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8.1: Gras-Leguminosen-Konkurrenz zwischen Crotalaria podocarpa und Stipagrostis ciliata

 

Das große Escarment Namibias ist eine Halbwüstenregion, die im wesentlichen durch Savanne, Zwergsträucher und arides Grasland geprägt ist. Die normalerweise dominanten und aspektbildenden, proteinreichen annuellen und perennierenden Gräser bilden dabei als wichtige Futtergräser die Grundlage für extensive Viehhaltung und Game Farming.
In den letzten Jahren haben ungewöhnlich starke und langanhaltende Niederschläge in der Escarpment-Region Namibias zu Massenverbreitung der Fabaceae Crotalaria podocarpa geführt. Dadurch werden wertvolle Futtergräser zurückgedrängt, was langfristig die Lebensgrundlage der lokalen Bevölkerung beeinträchtigt.

Im Rahmen unserer aktuellen Forschung können verschiedene Projekte bzw. Bachelor- oder Masterarbeiten auf der Basis von Gewächshausversuchen zum Recruitment und Konkurrenzverhalten von C.podocarpa gegenüber den wichtigsten Weidegrasarten untersucht und entscheidnede Schritte und Faktoren für die Ausbreitung von Crotolaria identifiziert werden. Im Fokus stehen dabei besonders die kurzfristige Nährstoffverfügbarkeit nach Niederschlägen und die Bedeutung der Stickstofffixierung durch Crotalaria podocarpa.

Die Arbeiten finden im Gewächshauszentrum Dürnast statt.

 

Ansprechpartner: Dr. Thomas Wagner, wagner[at]tum.de

 

 

 


8.2: Stickstoff-Fixierung und Invasivität bei Cystisus scoparius

 

Invasive Arten stellen häufig eine Bedrohung für die einheimische Biodiversität dar. Während diese Arten in ihrer ursprünglichen Heimat in die dortige Vegetation und Ökosystemprozesse integriert und unauffällig sind, zeigen die selben Arten in einer fremden Umgebung oft agressives Wachstum und beeinträchtigen und verdrängen lokale Arten. Dabei kann die Invasivität und Konkurrenzfähigkeit der invasiven Art durchaus standörtliche Variationen aufweisen, wobei neben genetischen Unterschieden auch Faktoren wie das Keimverhalten, das Recruitment der Keimlinge oder auch Ressourcen-Allokation und physiologische Aspekte eine Rolle spielen.

Der Besenginster, Cytisus scoparius zählt in Amerika und Australien zu den agressivsten invasiven Arten. Aber auch in Europa wo Cystisus scoparius eigentlich einheimisch ist, finden sich Populationen und Standorte wo C. scoparius invasiven Chrarakter besitzt, insbesondere in Dänemark aber auch in Norwegen.

Auf Grund der Symbiose mit Rhizobium ist C. scoparius in der Lage Stickstoff zu fixieren, so dass er gut auf nährstoffarmen Standorten gedeiht. Es gibt Hinweise darauf, dass die Nodulation mit den Stickstofffixierenden Bakterien bei der Agressivität und beim Recruitment invasiver Populationen eine Rolle spielt und der Pflanze den entscheidenden Konkurrenzvorteil verschafft.

In Verbindung mit einem gemeinsamen Forschungsprojekt mit Norwegen soll der Einfluss der Nodulation auf Wachstum, Entwicklung und Konkurrenzfähigkeit von Cystisus scoparius untersucht werden. dazu sind verschiedene Projekt- und Abschlußarbeiten möglich.

Je nach Fragestellung können Arbeiten im Gewächshauszentrum oder als Freilandarbeit mit Auslandsaufenthalt in Norwegen durchgeführt werden. Die Freilandarbeiten finden im Frühsommer/ Sommer 2014 statt.

 

Ansprechpartner: Dr. Thomas Wagner, wagner[at]tum.de

 

 


8.3: Allelopathie bei Carpobrotus acinaciformis

 

Als Allelopathie bezeichnet man die Produktion und Freisetzung bestimmter Substanzen, sogenannter Allelochemikalien, die Überleben, Wachstum oder Reproduktion anderer Pflanzen meist negativ beeinflussen. Diese freigesetzten Stoffe greifen dabei entweder direkt in den Stoffwechsel der anderen Pflanze ein oder beeinflussen indirekt deren Mykorrhizza oder Symbiose mit Stickstofffixieren.

Auch für die ursprünglich aus dem südlichen Afrika stammende Gattung der Carpobrotus, die heute in weiten Teilen des Mittelmeerraumes invasiv ist, werden allelopathische Eigenschaften in Zusammenhang mit dem Erfolg als invasive Art diskutiert.

Die im Rahmen von Forschungspraktika, Projektarbeiten, Bachelor- und Masterarbeiten zu untersuchenden Fragestellungen umfassen die Quantifizierung der Auswirkung von Carpobrotus auf Keimung, Recruitment und Verbreitung verschiedener mediterraner und auf Sardinien endemischer Arten, die Untersuchung möglicher Effekte auf Stickstofffixierung und Mykorrhiza sowie die Analyse und Quantifizierung möglicher allelopathischer Kompnenten.

Das Projekt wird gemeinsam mit der Universität Sassari, Sardinien durchgeführt. Je nach bearbeiteter Fragestellung finden die Arbeiten im Labor, im Gewächshauszentrum oder als Freilandarbeit auf Sardinien statt.

 

Ansprechpartner: Dr. Thomas Wagner, wagner[at]tum.de, Julia Liebmann, julia.liebmann[at]tum.de

 

 

Zur Zeit in Bearbeitung unter Betreuung von Dr. Christina Fischer

Masterarbeiten:

  • Paul von Zimmermann (2016) Herbivore an Crotalaria podocarpa (TUM), Rooiklip Research Station zusammen mit T. Wagner

  • Claudia Zeiträg (2016) Bioakustik: Bergzebra vs. Steppenzebra (TUM), Rooiklip Research Station zusammen mit T. Wagner

 

Bachelor:

  • Leonie Schmidt (2016) Samenprädation an Crotalaria podocarpa (TUM), Rooiklip Research Station zusammen mit T. Wagner

  • Karolin Mangold (seit 2015) Ameisen als Samenverbreiter und –disperser in ariden Weideland-schaften (TUM), Rooiklip Research Station zusammen mit T. Wagner