Rapoarte de la Institutul pentru peisaj și ecologie vegetală de la Universitatea din Hohenheim - PDF gratuit
Ber. Inst. Peisaj Ecologie vegetală Univ. Ediția Hohenheim, 14/15/16, 2004-2006, rapoarte ale Institutului pentru peisaj și ecologie vegetală de la Universitatea din Hohenheim, editate de R. Böcker și A. Fangmeier
Dipl. Ing. (Hort.) G.-H. Dedicat lui Zeltner Hohenheim, decembrie 2006
Rapoarte ale Institutului pentru peisaj și ecologie vegetală de la Universitatea din Hohenheim, numărul 14/15/16 Hohenheim 2006
Redactor Prof. Dr. Reinhard Böcker Prof. Dr. Andreas Fangmeier University of Hohenheim Institute for Landscape and Plant Ecology -320- Ecology Center 2 August-von-Hartmann Str. 3 70599 Stuttgart Editor Kristina Mäurle (Secretariatul Institutului) University of Hohenheim Institute for Landscape and Plant Ecology -320- Department of Landscape Ecology and Vegetation Science Tel.: + 49 (0) 711 459 22330 e-mail: [email protected] http://www.uni-hohenheim.de/www320 Tipărire tipărită internă a Universității din Hohenheim Binding F. & T. Müllerbader, Filderstadt 2007 Verlag (adresa comenzii) Institute for Landscape and Plant Ecology 320- University of Hohenheim August-von-Hartmann Str. 3 70599 Stuttgart Imagine de copertă Pappelallee in Hohenheim (Foto: R. Böcker) ISSN 0941-7257 ISBN 978-3-9811595-0-9
Cuprins: A. Raportul institutului 2004/2005/2006 Cuvânt înainte A. Fangmeier, R. Böcker 2004-30 ani Institutul pentru peisaj și ecologie vegetală (fostă cultură regională și ecologie vegetală). 7 A. Kohler, R. Böcker Georg-Heinrich Zeltner s-a retras. 10 I. Personal. 13 Departamentul de Ecologie a Peisajului și Știința Vegetării. 13 Departamentul de ecologie și ecotoxicologie a plantelor. 14 II. Predarea. 15 III. Cercetare. 15 teze de diplomă/teze de licență. 15 teze de doctorat/abilitări/teze de masterat. 16 rezumate ale tezelor de doctorat. 19 proiecte de cercetare. 33 IV. Publicații. 44 V. Prelegeri. 53 VI. Poster. 58 VII. Conferințe, colocvii, seminarii. 61 VIII. Activități în străinătate. 63 IX. Alte activități, oaspeți. 65 B. Articole științifice Jürgen Franzaring, Ingeborg Henning-Müller, Rainer Funk, Wilfried Hermann, Volker Wulfmeyer & Andreas Fangmeier Efectele componentelor solare, climatice și atmosferice asupra randamentelor agricole. 67 Jürgen Franzaring, Andreas Fangmeier, Andreas Klumpp, Petra Högy și studenții modulului ENVIROFOOD Raport de testare funcțională a schimbării globale a camerelor de creștere a plantelor instalate recent la Institutul pentru peisaj și ecologie vegetală. 79
Erich Glück, Steffen Winterfeld & Reinhard Böcker Distribuția orizontală și verticală a diasporilor în livezile de diferite tipuri. 89 T. Lysenko & R. Böcker Eforturi de protejare a comunităților de plante rare folosind exemplul zoofenelor halofite din regiunea Samara. 115 R. Böcker și M. Testul inelului Dirk cu Robinia pseudoacacia L. - primele rezultate și perspective -. 127 M. Rehnert & R. Böcker zona de investigație sud Schönbuch: ciuperci Lignicole pe Robinia pseudoacacia L. 143 H. Spitzbarth & K. Schmieder Dezvoltarea diferitelor specii de plante acvatice după transplantarea în lacul Itzelberg (Brenz) sub influența păsărilor acvatice. 151 B. Schäfer Despre problema elementelor florei și faunei lusitane din Irlanda. Primii irlandezi au fost portughezi. 169
8 finalizate. Camerele vechi ale institutului din castel sunt în prezent renovate pentru a fi utilizate de administrația centrală. În ciuda mutării în noua clădire, nu toți angajații pot fi încă cazați în clădirea principală, astfel încât celula camerei mobile trebuie încă folosită. Foto: R. Böcker Schloss Hohenheim Foto: R. Böcker Ecology Center II Conferințe Până în 2004, tradiționala Conferință anuală de mediu Hohenheim a fost desfășurată de institutul nostru. Din cauza lipsei alocării resurselor, din păcate am fost obligați să oprim această activitate. Societatea pentru ecologie a fost invitată la institutul nostru de mai multe ori: în 2002, Grupul de lucru (AK) Restauration Ecology s-a întâlnit la Hohenheim, în
11 excursii și lucrări de urmărire. Cu farmecul său, a reușit să depășească din nou și din nou dificultățile birocratice atunci când a avut de-a face cu administrația universității și cu alte autorități. Foto: R. Böcker
41 (6) Focus pe neofite Extinderea și distribuția plantelor lemnoase neofitice în sud-vestul Germaniei este documentată folosind înregistrări pe teren. Locațiile copacilor sunt caracterizate. Potențialele specii sunt testate pentru șansele lor de a se stabili. 1. a) Plantele lemnoase spontane din Stuttgart în cooperare cu Muzeul Rosenstein Stuttgart b) Documentarea și descrierea plantelor lemnoase care apar spontan în Stuttgart, precum și tendința lor de răspândire c) R. BÖCKER 2. a) Înregistrarea speciilor, vegetația și descrierea amplasamentului, documentarea permanentă a zonei pădurilor de robinia, încercările de însămânțare, documentarea stabilirii b) Pădurile Robinia din zona Stuttgart au fost analizate și modificările lor documentate începând cu 1992, monitorizarea zonei c) R. BÖCKER, M. DIRK d) Geschwister Stauder donație 3. a) Apariția neofitică a Rhododendron ponticum în Europa de Vest b) Contribuții la biologie, aprovizionare și Răspândirea și posibilitatea delimitării zonei c) R. BÖCKER, B. SCHÄFER 4. a) Neofiți în Baden-Württemberg b) Din 1995, au fost compilate date și dovezi privind răspândirea neofiților în Baden-Württemberg. Aceste date ar trebui să fie legate de fenomenul climatic actual. c) R. BÖCKER, Dipolomanden, BAS (Grupul de lucru botanic Germania de Sud-Vest)
66 LIMA, Josanidia Santana, Profa. Dra, Universidad Federal da Bahia, Instituto de Biologia, Laboratorio de Alternativas Viaveis a Impactos em Ecossistemas Terrestres LAVIET, 01.05.-30.07.2005 LYSENKO, T., Dr. (Togliatti/Rusia), octombrie-decembrie 2005 PENKSZA, K., prof. Dr., Universitatea din Gödöllö/Ungaria, 29 iunie-6 iulie 2005 și 11-15 noiembrie 2005 ZHANG, Ying, China Agricultural University, Beijing, China, 23 octombrie - 16 decembrie 2005 LIU, Xuejun, prof. Dr., China Agricultural University, Beijing, China, 6 octombrie - 3 noiembrie 2005 și 9 noiembrie - 18 noiembrie 2006 LYSENKO, T., Dr. (Togliatti/Rusia), august-octombrie 2006 RODRIGUEZ, Judith Hebelen, Dipl.-Biol., Universitatea din Cordoba, Argentina, 1 octombrie 2006 30 septembrie 2007 SHEN, Jianling, China Agricultural University, Beijing, China, 1 noiembrie 2006-29.01. 2007 ZHANG, Ying, China Agricultural University, Beijing, China, 01-30 noiembrie 2006
69 100 dt ha -1 80 dt ha -1 80 60 60 40 40 20 grâu 20 ovăz 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 dt ha -1 1000 800 600 400 200 sfeclă de zahăr 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 dt ha -1 500 400 300 200 100 cartofi 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 80 dt ha -1 80 dt ha -1 60 60 40 40 20 orz 20 secară 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Fig. 1: Randamentul crește în șase culturi în secolul al XX-lea. Statistici naționale de recoltare pentru Germania (puncte negre) și dezvoltarea randamentului în Hohenheim (puncte gri). Informații de la Oficiul Federal de Statistică (1972) și www.fao.org, precum și DÜWEL-HÖSSEL-BARTH (1982) și FUNK (date din 1978, comunicare personală) pentru datele despre producția Hohenheim (fără date pentru secară). ppm N kg ha -1 380 150 360 Utilizarea azotului 100 340 320 CO 2 concentrație 50 300 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Fig. 2: Creșterea concentrațiilor globale de CO 2 (curba punctată) și utilizarea azotului în agricultură în Germania (curba neagră ) în secolul XX conform Oficiului Federal de Statistică (2003).
nahi/tijms.htm) și date despre radiația solară conform Solanki & Krivova (2003) și Krivova (comunicare personală).
84 Grâu de porumb Amaranth Picior de gâscă Figura 3: Prezentare generală a celor patru specii testate expuse la două niveluri de CO 2 în camerele de creștere a plantelor. Plantele din partea dreaptă au fost expuse la niveluri ridicate de CO 2, iar speciile de cultură (de mai sus) au fost puțin mai înalte în aceste tratamente. În același timp, nivelurile crescute de CO 2 au scăzut suprafețele specifice de frunze (SLA) ale celor patru specii de plante, indicând faptul că țesuturile frunzelor au devenit mai dense sub niveluri mai ridicate de CO 2 (Fig. 4). Rezultatele sugerează că spațiul intercelular din mezofila spongioasă a fost redus și că mai multă masă uscată s-ar putea acumula pe o zonă. O altă observație făcută a fost gradul mai ridicat de senescență a plantelor crescute sub niveluri ridicate de CO 2 la cele două specii C 3 de grâu și picior de gâscă, în timp ce speciile C 4 au rămas neafectate (Fig. 3). Măsurătorile de pigment SPAD efectuate pe frunze tinere și bătrâne ale speciei de plante au confirmat aceste descoperiri (date neprezentate). Se pare astfel că fenologia speciei anterioare a fost afectată de tratamentul cu CO 2; în afară de senescența mai mare, grâul și piciorul de gâscă alocaseră și mai multă biomasă inflorescențelor la recoltare (datele nu sunt prezentate).
85 140 Înălțime (cm) 140 Înălțime (cm) 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 25 20 15 10 5 0 Total Greutate uscată (g dm) Total Greutate uscată (g dm) 14 12 10 8 6 4 2 0 400 Greutate specifică a frunzei (cm -2 g -1) 250 Greutate specifică a frunzei (cm -2 g -1) 350 300 200 250 150 200 150 100 25 Număr de frunze senescente 30 Număr de frunze senescente 20 25 15 20 15 10 10 5 5 0 0 400 ppm 770 ppm 400 ppm 770 ppm 400 ppm 770 ppm 400 ppm 770 ppm Grâu Porumb Amaranth Gâscă picior Figura 4: Răspunsurile culturilor (partea stângă) și buruienilor (partea dreaptă) la două niveluri de dioxid de carbon. Tratamentele de 400 ppm CO 2 sunt reprezentate de alb și cele de 770 ppm de gri. Parametrii de răspuns ai plantei de sus în jos: înălțimea plantei, biomasa uscată, zona specifică a frunzelor și numărul de frunze senescente. Barele de eroare reprezintă abaterea standard peste opt plante pe tratament.
86 3.2 Experiment de simulare După terminarea experimentelor de creștere a plantelor, condițiile de mediu din camere au fost modificate în funcție de profilul zilnic sezonier din anul 2005 determinat la ferma Heidfeldhof (vezi Fig. 1). În timpul săptămânii, testul a fost efectuat, controlul temperaturii și umidității relative a fost foarte bun realizând valorile prestabilite (Fig. 5). Nu s-au observat diferențe în ceea ce privește acești parametri în cele două camere. 25 Temperatură (C) 20 15 10 5 0 Cameră 1 Cameră 2 22,1 23,1 24,1 25,1 26,1 27,1 28,1 29,1 30,1 31,1 100 Umiditate relativă (%) 80 60 40 20 0 Cameră 1 Cameră 2 22,1 23,1 24,1 25,1 26,1 27,1 28,1 29,1 30,1 31,1 800 CO 2 (ppm) 600 400 200 0 Camera 1 Camera 2 Camera presetată 1 22,1 23,1 24,1 25,1 26,1 27,1 28,1 29,1 30,1 31,1 Figura 5: Cicluri zilnice de temperatură, umiditate relativă și concentrații de dioxid de carbon în două camere de creștere (pe baza 24 medii orare). Camerele au fost operate conform ciclurilor zilnice sezoniere care simulează climatologia din vara anului 2005 la ferma Heidfeldhof.
88 4. Concluzie Camerele de creștere a plantelor au avut rezultate satisfăcătoare în primele experimente. Toți parametrii de mediu ar putea fi controlați, atât din punct de vedere al calității, cât și al funcționării. Cu toate acestea, dioxidul de carbon s-a acumulat oarecum în timpul nopții din cauza respirației de la plantele relativ mari. Pentru a evita acest lucru, plantele utilizate pentru experimentele viitoare nu trebuie să fie prea înalte. În plus, ne gândim la dezvoltarea unui sistem de spălare a CO 2 pentru a evita artefactele din cauza concentrațiilor mari de CO 2 pe timp de noapte. Planificăm să rulăm șase camere la un moment dat, care vor permite teste suplimentare în primăvara anului 2006. Mulțumiri Dorim să le mulțumim lui Monika Alani și lui Gabi Guidi pentru precultivarea plantelor și pentru udarea plantelor la sfârșit de săptămână. Gina Gensheimer este mulțumită pentru asistență în timpul practicii studenților. Adresa autorilor: Dr. Jürgen Franzaring University of Hohenheim Institute for Landscape and Plant Ecology -320- Departamentul de Ecologie a Plantelor și Ecotoxicologie Ecology Center 2 August-von-Hartmann-Str. 3 70599 Stuttgart Corespondență: Tel. +49 (0) 711 459 22329 Fax +49 (0) 711 459-23044 e-mail: [email protected]
104 Din moment ce băncile diaspore ale Agrostis capillaris, Arrhenatherum elatius, Bellis perennis, Cardamine pratensis, Cerastium holosteoides, Cirsium arvense, Dactylis glomerata, Glecoma hederacea, Plantago lanceolata, Plantago media, Taraxacum serundolia, Trifolium repifens și Trifolium cel mai înalt pe cel mai mic conținute mai mult de două diaspori la adâncimea 3, ele sunt, de asemenea, clasificate ca permanente (Tab. 4). Lamium purpureum a apărut în adâncimile inferioare ale zonelor MU și BR cu o singură unitate de împrăștiere viabilă în prezent, dar este clasificat ca permanent persistent datorită greutății scăzute a diasporilor săi. Pe de altă parte, această atribuire nu este făcută pentru băncile de diasporă ale Leontodon hispidus și Vicia sepium: acestea au fost prezente în totalul tuturor zonelor de studiu, cu un singur diaspor în stratul de adâncime mai mic.
114 WIEGLEB, G. (1992): Analiza datelor exploratorii și scalarea spațială - o evaluare critică. Negocierile Societății pentru Ecologie 21: 327-338. WILDI, O. (1989): O nouă soluție numerică la clasificarea tabulară fitosociologică tradițională. Vegetatio 81: 95-106. WILDI, O. (1994): Analiza datelor cu MULVA-5. Manuscris, Birmensdorf. Adrese ale autorilor: Prof. Dr. Erich Glück Gingener Weg 61/1 73072 Donzdorf Steffen Winterfeld Mühlgärtenweg 25 73207 Plochingen Prof. Dr. Reinhard Böcker University of Hohenheim Institute for Landscape and Plant Ecology -320- Department of Landscape Ecology and Vegetation Science Ecology Center 2 Ausgust-von-Hartmann-Str. 3 D 70599 Stuttgart
121 nord-est și 10 km nord de satul Nataljino (depresiunea Majtuganskaya, districtul Bezentschuk) și 7 km nord de satul Krasnosamarskoye (depresiunea Evgenevskaya, districtul Kinel) (Fig. 1). Tab. 2: Puccinellia tenuissima-camphorosma songorica-gesellschaft area de probă, m 2 18 21 20 16 16 16 20 16 18 16 18 20 20 18 16 16 18 20 acoperire,% 20 25 40 50 40 40 60 20 25 30 30 35 20 20 30 15 25 30 Numărul speciilor 2 2 2 2 2 2 2 3 2 3 2 3 2 2 2 2 2 2 2 Numărul 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Stabilitate Camphorosma songorica 2 2 3 3 3 2 4 2 2 2 1 2 2 2 2 2 2 2 V2 Puccinellia tenuissima 1 2 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 V 1 Phragmites australis - - - - - - - - 1 - - - - - - - - I Suaeda corniculata - - - - - - - 1 - - - 1 - - - - - - I Tipul îndrăzneț = tipul listei roșii de plante din zona Samara. Fig. 1: Distribuția comunităților rare de plante sărate din zona Samara. Puccinellia tenuissima-camphorosma songorica society Juncus ranarius-elymus repens society Geranium collinum-plantago cornuti society Poa angustifolia-plantago maritima society
126 SHURAWLJOWA, S. E. (1999): Justificare sintaxonomică a alegerii comunităților de plante protejate (exemple ale unor societăți din Republica Bashkortostan). Ufa: 16 p. (În rusă). SCHELYAG-SOSONKO, Ju. R. [Ed.] (1987): Cartea verde a RSS ucrainene: Comunități de plante rare, în declin și tipice, protejate. Kiev: 216 pp. (În rusă). TUTIN, T. G., HEYWOOD, V. H., BURGES, N. A., MOORE, D. M., VALENTINE, D. H., WALTERS, S. M. & WEBB, D. A. (ed.) (1964-1980): Flora Europaea, 1-5. Cambridge: Cambridge Univ. Presa. Autori: Dr. Tatjana Lysenko Prof. Dr. Reinhard Böcker University of Hohenheim Institute for Landscape and Plant Ecology 320- Department of Landscape Ecology and Vegetation Science Ecology Center 2 August-von-Hartmann Str. 3 70599 Stuttgart Corespondență: [email protected] [email protected] http: //www.uni- Hohenheim.de/www320 Tel. +49 711 459 23510 Fax +49 711 459 22831