Das Projekt "CoForChange: Diagnose- und Entscheidunginstrumente zur Abmilderung der Folgen des Klimawandels auf die Biodiversität der Wälder des Kongobeckens" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Pflanzenökologie durchgeführt. Wie, warum und wo überleben Baumarten zunehmenden Stress? Das Projekt wird in in Zusammenarbeit mit einem Konsortium europäischer Institutionen durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt: Ökologische Mechanismen bei der Veränderung von Diversität entlang von Landnutzungsgradienten in temperaten Wäldern - vom Baum zur Waldlandschaft" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule München, Fakultät 08 für Geoinformation durchgeführt. Bis heute ist die Wirkung von Waldstrukturen auf eine breite Biodiversität im Wald kaum verstanden. Seit MacArthur & MacArthur in den 1960er Jahren gezeigt haben, dass die Vogel-Diversität mit steigender vertikaler Heterogenität des Waldes ansteigt, wurden kaum konzeptionelle Fortschritte gemacht. Bis heute ist für viele Taxa noch nicht einmal geklärt, ob eher die Struktur eines Waldes oder die Artenzusammensetzung der Vegetation entscheidender ist. Da aber Waldmanagement fundamental die Struktur von Wäldern verändert, ist das Wissen um die Rolle der Waldstruktur als Treiber der Artenvielfalt essentiell, insbesondere wenn bei der Forstnutzung Biodiversität gefördert werden soll. Fortschritte in der Fernerkundung und die Entwicklung von Eigenschaftsdatenbanken und Stammbäumen auch für artenreiche Gruppen wie Insekten und Pilze in den letzten Jahren, eröffnen heute, bei geeignetem Design, neue Möglichkeiten. Die Biodiversitäts-Exploratorien stellen hier eine ideale und global einmalige Forschungsplattform dar, um die Rolle von Waldstruktur, geformt von der Landnutzung in temperaten Wäldern, zu erforschen. Unser Konsortium beabsichtigt die wichtigsten Treiber für Biodiversität in temperaten Wäldern zu identifizieren, die Mechanismen hinter der Veränderung in der Artenzusammensetzung zu verstehen, und ein generelles Framework für die Beziehung der 3-D Struktur und der Biodiversität zu erstellen. Unsere Ziele sind, i) existierende Daten zu 8 taxonomischen Gruppen in den Exploratorien zusammenzustellen; ii) funktionale und phylogenetische Distanzen für diese Taxa zu entwickeln bzw. bestehende zu erweitern; iii) eine Reihe von Waldstrukturen entlang der wichtigsten Achsen der Waldstruktur-Heterogenität auf Basis von LiDAR Daten zu berechnen; iv) mit Hilfe von RADAR Daten wichtige Heterogenitäts-Metriken auf die Regionale Landschaftsebene zu skalieren; v) den Einflusses von lokalen und regionalen Landschaftsstrukturen auf die Artenvielfalt zu ermitteln; und vi) diese Untersuchungen auf zwei weitere Waldgebiete mit einmaligen Landnutzungsgradienten in collinen Buchenwäldern und montanen bis hochmontanen Bergwäldern in Mitteleuropa auszudehnen.
Das Projekt "Der Einfluss von Habitatfragmentierung und Landschaftsstruktur auf die Diversität, Abundanz und Populationsdynamik von Bienen, Wespen und ihren Gegenspielern auf Streuobstwiesen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Göttingen, Fakultät für Agrarwissenschaften, Fachgebiet Agrarökologie durchgeführt. 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.
Das Projekt "Teilprojekt A07: Modellierung biogeochemischer Prozesse in Regenwald-Transformationssysteme in Sumatra (Indonesien)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Georg-August-Universität Göttingen, Büsgen-Institut, Abteilung Bioklimatologie durchgeführt. Das Ziel des Projektes ist die Quantifizierung der Auswirkung von Landnutzungsänderungen in tropischen Gebieten auf biogeochemische Kreisläufe durch die Integration von Daten zahlreicher Gruppen des Sonderforschungsbereichs in einen biogeochemischen Modellierungsansatz. Dafür wollen wir das prozess-orientierte Landoberflächenmodel CLM für die dominierenden Landnutzungsarten in der Provinz Jambi auf Sumatra (Indonesien) anpassen und neue Beschreibungen der entsprechenden Funktionellen Vegetationseinheiten entwickeln. Nach der Modelvalidierung anhand von Messdaten, wollen wir die Auswirkungen von historischen, gegenwärtigen und zukünftigen Landnutzungsänderungen auf biogeochemische Kreisläufe auf Landschaftsebene untersuchen. Für die zukünftigen Auswirkungen werden Szenarien, die in dem Fokus entwickelt werden, verwendet.
Das Projekt "Teilprojekt 1: Pflanzenökologie und Bodenkunde, Koordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hamburg, Fachbereich Biologie, Biozentrum Klein Flottbek und Botanischer Garten, Arbeitsgruppe Angewandte Pflanzenökologie durchgeführt. Hartholz-Auwälder (HA) sind artenreiche und stark gefährdete Lebensräume, die bedeutsame Ökosystemdienstleistungen (ÖSD) übernehmen: Sie leisten u.a. einen Beitrag für die Hochwasserretention und fungieren als Kohlenstoff- (C-) Senken. Im Bereich der Unteren Mittelelbe sollen für Vegetation und Boden Untersuchungen zur Biodiversität und zum C-Haushalt in unterschiedlich alten HA der rezenten Aue, der qualmwasserbeeinflussten Altaue sowie in der Aue der Nebenflüsse durchgeführt und der prägende Standortfaktor Wasserhaushalt analysiert werden. Zur Quantifizierung der Beeinflussung der Hochwasserretention durch unterschiedlich alte HA wird deren Vegetationsstruktur analysiert, um Rauhigkeitswerte abzuleiten und für hydraulische Modellierungen aufzubereiten. Schließlich erfolgt eine Hochskalierung sowie ökonomische Bewertung der ÖSD der HA. In der Umsetzung werden Verfahren zur Etablierung von lebensraumtypischen Arten der Krautschicht in bereits vorhandenen HA und Pflanz- und Entwicklungsverfahren für HA unter Berücksichtigung positiver biotischer Interaktionen zur Minderung von Mortalitätsfaktoren entwickelt und erprobt. Integraler Bestandteil des Projektes ist das Regionale Forum Auwälder Untere Mittelelbe (ReForM), in dem ein kontinuierlicher Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und regionalen Akteuren zu den Themen Biodiversität und ÖSD von Auwäldern organisiert wird.
Das Projekt "MediAN - Mechanismen der Ökosystemdienstleistungen von Hartholz-Auwäldern: Wissenschaftliche Analyse sowie Optimierung durch Naturschutzmanagment" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung GmbH - UFZ, Department Naturschutzforschung durchgeführt. Hartholz-Auwälder (HA) sind artenreiche und stark gefährdete Lebensräume, die bedeutsame Ökosystemdienstleistungen (ÖSD) übernehmen: Sie leisten u.a. einen Beitrag für die Hochwasserretention und fungieren als Kohlenstoff- (C-) Senken. Bislang fehlen Studien, in denen die Bedeutung unterschiedlich alter HA für diese ÖSD prozessbasiert quantifiziert wurde. Auch Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Funktionalität von HA unterschiedlicher Standorte wurden bislang kaum untersucht. Im Bereich der Unteren Mittelelbe sollen für Vegetation und Boden Untersuchungen zur Biodiversität und zum C-Haushalt in unterschiedlich alten HA der rezenten Aue, der qualmwasserbeeinflussten Altaue sowie in der Aue der Nebenflüsse durchgeführt und der prägende Standortfaktor Wasserhaushalt analysiert werden. Zur Quantifizierung der Beeinflussung der Hochwasserretention durch unterschiedlich alte HA wird deren Vegetationsstruktur analysiert, um Rauigkeitswerte abzuleiten und für hydraulische Modellierungen aufzubereiten Schließlich erfolgt eine Hochskalierung sowie ökonomische Bewertung der ÖSD der HA. In der Umsetzung werden Verfahren zur Etablierung von lebensraumtypischen Arten der Krautschicht in bereits vorhandenen HA und Pflanz- und Entwicklungsverfahren für HA unter Berücksichtigung positiver biotischer Interaktionen zur Minderung von Mortalitätsfaktoren entwickelt und erprobt. Integraler Bestandteil des Projektes ist das Regionale Forum Auwälder Untere Mittelelbe (ReForM), in dem ein kontinuierlicher Wissenstransfer zwischen Wissenschaft und regionalen Akteuren zu den Themen Biodiversität und ÖSD von Auwäldern organisiert wird. Teilprojekt 3: Biodiversitätsanalyse, Ableitung von Indikatorarten und räumliche Hochskalierung der ÖSD.
Das Projekt "Teilprojekt 4: Botanik und Stoffhaushalt" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Leipzig, Institut für Biologie I, Arbeitsgruppe Spezielle Botanik und Funktionelle Biodiversität durchgeführt. Das Projekt 'Wilde Mulde - Revitalisierung einer Wildflusslandschaft in Mitteldeutschland (WilMu)' verfolgt das Ziel, durch das Einbringen von Raubäumen und die Wiederherstellung natürlicher Flussufer durch die Rücknahme von Verbauungen die Struktur- und Habitatvielfalt des Gewässers zu verbessern sowie hydromorphologische Prozesse zu reaktivieren. Die Arbeitsgruppe 'SpezieIle Botanik und Funktionelle Biodiversität' der Universität Leipzig ist an der wissenschaftlichen Begleitforschung des Projekts beteiligt, mit dem Ziel, die Auswirkungen der an der Mulde geplanten Revitalisierungsmaßnahmen auf die krautige Vegetation zu quantifizieren. Dazu werden zum einen die taxonomische und funktionelle Zusammensetzung sowie die strukturelle Diversität der Vegetation im semiterrestrischen und terrestrischen Bereich erfasst sowie die Habitatansprüche der Arten zum Zeitpunkt vor den Maßnahmen und ihre Reaktion auf die Revitalisierungsmaßnahmen modelliert (AP 'Biodiversität'). Zum anderen wird die Rolle der Vegetation für die Sediment- und Stoffretention quantifiziert (AP 'Stoffhaushalt'). Dabei werden observationale Freilanduntersuchungen durch experimentelle Untersuchungen zum Einfluss funktioneller Merkmale der Vegetation auf die Stoffretention begleitet und ergänzt. Die Maßnahmenevaluierung (AP 'Evaluierung und Synthese') erfolgt in einer organismen- und funktionsübergreifenden Datenauswertung indem in einer Multifunktionsanalyse die Effekte der Revitalisierungsmaßnahmen auf alle untersuchten Ökosystemdienstleistungen bewertet werden. Dadurch soll ein fundiertes Prozessverständnis des funktionalen Zusammenhangs zwischen Hydromorphologie, Biodiversität und Ökosystemprozessen/-dienstleistungen ermöglicht werden sowie deren Beeinflussung durch die Revitalisierungsmaßnahmen.
Das Projekt "Niederschlagsinterzeption - Lokalisierung der Wasserspeicherung und Verdunstung in Waldbeständen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Bereich Bau und Umwelt, Fachrichtung Hydrowissenschaften , Institut für Hydrologie und Meteorologie, Professur für Meteorologie durchgeführt. Niederschlagsinterzeption hat wesentlichen Einfluss auf die Wasserverfügbarkeit in Ökosystemen. Speziell in Wäldern verdunstet dabei bis zu 50 % des Niederschlags und ist nicht für Pflanzen verfügbar. Der Prozess ist hochvariabel und wird noch nicht zufriedenstellend in Modellen abgebildet. Statistische Verfahren bei der Bestimmung der Modellparameter und konzeptionelle Ansätze erzeugen eine große Unsicherheit in der Quantifizierung der Interzeption. Insbesondere die statistische Parametrisierung und die fehlende Kopplung an die Struktur und die Eigenschaften der Pflanzenbestände lassen eine Übertragung von experimentellen Befunden kaum zu. Zur Bilanzierung des Wasserhaushaltes unter sich zukünftig ändernden Niederschlagsmustern und Landnutzungen ist dies aber zwingend erforderlich. Ziel des beantragten Projektes ist eine deutliche Verminderung der Unsicherheiten durch die Untersuchung und Parametrisierung der kleinräumlichen Variabilität des Prozesses. Es ist bekannt, dass Niederschläge mit schwacher Intensität von äußeren Vegetationsschichten interzipiert werden, die sich durch eine starke atmosphärische Kopplung und effektive Verdunstung auszeichnen. Niederschläge mit starker Intensität erschöpfen dagegen die Speicherkapazität der Vegetation und befeuchten auch Schichten, die nur sehr langsam abtrocknen. Dieses nichtlineare Verhalten ist bis heute aufgrund unzureichender Beschreibung der Vegetationsstruktur nicht ausreichend in Interzeptionsmodellen berücksichtigt. Im Projekt sollen auf der Basis detaillierter Messungen (mikrometeorologisch, hydrologisch und mittels Laserscannings) die Speicher- und Verdunstungsmechanismen im Bestand untersucht werden. Neue Ansätze sollen diese Mechanismen in Abhängigkeit von der Vegetationsstruktur parametrisieren. Die Bestimmung der Interzeption beruht bisher auf Messungen von räumlich verteilten Niederschlagssammlern oder -trögen im Bestand und auf Modellierungen, welche die dreidimensionale Heterogenität der Vegetation nur unzureichend berücksichtigen. Die dadurch entstehenden Fehler in der Parameterbestimmung sind noch nicht untersucht und quantifiziert. Die geplante raumzeitlich hoch aufgelöste Modellierung erlaubt sowohl die Zuordnung von Simulationsergebnissen zu Messungen einzelner Sammler im Bestand als auch den Vergleich mit mikrometeorologischen Messungen der Verdunstung aus dem Interzeptionsspeicher. Die notwendigen Voraussetzungen dafür sind durch Vegetationsaufnahmen mit terrestrischen Laserscannern gegeben. Im beantragten Projekt soll die Simulation des Interzeptionsprozesses mit einer räumzeitlichen Auflösung von 1 m3 und 1 min in einem Bereich von 600 m × 600 m um einen Fluxnet Messturm durchgeführt werden. Von diesem Standort steht ein einzigartiger Datensatz mit fast 20 Jahren kontinuierlicher mikrometeorologischer und hydrologischer Messungen zur Verfügung. Durch diese Kombination von Messdaten mit Modellen wird eine grundlegende Verbesserung im Verständnis des Interzeption erwartet.
Das Projekt "EarthShape: Subproject 13 - Microbiological stabilization of the Earth s surface across a climate gradient - Phase I" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eberhard Karls Universität Tübingen, Fachbereich Geowissenschaften, Abteilung Bodenkunde und Geomorphologie durchgeführt. Most of Earth is covered by soils and sediments. In this upper layer processes of decomposition of organic matter and structure formation are mediated by microorganisms. In this context, MICSTAB asks how and to which extend microorganisms control the stabilization and formation of Earths surface. We hypothesize that the mechanisms of stabilization by microorganisms occur under all climate conditions but with varying intensity and different microbiological community structure in the presence of different types of vegetation providing energy to the microorganisms. Further, we assume that initial pedogenesis following soil erosion, i.e. structure formation differs in intensity and microbial community structure between erosional and depositional sites and that related process intensities are controlled by climate. To address these questions, we conduct research in three primary study areas along a climate gradient from north to south in Chile. In each area, typical topographic positions, such as (i) geomorphodynamic stable reference site on hill top with no erosion or deposition, (ii) eroded site at the upper slopes, and (iii) depositional site at toe slopes, will be used for an in-field rainfall simulation experiment and a laboratory soil structure simulation experiment. We use rainfall simulation under natural conditions to analyze the erosion resistance of the land surface as a self-regulatory process after hundreds to thousands of years of soil formation under equilibrium conditions. The soil structure simulation experiment applies wet/dry cycles to samples from all climate regions and topographic positions to highlight soil structure formation with and without microorganism as a crucial part of surface stabilization processes. Both experiments are designed to better understand i) how microbiological processes control soil structure formation and stabilize Earths surface, ii) how microbial-mediated soil structure formation is influenced by redistribution of solid material and iii) how microbial communities react to changes in soil erosionunder different climate conditions. High resolution imaging techniques such as epifluorescence microscopy, SEM-EDX, confocal laser scanning microscopy and NanoSIMS can help to understand better the interrelationship of microorganisms and soil structure formation. These cutting-edge technologies, combined with integrated stable isotope techniques (e.g stable isotope probing, SIP) and state-of-the-art molecular ecological, soil chemical analyses as well as modern techniques of soil erosion research, will serve to identify and understand microbial-mediated key processes of land surface stabilization.
Das Projekt "Analyse von Biodiversitätseffekten auf die Produktivität oberirdischer Biomasse in Wäldern - Weiterentwicklung des mechanistischen Verständnisses zeitlich-räumlicher Dynamik der Kronenraumbesetzung mithilfe Mobilen Laserscannings" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Dresden, Institut für Photogrammetrie und Fernerkundung, Professur für Photogrammetrie durchgeführt. Der Bestand und die Produktivität an holziger Biomasse sind Schlüsselfunktionen in Waldökosystemen. Diese Funktionen weisen häufig einen positiven Zusammenhang zur Baumartendiversität auf. Aktuelle Forschungsarbeiten belegen eine stärkere Kronenraumbesetzung in gemischten Wäldern, wofür zwei verschiedene Mechanismen ursächlich sein können: die zwischenartliche Komplementarität in der Kronenarchitektur und die innerartliche Kronenplastizität. Ungeklärt ist jedoch, ob dies in einer verbesserten Funktionalität der Waldökosysteme mündet, und welcher raum-zeitlichen Dynamik die Kronenraumbesetzung unterliegt. Hauptziel dieses Forschungsvorhabens ist die Analyse der Mechanismen von Diversitätseffekten auf die oberirdische Produktivität in naturnahen Wäldern unter Einsatz des Mobilen Laserscannings (MLS). MLS stellt eine leistungsfähige Messtechnik zur Erhebung hoch-auflösender dreidimensionaler Punktwolken der erfassten Objekte dar. Obschon erst wenige Studien zur mobilen Vermessung von Vegetationsstrukturen existieren, zeigt sich ein großes Potenzial für den Einsatz bei der Erforschung des Zusammenhangs zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen (engl. biodiversity-ecosystem functioning - BEF) in Wäldern. Diese Annahme wird stark gestützt durch die Ergebnisse einer Vorstudie, die von den Antragstellenden in einem struktur- und artenreichen Waldgebiet in Norddeutschland durchgeführt wurde. Für eine große Fläche liefern MLS-Daten sehr detaillierte und präzise Informationen über Biomasseallokation und Kronenarchitektur von Einzelbäumen. Gegenwärtig besteht das Haupthindernis in einer breiten Anwendung dieser Messtechnologie in der Wald-BEF-Forschung darin, dass keine Methoden zur automatischen Segmentierung der Einzelbäume und zur Artbestimmung verfügbar sind. Darüber hinaus fehlen Methoden für eine genaue Quantifizierung der Kronenraumnutzung und der raum-zeitlichen Dynamik von Baum-Baum-Wechselwirkungen zur Raumnutzung im Kronendach. Somit besitzt das Forschungsprojekt zwei Zielsetzungen: die Beseitigung der gegenwärtig gegebenen methodologischen Beschränkungen, die eine breite Anwendung von MLS in der Wald-BEF-Forschung verhindern, und die Entwicklung von Methoden, die eine direkte Analyse der Mechanismen erlauben, die den Biodiversitätseffekten in Wäldern zugrunde liegen.
| Origin | Count |
|---|---|
| Bund | 73 |
| Type | Count |
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| Förderprogramm | 73 |
| License | Count |
|---|---|
| offen | 73 |
| Language | Count |
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| Deutsch | 62 |
| Englisch | 25 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 40 |
| Webseite | 33 |
| Topic | Count |
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| Boden | 65 |
| Lebewesen & Lebensräume | 73 |
| Luft | 50 |
| Mensch & Umwelt | 73 |
| Wasser | 53 |
| Weitere | 73 |