Ice analyses. Data from three Norwegian lakes

Summary Ice from three lakes has been analysed, correspondingly some investigations of the lake waters and the precipitation from the lake areas were carried out. One of these lakes is a high mountain lake.The ice was analysed for many components, and special stress was laid on nutrients. Different places and different layers of the ice were investigated to get an impression of the vertical and horizontal distribution of the components analysed.The vertical distribution of the different components is discussed in relation to a normal ice formation, and to an ice formation caused by water over the ice.The contents of NO₃ + NO₂ and NH₄ were relatively high in the ice of the three lakes. On the other hand the PO₄ content seemed to be relatively high only in the ice of Övre Heimdalsvatn (the high mountain lake).Some freezing experiments of the lake water were done in the laboratory with respect to the nutrients in the ice. These experiments indicated that PO₄ may be released from living and dying cells on freezing.The influence of nutrients in the ice on the water of the lake and the relationship between the ionic balance of the ice and that of the lake water are discussed.

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Zusammenfassung Eis aus drei Binnenseen-einer davon im Hochgebirge wurde analysiert, und in diesem Zusammenhang wurden auch einige Untersuchungen über Seewasser sowie über Niederschlag der Umgebung gemacht.Das Eis wurde mit Hinblick auf viele Komponenten analysiert, wobei besonderer Wert auf Nährstoffe gelegt wurde. Das Eis wurde an verschiedenen Stellen und in verschiedenen Schichten untersucht, um einen Eindruck der vertikalen und horizontalen Verteilung der analysierten Komponenten zu gewinnen.Die vertikale Verteilung der verschiedenen Komponenten wurde diskutiert in bezug auf eine normale Eisbildung sowie auf eine solche aus Wasser über dem Eis.Der Gehalt an NO₃ + NO₂ und NH₄ ist im Eis aller drei Seen verhältnismäßig hoch. Anderseits scheint der Gehalt an PO₄ nur im Eis von Övre Heimdalsvatn (dem Hochgebirgssee) verhältnismäßig hoch zu sein.Einige Gefrierexperimente des Seewassers hinsichtlich der Mährstoffe im Eis wurden im Labor gemacht. Diese Experimente zeigten, daß beim Einfrieren PO₄ gelöst wurden können aus lebendigen und toten Zellen.Der Einfluß der Nährstoffe im Eis auf das Seewasser sowie die Ionenbilanz des Eises im Verhältnis zu derjenigen des Seewassers wurden diskutiert.

     

Rapid decay of diversity-productivity relationships after invasion of experimental plant communities

So far, effects of species richness on ecosystem functioning have mainly been investigated in the short term in experimental communities from which invasion was prevented. We kept the local species pools of experimental grassland communities with 1, 2, 4, 8, and 32 species closed for five years and subsequently opened them for invasion by cessation of weeding. As long as communities were weeded, extinctions were rare but positively related to species richness, diversity-productivity relationships were positive, and more diverse systems had a greater temporal stability. Following cessation of weeding, species-poor communities were more prone to invasion. However, invasion increased extinction especially in species-rich communities. Within two years, differences in species richness and biomass production between sets of communities of different initial species richness disappeared and the positive diversity-productivity relationship was no longer detectable whereas species compositions remained distinct. This indicates that the positive diversity-productivity relationships during the weeding phase were mainly controlled by species richness.Bis anhin wurden die Effekte der Artenvielfalt auf das Funktionieren von Ökosystemen vor allem in kurzfristigen Experimenten untersucht, in denen die Einwanderung von Pflanzenarten in die bestehenden Gesellschaften verhindert wurde. Im vorliegenden Versuch wurden die lokalen Artenpools von 1, 2, 4, 8 und 32 Arten unserer experimentellen Graslandgesellschaften während 5 Jahren künstlich geschlossen gehalten und danach geöffnet indem nicht mehr gejätet wurde. Solange die Gesellschaften gejätet wurden, gab es wenige Aussterbeereignisse, die aber positiv mit der Artenvielfalt korreliert waren. Die Beziehung zwischen Diversität und Produktivität war positiv und Systeme höherer Diversität zeigten eine größere zeitliche Stabilität. Nach der Aufgabe des Jätens nahm die Einwanderung vor allem in artenarmen Gesellschaften zu. Die Einwanderung erhöhte jedoch besonders das Aussterben in ursprünglich artenreichen Gesellschaften. Innerhalb von zwei Jahren verschwanden die Unterschiede in der Artenzahl und Biomasseproduktion zwischen den verschiedenen Graslandgesellschaften und eine positive Beziehung zwischen Diversität und Produktivität war nicht mehr feststellbar. Die Artenzusammensetzung der Versuchsflächen blieb jedoch unterschiedlich. Das deutet darauf hin, daß die positive Beziehung zwischen Diversität und Produktivität während der ersten Phase des Experiments vor allem durch die Artenzahl und nicht durch die Artenzusammensetzung hervorgerufen wurde.     

Vergleich von Habitatstruktur und Habitatnutzung in Brutgebiet und Winterareal des Europ?ischen Pirols (Oriolus o. oriolus, L. 1758)

Zusammenfassung Im Brutgebiet des Pirols in Schleswig-Holstein sowie im Winterareal in Simbabwe wurden auf individuenbezogenen Untersuchungsflächen (bird-use-plots, Capen et al. 1986) Vegetationsstruktur und Habitatnutzung erfaßt und verglichen. Der Lebensraum in Afrika ist offener als im Brutgebiet (durchschnittlich 573 Bäume/ha in Afrika gegenüber 865 Bäumen/ha im Brutgebiet) und die Baumbestände sind niedriger (durchschnittliche maximale Vegetationshöhe in Afrika 14 m gegenüber 16,2 m im Brutgebiet). Auch die vertikale Laubverteilung der Bestände ist unterschiedlich. Gemeinsam ist den Habitaten ihre Saisonalität und ihr Strukturreichtum. Vergleicht man als Maße für den Strukturreichtum den Diversitätsindex der vertikalen Laubverteilung und die Heterogenitätsindices für Kronendeckung und Baumdichte, so liegen im Brutgebiet die Diversitätsmaße der vertikalen Laubverteilung um 21 % höher als in Afrika, während dort die Heterogenität der Baumverteilung um 25% und die der Kronendeckung um 29% höher sind. In beiden Gebieten werden vom Europäischen Pirol häufig solche Gehölze aufgesucht, deren floristische Zusammensetzung von wenigen Baumarten dominiert wird.Bei der Nahrungssuche sind die Europäischen Pirole im Brut- wie im Überwinterungsgebiet im Außenbereich der Krone in etwa 85 % der Baumhöhe und oberhalb der Zone mit der maximalen Laubdichte zu finden. Sie bevorzugten in beiden Gebieten Bäume von etwa 13–14 m Höhe.

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Habitat structure and habitat use of European Golden Orioles (Oriolus o. oriolus, L. 1758) during breeding and wintering

Summary Habitat structure and habitat use of European Golden Orioles were compared in breeding and wintering habitats of northwestern Germany and Zimbabwe. In 25 bird use plots per area, tree density, crown cover, vertical foliage distribution, maximal vegetation height and stratum of maximal vegetation density were measured as an analysis of vegetation structure. For habitat use, the height of trees used by the birds, the horizontal and vertical position of birds in the trees and behavioural parameters were observed.Woodlands in Zimbabwe are lower (14,2 vs 16 m maximal height of vegetation) and more open (573 trees/ha vs 865 trees/ha) than breeding habitats in Schleswig-Holstein and show differences in vertical vegetation structure. Both habitats show well developped vegetation structure and seasonality. In northwestern Germany the diversity of vertical foliage distribution is about 21 % higher than in the plots of Zimbabwe, however in Africa the heterogeneity of tree distribution is 25 % higher and the index of heterogeneity of crown cover is 29 % above the data measured in the breeding habitats. The floral composition in both habitats is dominated by a few tree species.In respect to habitat use no niche shift could be documented between breeding and wintering areas as the birds prefer the outer crown area of trees of 13 – 14 m in height. European Golden Orioles can normally be found at about 85 % of tree height, closely above the zone of maximum vegetation density.

     

Zur Frage der H?ufigkeit von Zweitbruten beim Haubentaucher(Podiceps cristatus)

Zusammenfassung Der Zweitbrutanteil des Haubentauchers in England und Niedersachsen bzw. Nordwest-und Westdeutschland liegt bei 1–5%. Deutliche jährliche und lokale Schwankungen treten auf.Der Bruterfolg der Zweitbrüter in Niedersachsen beträgt in der 1. Brut 2,35, in der 2. Brut 1,65 flügge Junge pro Paar (n=20).Der Legebeginn der Zweitbrüter unterscheidet sich in Niedersachsen kaum von dem der übrigen Paare. Er liegt etwa gleichzeitig mit dem in England. Daher wird für das Zustandekommen der Zweitbruten in nennenswerter Zahl, wie sie in den letzten Jahren beobachtet wurde, die in letzter Zeit auf Grund der Eutrophierung der Gewässer verbesserte Nahrungsgrundlage verantwortlich gemacht.

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On the frequency of second broods in the Great Crested Grebe

Summary The percentage of second broods of the Great Crested Grebe in Great Britain and Lower Saxony amounts to 1–5%. There are, however, distinct yearly and local variations.In NW-Germany the breeding success of pairs breeding twice a year amounts to 2,35 fledged young per pair in the first and 1,65 (n=20) in the second brood.In NW-Germany as well as in Great Britain the beginning of the laying season in birds breeding twice hardly differs from that of those breeding once. Second broods in such considerable numbers as observed in the last few years are due to the eutrophication of lakes and ponds providing an improved food basis.

     

Effect of trophic status of a deep-water lake on breeding Great Crested Grebes Podiceps cristatus during a phase of recovery from eutrophication: a long-term study

Capsule: Trophic status of a deep-water lake was the main driver of changes in breeding population size of Great Crested Grebes Podiceps cristatus while reproductive success was also strongly affected by weather parameters.

Aims: To determine the effects of changes in nutrient status of a formerly highly-eutrophicated deep-water lake and other environmental parameters on a Great Crested Grebe population during a phase of re-oligotrophication.

Methods: Annual surveys were carried out on a natural lake in Switzerland over a period of 25 years to determine breeding population size and reproductive success. The effects of phosphorus content, other limnological parameters and weather variables were analysed with quasi-Poisson models.

Results: The breeding population increased from 80 pairs in 1992 to 417 pairs in 2001, after which numbers showed strong fluctuations. Total phosphorus content in the lake had a strong negative effect on breeding population size. A significant positive correlation was found with the national population index. Reproductive success fluctuated strongly but showed an overall decline. The model indicated positive effects on reproductive success of phosphorus and negative effects of the number of days with strong wind. Rapid water-level increases in early summer and water transparency in June led to higher proportions of late broods.

Conclusion: Phosphorus concentration was identified as the main driver affecting the breeding population of Great Crested Grebes during the phase of recovery of the lake from a highly-eutrophic state. Results indicate that mesotrophic to eutrophic conditions enabled a large population and high breeding success. Reproductive output was further negatively affected by strong wind during a critical breeding phase.     

Beobachtungen an den Flamingobrutpl?tzen Afghanistans

Zusammenfassung Die afghanischen Flamingobrutplätze am Ab-e-Istada und in der Dasht-e-Nawar wurden während der Jahre 1970–72 regelmäßig besucht. In diesen Zeitraum fiel eine extreme Dürre, in deren Folge beide Seen 1971 völlig austrockneten. In der Dasht-e-Nawar hatte sich der Wasserstand nach zwei Jahren noch nicht soweit normalisiert, daß eine erfolgreiche Flamingobrut stattfinden konnte.Am Ab-e-Istada begannen die Flamingos 1970 und 1972 zwar das Brutgeschäft, wurden aber durch Menschen vergrämt, denen niedriger Wasserstand Zutritt zur Brutinsel ermöglichte. Für diesen See konnteCharadrius leschenaultii als Brutvogel neu nachgewiesen werden.Weiterhin werden Beobachtungen zur Unterwasserfauna und Beobachtungen von Herbstdurchzüglern mitgeteilt.

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Observations at breeding-places of Flamingoes in Afghanistan

Summary The Afghan breeding-places of the Greater Flamingo Ab-e-Istada and Dasht-e-Nawar were regularly visited during 1970–1972. An extreme drought evaporated both lakes in 1971. In the Dasht-e-Nawar the water-level had not normalized after two years to allow the flamingoes' breeding.On the Ab-e-Istada flamingoes attempted breeding in 1970 and 1972 but were disturbed by men, who were able to ford to the breeding-island.Charadrius leschenaultii could be shown to breed on this lake.Notes on the waterfauna and observations of migrating birds are given.

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Herrn Prof. Dr.Günther Niethammer in dankbarer Erinnerung gewidmet.     

Influence of fish assemblage and shallow lake productivity on waterfowl communities in the Boreal Transition Zone of western Canada

1. Shallow lakes in the Boreal Transition Zone (BTZ) in Alberta, Canada are naturally productive systems that provide important breeding and moulting habitat for many waterfowl (Anseriformes). To examine the relative importance of biotic and abiotic factors on waterfowl population densities, species richness and community composition, we surveyed 30 shallow lakes and evaluated the relationships among fish communities, lake characteristics and waterfowl in both breeding and moulting habitat. Shallow lakes were either fishless (n = 15), contained only small‐bodied fishes (n = 10) or contained large‐bodied, mostly predatory, fish in addition to small‐bodied fish (n = 5). 2. Environmental factors, including water colour, submerged aquatic vegetation, lake area and potassium, explained 24.3% of the variation in breeding waterfowl communities. Fish assemblage contributed independently to a small but significant proportion (13.4%) of the variation, while 13.8% of the explained variation was shared between environmental factors and fish assemblage. In total, 51.5% of the variation in breeding waterfowl communities was explained. 3. Overall, 55.5% of the total variation in moulting waterfowl communities was explained. Environment alone [especially total phosphorus, lake area, maximum depth and dissolved organic carbon (DOC)] and variation shared by fish and environment similarly accounted for most of the explained variation in moulting waterfowl communities (21.7% and 25.7% respectively), while fish assemblage was only one‐third as important (8.1%). 4. Both breeding and moulting waterfowl densities increased with lake productivity, even in eutrophic and hypereutrophic lakes. Breeding waterfowl density was also twice as great in fishless lakes than in lakes with fish, after accounting for lake area. 5. Certain waterfowl taxa were linked to fishless lakes, especially in the moulting season. Canvasback and moulting ring‐necked ducks were linked to small‐bodied fish lakes, whereas moulting common goldeneye were indicators of large‐bodied fish lakes. Knowledge of fish presence and species composition can therefore help guide conservation and management of waterfowl habitat in western Canada. Our results suggest that management efforts to maintain the most productive waterfowl habitat in the BTZ should focus on smaller, shallow, fishless lakes, particularly given that larger fish‐bearing systems have greater regulatory protection.     

The consumption, digestion and utilization of solanaceous and non-solanaceous plants by larvae of the tobacco hornworm, Protoparce sexta (Johan.) (Lepidoptera: Sphingidae)

Maxillectomized tobacco hornworms were raised from the beginning to the end of the fourth stadium on the leaves of Taraxacum officinale, Arctium minus and Verbascum thapsus, non-solanaceous plants which are not fed upon by intact larvae. Intact larvae were similarly raised on the leaves of tomato, potato and Solanum dulcamara.The growth rate, the rate of food intake, the percent digestibility and the gross and net efficiency of the utilization of food for growth were measured on the basis of dry weights.

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Zusammenfassung Maxillektomierte Larven von Protoparce sexta wurden vom Beginn bis zum Ende des vierten Stadiums an Blättern der Nichtsolanaceen Taraxacum officinale, Arctium minus und Verbascum thapsus aufgezogen, die von unbehandelten Tieren nicht gefressen werden. Kontroll-Raupen wurden mit Tomatenlaub gefüttert. Nichtoperierte Tiere wurden in ähnlicher Weise an den Blättern von drei normalerweise angenommenen Solanaceen: Tomaten, Kartoffeln und Solanum dulcamara gehalten.Die Wachstumsrate, der Nahrungsverbrauch, die prozentuale Verdaulichkeit sowie Gesamtund Netto-Wirksamkeit der Nahrungsausnutzung für das Wachstum wurden auf Grund der Trockengewichte berechnet. Die Nahrungsaufnahme wurde auf der Basis von Frisch- wie Trockengewichten bestimmt.Die Pflanzen unterschieden sich in ihrer Fähigkeit, das Wachstum zu fördern. Mit Ausnahme der an Verbascum gefütterten Raupen können Unterschiede in der Wachstumsrate und in der Wirksamkeit der Nahrungsverwertung auf Unterschiede in der Nahrungsaufnahmerate rate und der Verdaulichkeit der Nahrung zurückgeführt werden. Die verdaulichen anteile dieser Blätter wiesen ähnliche Nährwerte auf. Der verdauliche Anteil der Verbascum-Blätter war jedoch dem anderer Blätter ernährungsmäßig unterlegen.

     

Die Entwicklung der Brutvogelbest?nde am Bodensee: Vergleich halbquantitativer Rasterkartierungen 1980/81 und 1990/91

Zusammenfassung Die halb-quantitative Rasterkartierung Bodensee wurde 1990/91 auf 88.3 % der zehn Jahre zuvor kartierten Fläche wiederholt. Nur 25 % der Rasterfelder wurden von denselben Beobachtern kartiert wie vor zehn Jahren. Daher wurden Veränderungen nur dann als gesichert betrachtet, wenn sie mindestens auf dem 2 %-Niveau signifikant waren. Dies war bei 62 Arten der Fall, wovon 29 Arten zu- und 33 abnahmen. 145 Vogelarten wurden registriert (vorher 143), die Artenzahl pro Rasterfläche ist jedoch ebenso rückläufig wie der Gesamtbestand aller Vogelarten. Neben Zunahmen bei einigen Vogelarten der menschlichen Siedlungsflächen und des Waldes ragen solche von Feuchtgebiets- und Wasservögeln hervor, die am Bodensee effizient geschützt sind. Bemerkenswert sind der erhebliche Bestandsrückgang beim Haussperling und die insgesamt stark negative Entwicklung bei den Langstreckenziehern, unter denen keine Singvogelart mehr eine gesicherte Zunahme verzeichnen konnte. Drastische Bestandseinbrüche fast aller Bodenbrüter des offenen Kulturlandes wurden festgestellt.

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The development in the breeding birds of Lake Constance: comparison of grid mapping in 1980/81 and 1990/91

Summary The distribution and number of breeding birds at Lake Constance was mapped on 278 grids of 4 km² in 1990/91, covering 88.3 % of the area of 1980/81. As only 25 % of the grids were censused by the same observers as in 1980/81, changes were only considered real if significant on the 2 % level at least. This was the case in 62 species, 29 of which were increasing, 33 decreasing. A total of 145 breeding species was found (143 before), however, the number of species per grid and the total number of territories registered were lower than ten years ago. Apart from increases of species of urban settlements (e.g. Feral Pigeon, Collared dove, Black Redstart, Serin) and forests (e.g. Sparrowhawk, Goshawk, Great Spotted Woodpecker, Mistle thrush), the favourable development in species living in reedbeds and in waterbirds was notable. The latter is due to effective conservation measures at Lake Constance. Remarkable was the considerable loss in breeding numbers of the House Sparrow and the generally negative development of long-distance migrants, especially passerine species. A drastic population decline was found for almost the complete guild of ground-nesting birds in open habitats.

     

Interspecific differences in the biology of aphids (homoptera: Aphididae) on leaves of Vicia faba II growth and excretion

Aphis fabae and Aulacorthum solani grew larger when caged on the peripheral areas of mature bean leaves than when they were caged on basal areas of the leaves. Myzus ornatus grew larger on the rim of the lamina than on more central leaf areas. Due partly to behavioural effects, reproduction of M. ornatus was to be adversely affected on basal leaf areas. Honeydew from aphids settled peripherally was richer in nitrogen than that from aphids settled basally on bean leaves, indicating similar differences in their diet. A gradient of properties, from the leaf base to the lamina margin, is apparent therefore in regard to many aspects of aphid biology.

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Zusammenfassung Junge Larven von Aphis fabae und Aulacorthum solani wurden auf drei verschiedenen Abschnitten reifer Vicia faba-Blätter in Käfigen aufgezogen. Die an der Blattperipherie wurden größer als die basal nahe dem Blattstiel gehaltenen. Auf dem Blatt gezogene A. fabae unterschieden sich mehr von Kontrolltieren, die an Bohnentrieben aufwuchsen, als auf Blättern gehaltene A. solani. Populationen von Myzus ornatus wurden auf den gleichen Blattzonen gezüchtet. Als Erwachsene waren sie größer, wenn sie am Blattrand als in zentralen Teilen der Blattspreite aufgezogen wurden. In den basalen Blattabschnitten entwickelten sich die Populationen nicht gut, offensichtlich infolge Hemmung der Reproduktion. Die Teile des Blattes unterschieden sich demnach in ihren Nährwert für die Blattläuse. Die tatsächlichen Wachstumsreaktionen der Aphiden auf diese Unterschiede wurden durch ihr Nahrungsaufnahme-Verhalten modifiziert, wenn sie an unannehmbaren Stellen gekäfigt wurden.Von Blattläusen, die sich in basalen und peripheren Blattgebieten angesiedelt hatten, wurde Honigtau aufgesammelt. Der von den Randzonen war reicher an Amino-Stickstoff. A. fabae schien mehr Honigtau zu produzieren und schied mehr Amino-Stickstoff aus als Aulacorthum.Diese Befunde zeigen einen Gradienten in den Eigenschaften der Vicia faba-Blätter zwischen dem Ansatz des Blattstieles an der Blattlamina und dem Blattrand. Dieser Gradient offenbart sich sowohl in der Physiologie wie im Verhalten der Blattläuse, die auf den Blättern leben.