion der Lunge auswirkt. Endziel ist die Erstellung eines Kataloges, der den CBNP in Abhängigkeit ihrer Oberflächenmodifikation ein toxisches Potential für die untersuchten Parameter zuschreibt. Für die Untersuchungen werden die in Arbeitspaket 1 hergestellten CBNP im Vergleich zu Referenz- und Vergleichspartikel (Printex-90 und Pyrolyyx-CB) auf gesunde und vorgeschädigte Lungen von Mäusen eingesetzt. Nach 3-monatiger Expositionsdauer sowie nach Vorschädigung der Lunge wird das Epithel der Trachea hinsichtlich des zilienvermittelten Transports, der Zilienschlagfrequenz, dem Auftreten von Nekrose und Apoptose sowie der Expression von inflammatorischen Mediatoren untersucht.
Das Projekt "Technische Aerosole und ihre Wirkung auf Lungenzellen in vitro" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Karlsruhe Technik und Umwelt, Institut für Toxikologie und Genetik, Abteilung Molekulare Umwelttoxikologie durchgeführt. Ultrafeine Partikel, die bei technischen Prozessen (z.B. Verbrennungen, Herstellung und Anwendung von Nanopartikeln) in die Umwelt gelangen und inhaliert werden koennen, werden hinsichtlich ihres moeglichen negativen Einflusses auf Lungengewebe untersucht. Dabei wird an biologischen Systemen (Zellkulturlinien aus Lungengewebe, isolierte Alveolarmakrophagen) analysiert, inwieweit durch die Aerosole allein oder in Kombination mit anderen Schadstoffen (z.B. Endotoxine) eine Immunantwort bzw. eine entzuendliche Reaktion der betroffenen Lungenzellen verursacht wird. Wesentliche Parameter sind dabei die Zytokinproduktion und deren Effekt auf benachbarte Zellen, sowie die direkte Schaedigung durch die Bildung von reaktiven Sauerstoffverbindungen und die Ausloesung von Nekrose oder Apoptose. Darueber hinaus wird fuer diese Untersuchungen ein Zellmodell etabliert, das aus mehreren Zelltypen in Kokultur besteht. In diesem System koennen die Zellen untereinander kommunizieren und es stellt somit ein realitaetsnahes Lungenmodell dar.
Das Projekt "Entwicklung von Strategien zur Sicherung von Buchenwäldern in der Programmregion DeLux" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz durchgeführt. Seit dem Sommer 2000 wird in der deutsch-luxemburgisch-belgischen Grenzregion eine Erkrankung der Rotbuche (Fagus sylvatica L.) beobachtet. Neben den altbekannten Symptomen der Buchenrindennekrose wurde auch ein Befall äußerlich gesund erscheinender Buchen durch holzbrütende Insekten festgestellt. Dieser Befall steht in keinem direkten Zusammenhang mit der Buchenrindennekrose und stellt eine neuartige Gefährdungssituation da. Im Rahmen eines Interreg IIIa DeLux-Projektes untersuchen die Forstverwaltungen des Landes Rheinland-Pfalz und des Großherzogtums Luxemburg die Ursachen der Erkrankung und entwickeln Strategien zur Sicherung der Buchenwälder in der betroffenen Region. Das Projekt ist vor allem darauf ausgerichtet, negative Folgen der aktuellen Buchenerkrankung für den Naturhaushalt, das Landschaftsbild, die Artenvielfalt und die Nutzungsmöglichkeiten des Ökorohstoffs Buchenholz zu mindern. Untersucht werden alle bedeutsamen Schadeinflüsse wie Insekten- und Pilzbefall, die Einwirkung von Luftschadstoffen sowie die Ursachen der beobachteten Schwächung der Abwehrkräfte der Bäume. Aus den Befunden werden Maßnahmen zur Erhaltung der Buchenwälder der Region abgeleitet. Durch grenzüberschreitende Buchenholznutzungsstrategien und -vermarktungskonzepte wird eine Stabilisierung und wenn möglich Steigerung der Verwendung des nachwachsenden Rohstoffs Buchenholz angestrebt.
Das Projekt "Analyse der Pilzpopulationen zur Erklärung von Phloemnekrosen an Buche" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Im Zusammenhang mit der Buchenkomplexkrankheit werden u.a. in Rheinland-Pfalz neben den klassischen streifenförmigen Rindennekrosen mit Nectria coccinea auch kleinflächige Phloemnekrosen beobachtet. Es stellt sich die Frage wie diese entstehen. Aus der Analyse der dort lokalen Pilzpopulationen lässt sich evtl. ableiten, ob diese Nekrosen als Vorstufen der klassischen Buchenrindennekrose oder als eigenes Phänomen zu betrachten sind.
Das Projekt "Schäden an der Buche in Bayern - Untersuchung ausgewählter Bestände auf möglichen Befall durch Phytophthora und Risikoabschätzung des Gefahrenpotenzials durch Verschleppung der Krankheit mit infiziertem Baumschul-Material (F47)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft durchgeführt. Vorstudie für eine erste Einschätzung des Vorkommens pathogener Phytophthora-Arten in geschädigten Buchenbeständen. Risikoabschätzung des Gefahrenpotenzials der Verschleppung der Krankheit durch infiziertes Baumschul-Material. Im Untersuchungszeitraum wurden bei zahlreichen Einzelbäumen und Baumgruppen Rindennekrosen mit Schleimaustritt im unteren Stammbereich festgestellt. Häufig traten zudem bis in Stammhöhen von über 20 m isolierte Rindennekrosen auf. Durch Isolierungen aus Rinden- bzw. Bodenproben konnten an 172 Buchen (76 Prozent) in 85 Beständen (94 Prozent) insgesamt 7 bekannte Phytophthora- Arten (Phytophthora citricola (55 Bestände), P. cambivora (39) und P. cactorum (10) und weitere Phytophthora-Isolate gewonnen werden. In 10 von 13 Beständen ohne erkennbare oberirdische Rindenschäden waren Feinwurzelverluste, abgestorbene Langwurzeln sowie Nekrosen an verholzten Wurzeln erkennbar. Visuelle Kontrolle von Wurzeltellern, nach Sturmwurf, bestätigen die hohen Feinwurzelverluste und Schäden an den verholzten Wurzeln. Bei untersuchten Buchenwildlinge traten ebenfalls Wurzelfäulen und Wurzelhalsfäulen auf. Die Erkrankung wurde auf einem weiten Spektrum typischer Buchenstandorte festgestellt. Betroffen waren auch Standorte mit niedrigen pH-Werten (Buntsandstein und Sandsteinkeuper) oder trockenen Bodenverhältnissen (skelettreiche Steilhänge auf Kalk) die bislang als weniger Phytophthora gefährdet angesehen wurden. Das Spektrum der beteiligten Phytophthora-Arten variiert in Abhängigkeit von den Standortsbedingungen. Die vorgeschädigten Buchen wurden in der Folge von weiteren Pilzen und Borkenkäfern (z.B. Hallimasch, kleiner Buchenborkenkäfer) befallen, was oftmals den Absterbeprozess beschleunigte. Die bisherigen Ergebnisse deuten darauf hin, dass Phytophthora-bedingte Feinwurzelschäden nach den hohen Niederschlägen 2002 für die Kronenverlichtungen im Jahr 2003 neben der Trockenheit an Buchen mitverantwortlich sind. Buchenpflanzen des Forstpflanzengartens Triesdorf zeigten bei der Untersuchung starke Wurzelschäden, die auf Phytophthora cambivora, P. cactorum und verschiedene Pythium-Arten zurückgingen. In einem Beet war es zudem zu hoher Mortalität gekommen. Dies deckt sich mit weiteren vorliegenden Ergebnissen aus fünf Forstbaumschulen (darunter die Forstpflanzgärten Bindlach, Laufen und Stalldorf).
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Ätiologie, Diversität und Populationsstruktur von Pilzen in der Rhizosphäre - bodenbürtige Infektionen von H. fraxineus" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kassel, Institut für Biologie, Fachgebiet Ökologie durchgeführt. Die Europäische Esche Fraxinus excelsior wird durch den Schlauchpilz Hymenoscyphus fraxineus in ihrer Existenz bedroht. Neben der typischen Symptomatik des Eschentriebsterbens treten vielerorts vermehrt Stammfußnekrosen auf und intensivieren die Schäden an den betroffenen Bäumen um ein Vielfaches. Zahlreiche andere pilzliche Schaderreger wurden aus Stammfußnekrosen bereits nachgewiesen. Das Ziel des Vorhabens liegt in der eingehenden Erfassung und Identifikation von Pilzarten, die mit den basalen Gewebeschädigungen assoziiert, bzw. in der Rhizosphäre lokalisiert sind. Hierzu werden Holzproben vorwiegend aus den Randbereichen der Stammfußnekrosen entnommen und die darin vorhandenen Pilzarten in Reinkultur isoliert. Von jedem Morphotyp wird DNA extrahiert und analysiert. Das Mykobiom der Rhizosphäre wird mittels Marker-DNA-Sequenzen detektiert. In Voruntersuchungen wurden neben Saprobionten und Endophyten auch eine Reihe von pflanzenpathogenen Pilzarten meist oberflächennah isoliert. In hoher Frequenz traten Botyrosphaeria stevensii und Nectriaceae wie etwa Neonectria punicea und Vertreter des artenreichen Fusarium solani Spezies Komplex auf. Letzterer ist im forstlichen Kontext erst in Grundzügen untersucht und beschrieben worden. Weiterhin soll die inhärente Rolle von H. fraxineus an Stammfußnekrosen sowie der Rhizosphäre erforscht werden. H. fraxineus stellte sich als dominante Komponente des Mykobioms von Stammfußnekrosen heraus. Bis zu sechs H. fraxineus-Stämme wurden bereits vom Antragsteller in einer Nekrose gefunden. H. fraxineus-Stämme sollen deshalb mittels Mikrosatellitendaten ermittelt werden. Die aus der Rhizospäre isolierten Pilzarten sollen in Antagonistenversuchen H. fraxineus gegenübergestellt werden. Schließlich sind die detektierten Pilzarten mit den abiotischen Parametern zu korrelieren. Die genaue Kenntnis der Funktion des Mykobioms des Stammfußes und der Rhizosphäre eröffnet Handlungsmöglichkeiten für die Förderung resistenterer Eschen.
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| Förderprogramm | 36 |
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