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Molecular determinants of host specificity of maize-, rice- and mango-pathogenic species of the genus Fusarium

Fusarium species of the Gibberella fujikuroi species complex cause serious diseases on different crops such as rice, wheat and maize. An important group of plant pathogens is the Gibberella fujikuroi species complex (GFC) of closely related Fusarium species which are associated with specific hosts; F. verticillioides and F. proliferatum are particularly associated with maize where they can cause serious ear-, root-, and stalk rot diseases. Two other closely related species of the GFC, F. mangiferae and F. fujikuroi, which share about 90Prozent sequence identity with F. verticillioides, are pathogens on mango and rice, respectively. All of these species produce a broad spectrum of secondary metabolites such as phytohormones (gibberellins, auxins, and cytokinins), and harmful mycotoxins, such as fumonisin, fusarin C, or fusaric acid in large quantities. However, the spectrum of those mycotoxins might differ between closely related species suggesting that secondary metabolites might be determinants for host specificity. In this project, we will study the potential impact of secondary metabolites (i.e. phytohormones and certain mycotoxins) and some other species-specific factors (e.g. species-specific transcription factors) on host specificity. The recently sequenced genomes of F. mangiferae and F. fujikuroi by our groups and the planned sequencing of F. proliferatum will help to identify such determinants by genetic manipulation of the appropriate metabolic pathway(s).

Pollen and environmental reconstruction, Holocene dynamics of tropical rainforest, climate, fire, human impact and land use in Sulawesi and Sumatra, Indonesia

The present-day configuration of Indonesia and SE Asia is the results of a long history of tectonic movements, volcanisms and global eustatic sea-level changes. Not indifferent to these dynamics, fauna and flora have been evolving and dispersing following a complicate pattern of continent-sea changes to form what are today defined as Sundaland and Wallacea biogeographical regions. The modern intraannual climate of Indonesia is generally described as tropical, seasonally wet with seasonal reversals of prevailing low-level winds (Asian-Australian monsoon). However at the interannual scale a range of influences operating over varying time scales affect the local climate in respect of temporal and spatial distribution of rainfall. Vegetation generally reflects climate and to simplify it is possible to distinguish three main ecological elements in the flora of Malaysia: everwet tropical, seasonally dry tropical (monsoon) and montane. Within those major ecological groups, a wide range of specific local conditions caused a complex biogeography which has and still attract the attention of botanists and biogeographers worldwide. Being one of the richest regions in the Worlds in terms of species endemism and biodiversity, Indonesia has recently gone through intensive transformation of previously rural/natural lands for intensive agriculture (oil palm, rubber, cocoa plantations and rice fields). Climate change represents an additional stress. Projected climate changes in the region include strengthening of monsoon circulation and increase in the frequency and magnitude of extreme rainfall and drought events. The ecological consequences of these scenarios are hard to predict. Within the context of sustainable management of conservation areas and agro-landscapes, Holocene palaeoecological and palynological studies provide a valuable contribution by showing how the natural vegetation present at the location has changed as a consequence of climate variability in the long-term (e.g. the Mid-Holocene moisture maximum, the modern ENSO onset, Little Ice Age etc.). The final aim of my PhD research is to compare the Holocene history of Jambi province and Central Sulawesi. In particular: - Reconstructing past vegetation, plant diversity and climate dynamics in the two study areas Jambi (Sumatra) and Lore Lindu National Park (Sulawesi) - Comparing the ecological responses of lowland monsoon swampy rainforest (Sumatra) and everwet montane rainforests (Sulawesi) to environmental variability (vulnerability/resilience) - Investigating the history of human impact on the landscape (shifting cultivation, slash and burn, crop cultivation, rubber and palm oil plantation) - Assessing the impact and role of droughts (El Niño) and fires - Adding a historical perspective to the evaluation of current and future changes.

Unzerschnittene verkehrsarme Räume NRW (LINFOS)

Als unzerschnittene verkehrsarme Räume (UZVR) werden Räume definiert, die nicht durch technogene Elemente zerschnittenen werden. Die Polygondaten stammen aus der Landschaftsinformationssammlung (LINFOS) des Landesamtes für Natur, Umwelt und Klima Nordrhein-Westfalen (LANUK) und werden direkt aus dem Layer „uzvr_polygon“ des LINFOS-WFS bezogen: https://www.wfs.nrw.de/umwelt/linfos

Biogeochemical modelling of biosphere-atmosphere-hydrosphere interactions

This project aims at the improvement and testing of a modeling tool which will allow the simulation of impacts of on-going and projected changes in land use/ management on the dynamic exchange of C and N components between diversifying rice cropping systems and the atmosphere and hydrosphere. Model development is based on the modeling framework MOBILE-DNDC. Improvements of the soil biogeochemical submodule will be based on ICON data as well as on results from published studies. To improve simulation of rice growth the model ORYZA will be integrated and tested with own measurements of crop biomass development and transpiration. Model development will be continuously accompanied by uncertainty assessment of parameters. Due to the importance of soil hydrology and lateral transport of water and nutrients for exchange processes we will couple MOBILE-DNDC with the regional hydrological model CMF (SP7). The new framework will be used at field scale to demonstrate proof of concept and to study the importance of lateral transport for expectable small-scale spatial variability of crop production, soil C/N stocks and GHG fluxes. Further application of the coupled model, including scenarios of land use/ land management and climate at a wider regional scale, are scheduled for Phase II of ICON.

Wasserschutzzonen KLE KR VIE WES

Wasserschutzzonen sind Bereiche zum Schutz des Grundwassers und oberirdischer Gewässer. Sie sind in unterschiedliche Zonen eingeteilt, in denen besondere Ge- und Verbote gelten. Die Grenzen der festgesetzten Wasserschutzzonen wurden durch die Veröffentlichung im Amtsblatt bindend. Daneben gibt es geplante oder nicht festgesetzte Wasserschutzzonen sowie Sonderschutzzonen. Der Datensatz zeigt die Schutzzonen in den Kreisen Kleve, Wesel und Viersen sowie der kreisfreien Stadt Krefeld. Folgende Unterteilung wird dargestellt: - festgelegt: Zone I, II, IIIa, IIIa1, IIIa2, IIIb und IIIc - geplant (Abgrenzung nicht flurstücksscharf): Zone I, II, IIIa und IIIb - Sonderschutzzone

Dissolved inorganic nutrients at station 7, Bülk neu (2021-05 - 2023-01)

In addition to data collection by the logger units, nutrients are measured at 23 locations. Sampling occurs every 14 days at each site. Samples are taken from a water depth of approximately 0.5 meters, filtered (filter size 40 µm), and cooled for further transport. Furthermore, on the sampling day, salinity and temperature are measured at the respective locations using the WTW Cond 3110. After each tour, the water samples are frozen at -20 °C at GEOMAR for later analysis. Since 2020/2021, the analyses have been conducted by Research Area 3: Marine Ecology, FE Experimental Ecology. GEOMAR, Kiel. The samples are analyzed for the concentration of dissolved inorganic nutrients (total oxidized nitrogen, nitrite, ammonium, phosphate and silicate) by UV/VIS spectroscopy using a continuous flow analyzer (type QuAAtro 30; comp. SEAL Analytical, Hamburg, Germany, equipped with a SEAL XY-2 autosampler). Quality control for nutrient measurements is ensured by certified reference material (CRM) by KANSO TECHNOS CO, LTD, Osaka, Japan. Standard analysis methods developed by SEAL Analytical were followed.

Kompensationsflächen Kreis Kleve

Kompensationsflächenkataster Die unteren Naturschutzbehörden sind dazu verpflichtet, ein Ausgleichs- und Ersatzflächenkataster zu führen. Die Aufstellung des Katasters ermöglicht es, unter anderem einen graphischen Überblick über vorhandene Ausgleichs- und Ersatzflächen (Kompensationsflächen) zu erlangen. So können z.B. Doppelbelegungen ausgeschlossen werden, da die Fläche nun nicht mehr für andere Ausgleichs- und Ersatzflächenmaßnahmen herangezogen werden kann. Außerdem spielt die Erfassung solcher Flächen bei Planungen eine wichtige Rolle: Es werden Standortentscheidungen für Eingriffe, aber auch für Ausgleich beeinflusst. Gem. § 34 Abs. 1 Landesnaturschutzgesetz NRW (LNatSchG NRW) werden jedoch nur Flächen aufgenommen, die größer als 500 m² sind. Im Rahmen des Ausgleichs- und Ersatzflächenkataster sind auch die nach § 34 Absatz 5 des Bundesnaturschutzgesetzes durchgeführten Maßnahmen zur Sicherung des Zusammenhangs des Netzes Natura 2000 (Kohärenzsicherungsmaßnahmen), die nach § 44 Absatz 5 des Bundesnaturschutzgesetzes durchgeführten vorgezogenen Ausgleichsmaßnahmen (CEF-Maßnahmen) sowie die nach § 53 durchgeführten Schadensbegrenzungsmaßnahmen gesondert auszuweisen. CEF-Maßnahme - CEF-Maßnahmen (continuous ecological functionality-measures), auch vorgezogene Ausgleichsmaßnahmen genannt, sind Maßnahmen des Artenschutzes, die vor geplanten oder notwendigen Eingriffen stattfinden müssen. Sie sollen eine ökologisch-funktionale Kontinuität betroffener Tierarten oder Populationen sichern. Ersatzaufforstung – Ersatzaufforstungen sind Kompensationsmaßnahmen, bei denen Wald, der an anderer Stelle verloren gegangen ist, wiederhergestellt wird. Ein Waldersatz nach dem Landesforstgesetz stellt auch eine ökologische Aufwertung dar. Kohärenzsicherungsmaßnahme - Als Kohärenzsicherungsmaßnahmen werden Maßnahmen bezeichnet, die der Erhaltung des Zusammenhangs des Europäischen Schutzgebietsnetzwerkes Natura 2000 (EU-Vogelschutzgebiete und FFH-Gebiete) dienen. Maßnahmen zur Kohärenzsicherung zielen darauf ab, für die betroffenen Lebensraumtypen und Arten an anderer Stelle eine Verbesserung ihres Erhaltungszustands zu erreichen. Kompensationsfläche - Für Eingriffe in Natur und Landschaft werden Ausgleichs- oder Ersatzmaßnahmen vorgeschrieben, die geeignet sind, die jeweiligen Eingriffe in den Naturhaushalt wiedergutzumachen. Die gesetzlichen Anforderungen an die Handhabung der Eingriffsregelung sind den §§ 13 – 18 Bundesnaturschutzgesetz sowie den §§ 30-34 des Landesnaturschutzgesetzes Nordrhein-Westfalen zu entnehmen. Für die Anforderungen der Eingriffsregelung im Rahmen der kommunalen Bauleitplanung gelten die Vorschriften des Baugesetzbuches. Ausgleichsmaßnahmen werden direkt am Ort des Eingriffs durchgeführt, bei Ersatzmaßnahmen werden die beeinträchtigten Funktionen des Naturhaushalts an anderer Stelle in dem betroffenen Naturraum in gleichwertiger Weise wiederhergestellt und das Landschaftsbild landschaftsgerecht neugestaltet. Ökokontofläche – In Ökokonten sind Kompensationsflächen zusammengefasst, auf denen bereits im Vorfeld von Eingriffen Maßnahmen zur ökologischen Kompensation durchgeführt und bewertet werden. Bei Bedarf können diese Flächen einem Eingriff zugeordnet und durch die Eingriffsverursachenden gegenfinanziert werden. Diese Flächen stehen nur intern zur Verfügung. Schadenbegrenzungsmaßnahme – Schadenbegrenzungsmaßnahmen nach § 53 LNatSchG sind Maßnahmen des Naturschutzes und der Landschaftspflege, die gewährleisten, dass erhebliche Auswirkungen auf ein Natura 2000-Gebiet ausbleiben. Sie werden im Rahmen einer FFH-Verträglichkeitsprüfung festgelegt. Diese Flächen stehen nur intern zur Verfügung.

Landschaftsoekologische Untersuchungen zum Geokomplex Sahel

Untersuchungen zur Oekosystembelastung durch Bodenerosion als Folge kulturtechnischer Massnahmen und der Neuerschliessung von Kulturland fuer den Reisanbau in Mali.

Time series of environmental parameters of habitats along the Schleswig-Holstein Baltic Sea (2018 et seq)

The here presented data time-series are connected to the publication "Environmental parameters of shallow water habitats in the SW Baltic Sea" (Franz, M. et al. 2019b). Since 2019 a number of stations were added, and, hence, new time-series started. Every year a new dataset will be published including both, old and new stations. The following abstract is revised from Franz, M. et al. (2019b): The coastal areas of the Baltic Sea represent highly variable environments. In order to record the environmental conditions in shallow water habitats of the SW Baltic Sea, a monitoring program was established. The monitoring sites are located along the Baltic Sea coast of Schleswig-Holstein, Germany. Along the coast, 23 stations were established, where samplings for dissolved inorganic nutrient concentrations are conducted. Here, twice per month, water samples are collected in a water depth of 0.5 m. The samples are analysed for the concentration of dissolved inorganic nutrients (total oxidized nitrogen, nitrite, ammonia, phosphate and silicate) by UV/VIS spectroscopy using a continuous flow analyser (type QuAAtro 30; comp. SEAL Analytical, Hamburg, Germany. The system is equipped with a SEAL XY-2 autosampler). Quality control for nutrient measurements is ensured by certified reference material (CRM) by KANSO TECHNOS CO, LTD, Osaka, Japan. Additionally, at four shallow water stations (Booknis Eck, Bülk, Behrensdorf and Katharinenhof) temperature, salinity and dissolved oxygen are continuously logged at 2-3 m depth by self-contained data loggers. These are: (I) MiniDOT loggers (Precision Measurement Engineering; http://pme.com; ±10 µmol L-1 or ±5 % saturation) including antifouling copper option (copper plate and mesh) to measure dissolved oxygen concentration and (II) DST CT salinity & temperature loggers (Star-Oddi; http://star-oddi.com; ±1.5 mS cm-1) to record the conductivity. Both sensor types additionally record water temperature with an accuracy of ± 0.1 °C. The sampling interval was set to 30 minutes for all parameters. Another seven stations for continuous recordings of environmental parameters (again: temperature, salinity, dissolved oxygen) with the same two types of sensors were installed at 4-6 m depth in the context to the long-term monitoring project RegLocDiv (Regional-Local-Diversity) by M. Wahl (Franz, M. et al. 2019a) and included into this data set. These stations are at: Falshoeft, Booknis Eck, Schoenberg, Westermakesdorf, Staberhuk, Kellenhusen and Salzhaff (abandoned in 2023). Since 2021, in the context of implementing a reef monitoring to fulfil obligations by the EU Habitats Directive, step-by-step, eleven further stations were installed at reefs in the Schleswig-Holstein Baltic Sea. These are at: Platengrund (14 m depth) and Mittelgrund (8 m) (both since 2021), at Walkyriengrund (9 m), Brodtener Ufer (8 m), Außenschlei (11 m), Kalkgrund (8 m), Stollergrund (7.5 m) and Flueggesand (10 m) (all since 2022), as well as at Gabelsflach (10 m), Sagasbank (8.5 m) and Stabehuk (11.5 m) (all since 2023). Again, at all of these 11 stations, temperature, salinity and dissolved oxygen are continuously logged by self-contained data loggers: Conductivity (and temperature) is logged by HOBO® Salt Water Conductivity/Salinity Data Logger (Onset Computer Corporation, Bourne, MA, USA; https://www.onsetcomp.com) using the U2X protective housing to prevent fouling on the sensors. The same MiniDOT loggers (Precision Measurement Engineering) as at the above mentioned more shallow stations (including antifouling copper plate and mesh) are used to measure dissolved oxygen concentration. Dissolved oxygen concentration data measured by the MiniDOT loggers are corrected for a depth of 5 m (or 2,5 m on the shallow stations) using the software provided by the manufacturer. Additionally, a manual compensation for salinity was calculated (see details in Franz, M. et al. 2019b). Quality control was carried out by spike and gradient tests, following recommendations of SeaDataNet quality control procedures (see https://seadatanet.org/Standards/Data-Quality-Control). All data values were flagged according to applied quality checks using the following flags: 1 = Pass, 2 = Suspect, 3 = Fail, 4 = Visually suspect, 5 = Salinity compensation fail (further explanations can be found in Franz, M. et al. 2019b). The project is funded by the LfU (Landesamt für Umwelt, Schleswig-Holstein, Germany). Main responsible persons are C. Hiebenthal, C. Lieberum, F. Weinberger and R. Karez. Responsible for the nutrient analysis: N. Stärck; Responsible for taking the water samples: C. Lieberum and D. Bürger.

Nachhaltige Ansätze zur Minimierung von Arsen in Trinkwasser und Reis in Vietnam

Arsen-kontaminiertes Grundwasser stellt eine große Gefahr für zig Millionen von Menschen dar, insbesondere in Süd- und Südost-Asien, durch seine Verwendung als Trinkwasser und für die Bewässerung von Reisfeldern. Das Hauptziel dieses Projekts ist es gemeinsam mit Wissenschaftlern der Stanford University die Menge an giftigem Arsen in den beiden wichtigsten Expositionsquellen, Wasser und Reis, zu reduzieren und zu bestimmen wie i) Arsen effizient mit Wasserfiltern aus dem Trinkwasser entfernt und ii) die Arsenaufnahme durch Reis während der Nasskultivierung reduziert werden kann. Im ersten Teilprojekt planen wir in Vietnam zu untersuchen, unter welchen Bedingungen Wasserfilter Arsen effizient entfernen, wie lange die Filter verwendet werden können und ob gesundheits-schädigende Konzentrationen von Nitrate in den Filtern gebildet werden. Wir werden einen visuell sichtbaren Indikator in den Filtern entwickeln, der es der breiten Bevölkerung erlaubt, ohne analytische Verfahren oder besonderen Bildungsstand zu bestimmen, wann die Effizienz des Filters aufgrund der Sättigung mit Arsen verschwindet und das Filtermaterial ersetzt werden muss. Darüber hinaus werden wir untersuchen, wie das Arsen-verschmutzte Filtermaterial ohne weitere Risiken entsorgt werden kann. Im zweiten Teilprojekt werden wir untersuchen, ob die Stimulation von nitrat-reduzierenden, eisenoxidierenden Bakterien in Reisfeldböden die Arsenaufnahme in Reis reduziert durch die Bindung von Arsen an die gebildeten Minerale. Wir werden bestimmen, wie die Zugabe definierter Mengen an Nitrat helfen kann, gleichzeitig die Arsenaufnahme in den Reis und die Emission des Treibhausgases N2O zu minimieren. Dieses Projekt wird für die Bevölkerung in Arsen-betroffenen Ländern praktische Lösungen bieten, um mögliche Schädigungen durch Arsen und Nitrat zu reduzieren und ihre Gesundheit und Lebenssituation zu verbessern.

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