s/ressourcenverfügbarkeit,/Ressourcenverfügbarkeit/gi
In einer Studie im Auftrag der deutschen, niederländischen und dänischen Regierungen schätzt Ecofys, dass 17 Mio. t Rohöläquivalent an Biokraftstoffen mit niedrigem ILUC-Risiko mithilfe von europäischen Holzabfällen und Stroh sowie weltweit verfügbarem Altspeiseöl produziert werden könnten. Dies würde bei Einfachzählung fast 60Prozent der gesamten prognostizierten Menge an Biokraftstoffen für 2020 in der EU entsprechen. Zur Berechnung des Potenzials der einzelnen Abfall- und Reststoffe für ein geringes ILUC-Risiko wurde in dieser Ecofys-Studie zunächst die theoretisch verfügbare Menge eines jeden Rohstoffs ermittelt. In einem nächsten Schritt wurde die Menge berechnet, die nachhaltig geerntet oder gesammelt werden könnte. Dazu gehört unter anderem der Schutz der Bodenqualität. Zum Schluss wurde das Risiko für ILUC geschätzt, welches auch die aktuelle Verwendung dieser Rohstoffe außerhalb des Bioenergie-Sektors beinhaltet. Denn würde die Bioenergieproduktion mit anderen Bereichen konkurrieren, bestünde eine erhöhte Gefahr der ILUC. Deshalb wurden bereits bestehende Verwendungen vom nachhaltigen Potenzial abgezogen. Die Berechnung des Potenzials für Altspeiseöl bezieht die ganze Welt ein, weil der Rohstoff weltweit gehandelt wird, alle anderen Stoffe wurden auf der EU-Mitgliedsstaat-Ebene analysiert. Die robuste Quantifizierung des verfügbaren Potenzials von Abfall- und Reststoffen ist schwierig. Im Gegensatz zu Feldfrüchten gibt es keine Daten über die Verfügbarkeit von Abfall- und Reststoffen. Diese Studie basiert ihre Berechnungen auf der vorhandenen Literatur und zahlreichen Experteninterviews. Der Datenmangel bedeutet, dass quantifizierte Potenziale in dieser Studie beste Schätzungen darstellen.
The proposed project examines the nematode fauna at the two field experiments 'Long-term recalcitrant C input' and 'Carbon flow via the herbivore and detrital food chain'. A gradient from resource rich to deeper oligotrophe habitats, i.e. from high to low diverse food webs, is investigated. The impact of resource availability and quality (recalcitrant versus labile) and presence or absence of living plants (rhizosphere versus detritusphere) on the nematode population are assessed. Insight into micro-food web structure is gained by application of the nematode faunal analysis concept, based on the enrichment, structure and channel index. In laboratory model systems carbon flux rates for food web links are determined between bacteria/fungi and their nematode grazers for dominant taxa in the arable field. Further, carbon leakage from plant roots induced by herbivore nematode is studied as link between root and bacterial energy channels. By using 13C/12C stable isotope probing (FA-SIP) fatty acids serve as major carbon currency. Coupling qualitative and quantitative data on nematode field populations, with carbon flow via biomarker fatty acids in microorganisms and grazers will allow to connect microbial and faunal food web, and to directly link nematode functional groups with specific processes in the soil carbon cycle.
In Nahrungsnetzen kontrollieren sowohl bottom-up (Ressourcen) als auch top-down Faktoren (Fraß durch höhere trophische Ebenen) die Biomasse intermediärer Stufen wie z. B. benthischer Algen (Periphyton). Die Wichtigkeit beider Mechanismen konnte gezeigt werden; allerdings scheint die Stärke der top-down Kontrolle in verschiedenen natürlichen Systemen stark zu variieren und die Faktoren, welche die Stärke der top-down Kontrolle bestimmen, sind bisher nur unzureichend verstanden. Die zentrale Hypothese dieses Projekts ist, dass die Stärke der top-down Kontrolle durch die Nahrungsqualität der Algen bestimmt wird, die ihrerseits durch die Allokation essentieller Ressourcen (wie Licht und Nährstoffe) beeinflusst wird. Insbesondere in räumlich gegliederten Gemeinschaften wie Periphyton zeigt die Nahrungsqualität eine große räumliche Heterogenität. Zusammen mit davon abhängigen dynamischen Verhaltensanpassungen der Herbivoren ist dies vermutlich besonders wichtig für die Kontrolle der Biomasseentwicklung des Periphytons, wenngleich diese Faktoren bisher nicht ausreichend untersucht wurden. In diesem Projekt untersuchen wir diese Hypothese auf verschiedenen Skalen und Komplexitätsstufen, sowohl in hochkontrollierten Laborexperimenten, als auch in freilandnahen Mesokosmosexperimenten. Dies umfasst die lokale, homogene Patchgröße, die komplexere Multi-Patch-Ebene mit räumlicher Heterogenität und der Möglichkeit zur Futterwahl für die Herbivoren bis hin zu hochkomplexen Szenarien unter Berücksichtigung von Wachstum und Migrationsverhalten der Herbivoren in Mesokosmosexperimenten. Auf diesen Komplexitätsstufen wird die Ressourcenverfügbarkeit (des limitierenden Nährstoffs P und Lichtenergie) experimentell manipuliert und die Kontrolle der Periphytonbiomasse durch Herbivorie auf zwei Wegen quantifiziert: a) als Biomasseflux zwischen Algen und Herbivoren und b) als Reduktion der Periphytonbiomasse durch Weidegänger im Vergleich zu konsumentenfreien Kontrollansätzen. Insgesamt wird dieses Projekt zeigen, welche Mechanismen die Stärke der top-down Kontrolle auf das Periphyton regulieren und wird dazu beitragen, die Kontrolle der Eutrophierung natürlicher Oberflächengewässer besser zu verstehen.
Die Diversität, Abundanz und Populationsdynamik von Bienen, Wespen und ihren Gegenspielern sollen auf 45 Streuobstwiesen unterschiedlicher Größe, Bewirtschaftung und Landschaftseinbindung über einen Zeitraum von 3 Jahren untersucht werden. Die Aufstellung von insgesamt 540 Nisthilfen für Bienen und Wespen und die jährliche Auswertung der angelegten Nester erlauben Aussagen zur Artenvielfalt und Häufigkeit sowie zur Populationsentwicklung der einzelnen Arten, zu stadienspezifischen Mortalitätsraten, zu Parasitierungsraten und zum Artenspektrum von Gegenspielern sowie dem resultierenden Reproduktionserfolg. Die Landschaftsstruktur wird in acht Radien von 250m bis 3000m um die Streuobstwiesen mit einem Geographischen Informationssystem (GIS) erfasst. Die Bedeutung der Habitatgröße und der Landschaftsstruktur auf unterschiedlichen räumlichen Skalen für die Populationsdynamik kann so getestet werden. Zur Bewertung der Habitatqualität wird der Baumbestand, der Totholzanteil, die Vegetationsstruktur und das Blütenangebot erfasst, um Aussagen zur relativen Bedeutung von Ressourcenverfügbarkeit (Nistmöglichkeiten und Pollenquellen) und Regulation durch Gegenspieler für die Populationsentwicklung auf den Streuobstwiesen zu erhalten. Die Analyse von Pollenproben ermöglicht Aussagen zur Ressourcennutzung und zur relativen Bedeutung der Streuobstwiesen und der umgebenden Landschaft als Nahrungsquelle. Detaillierte Auswertungen und Experimente mit Osmia rufa beinhalten die Entfernung der Gegenspieler an 15 Standorten, die Bestimmung von Kokongewichten und Geschlechterverhältnissen und die individuelle Markierung und Beobachtung schlüpfender Weibchen zur Ermittlung von Sammelzeiten und Ansiedlungsraten.
Ziel von WRON ist, den Einfluss unterschiedlicher Landnutzungsformen auf die Biodiversität der Otjimbingwe-Region im westlichen Zentralnamibia am Beispiel von Großwild zu erfassen. Die größten Populationen von Wildtieren leben in Namibia im Ökosystem Farmland. Wir untersuchen die Habitatnutzung ausgewählter Carnivorenarten auf Farmen mit unterschiedlichen Nutzungsformen (Rinderfarmen und Wildtierfarmen mit unterschiedlichen Bestandsdichten; Gäste- und Jagdfarmen) in Bezug auf Ressourcenverfügbarkeit und -verteilung, Habitatfragmentierung und Mensch-Tierkonflikten. Zielarten sind Braune Hyäne (Parahyaena brunnea) und Leopard (Panthera pardus). Neben den beiden Topprädatoren sind auch kleinere Beutegreifer-Arten wie Karakal (Caracal caracal), Gepard (Acinonyx jubatus) und Schabrackenschakal (Canis mesomelas) sowie potentielle Beutetierarten wie Warzenschweine, Antilopen und größere Vogelarten (Strauß, Perlhühner) in die Untersuchungen eingeschlossen. Projekt Braune Hyäne: Im Mittelpunkt steht die Frage, wieso sich die Braune Hyäne in den letzten Jahren auf kommerziell genutztem Farmland in Namibia so stark vermehren konnte. Dabei interessieren uns die Fragen: Wo halten sich Braune Hyänen auf? Wie lange bleiben sie in ein und derselben Region? Wie viele gibt es überhaupt und sind sie gleichmäßig über alle Farmen verteilt? Was ist ihre Nahrungsgrundlage? Spielen Köderplätze und offene Müllkippen eine besondere Rolle in der Ernährung? Steht die Braune Hyäne in Konkurrenz zu Leoparden? Alle Projekte werden in Zusammenarbeit mit Biologiestudenten und den lokalen Farmern durchgeführt. Das Ziel ist, mit den erhaltenen biologischen Erkenntnissen praktische Lösungsansätze zu bieten, die unterstützend bei der Bewirtschaftung der Farmen (Viehbetrieb oder Wildtiere) mitwirken sollen. Diese Lösungsansätze sollten in Managementpläne einfließen, die ebenfalls von anderen Farmern (landesweit) genutzt werden, um Verluste und Konflikte zu minimieren und zusätzlich die Toleranz gegenüber Beutegreifern zu erhöhen.
Organische Bodensubstanz (SOM) ist entscheidend für den Erhalt von Bodenfunktionen. Kohlenstoff (C)- und Energie (E)-Bilanzen beim Abbau von SOM sind eng verknüpft und abhängig von Umweltbedingungen und Ressourcenverfügbarkeit. Neben präzisen Massenbilanzen brauchen wir valide theoretische Grundlagen für die thermodynamische Betrachtung von Bodenprozessen. Die Gibbs-Energie der Mineralisierung wird durch die Reduktionshalbreaktion, d.h. durch den terminalen Elektronenakzeptor (TEA), dominiert, aber oft werden oxische Verhältnisse oder die Verbrennungsenthalpie angenommen. Die Verfügbarkeit von mikrobiellen Biomasse-Bausteinen (BB) kann die C- und E-Bilanz des Wachstums verändern, weil E für Biosynthese gespart wird. Schließlich verändert die Abundanz aktiver mikrobieller Biomasse (relativ zum Substrat) die Abbaukinetik, aber ihr Einfluss auf C- und E-Bilanzen ist unbekannt. TherMic-II wird daher (1) C- und E-Flüsse bei unterschiedlichen Redoxregimes (oxisch, anoxisch, alternierend) quantifizieren und die Rolle der TEA-Verfügbarkeit klären, (2) die Änderungen der C- und E-Flüsse durch die Verfügbarkeit von BB ermitteln, (3) den Effekt der Abundanz der Biokatalysatoren auf C- und E-Bilanzen des Substratabbaus analysieren, und (4) ein Konzept zum Übergang von Enthalpie zu Gibbs-Energie entwickeln. TherMic-II umfasst Experimente zum Effekt der Ressourcenverfügbarkeit (TEA, BB, Biokatalysator/Substrat) auf C- und E-Bilanz des Substratabbaus sowie die Weiterentwicklung von thermodynamischen Konzepten. Der Effekt der TEA-Verfügbarkeit wird in Bodeninkubationen erfasst, die das Schicksal von Cellobiose unter oxischen, anoxischen und alternierenden Redoxbedingungen verfolgen und die C- und E-Bilanzen in Bezug zu den TEAs setzen. Weitere Experimente untersuchen, wie die Verfügbarkeit von BB (z.B. Tryptophan) relativ zu Cellobiose die C- und E-Bilanz des Cellobioseabbaus beeinflusst. Inkubationen mit unterschiedlichen Cellobiosegaben untersuchen den Effekt des Verhältnisses Biokatalysator/Substrat auf C- und E-Bilanzen. Alle experimentellen Daten werden für thermodynamische Berechnungen und Modellierung genutzt. Zusätzlich erkunden wir Möglichkeiten, von der kalorimetrisch gemessenen Enthalpie zur Gibbs-Energie und damit zur treibenden Kraft der Prozesse zu gelangen. TherMic-II leitet einen Ringversuch zur Variabilität kalorimetrischer Daten, um den Weg zur Synthese von kalorimetrischen Daten aus mehreren Arbeitsgruppen zu ebnen. TherMic-II trägt zu gemeinsamen Experimenten bei: In E-ComPLEX wird das verbleibende Substrat und die Bildung von Biomasse/Nekromasse während des Abbaus von vier ausgewählten Substraten mit unterschiedlicher Verbrennungsenthalpie und metabolischen Funktionen quantifiziert, und in SOM Battery werden PLFA analysiert. TherMic-II-Ergebnisse werden zu einer besseren Vorhersage des Umsatzes von organischen Substanzen im Boden bei unterschiedlichen Umweltbedingungen beitragen.
Totholzstämme sind ein Habitat für viele spezialisierte Organismen. Sie stellen meistens eine energiereiche und zugleich nährstoffarme Ressource in Wäldern dar. Totholzstämme unterscheiden sich von Böden im Gehalt und in der Verfügbarkeit von Nährstoffen. Über die chemischen und biologischen Wechselwirkungen mit Böden ist jedoch wenig bekannt, weshalb unser Verständnis der Auswirkungen von Totholz auf die Funktion und Biodiversität in Waldböden limitiert ist. Pilzhyphen haben die Fähigkeit zwei Habitate zu überbrücken und dadurch Nährstoffe zwischen Totholz und Boden umzuverteilen. Nährstoffgradienten existieren in den Biodiversitäts-Exploratorien durch verschiedene Nährstoffgehalte in Totholzstämmen von 13 Baumarten, die im BeLongDead-Experiment ausgelegt wurden, und durch verschiedene Böden, die durch Forstmanagement beeinflusst sind. Ein Ziel des Projekts ist es, das Potenzial für Nährstofftranslokation durch verschiedene Bodenpilzgemeinschaften der Exploratorien in einem kontrollierten Laborexperiment zu ermitteln. Ein weiteres Ziel ist es, die langfristigen Effekte der sich seit ca. 9 Jahren zersetzenden Totholzstämme des BeLongDead-Experiments auf die unterliegenden Böden zu ergründen. Unsere übergeordnete Hypothese ist, dass nährstoffarme Böden eine andere Reaktion auf Nährstoffgradienten zu den Totholzstämmen zeigen als nährstoff-reiche Böden. Für nährstoffarme Böden hypothesieren wir positive Effekte mit zunehmenden Totholznährstoffen der verschiedenen Baumarten auf die (1) Nährstofftranslokation in Richtung Boden, (2) funktionelle Diversität von saprotrophen Pilzen, (3) Feinwurzeldichte, ektomykorrhizierten Kurzwurzeln und Ektomykorrhiza-Diversität, und (4) mikrobielle Biomasse und Aktivität. Für nährstoffreiche Böden erwarten wir entgegengesetzte Effekte (1 und 2), keinen Effekt (3) und einen ähnlichen Effekt (4). Zur Überprüfung der Hypothesen werden wir innovative und etablierte Methoden sowie Felduntersuchungen und Laborexperimente kombinieren. Die Nährstofftranslokation durch Hyphen wird basierend auf 15N- und 33P-Markierung erfasst und durch Sequenzierung der pilzlichen Metatranskriptome begleitet. Chemische und mikrobielle Bodenparameter sowie Wurzeleigenschaften werden mit der Struktur und Aktivität der pilzlichen Gemeinschaft, erfasst durch Next-Generation-Sequencing, in Beziehung gesetzt. Unsere sich ergänzenden Expertisen ermöglichen uns die Bedeutung der pilzlichen Diversität und der Bodeneigenschaften unter Totholzstämmen für Ökosystemprozesse zu bewerten. Durch die Zusammenarbeit innerhalb eines koordinierten und vollständig replizierten Experiments mit weiten Nährstoffgradienten erwarten wir belastbare Ergebnisse mit großer wissenschaftlicher Bedeutung und Nutzen für die Waldwirtschaft.
The nature of the microbial communities inhabiting the deeper soil horizons is largely unknown. It is also not clear why subsurface microorganisms do not make faster use of organic compounds under field conditions. The answer could be provided by a reciprocal soil transfer experiment studying the response of transferred soils to fluctuations in microclimate, organic inputs, and soil biota. The subproject P9 will be responsible for the establishment of reciprocal transfer experiments offering a strong link between subgroups interested in organic matter quality, transport of organic substances, as well as functions of the soil microbial community. A single, high molecular weight substrate (13C labelled cellulose) will be applied at two different levels in the pre-experiment to understand the dose-dependent reaction of soil microorganisms in transferred surface and sub-soils. Uniformly 13C labelled beech roots - representing complex substrates - will be used for the main reciprocal soil transfer experiment. We hypothesize that transferring soil cores between subsoil and surface soil as well as addition of labelled cellulose or roots will allow us to evaluate the relative impact of surface/subsurface habitat conditions and resource availability on abundance, function, and diversity of the soil microbial community. The second objective of the subproject is to understand whether minerals buried within different soil compartments (topsoil vs. subsoil) in the field contribute to creation of hot spots of microbial abundance and activity within a period of two to five years. We hypothesize that soil microorganisms colonize organo-mineral complexes depending on their nutritional composition and substrate availability. The existence of micro-habitat specific microbial communities could be important for short term carbon storage (1 to 6 years). The third objective is to understand the biogeography and function of soil microorganisms in different subsoils. Parent material as well as mineral composition might control niche differentiation during soil development. Depending on size and interconnectedness of niches, colonization and survival of soil microbial communities might be different in soils derived from loess, sand, terra fusca, or sandstone. From the methodological point of view, our specific interest is to place community composition into context with soil microbial functions in subsoils. Our subgroup will be responsible for determining the abundance, diversity, und function of soil microorganisms (13C microbial biomass, 13C PLFA, enzyme activities, DNA extraction followed by quantitative PCR). Quantitative PCR will be used to estimate total abundances of bacteria, archaea and fungi as well as abundances of specific groups of bacteria at high taxonomic levels. We will apply taxa specific bacterial primers because classes or phyla might be differentiated into ecological categories on the basis of their life strategies.
In meinem Projekt möchte ich verstehen, inwieweit die Zusammensetzung von Vogel- und Fledermausgemeinschaften entlang eines Landnutzungsgradienten variiert, und ob dies durch morphologische und ökologische Merkmale der Arten und ihrer Spezialisierung auf bestimmte Ressourcen, erklärt werden kann. Hierbei arbeite ich entlang eines Landnutzungsgradienten von bewirtschaftetem Grünland, über forstwirtschaftlich genutzte Waldbestände, bis hin zu urbanen Habitaten innerhalb der Bidiversitätsexploratorien.Vogel- und Fledermausarten werden auf allen Exploratorienflächen (N=300), in Dörfern (N=30) und auf den neu etablierten Waldexperimentierflächen (N=90) mit automatischen akustischen Aufnahmegeräten erfasst. Zudem werde ich eine umfangreiche Datenbank mit morphologischen und vokalen Merkmalen der Arten anlegen, die Mobilität und Wendigkeit im Flug sowie die akustische Perzeption der Habitat-Güte (Konkurrenz durch territoriale Gesänge von Artgenossen (Vögel) und Orientierung in unterschiedlich dichter Vegetation (Fledermäusen)) bestimmen. Unter Einbeziehung potentieller Ressourcenverfügbarkeit (Futter und Quartier) kann ich ableiten ob lokale Landnutzung das Vorkommen von Arten, basierend auf ihren funktionalen Merkmalen und /oder auf der Ressourcen Verfügbarkeit bedingt und dies zu funktionaler oder taxonomischer Verarmung der Artengemeinschaften führt. Ein Vergleich der Ergebnisse dieser Studie mit Daten früherer standardisierten Monitoringsaufnahmen von Vögeln und Fledermäusen 2008-2012 auf den gleichen Flächen, erlaubt es mir zudem, Rückschlüsse auf Veränderungen von Artvorkommen und der Artenzusammensetzungen über die letzten 10 Jahre zu ziehen. Auf Waldflächen werde ich außerdem die Veränderung in der Artenzusammensetzung nach Störung (Waldfällungsexperiment) erfassen und testen, ob das Vorkommen bestimmter Arten vorhersagbar ist. Mit einem funktionalen Habitat Model möchte zudem ich die Interaktion zwischen lokalen Habitatfaktoren und der umgebenden Landschaftsmatrix (Konnektivität/ Komplementarität) verstehen und bestimmen, inwieweit strukturelle Heterogenität der Landschaft die Erreichbarkeit von geeigneten Habitaten bedingt und ob die Komplementarität unterschiedlicher Habitattypen (z.B. ein naher Waldbestand an Grünland) negative Effekte lokaler Landnutzung puffern kann.Die Erkenntnisse meiner Studie sind essentiell um zugrundliegenden ökologischen Faktoren und Prozesse auf unterschiedlichen räumlichen Skalen, welche die Artengemeinschaften so mobiler Arten wie Vögel und Fledermäuse bedingen, zu verstehen. Dies ist eine grundlegende Voraussetzung Artverluste durch Landnutzungsveränderungen vorhersagen und eventuell abwenden zu können und damit nachhaltig die Funktion ökosystemarer Zusammenhänge in Agrikulturlandschaften zu gewährleisten.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 226 |
| Europa | 2 |
| Land | 19 |
| Weitere | 6 |
| Wissenschaft | 71 |
| Zivilgesellschaft | 3 |
| Type | Count |
|---|---|
| Daten und Messstellen | 1 |
| Förderprogramm | 221 |
| Text | 11 |
| unbekannt | 3 |
| License | Count |
|---|---|
| Geschlossen | 14 |
| Offen | 222 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 188 |
| Englisch | 91 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Archiv | 1 |
| Bild | 2 |
| Dokument | 12 |
| Keine | 143 |
| Webseite | 85 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 236 |
| Lebewesen und Lebensräume | 219 |
| Luft | 124 |
| Mensch und Umwelt | 236 |
| Wasser | 112 |
| Weitere | 233 |