Доклади от Института за ландшафтна и растителна екология към университета в Хохенхайм

Бер. Ин-т ландшафтна растителна екология Унив. Hohenheim брой 14/15/16, 2004-2006 доклади от Института за ландшафтна и растителна екология към университета в Hohenheim, редактиран от R. Böcker & A. Fangmeier

доклади

Dipl. Ing. (Hort.) G.-H. Посветен на Зелтнер Хохенхайм, декември 2006 г.

Доклади от Института за ландшафтна и растителна екология към университета в Хохенхайм, брой 14/15/16 Hohenheim 2006

Редактор проф. Д-р Райнхард Бьокер проф. Д-р Андреас Фангмайер Университет в Хохенхайм Институт за ландшафтна и растителна екология -320- Екологичен център 2 Август-фон-Хартман ул. 3 70599 Щутгарт Редактор Кристина Мерле (Секретариат на института) Университет в Хохенхайм Институт за ландшафтна и растителна екология -320- Департамент по ландшафтна екология и вегетация Тел .: + 49 (0) 711 459 22330 e-mail: [email protected] http://www.uni-hohenheim.de/www320 Печат вътрешен печат на Университета в Хохенхайм Binding F. & T. Müllerbader, Filderstadt 2007 Verlag (адрес за поръчка) Институт за ландшафтна и растителна екология 320- Университет в Хохенхайм ул. Август-фон-Хартман 3 70599 Щутгарт Картина на корицата Pappelallee в Хохенхайм (Снимка: R. Böcker) ISSN 0941-7257 ISBN 978-3-9811595-0-9

Съдържание: А. Доклад на института 2004/2005/2006 Предговор A. Fangmeier, R. Böcker 2004-30 години Институт за ландшафтна и растителна екология (бивша регионална култура и растителна екология). 7 A. Kohler, R. Böcker Георг-Хайнрих Зелтнер в пенсия. 10 I. Персонал. 13 Катедра по ландшафтна екология и вегетационни науки. 13 Катедра по растителна екология и екотоксикология. 14 II. Преподаване. 15 III. Изследвания. 15 дипломни/бакалавърски дисертации. 15 докторски дисертации/хабилитации/магистърски тези. 16 резюмета на докторски дисертации. 19 изследователски проекта. 33 IV. Публикации. 44 V. Лекции. 53 VI. Постер. 58 VII. Конференции, колоквиуми, семинари. 61 VIII. Дейности в чужбина. 63 IX. Други дейности, гости. 65 B. Научни статии Jürgen Franzaring, Ingeborg Henning-Müller, Rainer Funk, Wilfried Hermann, Volker Wulfmeyer & Andreas Fangmeier Ефекти на слънчевите, климатичните и атмосферните компоненти върху земеделските добиви. 67 Юрген Францаринг, Андреас Фангмайер, Андреас Клумп, Петра Хьоги и студентите от модула ENVIROFOOD Функционален тест за глобална промяна на камери за растеж на растения, инсталирани наскоро в Института за ландшафт и растителна екология. 79

Erich Glück, Steffen Winterfeld & Reinhard Böcker Хоризонтално и вертикално разпределение на диаспорите в овощни градини от различен тип. 89 T. Lysenko & R. Böcker Усилията за защита на редки растителни съобщества на примера на халофитни зоенози в района на Самара. 115 Р. Бьокер и М. Дирк пръстен тест с Robinia pseudoacacia L. - първи резултати и перспективи -. 127 M. Rehnert & R. Böcker зона за разследване южната част на Schönbuch: Гъбички от лигниколи на Robinia pseudoacacia L. 143 H. Spitzbarth & K. Schmieder Развитие на различни водни растителни видове след трансплантация в езерото Itzelberg (Brenz) под въздействието на водни птици. 151 B. Schäfer По проблема за лузитанската флора и фауна в Ирландия. Първите ирландци бяха португалци. 169

8 завършени. Понастоящем старите стаи на института в замъка се реновират за използване от централната администрация. Въпреки преместването в новата сграда, не всички служители все още могат да бъдат настанени в основната сграда, така че мобилната стая все още трябва да се използва. Снимка: R. Böcker Schloss Hohenheim Снимка: R. Böcker Център за екология II Конференции До 2004 г. традиционният годишен конференция за околната среда на Hohenheim се провежда от нашия институт. Поради липсата на разпределение на ресурси, за съжаление бяхме принудени да спрем тази дейност. Обществото за екология беше гост в нашия институт няколко пъти: През 2002 г. Работната група (АК) Реставрационна екология се срещна в Хохенхайм, в

11 екскурзии и последваща работа. Със своя чар той успяваше отново и отново да преодолява бюрократичните трудности, когато се занимаваше с университетската администрация и други власти. Снимка: Р. Бьокер

41 (6) Фокус върху неофитите Разширяването и разпространението на неофитни дървесни растения в югозападна Германия се документира чрез полеви записи. Характеризират се местоположенията на дърветата. Потенциалните видове се тестват за шансовете им да се утвърдят. 1. а) Спонтанни дървесни растения в Щутгарт в сътрудничество с музея на Розенщайн в Щутгарт b) Документация и описание на дървесни растения, които се появяват спонтанно в Щутгарт, както и тяхната тенденция към разпространение c) R. BÖCKER 2. a) Записване на видове, растителност и описание на обекта, постоянна документация на зоните на робински гори, опити за засяване, установяване на документация б) Робинските гори в района на Щутгарт са анализирани и техните промени са документирани от 1992 г., мониторинг на района c) R. BÖCKER, M. DIRK d) Дарение от Geschwister Stauder 3. a) Неофитно появяване на Rhododendron ponticum в Западна Европа b) Принос за биологията, снабдяването и Разпространение и възможностите за ограничаване на зоната c) R. BÖCKER, B. SCHÄFER 4. a) Неофити в Баден-Вюртемберг b) От 1995 г. са събрани данни и доказателства за разпространението на неофити в Баден-Вюртемберг. Тези данни трябва да бъдат свързани с настоящия климатичен феномен. в) R. BÖCKER, Dipolomanden, BAS (Ботаническа работна група Югозападна Германия)

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. (Толиати/Русия), октомври до декември 2005 г. PENKSZA, К., проф. Д-р, Университет в Гьоделё/Унгария, 29 юни - 6 юли 2005 г. и 11-15 ноември 2005 г. ZHANG, Ying, Китайски земеделски университет, Пекин, Китай 23 октомври - 16 декември 2005 г. LIU, Xuejun, проф. Д-р, Китайски аграрен университет, Пекин, Китай, 6 октомври - 3 ноември 2005 г. и 9 ноември - 18 ноември 2006 г. LYSENKO, T., Dr. (Толиати/Русия), август - октомври 2006 г. 2007 ZHANG, Ying, Китайски земеделски университет, Пекин, Китай, 01-30 ноември 2006 г.

69 100 dt ha -1 80 dt ha -1 80 60 60 40 40 20 пшеница 20 овес 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 dt ha -1 1000 800 600 400 200 захарно цвекло 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 dt ha -1 500 400 300 200 100 картофи 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 80 dt ha -1 80 dt ha -1 60 60 40 40 20 ечемик 20 ръж 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Фиг. 1: Увеличаването на добива при шест посева през 20-ти век. Национална статистика за реколтата за Германия (черни точки) и развитие на добива в Хохенхайм (сиви точки). Информация от Федералната статистическа служба (1972) и www.fao.org, както и DÜWEL-HÖSSEL-BARTH (1982) и FUNK (данни от 1978 г., лични съобщения) за данните за добива на Хохенхайм (няма данни за ръжта). ppm N kg ha -1 380 150 360 Използване на азот 100 340 320 Концентрация на CO 2 50 300 0 1900 1920 1940 1960 1980 2000 Фиг. 2: Увеличение на глобалните концентрации на CO 2 (пунктирана крива) и използване на азот в земеделието в Германия (черна крива ) през 20-ти век според Федералната статистическа служба (2003).

nahi/tijms.htm) и данни за слънчевата радиация според Solanki & Krivova (2003) и Krivova (лична комуникация).

84 Царевична пшеница Амарант гъши крак Фигура 3: Преглед на четирите тествани вида, изложени на две нива на CO 2 в камерите за растеж на растенията. Растенията от дясната страна са били изложени на повишени нива на CO 2 и видовете култури (по-горе) са били малко по-високи при тези обработки. В същото време повишените нива на CO 2 намаляват специфичните листни площи (SLA) на четирите растителни вида, което показва, че листните тъкани стават по-плътни при по-високи нива на CO 2 (фиг. 4). Резултатите предполагат, че междуклетъчното пространство в гъбестия мезофил е намалено и че може да се натрупа повече суха маса на площ. Друго направено наблюдение е по-високата степен на стареене на растения, отглеждани при повишени нива на CO 2 в двата вида С 3 пшеница и гъши крак, докато видовете С 4 остават незасегнати (Фиг. 3). Измерванията на пигмента SPAD, извършени върху млади и стари листа от растителните видове, потвърдиха тези открития (данните не са показани). По този начин изглежда, че фенологията на предишния вид е била засегната от третирането на CO 2; освен по-високото стареене пшеницата и гъшият крак също са разпределили повече биомаса на съцветията по време на реколтата (данните не са показани).

85 140 Височина (см) 140 Височина (см) 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 25 20 15 10 5 0 Общо изстрел сухо тегло (g dm) Общо изстрел сухо тегло (g dm) 14 12 10 8 6 4 2 0 400 Специфично тегло на листа (cm -2 g -1) 250 Специфично тегло на листа (cm -2 g -1) 350 300 200 250 150 200 150 100 25 Брой остаряващи листа 30 Брой остаряващи листа 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 Пшенична царевица Amaranth Goose-foot Фигура 4: Отговори на посевите (лявата страна) и плевелите (дясната страна) на две нива на въглероден двуокис. Обработките от 400 ppm CO 2 са представени от бяло, а тези от 770 ppm от сиво. Параметри на реакцията на растенията отгоре надолу: височина на растението, издънка на суха биомаса, специфична площ на листата и брой остаряващи листа. Лентите за грешки представляват стандартното отклонение за осем инсталации за третиране.

86 3.2 Симулационен експеримент След като експериментите с растежа на растенията бяха прекратени, условията на околната среда в камерите бяха променени в съответствие със сезонния дневен профил за 2005 г., определен във фермата Heidfeldhof (виж фиг. 1). През седмицата беше направен пробният пуск, контролът на температурата и относителната влажност се извърши много добре, постигайки предварително зададените стойности (Фиг. 5). Не са наблюдавани разлики по отношение на тези параметри в двете камери. 25 Температура (C) 20 15 10 5 0 Камера 1 Камера 2 22,1 23,1 24,1 25,1 26,1 27,1 28,1 29,1 30,1 31,1 100 Отн. Влажност (%) 80 60 40 20 0 Камера 1 Камера 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 Камера 1 Камера 2 Предварително настроена камера 1 22,1 23,1 24,1 25,1 26,1 27,1 28,1 29,1 30,1 31,1 Фигура 5: Ежедневни цикли на температура, относителна влажност и концентрации на въглероден диоксид в две растежни камери (на база 24 средни часови стойности). Камерите се експлоатираха според сезонните ежедневни цикли, симулиращи климата през лятото на 2005 г. във фермата Heidfeldhof.

88 4. Заключение Камерите за растеж на растенията се представят задоволително при първите експерименти. Всички параметри на околната среда могат да бъдат контролирани както по отношение на качеството, така и по отношение на оперативността. Въглеродният диоксид обаче се натрупва донякъде през нощта поради дишането от относително големите растения. За да се избегне това, растенията, използвани за бъдещи експерименти, не трябва да бъдат твърде високи. Освен това обмисляме да разработим система за пречистване на CO 2, за да избегнем артефакти поради високите концентрации на CO2 през нощта. Планираме да управляваме шест камери наведнъж, които ще позволят допълнителни тестове през пролетта на 2006 г. Благодарности Бихме искали да благодарим на Моника Алани и Габи Гуиди за предварителното отглеждане на растенията и за поливането на растенията през уикендите. Джина Генсхаймер е благодарена за съдействието по време на студентската практика. Адрес на авторите: Dr. Институт за ландшафтна и растителна екология на Университета Юрген Францаринг в Хохенхайм -320- Катедра по екология на растенията и екотоксикология Център за екология 2 август-фон-Хартман 3 70599 Щутгарт Кореспонденция: Тел. +49 (0) 711 459 22329 Факс +49 (0) 711 459-23044 e-mail: [email protected]

104 Тъй като диаспорните брегове на Agrostis capillaris, Arrhenatherum elatius, Bellis perennis, Cardamine pratensis, Cerastium holosteoides, Cirsium arvense, Dactylis glomerata, Glecoma hederacea, Plantago lanceolata, Plantago media, Taraxacum serundolia най-високата Trifolium refoliens най-високата Trifolium refoliens съдържащи повече от две диаспори на дълбочина 3, те също са класифицирани като постоянни (табл. 4). Lamium purpureum се е появил в по-ниските дълбочини на зоните MU и BR само с една жизнеспособна в момента разпръскваща единица, но е класифициран като трайно устойчив поради ниското тегло на диаспорите му. За разлика от това, това задание не е направено за диаспорните банки на Leontodon hispidus и Vicia sepium: те са присъствали в сумата от всички области на изследване само с една диаспора в най-долния слой.

114 WIEGLEB, G. (1992): Анализ на изследователски данни и пространствено мащабиране - критична оценка. Преговори на Обществото за екология 21: 327-338. WILDI, O. (1989): Ново числово решение на традиционната фитосоциологична таблична класификация. Vegetatio 81: 95-106. WILDI, O. (1994): Анализ на данни с MULVA-5. Ръкопис, Бирменсдорф. Адреси на авторите: проф. Д-р Erich Glück Gingener Weg 61/1 73072 Donzdorf Steffen Winterfeld Mühlgärtenweg 25 73207 Plochingen Проф. Д-р. Reinhard Böcker University of Hohenheim Institute of Landscape and Plant Ecology -320- Отдел по ландшафтна екология и вегетация Наука за екология Център 2 Ausgust-von-Hartmann-Str. 3 D 70599 Щутгарт

121 североизточно и на 10 км северно от село Наталжино (Майтуганская депресия, област Безчук) и 7 км северно от село Красносамарское (Евгеневска депресия, област Кинел) (фиг. 1). Таблица 2: Puccinellia tenuissima-camphorosma songorica-gesellschaft извадка, m 2 18 21 20 16 16 16 16 16 16 16 16 20 20 18 16 16 18 20 покритие,% 20 25 40 50 40 40 60 20 25 30 30 35 20 20 30 15 25 30 Брой видове 2 2 2 2 2 2 2 3 2 3 2 3 2 2 2 2 2 2 Номер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Устойчивост 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 V 1 Phragmites australis - - - - - - - - - 1 - - - - - - - - I Suaeda corniculata - - - - - - - 1 - - - 1 - - - - - - I Bold type = тип на червения списък на растенията в района на Самара. Фиг. 1: Разпространение на редките соленовидни съобщества в района на Самара. Общество Puccinellia tenuissima-camphorosma songorica общество Juncus ranarius-elymus repens общество Geranium collinum-plantago cornuti общество Poa angustifolia-plantago maritima общество

126 SHURAWLJOWA, S. E. (1999): Ситаксономична обосновка на избора на защитени растителни съобщества (примери за някои общества в Република Башкортостан). Уфа: 16 стр. (На руски). ШЕЛЯГ-СОСОНКО, Ю. R. [Ed.] (1987): Зелена книга на Украинската ССР: Редки, западащи и типични, защитени растителни съобщества. Киев: 216 стр. (На руски). 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. Кеймбридж: Cambridge Univ. Натиснете. Автори: Dr. Татяна Лисенко проф. Д-р Институт за ландшафтна и растителна екология на Университета Райнхард Бьокер 320 - Отдел по ландшафтна екология и вегетация Наука за екология Център 2 Август-фон-Хартман 3 70599 Щутгарт Кореспонденция: [email protected] [email protected] http: //www.uni- Hohenheim.de/www320 Тел. +49 711 459 23510 Факс +49 711 459 22831