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Rehabilitation of Degraded Forests in Yunnan (German-Chinese Cooperation for Agrarian Research)

Background: An increasing frequency of massive flooding along the lower Yangtse River in China ended in a disastrous catastrophe in summer 1998 leaving several thousand people homeless, more than 3.600 dead and causing enormous economic damage. Inappropriate land-use techniques and large scale timber felling in the water catchment of the upper Yangtse and its feeder streams were stated to be the main causes. Immediate timber cutting bans were imposed and investigations on land use patterns were initiated by the Chinese Government. The Institute for World Forestry of the Federal Research Centre for Forestry and Forest Products was approached by the Yunnan Academy of Forestry in Kunming to exchange experiences and to cooperate scientifically in the design and application of appropriate afforestation and silvicultural management techniques in the water catchment area of the Yangtse. This cooperation was initiated in 1999 and is based on formal agreements in the fields of agrarian research between the German and Chinese Governments. Objectives: The cooperation was in the first step focussing on the identification of factors which caused the enormous floodings. After their identification measures of prevention were determined and put into practice. In this context experiences made in past centuries in the alpine region of central Europe served as an incentive and example for similar environmental problems and solutions under comparable conditions. Relevant key questions of the cooperation project were: - Analysis of forest related factors influencing the recent floodings of the Yangtse, - Analysis and evaluation of silvicultural management experiences from central Europe for know-how transfer, - Evaluation of rehabilitation measures for successful application in Yunnan, - Dissemination of knowledge through vocational training. Results: - Frequent wild grazing of husbandry is a key factor for forest degeneration beyond unsustainable timber harvests, forest fires and insect calamities leading to increased water run-off in the mountainous region of Yunnan; - Browsing of cattle interrupts succession thus avoiding natural regeneration and leaving a logging ban ineffective; - Mountain pasture in the Alps had similar effects in the past in central Europe. The introduction of controlled grazing has led to an ecologically compatible coexistence of pasture and ecology. Close-to-nature forestry can have positive effects in this sensitive environment. - Afforestation with site adopted broadleaves and coniferous tree species was implemented on demonstration level using advanced techniques in Yunnan.

Erntebestand für gebietseigene Gehölze

Pflanzen, die in einem Gebiet nicht oder seit mehr als 100 Jahren nicht mehr vorkommen, sind als gebietsfremd anzusehen. So gelten Pflanzen außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebiets als gebietsfremd. Aber auch Populationen einer eigentlich heimischen Art, also innerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebietes, können in einem Gebiet gebietsfremd sein, wenn sie ihren genetischen Ursprung in einem anderen Gebiet haben. Sie dem 02. März 2020 dürfen nach § 40 BNatSchG in der freien Natur außerhalb der forst- und landwirtschaftlichen Nutzung nur noch gebietsheimische Pflanzen oder Saatgut ausgebracht werden. Ausnahmen sind genehmigungspflichtig. Deshalb wurden von der LUBW Erntebestände identifiziert, von denen herkunftssicheres Vermehrungsgut gewonnen werden kann. Diese Erntebestände sind im vorliegenden Geodatensatz abgebildet. Für jeden Erntebestand ist eine Liste von Gehölzarten verlinkt. Nur Individuen dieser Arten sind sichere Herkünfte und damit als gebietsheimisch anzusehen. Das Vermehrungsgut eines Erntebestandes darf nur zur Ausbringung im jeweiligen Vorkommensgebiet genutzt werden. Allen Erntebeständen ist eine Erntebestandsnummer zur Dokumentation und Nachverfolgbarkeit zugeordnet. Im Auftrag der LUBW wurden in ganz Baden-Württemberg in den Jahren 2019/2021 Erntebestände für gebietseigene Gehölzarten kartiert.

Ecology and distribution of the reptiles and amphibians of Indochina

This project comprises a variety of smaller studies assessing movement ecology and habitat use patterns as well as food composition, feeding habits and thermal ecology of selected amphibian and reptile species. In addition this project includes a number of macroecological approaches evaluating the potential distribution patterns of Indochinese reptiles and amphibians for conservation priority setting and climate change risk assessments.

CO2 storage potential of the Jurassic within the German Central Graben

Within the framework of the GEOSTOR Project, the CO2 storage potential of the Jurassic succession in the German Central Graben was analysed. Twelve potential trap structures were initially mapped along the base of the Kimmeridge Clay Formation, which serves as the primary seal for potential reservoir sandstones within the Central Graben Subgroup. The Kimmeridge Clay Formation is generally continuously distributed across the German Central Graben, with only localized penetrations by rising salt diapirs. In contrast, the Central Graben Subgroup, serving as a potential reservoir unit, exhibits an uneven distribution across the area, limiting the presence and continuity of reservoir rocks within each trap structure. To further delineate the spatial extent of the mapped reservoir structures, the base of the Central Graben Subgroup was used as an additional reference layer. Due to the intermittent nature of Jurassic sandstones within the Central Graben Subgroup, a subsequent analysis classified each structure based on borehole data to confirm the presence of reservoir sands. Structures were categorized as ‘proven,’ ‘not present,’ or ‘uncertain’ depending on sandstone availability and continuity within the trap. All mapped reservoir structures are buried at depths ranging from 2225 to 3043 meters (apex depth) and are considered closed systems, situated within a complex structural network of salt diapirs, faults, and pinch-outs. Capacity calculations were conducted following the method outlined by Fuhrmann et al. (2024), and the horizons used for mapping are based on the work of Müller et al. (2023) and Thöle et al. (2021). Fuhrmann, A., Knopf, S., Thöle, H., Kästner, F., Ahlrichs, N., Stück, H.L., Schlieder-Kowitz, A., Kuhlmann, G., (2024). CO2 storage potential of the Middle Buntsandstein Subgroup-German sector of the North Sea. International Journal of Greenhouse Gas Control 136. Müller, S.M., Jähne-Klingberg, F., Thöle, H., Jakobsen, F.C., Bense, F., Winsemann, J. & Gaedicke, C. (2023). Jurassic to Lower Cretaceous tectonostratigraphy of the German Central Graben, southern North Sea. – Netherlands Journal of Geosciences, 102: e4. DOI:10.1017/njg.2023.4 Thöle, H., Jähne-Klingberg, F., Doornenbal, H., den Dulk, M., Britze, P. & Jakobsen F. (2021). Deliverable 3.8 – Harmonized depth models and structural framework of the NL-GER-DK North Sea. GEOERA 3DGEO-EU; 3D Geomodeling for Europe; project number GeoE.171.005. Report.

Verbreitung, Ökologie und Bestandsentwicklung ausgewählter Pilze in Ostdeutschland

Für das Projekt werden insbesondere stenöke oder chorologisch bedeutsame Arten ausgewählt. Bis jetzt sind Verbreitungskarten für über 220 Pilzarten publiziert worden. Ziel ist ein deutschlandweites Bestandsmonitoring für Pilze mit starker standörtlicher oder ökologischer Bindung (Bioindikationsfunktion) und eine Klassifizierung von Verbreitungstypen mitteleuropäischer Pilze.

Aktivität und Stoffumsatz mikrobieller Nahrungsnetze im arktischen und antarktischen Meereis

Das Meereis ist ein einzigartiger Lebensraum für eine Gemeinschaft aus Pflanzen und Tieren, die ein im Meereis ausgebildetes Solekanalsystem besiedeln. Während ein guter Kenntnisstand über die mesoskalige Verteilung (ca. 10 cm) und die Zusammensetzung dieser Gemeinschaften vorliegt, ist die kleinskalige Verteilung (1 cm) und die Interaktionen der Organismen dieser Gemeinschaften nur wenig bekannt. Das Ziel des beantragten Forschungsvorhabens ist die Untersuchung der kleinskaligen Verteilung der Organismen und der Struktur des Nahrungsnetzes, das von ihnen gebildet wird. Dabei soll insbesondere der Einfluß der inneren Oberfläche des Meereises auf den Aufbau des Nahrungsnetzes berücksichtigt werden. Von der Vermutung ausgehend, dass ein großer Anteil der eisassoziierten Bakterien- und Algenbiomasse in Form von Biofilmen vorliegt, soll die Biomasse und Aktivität an Oberflächen gebundener Bakterien und Algen mit der von frei in der Sole lebenden Organismen verglichen werden. Ein weiterer Schwerpunkt liegt in der Untersuchung von bakterien- und algenfressenden Protozoen und der Quantifizierung ihrer Bedeutung für den Stoffumsatz im Meereis.

End biodiversity loss through improved tracking of threatened invertebrates

In today's biodiversity crisis, there is an urgent need to monitor terrestrial and aquatic species in their natural habitats, especially those that may be endangered, invasive or elusive. Traditional species observation methods, based on acoustic or observational surveys are inefficient, costly and time consuming. On the other hand, DNA is continuously deposited in the environment from natural processes and this environmental DNA (eDNA) allows us to detect species and reconstruct their communities with a high level of sensitivity. These data can be used to obtain occurrence records and to collect more population information in field. Crucially, these data are necessary to inform management agencies about the current state of our biodiversity, and are especially urgent for species that are currently data deficient. The aims of this study are to firstly identify occurrence records from diverse sources (databases, literature) and generate a database of distributional data for species of crustacean and mollusks that are data deficient in Sweden. Secondly, we aim to detect threatened species in Swedish marine, freshwater and terrestrial habitats using novel genomic methods (DNA metabarcoding, ddPCR). Finally, based on the new data, we will run species distribution and population models, to improve information on geographic range and population status for threatened invertebrates. The results will be integrated into current monitoring programmes (e.g. red-listing) and action plans.

Nutzung langfristiger Daten zur Planktonvielfalt zur Entwicklung eines Rahmens für die Bewertung und den Schutz der biologischen Vielfalt in Gebieten außerhalb der nationalen Gerichtsbarkeit, Vorhaben: Nutzung der Vergangenheit zur Vorhersage künftiger Veränderungen

Revision und Studien zur Phylogenie der Lichinaceae-Gattungen Lichinella (inkl. Gonohymenia), Peccania und Pterygiopsis mit besonderer Berücksichtigung kritischer Taxa im Verbreitungsschwerpunkt in Trockengebieten Südwest Nordamerikas

Es wird die taxonomische Revision kritischer Gattungen der cyanobakteriellen Flechtenfamilie Lichnaceae (Lichinales, lichenisierte Ascomycetes) angestrebt. Dazu sollen auch Fragen zur Stammesgeschichte und Phylogeographie der Gattungen und ihrer Arten geklärt werden. Die Gattungen Lichinella (inkl. Gonohymenia), Peccania und Pterygiopsis gehören zu den artenreichsten der Lichinaceae. Die Sippen weisen in den Trockengebieten der Erde eine hohe Artenvielfalt auf. Lokal können sie in kryptogamenreichen Habitaten beträchtlichen Anteil an der Phytodiversität haben. Das trifft auch auf die Wüstengebiete im Südwesten der USA und im nördlichen Mexiko zu. Die rezenten Verbreitungsmuster von Arten der Lichinaceae im Gebiet sind jedoch sehr verschieden. Neben Neoendomiten kommen auch Sippen mit weltweiter, aber oft disjunkter Verbreitung vor. Letztere sind offenbar Plaeoendemiten. Die Daten sind jedoch sehr lückenhaft, was auf die gesamte Familie zutrifft. Hinzu kommen noch unbeschriebene Taxa sowohl aus Südwest Nordamerika als auch aus anderen Verbreitungszentren wie dem Nahen und Mittleren Osten. Es soll daher eine geographisch abgegrenzte Revision kritischer Sippen mit der Frage nach deren evolutiver Entfaltung weltweit verbunden zu werden.

Schwerpunktprogramm (SPP) 1158: Antarctic Research with Comparable Investigations in Arctic Sea Ice Areas; Bereich Infrastruktur - Antarktisforschung mit vergleichenden Untersuchungen in arktischen Eisgebieten, Mechanismen der räumlichen Verteilung von Tieren: Modellierung der Energielandschaften eines Antarktischen Prädators

Die Effizienz des Beuteerwerbs bestimmt, ob Tiere erfolgreich Nachkommen großziehen und gleichzeitig ihre eigene Körperkondition erhalten und Prädation vermeiden können, ob sie also eine hohe Fitness (gemessen als lebenslangen Fortpflanzungserfolg) erreichen können. Die Effizienz des Beuteerwerbs könnte auch Auswirkungen auf die Dynamik von Tierpopulationen haben: an Orten mit geringen energetischen Kosten sollte ein Populationszuwachs zu verzeichnen sein, während erhöhte Nahrungssuchkosten eher zu einer Populationsabnahme führen sollten. Es gibt zahlreiche Studien zum Beuteerwerb von Tieren, die sich darauf konzentrieren, die räumliche Verteilung der Tiere zu beschreiben. Dagegen sind die Mechanismen, die zu dieser Verteilung führen, weitgehend noch nicht untersucht. Diese Lücke könnte durch den Einsatz neuer Methoden in der Analyse von Tierbewegungen geschlossen werden. Durch den Einsatz von dreidimensionalen Beschleunigungsmessern können Daten des Habitats mit Beschleunigungsdaten der Tierbewegungen verschnitten werden. Die energetische Kosten der Bewegungen im potentiellen Beuteraum werden berechnet, und in eine Energie-Landschaft (Energy landscape) übertragen. Ich schlage hier vor, diese neue Technologie und Methodik anzuwenden, um den Einfluss der Effizienz des Beuteerwerbs auf die Dynamik von Tierpopulationen zu untersuchen. Ich werde Energielandschaften für Eselspinguine als Modellart für einen Antarktischen Prädator modellieren, der sehr erfolgreich auf jüngste Umweltveränderungen reagiert hat. Ich werde untersuchen, wie sich die Effizienz des Beuteerwerbs zwischen Populationen im optimalen Habitat (Antarktische Halbinsel, Populationszuwachs) und suboptimalen Habitat (Falklandinseln, stark schwankende Populationen) unterscheidet. Durch den Vergleich der Nutzung von Energielandschaften werde ich untersuchen, welche Bedingungen zu hoher Körperkondition und Fortpflanzungserfolg der Eselspinguine führen und die erfolgreiche Expansion der Art in antarktischem Habitat ermöglichen. Die Ergebnisse sollen dazu beitragen, zu verstehen, wie Tiere auf veränderte Umweltbedingungen reagieren, wie sie derzeit durch die Einflüsse des Klimawandels entstehen.

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