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Mechanismen und Schwellenwerte für die Auswirkungen von Fungiziden auf mikrobielle Gemeinschaften und den Abbau organischen Materials

In der ersten Projektphase untersuchten wir die Auswirkungen von Fungiziden auf den Abbau organischen Materials in Bächen und fanden, dass der Fungizid-Toxizitätsgradient mit Änderungen in mikrobiellen Gemeinschaften und einem Rückgang des mikrobiellen Abbaus organischer Substanz assoziiert war. In der zweiten Projektphase werden die Wirkmechanismen von Fungiziden auf mikrobielle Gemeinschaften und die mögliche Effektfortpflanzung auf den Abbau organischen Materials näher beleuchtet. Darüber hinaus werden wir versuchen die Unterschiede in den Effektschwellen zwischen Felduntersuchungen und den wenigen Studien unter Laborbedingungen zu erklären. Im ersten Arbeitspaket werden die Wirkmechanismen von Fungiziden auf den mikrobiellen Blattabbau genauer betrachtet. Das Experiment setzt freilandrelevante Bedingungen ein wie wiederholte Schadstoffexposition, Fraßdruck durch wirbellose Zersetzer und mehrere Zyklen von mikrobieller Besiedelung und Zersetzung. Dieses Experiment wird an 6 Orten weltweit mit ortstypischen wirbellosen Zersetzern und Blättern (Konsortium von Labors aus Australien, Kanada, Deutschland, Dänemark, Costa Rica und Schweden) durchgeführt und verwendet eine Expositionsmuster mit Mischungen aus einer globalen Analyse von Fungizidkonzentrationen in Oberflächenwassern. Die gemessenen Endpunkte umfassen die Blattabbaurate, das Wachstum der Wirbellosen und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft sowie deren Biomasse. Wir werden Effektschwellen für Fungizide ableiten und hypothetisieren, dass die Effekte über die Zeit kumulieren, und dass dies Unterschiede in den Effektschwellen von Labor- und Feldstudien erklären kann. Das zweite Arbeitspaket zielt darauf ab, die mögliche Kausalität des Zusammenhangs zwischen Fungizid-Toxizität und Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaften sowie dem Abbau organischen Materials näher zu untersuchen. Dabei wird eine Feldstudie in jeweils 6 Bächen mit hoher und niedriger Fungizidbelastung durchgeführt, in denen eine relativ unbelasteten Probestelle stromaufwärts (am Waldrand) und eine stromabwärts gelegene Probestelle ausgewählt werden (d.h. insgesamt 24 Stellen). Die Feldstudie umfasst den Zeitraum vor dem Fungizideinsatz bis zum Zeitraum mit dem höchsten Fungizideinsatz und beinhaltet den Vergleich der mikrobiellen Gemeinschaften und des mikrobiellen Abbaus zwischen Bachabschnitten stromaufwärts und stromabwärts. Blatttaschen die in relativ unbelasteten und belasteten Abschnitten mikrobiell besiedelt wurden werden eingesetzt, um (1) Unterschiede in der Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften und im Blattabbau und deren Beziehung zum Fungizid-Anwendungszeitraum und zur Fungizidbelastung zu identifizieren, und (2) die Auswirkungen der Fungizidbelastung auf die mikrobielle Besiedelung zu untersuchen. Insgesamt wird dieses Folgeprojekt mechanistische Erklärungen liefern sowie weitere Belege für die Kausalität von Fungizid-Toxizität und ökologischen Endpunkten.

INSPIRE TH Verteilung der Arten

Der INSPIRE-Dienst Verteilung der Arten (Tierarten gemäß Concept URL: http://www.eionet.europa.eu/gemet/concept/10073 und Pflanzenarten gemäß Concept URL: http://www.eionet.europa.eu/gemet/concept/8908) gibt einen Überblick über die Verteilung der Tier-, Pflanzen und Pilzarten im Freistaat Thüringen. Der Datensatz entstammt dem Thüringer Arten-Erfassungsprogramm, welches 1992 bei der Thüringer Landesanstalt für Umwelt und Geologie (jetzt TLUBN) aufgebaut wurde. Der Datenbestand wird seitdem kontinuierlich aktualisiert, erweitert und ausgewertet. Erfassungsschwerpunkte sind: • gefährdete Arten • gesetzlich besonders und streng geschützte Arten • sonstige faunistisch und floristisch bemerkenswerte Arten. Weiterhin werden Arten in bestimmten Gebieten wie Schutzgebieten und schutzwürdigen Bereichen vertieft erfasst. Zu den Artendaten zählen bzgl. der Fauna die Unterteilungen Amphibien, Fische / Rundmäuler, Reptilien, Säugetiere, Vögel, Heuschrecken, Käfer, Libellen, Spinnentiere, Schmetterlinge, Weichtiere und weitere Wirbellosengruppen. Der Datensatz der in Thüringen vorkommenden Pflanzen- und Pilzarten beschränkt sich zunächst auf folgende Artengruppen: Farn- und Blütenpflanzen, Moose, Flechten, Armleuchteralgen, Süßwasser-Rotalgen und „Groß-Pilze“ (Fungi). Mittelfristig ist vorgesehen, dieses Spektrum um die phytoparasitischen Kleinpilze zu erweitern. Großteils stammen die faunistischen Daten aus der Zeit ab 1985; es sind aber auch historische Daten enthalten. Datenquellen sind u. a. Beobachtungen aus Gutachten im Auftrag der Naturschutzverwaltung (Schutzwürdigkeitsgutachten, Artenhilfsprogramm-Basis-Erhebungen, regionale Erfassungen...), aus Faunistik-Projekten, ehrenamtliche Kartierungen, andere Gutachten, soweit hierfür Ausnahmegenehmigungen erforderlich waren, sowie Literatur. Die Daten der Pflanzen und Pilze entstammen ebenfalls unterschiedlichen Datenquellen. Dazu gehören Auswertungen von Publikationen von Mitte des 16. Jahrhunderts bis heute sowie die fortlaufende Auswertung neu erscheinender Literatur. Weitere Datenquellen sind Herbarien, unveröffentlichte Gutachten und akademische Abschlussarbeiten sowie unsystematische Einzelmeldungen. Der größte Teil der Daten geht jedoch auf systematische Erhebungen seit Ende des 20. Jahrhunderts zurück, die durch ehrenamtliche Fachvereinigungen und ihrer Mitglieder (z. T. in Kooperation des TLUBN und seiner Vorgänger) erfasst wurden (Thüringische Botanische Gesellschaft e. V., Arbeitskreis Heimische Orchideen e. V., Thüringer Arbeitsgemeinschaft Mykologie e. V., bryologisch-lichenologische Artenkenner etc.). Bei einzelnen Artengruppen gehen die meisten Daten auf das Engagement einzelner Personen zurück (Armleuchteralgen, Süßwasser-Rotalgen). Der Datenbestand ist bezüglich der verschiedenen Arten wie bezüglich der regionalen Erfassungsintensität und Datendichte pro Flächeneinheit heterogen und daher unterschiedlich repräsentativ. So liegen z. B. floristische Daten, die vor 2000 erhoben wurden und für „kommune“ Arten oft nur Rasterangaben vor. Punktgenaue Daten wurden im Wesentlichen nach dem Jahr 2000 und meistens nur für seltene und gefährdete oder sonstige bemerkenswerte Arten erfasst. Es ist daher stets an Hand der Recherche-Ergebnisse zu prüfen, ob die Artendaten für den vorgesehenen Zweck ausreichend sind oder ob weitere Recherchen / Kartierungen erforderlich sind. Weiterhin ist zu betonen, dass in Deutschland alle Artangaben zunächst so aufgenommen werden, wie sie in der entsprechenden Quelle enthalten sind. Der vorliegende Datenbestand ist folglich eine Nachschlagemöglichkeit für diese Daten. Deshalb ist vor der Ableitung weitreichender Konsequenzen aus dem Vorkommen einzelner Arten die Plausibilität und Aktualität des entsprechenden Artvorkommens zu prüfen. Entsprechend der EU-Richtlinie INSPIRE liegt der Datensatz als Grid auf Basis der flächentreuen Lambert Azimutal-Projektion (ETRS89-LAEA-Raster) mit einer Rasterweite von 10 km vor.

Alles beim Alten? – Erfassung des Artenwissens von Besucherinnen und Besuchern auf einer Bundesgartenschau mit lebenden Pflanzen, echten Tieren und Dermoplastiken

Die vorgestellte Studie beschäftigte sich mit der Frage, welches nominelle Artenwissen Besucherinnen und Besucher der Bundesgartenschau (BUGA) 2023 in Mannheim abrufen können. 389 Besucherinnen und Besucher wurden zu ihrem Artenwissen zu ausgewählten Wild-, Kultur- und Zierpflanzenarten sowie zu ausgewählten Tierarten, die im Rhein-Neckar-Raum häufig sind, befragt. Ihnen wurden 18 Pflanzen verschiedener Arten (krautige und verholzte Blütenpflanzen) als lebende Originale im Topf präsentiert. Die 18 Tiere verschiedener Arten (Wirbeltiere und Wirbellose) wurden als Balgpräparate, naturnahe Replikate im Maßstab 1:1 (Lurche, Mollusken) oder als genadelte tote Insekten in Dioramen bereitgestellt. Mittels Fragebogen wurde dokumentiert, welche Tier- und Pflanzenarten mit ihrem deutschen oder wissenschaftlichen Artnamen richtig benannt und welche Arten häufig verwechselt wurden. Darüber hinaus wurde geprüft, inwiefern Zusammenhänge zwischen dem nominellen Artenwissen, dem Lebensalter, Geschlecht, Bildungsabschluss oder Wohnort bestehen. Ergänzend wurde mittels Fragebogen erhoben, wo die Befragten ihr Artenwissen erworben haben. Allgemein zeigen die Daten große Defizite der nominellen Artenkenntnis bei Wirbellosen, Singvögeln und manchen Pflanzen. Viele Teilnehmerinnen und Teilnehmer konnten z.B. Molche und Reptilien, Wanzen und Käfer oder Kaninchen und Hasen nicht voneinander unterscheiden. Das Artenwissen korrelierte positiv mit dem Lebensalter der Befragten.

Neubesiedelung von Inseln

Im Wild- und Naturschutzgebiet 'Wattenmeer Knechtsand/Eversand' - ca. 16 km vom Festland entfernt - hat sich um 1964 eine Duenenkette gebildet, die ueber die Hochwasserlinie herausragt. Die Besiedlung der Dueneninsel und der sie umgebenden Watten und Straende durch terrestrische Wirbellose wird untersucht.

Vergleichende wirkungsbezogene Untersuchungen zur Toxizitaet von Einzelsubstanzen und Substanzkombinationen an Wirbeltieren, Wirbellosen, Algen und Bakterien

Wassergefaehrdende Stoffe werden mit Bakterien-, Algen-, Daphnien- und Fischtests auf ihre akute Toxizitaet hin untersucht.

Auswirkung subletaler und synergistischer Belastung auf makro-Invertebrata des Rheins

An einer groesseren Anzahl von Tieren aus dem Rhein wird die Auswirkung gleichzeitiger Belastung mit 3-4 Stoffen bzw. Schadfaktoren (O2-Mangel, Erwaermung) geprueft. Gemessen wird nicht der Tod der Versuchstiere, sondern bereits vorher sich andeutende, sublethale Schaedigung ueber die Messgroessen Sauerstoff-Verbrauch, Aktivitaet, Filtrationsleistung etc. Als Ergebnisse sind Daten ueber Resistenz-Unterschiede bei den Versuchstieren zu erwarten, weiterhin Auskunft ueber synergistisch besonders aktive Substanzen im Abwasser.

Oekologische Analyse eines Naturschutzgebietes

Das Schweinsberger Moor (Naturschutzgebiet) liegt in einer Senke inmitten landwirtschaftlicher Flaeche. Es werden Pflegemassnahmen diskutiert, die zu einer Erhoehung seines Wertes als Naturschutzgebiet beitragen sollen. Kenntnisse ueber das Moor gibt es aber nicht. Wir machen: Wasserhaushalt ueber mehrere Jahre; Aenderungen der Vegetation (Ausbreitung Seggenwiesen, Schilfguertel, Weidenzone, Gewaesser) im Laufe der Jahre; Analyse der Tierwelt (insbesondere in der natuerlichen Monokultur der Phragmites-Zone) von wasserbewohnenden Wirbellosen ueber Insekten bis zu Saeugern und hoffen so eine Basis fuer Planungsunterlagen zu erhalten. Dazu versuchen wir, den Einfluss der umliegenden Landwirtschaft zu analysieren (Eutrophierung?).

Auswirkungen des antiparasitischen Tierarzneimittelwirkstoffes Ivermectin auf ökologisch relevante Organismengruppen in weidenahen Kleingewässern

Antiparasitika (Mittel gegen Endo- und Ektoparasiten) zur Anwendung bei Weidetieren gehören zu den Tierarzneimitteln mit der höchsten Toxizität für die Umwelt. Ökologisch relevante Effekte wurden bereits bei Dunginsekten festgestellt. Auch bei aquatischen Invertebraten, wie z.B. Krebstiere oder Insektenlarven ist aufgrund der Erfahrungen aus dem Vollzug eine hohe Sensitivität gegenüber Vertretern aus der Wirkstoffgruppe der Avermectine zu vermuten. Um die Auswirkungen von antiparasitären Tierarzneimitteln auf die Biodiversität in weidenahen Kleingewässer (z. B. Gräben, Bäche, Teiche) umfassend bewerten zu können, fehlen aber zusätzliche ökotoxikologische Effektdaten von für diese Gewässer repräsentativen aquatischen Organismen, die über die Standarddatenanforderungen im Vollzug hinausgehen. Das betrifft besonders Vertreter aus den ökologisch relevanten Gruppen der Filtrierer, Aufwuchs-Weidegänger (Grazer) und Zerkleinerer (Shredder). Exemplarisch sollen Untersuchungen mit Ivermectin Daten zu kurz- und langfristigen Auswirkungen auf je einen Vertreter aus diesen ökologischen Gruppen liefern. Zusätzlich soll eine Daphnien-Reproduktionsstudie nach OECD 211 unter GLP durchgeführt werden, deren Ergebnisse als Vergleichsdatensatz dienen. Damit soll Aufschluss darüber gewonnen werden, inwieweit die Biodiversität aquatischer Arthropoden im Bereich von mit Tierarzneimitteln belasteter landwirtschaftlicher Flächen nachhaltig beeinflusst und geschädigt wird und wo Handlungsbedarf besteht, um das Schutzziel der Biodiversität zu erhalten.

GK 1024: Interdisziplinäre Umweltgeschichte - Naturale Umwelt und gesellschaftliches Handeln in Mitteleuropa - PB B: Eindämmung von Natur: Viehseuchen, Schädlingsbekämpfung und Flußregulierung von der Frühaufklärung bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts - B2: Schädlinge in Feld und Forst - Ein Vergleich ihrer Bekämpfung im 18. und 19. Jahrhundert

Schädlinge und die Möglichkeiten ihrer Bekämpfung sind für menschliche Gesellschaften von großer Bedeutung. Seit den Anfängen von Ackerbau und Viehzucht waren es neben den Krankheitserregern und Hausschädlingen vor allem die Ertragsverluste in Agrar- und Forstwirtschaft sowie der Verlust von Nutzvieh und Jagdwild, die eine Bekämpfung von schädlichen Tieren notwendig machten. Bis heute bestimmen Schädlinge große Bereiche des menschlichen Lebens und beeinträchtigen Gesundheit, Ernährung und Wohlbefinden. Über die Geschichte ihrer Bekämpfung und der damit verbundenen impliziten und expliziten Wert- und Unwertvorstellungen über Organismen liegen bisher nur geringe Kenntnisse vor. Seit dem 18. Jahrhundert finden sich in den deutschen Territorien zunehmend gedruckte Ratschläge und Verordnungen zur Schädlingsbekämpfung. Neben solchen Erfahrungsberichten finden sich auch theoretische Schriften über die Naturgeschichte der Schädlinge und ihre Stellung in der Schöpfung. Die Bekämpfung sogenannter 'culturschädlicher Thiere' spielt in dieser Zeit als Untertanenschutz und Vorsorge zur Verbesserung der Lebensbedingungen auch eine zentrale Rolle im staatlichen Handeln, wobei sie sich in den allgemeinen Forschungsgedanken integriert. Trotz vereinzelt auftretender religiöser Bedenken wird die Schädlingsbekämpfung aufgrund der menschlichen Lebensansprüche in öffentliches wie privates Handeln integriert. Ende des 18. Jahrhunderts sind zahlreiche schädliche bzw. als schädlich betrachtete Wirbeltiere aus der Kulturlandschaft verschwunden, sodass sich die vorher auf jene fixierte Schädlingsbekämpfung im 19. Jahrhundert überwiegend auf den Kampf gegen Wirbellose konzentriert. Nach den Ergebnissen der vorausgehenden Projekte des Graduiertenkollegs und der Begleitforschung ist eine weitere thematische Fokussierung auf den Vergleich der Schädlingsbekämpfung in der Land- und Forstwirtschaft lohnend. Diskurse zur Schädlingskunde und zur Schädlingsbekämpfung liefen in beiden Bereichen nicht synchron. Der Arbeit liegt die Beobachtung zugrunde, dass die Systematisierung und Verwissenschaftlichung der praktischen Agrarschädlingskunde in Deutschland mehrere Jahrzehnte später erfolgten als bei der Forstschädlingskunde. Dieser Umstand ist erstaunlich, da eine Schädlingskalamität in der Getreidewirtschaft eher noch zu einer existenziellen Bedrohung werden konnte als eine Forstkalamität und die wissenschaftlichen Voraussetzungen und Erkenntnismittel in beiden Wirtschaftsbereichen gleicher Art waren. Das Ziel der Arbeit ist eine Überprüfung und Analyse dieser Diskrepanz im 18. und 19. Jahrhundert und ihrer möglichen biologischen und gesellschaftlichen Ursachen. In die Analyse werden unterschiedliche Quellengattungen einbezogen. Neben der deutschen Hausväterliteratur des 17. und 18. Jahrhunderts, findet der Gelehrtendiskurs aus wissenschaftlichen Monographien und Artikeln aus Forst-, Agrar- und Jagdzeitschriften Verwendung. usw.

Untersuchungen zur Habitatselektion bei Wirbellosen, insbesondere Libellen, Tagesschmetterlingen und Laufkaefern (Insecta Odonata/Lepidoptera: Diurna/Coeloptera:Carabidae)

Es werden Vorkommen o.g. Wirbellosen-Gruppen schwerpunktmaessig in Feuchtgebieten (u.a. Auenwaeldern, Nieder- und Hochmooren) nach verschiedenen Kriterien erfasst (u.a. Bestands-/Populationsgroesse, Artenvielfalt, Mobilitaet innerhalb der Untersuchungsgebiete und Austausch zwischen benachbarten Gebieten). Eingesetzte Methoden sind u.a. Bodenfallenfaenge, Kaescherfaenge, Handaufsammlungen, Fang- Wiederfang. Begleitend wird eine einfache standortskundliche Dokumentation vorgenommen. Die Probeflaechen fuer die Untersuchungen liegen im Raum Hoexter (Weserbergland rechts und links der Weser) sowie Vergleichsflaechen im Anschluss an fruehere Untersuchungen des Berichterstatters in Suedwuerttemberg, Suedbaden und in Suedostfrankreich. Die Arbeiten sollen u.a. beitragen zur: 1. Kenntnis von Ursachen und Formen der Habitatbindung, 2. Dokumentation von Tierbestaenden in gepl. oder bestehenden Reservaten, 3. Begruendung von Massnahmen des Arten- und Biotopschutzes einschl. der Pflege (u.a. auch Flurbereinigung). Die Untersuchungen werden, in Einzelprojekte gegliedert, von Mitarbeitern des Lehrgebietes Tieroekologie unter Mitwirkung des Berichterstatters ausgefuehrt.

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