How does global change affect the strength of trophic interactions?

Recent research has generally shown that a small change in the number of species in a food web can have consequences both for community structure and ecosystem processes. However ‘change’ is not limited to just the number of species in a community, but might include an alteration to such properties as precipitation, nutrient cycling and temperature, all of which are correlated with productivity. Here we argue that predicted scenarios of global change will result in increased plant productivity. We model three scenarios of change using simple Lotka–Volterra dynamics, which explore how a global change in productivity might affect the strength of local species interactions and detail the consequences for community and ecosystem level stability. Our results indicate that (i) at local scales the average population size of consumers may decline because of poor quality food resources, (ii) that the strength of species interactions at equilibrium may become weaker because of reduced population size, and (iii) that species populations may become more variable and may take longer to recover from environmental or anthropogenic disturbances. At local scales interaction strengths encompass such properties as feeding rates and assimilation efficiencies, and encapsulate functionally important information with regard to ecosystem processes. Interaction strengths represent the pathways and transfer of energy through an ecosystem. We examine how such local patterns might be affected given various scenarios of ‘global change’ and discuss the consequences for community stability and ecosystem functioning.

Zusammenfassung

Die neuere Forschung hat im Allgemeinen gezeigt, dass eine kleine Veränderung in der Zahl der Arten in einem Nahrungsnetz sowohl Konsequenzen für die Gemeinschaftsstruktur als auch für die Ökosystemprozesse haben kann. „Wandel“ist jedoch nicht nur auf die Anzahl der Arten in einer Gemeinschaft beschränkt, sondern kann auch Veränderungen von Eigenschaften wie Niederschlag, Nährstoffkreisläufe und Temperatur beinhalten, die alle mit der Produktivität korreliert sind. Hier argumentieren wir, dass vorhergesagte Szenarios des globalen Wandels in einer erhöhten Pflanzenproduktivität resultieren werden. Wir modellieren drei Szenarien des Wandels unter der Verwendung einfacher Lotka–Volterra–Dynamiken, die erkunden, wie ein globaler Wandel in der Produktivität die Stärke von lokalen Arteninteraktionen beeinflusst, und wir beschreiben detailliert die Konsequenzen für die Gemeinschaft und die Stabilität des Ökosystemlevels. Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, (i) dass auf einer lokalen Skala die durchschnittliche Populationsgröße der Konsumenten aufgrund der geringen Qualität der Nahrungsressourcen abnehmen könnte, (ii) dass die Stärke der Arteninteraktionen im Gleichgewicht aufgrund der reduzierten Populationsgröße schwächer werden könnte und (iii) dass die Populationen der Arten variabler werden und länger brauchen könnten, um sich von umweltbedingten oder anthropogenen Störungen zu erholen. Auf lokalen Skalen umfassen Interaktionsstärken Eigenschaften wie Fraßraten und Assimilationseffizienzen und enthalten wichtige funktionelle Information in Bezug auf Ökosystemprozesse. Interaktionsstärken repräsentieren die Energiewege und den Energietransfer in einem Ökosystem. Wir untersuchen, wie solche lokalen Muster unter der Voraussetzung verschiedener gegebener Szenarios des „globalen Wandels“beeinflusst werden könnten und diskutieren die Konsequenzen für die Gemeinschaftsstabilität und Ökosystemfunktion.     

Trophic interactions in changing landscapes: responses of soil food webs

Soil communities in landscapes that are rapidly changing due to a range of anthropogenic processes can be regarded as highly transient systems where interactions between competing species or trophic levels may be seriously disrupted. In disturbed communities dispersal in space and time has a role in ensuring continuity of community function. Stable communities, in undisturbed systems, are more dependent on competition and other biotic interactions between species. We predicted how food web components would respond to disturbance, based on their dispersal and colonizing abilities. During decomposition, flows of energy and nutrients generally follow either a bacterial-based path, with bacteria as the primary decomposer and bacterial-feeding fauna and their predators forming the associated food web, or a fungal-based channel. Trophic links that were generally resistant to change were the organisms of the bacterial pathway that have high abilities to disperse in time and passively disperse in space. Organisms in the fungal pathway were less resistant to disturbance. Resource inputs to the soil system are derived from plants, either through root exudation and root turnover during active growth or from dead plant material following senescence or agricultural tillage. Disturbances to the soil system can arise as a direct action on the soil, or indirectly from effects on the above-ground plant community. Disturbance-induced changes in plant community composition will change the soil food web composition. Organisms involved in direct interactions with plants (e.g. AM-mycorrhizal fungi) were also predicted to be vulnerable to disturbance.

Zusammenfassung

Bodengemeinschaften in Landschaften, die sich aufgrund einer Reihe von anthropogenen Prozessen schnellstens verändern, können als sehr kurzlebige Systeme angesehen werden, in denen Interaktionen zwischen konkurrierenden Arten oder trophischen Leveln nachhaltig unterbrochen sind. In gestörten Gemeinschaften hat die Ausbreitung in Raum und Zeit eine Rolle bei der Wahrung der Kontinuität von Gemeinschaftsfunktionen. Stabile Gemeinschaften, in ungestörten Systemen, sind stärker von Konkurrenz und anderen biotischen Interaktionen zwischen den Arten abhängig. Wir sagten voraus, wie Nahrungsnetzkomponenten auf Störung antworten würden, basierend auf ihrer Ausbreitungs- und Kolonisationsfähigkeit. Während der Zersetzung folgen die Flüsse von Energie und Nährstoffen im Allgemeinen entweder einem Weg, der auf Bakterien basiert, mit Bakterien als den primären Zersetzern und bacterienfressender Fauna und ihre Predatoren, die das assoziierte Nahrungsnetz bilden, oder sie folgen einem Kanal, der auf Pilzen basiert. Trophische Verknüpfungen, die im Allgemeinen resistent gegen Veränderungen waren, waren die Organismen des bakteriellen Weges, die große Möglichkeiten haben sich in Zeit und passiv im Raum auszubreiten. Organismen des pilzbasierten Weges waren weniger widerstandsfähig gegenüber Störungen. Die Ressourcenzufuhr in das Bodensystem stammte von Pflanzen, entweder über Wurzelausscheidungen und/oder Wurzelturnover während des aktiven Wachstums oder von totem Pflanzenmaterial aufgrund von Seneszenz oder landwirtschatlicher Bodenbearbeitung. Störungen des Bodensystems können durch direkte Einwirkungen auf den Boden oder indirekt durch Effekte der oberirdischen Pflanzemeinschaft entstehen. Störungsinduzierte Veränderungen in der Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaft werden die Zusammensetzung des Bodennahrungsnetzes verändern. Für Organismen, die an direkten Interaktionen mit Pflanzen beteiligt sind (beispielsweise AM-Mykorrhizapilze), wurde ebenfalls vorhergesagt, dass sie anfällig für Störungen sind.     

Die Wirkungen der totalen Leberexstirpation

Zusammenfassung Kurz zusammengefasst sind die wichtigsten, hier niedergelegten Tatsachen folgende: Es wurde eine Methode für die totale Entfernung der Leber bei Hunden ausgebildet, welche frei von den meisten Fehlerquellen ist, die früheren Exstirpationsmethoden des Organs bei Säugetieren anhaften. Es wurde gefunden, dass eine geeignete Einführung von Glukose bei derart operierten Hunden das Leben viele Stunden nach Verlust des gesamten Lebergewebes erhält. Von den vielen an hepatektomierten Tieren gemachten Beobachtungen möchten wir hervorheben, 1. dass die Leber zur Erhaltung des Blutzuckerspiegels absolut wesentlich ist; 2. dass die Leber der wichtigste Faktor, wenn nicht der einzige, bei dem Prozess der Desamidierung und der Harnstoffbildung ist, und 3. dass Bilirubin auch ohne Mitwirkung der Leber gebildet werden kann.Deutsche Übertragung von Frau Else Asher     

Deviate-ontogenies in the aphelinid male [Hymenoptera] associated with the ovipositional behavior of the parental female

Zusammenfassung Intrapezifische Geschlechtsunterschiede in den Beziehungen zum Wirt, die sich in einer abweichenden M?nnchen-Entwicklung auspr?gen, kennzeichnen 45 Arten in 8 Gattungen derAphelinidae. Diese abweichende M?nnchen-Entwicklung ist bei den verschiedenen Arten entweder unabh?ngig oder abh?ngig von der Lage des haploiden Eies am Wirt. Bei 8 Arten (Gruppe I) ist die Geschlechtsdifferenzierung in der Beziehung zum Wirt unabh?ngig von der gew?hnlichen Plazierung der haploiden und diploiden Eier. Die Unterschiede treten erst nach der Eiablage und der Vollendung der Embryonalentwicklung auf. Bei 3 Arten (Gruppe II A-1) ist die unterschiedliche Plazierung haploider und diploider Eier und die darauf folgende Verwirklichung einer unterschiedlichen Entwicklung ein psychologischer Effekt, der von einem reversiblen physiologischen Zustandswechsel der Spermathecen-Drüse des begatteten Weibchens herrührt. Bei 27 Arten (Gruppe II B) und bei 2 Arten (Gruppe II A-2) verursacht die Kopula eine vollst?ndige Umstellung bei der üblichen Plazierung der Eier, wobei die haploiden Eier von dem unbegatteten Weibchen an oder in parasitischen Hymenopteren oder in Lepidopteren-Eier abgelegt werden, w?hrend diploide Eiver von dem begatteten Weibchen an oder in Homopteren plaziert werden. Diese Umstellung führt dazu, dass die Nachkommen begatteter Weibchen alle weiblich sind. Bei 5 Arten der GattungCasca (Gruppe III) ist die Sonderentwicklung der M?nnchen vielleicht auf deren Embryonalperiode beschr?nkt. Eine unterschiedliche Plazierung haploider und diploider Eier mag daraus geschlossen werden, dass bei mehreren Arten alle Nachkommen begatteter Weibchen weiblich sind.      

Trophic interactions in a changing world: modelling aboveground–belowground interactions

The rate and scale of human-driven changes can exert profound impacts on ecosystems, the species that make them up and the services they provide that sustain humanity. Given the speed at which these changes are occurring, one of society's major challenges is to coexist within ecosystems and to manage ecosystem services in a sustainable way. The effect of possible scenarios of global change on ecosystem services can be explored using ecosystem models. Such models should adequately represent ecosystem processes above and below the soil surface (aboveground and belowground) and the interactions between them. We explore possibilities to include such interactions into ecosystem models at scales that range from global to local. At the regional to global scale we suggest to expand the plant functional type concept (aggregating plants into groups according to their physiological attributes) to include functional types of aboveground–belowground interactions. At the scale of discrete plant communities, process-based and organism-oriented models could be combined into “hybrid approaches” that include organism-oriented mechanistic representation of a limited number of trophic interactions in an otherwise process-oriented approach. Under global change the density and activity of organisms determining the processes may change non-linearly and therefore explicit knowledge of the organisms and their responses should ideally be included. At the individual plant scale a common organism-based conceptual model of aboveground–belowground interactions has emerged. This conceptual model facilitates the formulation of research questions to guide experiments aiming to identify patterns that are common within, but differ between, ecosystem types and biomes. Such experiments inform modelling approaches at larger scales. Future ecosystem models should better include this evolving knowledge of common patterns of aboveground–belowground interactions. Improved ecosystem models are necessary tools to reduce the uncertainty in the information that assists us in the sustainable management of our environment in a changing world.

Zusammenfassung

Rate und Ausmaß menschen-gemachter Veränderungen wirken sich auf Ökosysteme, die Arten die diese zusammensetzen und Ökosystemfunktionen von denen die Menschheit abhängt aus. Angesichts der Geschwindigkeit dieser Veränderungen ist es eine der großen Herausforderungen der Gesellschaft miteinander und in Ökosystemen zu leben und deren Ökosystemfunktionen nachhaltig zu nutzen. Die Auswirkungen plausibler Szenarien des Globalen Wandels auf Ökosystemfunktionen können mit Hilfe von Ökosystemmodellen untersucht werden. Solche Modelle sollten die Ökosystemprozesse oberhalb und unterhalb der Erdoberfläche („oberirdisch und unterirdisch“) und die Interaktionen zwischen diesen Prozessen angemessen abbilden. Auf Skalenebenen, die von global bis lokal reichen, erkunden wir in diesem Artikel Möglichkeiten solche Interaktionen in Modelle einzubauen. Auf der regionalen bis globalen Ebene schlagen wir vor das Konzept der funktionellen Pflanzentypen (Pflanzenarten, die aufgrund von physiologischen Ähnlichkeiten in Gruppen zusammengefasst sind) auszudehnen, so dass Typen von oberirdisch-unterirdischen Interaktionen mitenthalten sind. Auf der Skalenebene eigenständiger Pflanzengesellschaften könnten prozessbasierte und organsimen-orientierte Modelle zu „Hybridmodellen“verschmolzen werden, die organismen-orientierte, mechanistische Abbildungen einiger trophischer Interaktionen enthalten, aber ansonsten prozess-basiert sind. Der Einfluss des Globalen Wandels auf die Häufigkeit und Aktivität von Organismen und die Ökosystemprozesse, die sie bestimmen, ist sehr wahrscheinlich häufig nicht-linear, so dass im Idealfall explizites Wissen über die Organismen und ihre Reaktionen in Modellen enthalten sein sollte. Auf der Skalenebene der einzelnen Pflanze hat sich ein gebräuchliches, organismen-basiertes Konzeptmodell der oberirdisch-unterirdisch Interaktionen herausgebildet. Dies erleichtert die Formulierung von Hypothesen und Fragestellungen in Experimenten, die nach gemeinsamen Mustern innerhalb von Ökosystemen und Unterschieden zwischen Ökosystemtypen und Biomen suchen. Dies ist die Basis für Modellierungsansätze auf größeren Skalenebenen. Zukünftige Ökosystemmodelle sollten die gemeinsamen Muster oberirdisch-unterirdischer Interaktionen besser berücksichtigen, die sich neuerdings abzuzeichnen beginnen. Verbesserte Ökosystemmodelle sind notwendige Werkzeuge um die Unsicherheit in der Information zu vermindern, auf der nachhaltiges Umweltmanagement in einer sich wandelnden Welt beruht.     

Patterns of parasitoid-host associations in differentially parasitized macrolepidopteran assemblages on Black Willow Salix nigra (Marsh) and Box Elder Acer negundo L.

Studies on the interactions between species co-occurring on a plant and their parasitoids have primarily focused on assemblages or communities of endophytic herbivores. Less is known about assemblages of exophytic herbivores such as lepidopteran species. This study focuses on the interactions among species in macrolepidopteran assemblages on box elder and black willow trees, and their parasitoids. Specifically, we determined how percent parasitism varied within and across species and families of both macrolepidopteran herbivores and their parasitoids. Parasitism by species in all parasitoid families varied across families of macrolepidoptera. However, in general mean yearly percent parasitism was highest among larvae in the box elder assemblage. Braconids were the most abundantly represented parasitoid taxon, however, the contribution that parasitoid families made to total parasitism of all larvae also varied depending on the host tree species. There was no significant correlation between the number of species in a macrolepidopteran family collected on either tree species and levels of parasitism. Mean parasitoid species load for all species was 4.3, a value lower than reported in other studies. There was no significant difference in mean parasitoid species load across families. Similarly, there was no significant difference in average parasitoid loads of macrolepidoptera on box elder and black willow.Bisher waren Untersuchungen über Interaktionen zwischen Arten, die gemeinsam auf einer Pflanze vorkommen, und ihren Parasitoiden in erster Linie auf Ansammlungen oder Lebensgemeinschaften endophytischer Herbivoren fokussiert. Über die Ansammlungen exophytischer Herbivore wie Schmetterlingsarten ist weniger bekannt. Diese Untersuchung konzentriert sich auf die Interaktionen zwischen Arten in Ansammlungen von Makrolepidoptera auf Eschen-Ahorn- und Schwarzweiden-Bäumen und ihren Parasitoiden. Insbesondere bestimmten wir, wie die prozentuale Parasitierung innerhalb der Arten und zwischen Arten und Familien sowohl bei den makrolepidopteren Herbivoren und als auch ihren Parasitoiden variierte. In allen Parasitoiden-Familien unterschied sich die Parasitierung auf Artniveau zwischen den Familien der Makrolepidoptera. Im Allgemeinen war jedoch die mittlere jährliche prozentuale Parasitierung bei Larven in der Ansammlung aufEschen-Ahorn am höchsten. Die Braconiden repräsentierten das parasitoide Taxon mit der größten Abundanz. Der Anteil, den parasitoide Familien am gesamten Parasitismus aller Larven hatten, variierte jedoch ebenfalls in Abhängigkeit von der Art des Wirtsbaumes. Es gab keine signifikante Korrelation zwischen der Anzahl der Arten in einer makrolepidopteren Familie, die auf der jeweiligen Baumart gesammelt wurde, und dem Grad der Parasitierung. Die mittlere Belastung mit parasitoiden Arten war bei allen Arten 4.3, ein geringerer Wert als in anderen Studien berichtet wird. Es gab keinen signifikanten Unterschied zwischen den Familien in den mittleren parasitoiden Belastungen. Ebenso gab es keinen signifikanten Unterschied in den durchschnittlichen parasitoiden Belastungen der Makrolepidoptera auf Eschen-Ahorn und Schwarzweide.     

Ueber einige fortschritte der kausalen Vegetationskunde

Zusammenfassung und schlussbemerkung Die Frage, warum jeweils ganz bestimmte Pflanzenarten zu Gemeinschaften zusammentreten und warum das Gefüge dieser Gemeinschaften so fein auf die Beschaffenheit ihrer Standorte anspricht, kann mit Hilfe von vergleichenden Beobachtungen und ökologischen Messungen allein nicht beantwortet werden. Um diese komplizierten Zusammenhänge zu analysieren, sind Experimente nötig, die das Verhalten einzelner Arten allein und in Gemeinschaft mit anderen unter vereinfachten und kontrollierbaren Bedingungen prüfen.Verschiedene fremde und eigene Versuche dieser Art werden kurz referiert. Sie ergaben u.a., dass viele Ackerunkräuter und Grünlandpflanzen im Hinblick auf die untersuchten Faktoren eine wesentlich weitere Amplitude und oft auch ein ganz anderes Optimum haben, als man nach ihrer Verbreitung auf bestimmten Standorten und in bestimmten Gesellschaften erwarten würde. Die Konkurrenz weniger mit ihnen gemeinsam kultivierter Arten verändert aber bereits Amplitude und Optimum weitgehend im Sinne ihres ökologischen Verhaltens.Besonders eingehend werden Bromus erectus und Arrhenatherum behandelt. Bromus gedeiht in Reinkultur am besten bei verhältnismässig hohem Grundwasserstande, wird aber von Arrhenatherum und anderen Gräsern in den trockeneren und nasseren Bereich abgedrängt. Für seine Verbreitung und soziologische Rolle scheint der Stickstoffhaushalt des Bodens von grösserer Bedeutung zu sein als der Wasserfaktor.Die Unterschiede in der Gliederung der Wiesengesellschaften nach zunehmender Bodenfeuchtigkeit in Nordwest- und Südwest-Deutschland sind sehr wahrscheinlich klimatisch bedingt. In kontinentalem Klima liegt das Optimum für Arrhenatherum unter sonst vergleichbaren Umständen bei beträchtlich höherem Grundwasserstand als in ozeanischem Klima, vermutlich, weil in letzterem wegen der häufigeren Niederschläge die Durchlüftung des Bodens geringer ist.Aus den Einzelbeispielen ergeben sich einige Ausblicke auf das Wesen der Pflanzengemeinschaften. Diese dürfen weder als Summen ihrer Teile, noch als echte Ganzheiten angesehen werden.Abschliessend sei betont, dass die vorstehenden Ausführungen nicht den Anspruch auf Vollständigleit erheben. Keine der angeschnittenen Einzelfragen konnte endgültig gelöst werden. Zumindest bedürfen die mitgeteilten Versuchsergebnisse noch der Nachprüfung durch andere Autoren, bevor man sie als gesichert ansehen darf. Doch können wir eine allgemeine Folgerung bereits jetzt aus dem vorliegenden Material ziehen: Die Zusammenhänge zwischen Standort und Vegetation sind wesentlich komplizierter, als sie den meisten Pflanzensoziologen (den Verfasser nicht ausgenommen!), aber auch den meisten Physiologen und Ökologen bisher erschienen. An vielen Standorten in Mitteleuropa hat die Konkurrenz anderer Arten einen so entscheidenden Einfluss auf die ökologische Amplitude und auf die Verbreitung einer bestimmten Spezies oder Rasse, dass es unmöglich erscheint, ihr Verhalten in der Natur allein aus ihren physiologischen Reaktionen zu erschliessen oder aber den umgekehrten Schluss zu ziehen. Die Vegetationsforschung bildet mithin eine notwendige Ergänzung zu denjenigen Zweigen der Botanik, welche die Pflanzen losgelöst von ihrer natürlichen Umwelt betrachten. Sie sollte sich aber ihrerseits vor experimentellen Methoden nicht scheuen, denn diese sind in besonderem Masse geeignet, die inneren Beziehungen der Pflanzengemeinschaften und ihre Umweltabhängigkeit exakt zu analysieren.Manuskript eingegangen am 25.X.1953.Erweiterte Form eines Vortrages, gehalten am 27 August 1953 auf der Tagung der Deutschen Botanischen Gesellschaft in Hamburg.     

Carabid beetle community composition, body size, and fluctuating asymmetry along an urban-rural gradient

Within the goal of defining indicators (species or combinations of life history traits) for habitat quality in an urban environment we investigated effects of urbanization on the community composition and morphological characteristics of carabid beetles. Between May and July 2000 nine woodlots were sampled along three axes representing urban - rural gradients from the centre of the city of Hamburg to its rural borders. Species richness decreased towards the city centre and with increasing isolation of the sites but was uncorrelated with the size of the site. Species assemblages were highly nested making successive loss of species predictable. Responsivness towards urbanization could not be linked to specific life history traits. Body length of one species (Carabus nemoralis) declined towards the city centre. Four species were found at all sites. These four species showed differences in fluctuating asymmetry (FA) at the different sites that could not be interpreted as an indication of responses to habitat suitability. FA of the remaining species (species negatively affected by urbanization) increased towards the city centre and with increasing isolation of a site. This matched the prediction that FA indicates habitat quality. Thus, urban effects lead to changes of communities through a predictable loss of species, to a reduction in body size in one species, and to increased FA in species which are susceptible to urbanization. The results indicate that the different sites were islands in an urban matrix rather than parts of a green network which would allow free exchange of plants and animals within the city of Hamburg.Wir untersuchten den Einfluss von Verstädterung auf Laufkäfergemeinschaften in Hamburg, Deutschland. Zwischen Mai und Juli 2000 wurden neun Fangorte entlang städtischer Gradienten beprobt. die von relativ ländlichen Gebieten an den Stadtgrenzen, bis hin zu Flächen im Stadtzentrum reichten. Die Artenzahl korrelierte negativ mit dem Grad der Isolierung und der Entfernung des Gebietes von der Peripherie, aber nicht mit der Größe eines Gebietes. Die gefundenen Artengemeinschaften wiesen strenge Schachtelung auf. Der Verlust bestimmter Arten war daher vorhersagbar, konnte aber nicht auf bestimmte Charakteristika (“life history traits”) der Arten zurückgeführt werden. Die Körperlänge von Carabus nemoralis nahm entlang des Gradienten ab. Nur vier Arten kamen im gesamten Stadtgebiet vor. Fluktuierende Asymmetrien (FA) dieser Arten konnten nicht sinnvoll mit Habitatqualitäten oder Verstädterung in Beziehung gesetzt werden. Die anderen Arten, die nach den Ergebnissen der Analysen zu geschachtelten Strukturen durch “Verstädterung” negativ beeinflusst waren (d.h. nicht an allen Orten und vor allem nicht im Stadtzentrum gefunden worden waren) zeigten zunehmende FA zum Stadtzentrum. Verstädterung führte demnach zu vorhersagbaren Verlust an Arten, zu Reduktion der Körperlänge einer Art und zu erhöhten Asymmetrien bei Arten, die durch Verstädterung negativ beeinflusst wurden. Nach diesen Befunden kann das Ziel der offiziellen Politik, in Hamburg negative Effekte der Stadtentwicklung auf die Biodiversität durch einen Verbund von Grünflächen und geschützten Gebieten zu reduzieren, mit den heute noch verfügbaren Flächen nicht erreicht werden.     

Species turnover at small scales in dune slack plant communities

Patterns of both species accumulation with increasing area and of individual species occurrences depend on the scale level considered. This study investigated community diversity and individual species turnover patterns between four scale levels within 2×2 m² nested plots situated in a dune slack plant community. The number of species increased with plot area following a log–log function, with a slope of 0.23. However, species turnover was higher between the lowest scale levels, indicating limitations on species occurrences at the 25×25 cm² scale level. Alpha diversity in rectangular plots was significantly higher than in square plots of the same area. There were strong differences between individual species turnover patterns. Most species occurrence patterns had a box-counting fractal dimension value between 0.8 and 1.6, which is rather low compared with other studies on larger scale levels. Analyses of occurrence probabilities and scale area plots showed that there is a systematic deviation from self-similarity at the smallest scale level. Species had a lower frequency than expected from a fractal distribution, suggesting a higher level of species aggregation. The higher species diversity turnover at the smallest scale level can be linked to a higher spatial aggregation of individual species, due to biotic or abiotic limitations on their occurrence. These results confirm the general nature of the pattern of break-down of self-similarity at the smallest scale level considered.

Zusammenfassung

Sowohl das Muster des Artenanstiegs mit zunehmender Fläche als auch das Muster des Auftretens einzelner Arten hängen vom betrachteten Skalenlevel ab. Diese Studie untersuchte die Diversität der Lebensgemeinschaft und die Muster der Fluktuationen einzelner Arten auf vier Skalenlevels innerhalb von 2×2 m² ineinander geschachtelten Versuchsflächen in einer Pflanzengemeinschaft der Dünentäler. Die Zahl der Arten nahm mit der Versuchsfläche entsprechend einer log–log Funktion mit einer Steigung von 0.23 zu. Die Artenfluktuation zwischen den niedrigsten Skalenlevels war jedoch größer und weist darauf hin, dass es Limitierungen für das Auftreten der Arten auf dem 25×25 cm² Skalenlevel gibt. Die Alpha-Diversität war in rechteckigen Versuchsflächen signifikant größer als in quadratischen Versuchsflächen der gleichen Größe. Es gab größe Unterschiede in den Mustern der Fluktuation einzelner Arten. Die meisten Muster des Auftretens der Arten hatten fraktale Box-Counting-Dimensions-Werte zwischen 0.8 und 1.6, was relativ gering im Vergleich zu Studien auf größeren Skalenlevels ist. Die Analysen der Auftretenswahrscheinlichkeit und der Probefläche der Skalenlevels zeigten, dass es eine systematische Abweichung von der Selbstähnlichkeit auf dem kleinsten Skalenlevel gibt. Die Arten hatten eine geringere Häufigkeit als die aufgrund einer fraktalen Verteilung erwartete, was einen höheren Level der Artaggregation vermuten lässt. Die größere Fluktuation der Artendiversität auf dem kleinsten Skalenlevel kann mit einer größeren räumlichen Aggregation einzelner Arten aufgrund von biotischen und abiotischen Beschränkungen ihres Vorkommens in Verbindung gebracht werden. Diese Ergebnisse bestätigen die generelle Natur des Musters des Zusammenbruchs der Selbstähnlichkeit auf den kleinsten betrachteten Skalenlevels.     

Zur Struktur von Reaktionszentren in phototrophen Bakterien: eine Standortbestimmung

Es ist gelungen, bakterielle Reaktionszentren-Komplexe (RC) ohne Lichtsammlerpigmente zu isolieren. Unsere Gruppe bearbeitet zur Zeit die Isolierung und Charakterisierung von Reaktionszentren aus Rhodospirillaceen. Bei phototrophen Bakterien sind 2 bis 4% des Bacteriochlorophylls mit einem Proteinkomplex assoziiert, in welchem sie durch aktinisches Licht oxidierbar sind und sich im Dunkeln wieder zurückreduzieren (P₈₇₀). Am besten untersucht sind RC-Komplexe von Rhodopseudomonas spheroides, R-26. Diese Mutante weist einen geringen Gehalt an Karotinoiden auf. Die RC-Komplexe werden mittels mild wirkender Detergenzien aus der Chromatophorenmembran solubilisiert. Sie enthalten je Mol RC 2 Mole BPhäo a, 4 Mole Bchl a, 1 Mol nichthämartig gebundenes Fe und 1 bis 2 Mole Ubichinon, die mit einem hydrophoben Trägerprotein assoziiert sind. Der Proteinanteil hat ein MW von etwa 7,5 10⁴ Dalton und ist aus drei verschiedenen Untereinheiten aufgebaut. Die größte der drei Untereinheiten kann vom Komplex wegdissoziieren, während die Pigmente an die beiden leichteren Untereinheiten gebunden bleiben und teilweise photochemische Aktivität bewahren. Die primäre, photochemische Reaktion ist ein lichtinduzierter Ladungstrennungsvorgang bei dem die RC-Bchl-Moleküle ein Elektron an einen Elektronenakzeptor abgeben. Als primäre Elektronenakzeptoren werden heute drei Möglichkeiten in Erwägung gezogen: Nichthäm-Eisen, Chinone und Ferrochinon-Komplexe. Es scheint, daß verschiedene Mikroorganismen ungleiche primäre Elektronenakzeptoren aufweisen. Energieübertragung in photosynthetischen Bakterienmembranen ist sehr wirkungsvoll. Weniger als 5% der absorbierten Photonen gehen als Fluoreszenzenergie verloren; der Rest führt zu Ladungstrennungen und Elektronentransport. Der hohe Wirkungsgrad muß durch charakteristische Strukturen, Umgebungsbedingungen und Interaktionen erklärt werden können. Interaktionen der Pigmentmoleküle untereinander, mit der Umgebung in der Chromatophorenmembran und mit den Trägerproteinen werden diskutiert als Standortbestimmung zur Beantwortung der Frage: Was macht die Bchl-Mole-küle des Reaktionszentrums geeignet, als Zentren des photochemischen Ladungstrennungsprozesses zu wirken? Ich danke den Mitarbeitern der Photosynthesegruppe Zürich für die kritischen Diskussionsbeiträge während des Kolloquiums über “Photosynthetische Membranen” an unserem Institut. Unsere Arbeit wird unterstützt durch den Schweizerischen Nationalfonds, NF-3.156-0.73, und die Fritz Hoffmann-La Roche-Stiftung.     

Neutral and non-neutral macroecology

Because of the multiscalar nature of processes underlying biodiversity dynamics, macroecology has emerged as a discipline that seeks to build an understanding of this complexity by examining statistical patterns in large assemblages of species in geographic space and ecological time. Models that assume individual organisms within trophically defined assemblages are ecologically equivalent can produce many patterns identified by macroecology. Neutral models predict two important dynamical patterns that can be tested in real assemblages. First, they predict that species diversity will decline within an assemblage over time. The rate of this decay in species diversity can be predicted from estimates of migration rates from a “metacommunity” or species pool. Second, neutral models predict a divergence of species composition among local communities over time. The rate and degree of divergence among communities also depend on the migration rate. The few studies that have been done to date imply that the rate of migration in real species assemblages is much lower than that required to explain the degree of community similarity maintained in space and time. There are at least two alternative ways to extend neutral models to incorporate more biological realism. First, competitive asymmetries among species may be introduced to allow for the possibility that individuals of some species may have an advantage in replacing individuals that die. Second, environmental heterogeneity can be introduced by assuming sites available to individuals differ in quality to individuals of different species. The neutral model, because of its conceptual simplicity and rigor, should be considered as a null model for baseline comparison to actual patterns of distribution, abundance, species composition, and beta diversity.

Zusammenfassung

Wegen der multiskalaren Natur der Prozesse, die der Biodiversitätsdynamik zugrunde liegen, entstand die Makroökologie als eine Disziplin, die anstrebt ein Verständnis dieser Komplexität zu schaffen, indem sie statistische Muster in großen Vergesellschaftungen von Arten im geografischen Raum und ökologischer Zeit untersucht. Modelle, die davon ausgehen, dass individuelle Organismen innerhalb trophisch definierter Vergesellschaftungen ökologisch äquivalent sind, können viele Muster erzeugen, die durch die Makroökologie indentifiziert werden. Neutrale Modelle sagen zwei wichtige dynamische Muster vorher, die in realen Vergesellschaftungen getestet werden können. Als Erstes sagen sie vorher, dass die Artendiversität in einer Vergesellschaftung mit der Zeit abnehmen wird. Die Rate der Abnahme der Artendiversität kann über Schätzungen der Migrationsraten aus einer Metagemeinschaft bzw. einem Artenpool vorhergesagt werden. Als Zweites sagen neutrale Modelle eine Divergenz der Artenzusammensetzung zwischen den lokalen Gemeinschaften mit der Zeit vorher. Die Rate und der Grad der Divergenz zwischen den Gemeinschaften hängt ebenfalls von der Migrationsrate ab. Die wenigen Untersuchungen, die bis heute gemacht wurden, implizieren, dass die Rate der Migration in realen Artenvergesellschaftungen viel geringer als erforderlich sind, um den Grad der Gemeinschaftsähnlichkeit zu erklären, der in Raum und Zeit aufrecht erhalten wird. Es gibt mindestens zwei alternative Weisen neutrale Modelle zu erweitern, um mehr biologische Realität mit einzubeziehen. Als Erstes können Asymmetrien der Konkurrenz unter Arten einbezogen werden, um die Möglichkeit zu zulassen, dass Individuen einiger Arten einen Vorteil bei der Ersetzung von sterbenden Individuen haben. Als Zweites kann die Umweltheterogenität mit einbezogen werden, indem angenommen wird, dass sich die verfügbaren Standorte in ihrer Qualität für Individuen verschiedener Arten unterscheiden. Wegen seiner konzeptuellen Einfachheit und Starrheit sollte das neutrale Modell als Null-Modell für grundlegende Vergleiche von Verbreitung, Abundanz, Artenzusammensetzung und Betadiversität angesehen werden.     

Das Heterochromatin der Geschlechtschromosomen bei Heteropteren

Zusammenfassung Die Untersuchung von 16 Arten aus den FamilienLygaeidae, Pentatomidae, Capsidae undCorixidae ergibt, daß die Y-Chromosomen im Unterschied zu den X-Chromosomen somatisch heterochromatisch sind. Die Y-Chromosomen bilden in den polyploiden Somakernen in der Regel ein auffallendes Sammelchromozentrum; in gewissen Kernen bleiben sie getrennt. Die Sammelchromozentrenbildung beruht auf dem Unterbleiben des Auseinanderrückens der Tochterchromatiden in der Endoana- und Endotelophase (die Polyploidie entsteht allgemein auf dem Weg der Endomitose).Bei mehreren Arten sind die Geschlechtschromosomen SAT-Chromosomen (nukleolenkondensierende Chromosomen). Abgesehen von der meiotischen Prophase läßt sich die Beziehung zwischen Geschlechtschromosomen und Nukleolus besonders deutlich in den diploiden, durch Kernsaftvermehrung stark vergrößerten Ganglienkernen beobachten.Das relativ kleine unpaare X-Chromosom vonSyromastes marginatus ist nicht somatisch heterochromatisch. Dies stimmt zu der früher fürGerris- undVelia-Arten gegebenen Deutung, daß die somatische Heterochromasie der X-Chromosomen von ihrer Größe abhängt.Das Gesamtverhalten der Geschlechtschromosomen unter Berücksichtigung der bei den Dipteren herrschenden Verhältnisse legt die Annahme nahe, daß die Y-Chromosomen der Heteropteren nicht nur absolut, sondern auch relativ weniger Chromomeren als die somatisch euchromatischen X-Chromosomen enthalten. Es kann weiter angenommen werden, daß die Chromomeren den Formwechsel der Chromosomen beherrschen und daß im Fall der Heterochromasie das normale (euchromatische) Verhältnis von Chromomerenzahl und Chromosomenmasse zuungunsten ersterer verändert ist. Das Heterochromatin läßt sich also als phylogenetisch rudimentäre, an den wesentlichen Steuerungsorganellen, den Chromomeren, verarmte Chromosomensubstanz auffassen. Daß das Heterochromatin und im besonderen die somatische Heterochromasie der Heteropteren keine wesentliche physiologische Bedeutung besitzen kann, folgt auch aus dem Vergleich nahe verwandter Arten, wieGerris lateralis undGerris lacustris, deren X-Chromosomen einmal somatisch euchromatisch, das andere Mal heterochromatisch sind.Als Nebenergebnis werden Angaben über neue Chromosomenzahlen Familientypen und meiotische Anordnungen der Chromosomen mitgeteilt. In der Anaphase trennen sich die Chromatiden unter Parallel-verschiebung (parallel zur Äquatorebene), ohne daß die Wirksamkeit des Spindelansatzeserkennbar wird; daß ein Spindelansatz vorhanden ist, ergibt sich aus dem Verhalten in der meiotischen Anaphase.     

Verbreitung und Physiologie mikroskopischer Bodenpilze

Zusammenfassung Aus Sandstein- und Mergelböden der Stuttgarter Umgebung, zum Vergleich auch aus Jurakalk und alpinen Böden des Allgäus wurden 21 Gattungen mit 71 Arten von Schimmelpilzen in 527 Stämmen isoliert und, soweit es möglich war, bis zur Art bestimmt. Neue Arten wurden dabei nicht aufgestellt. Eine Art der Gattung Cephalosporium konnte mit Hilfe der zur Verfügung stehenden Literatur nicht identifiziert werden; von einer Neubenennung wurde aber Abstand genommen, da diese Art trotzdem wahrscheinlich schon bekannt ist.Es wurde untersucht, welchen Anteil die Pilze an der Rückführung der pflanzlichen Substanzen in den allgemeinen Kreislauf der Stoffe haben. Auf Pflanzenteilen wuchsen fast alle Schimmelpilzarten; für einige rein pflanzliche Substanzen, nämlich Tannin, Cellulose, Pectin und Harnstoff zeigten sich einige Pilzarten besonders angepaßt, andere waren nicht so stark spezialisiert. Die abbauende Wirkung der Pilze ist nicht so intensiv wie die der Bakterien; eine ganz rasche Zersetzung des Substrates tritt selten ein. Die Tätigkeit der Pilze in der Natur ist wohl vor allem wichtig zum Aufschluß der schwer zersetzbaren Substanzen.Die Versuche über das Wachstum auf sterilem Boden ergaben, daß die Pilze auch auf anderen Böden, als denen, aus denen sie isoliert wurden, gedeihen können, und zwar teils besser, teils schlechter als auf ihrem Ursprungsboden. Eine ganz enge Anpassung an eine bestimmte Bodenart besteht also nicht.Die ökologischen Faktoren beeinflussen die Zusammensetzung der Schimmelpilzflora kaum so stark, daß sich deutliche Abhängigkeiten zeigen, sie überlagern sich teilweise gegenseitig. Einigermaßen deutlich war eine Abhängigkeit von der Bestandsflora, von der Meereshöhe und vom p _h festzustellen.Antagonismus gegen nicht bestimmte Bodenbakterien und gegen die Pilze des Bodens wurde geprüft. Es fiel dabei auf, daß sehr viele Arten der isolierten Schimmelpilze in geringem Maße antagonistisch wirken; eine so starke Wirksamkeit, daß sie praktisch ausnutzbar wäre, konnte aber nirgends festgestellt werden.Die ausführliche Fassung der Versuchsergebnisse (Dissertation) samt Tabellen kann von Spezialinteressenten jederzeit im Botanischen Institut der Technischen Hochschule Stuttgart eingesehen werden.Diese Mitteilung wurde bewußt auf die Schimmelpilze beschränkt, Bakterien, Actinomyceten und Hefen wurden also nicht mit einbezogen.     

2. Heinz Gräser: Die Cofaktoren des Adeninabbaus in etiolierten Keimlingen von Zea mays

In Primärwurzelhomogenaten etiolierter Keimlinge von Zea mays wird Adenin unter Öffnung des Imidazolringes am Ureido-C-Atom (= C8-Atom) und unter Verlust des C8-Atoms auf die Pyrimidinstufe abgebaut. Der Abbau des Adenins und die Übertragung eines dabei entstehenden C1-Körpers auf andere Metaboliten (z.B. auf Glycin unter Serinsynthese) wird durch einige Cofaktoren katalysiert. Unter diesen erwies sich Folsäure bzw. gleichzeitige Applikation von Folsäure und PAB als besonders wirksam. Gleichzeitige Gaben von Folsäure und NADPH stimulieren den Adeninabbau ebenfalls. Somit dürfte es sich bei dem während des Adeninabbaus gebildeten Cl-Körper um N¹⁰-Formyltetrahydrofolsäure handeln. Die Wirkung der Folsäure kann durch Biotin und Vitamin B₁₂ noch verstärkt werden. Das Schicksal des nach Herauslösung des C8-Atoms aus dem Adenin verbleibenden Restkörpers von Pyrimidinstruktur ist im einzelnen noch undurchsichtig. Er wird möglicherweise zum 4,5-Diaminouracil oxydiert, das einen wirksamen Riboflavinpräcursor darstellt. Es wird vorgeschlagen, den dargestellten Verlauf des Adeninabbaus, der die Ureidstufe umgeht, als den ?Pyrimidinweg des Adeninabbaus” zu bezeichnen.     

Über das Wirkstoffbedürfnis heterotropher Algen

Zusammenfassung Die vorliegende Arbeit zeigt die Bedeutung von Aneurin als Wachstumsfaktor für farblose Flagellaten auch für die Gruppe der Eugleninen als zutreffend auf. Es kann durch ein Thiazol-Pyrimidin-Gemisch vollständig, durch Thiazol mindest teilweise ersetzt werden. Das Aneurin-Optimum ist für einzelne Arten verschieden, es bewegt sich zwischen 10^-4 und 10^-6%.Die Ernteerträge werden bei Vorhandensein einer optimalen Aneurinmenge durch den C- und N-Gehalt der assimilierbaren Nährstoffe quantitativ bestimmt.     

Landwirtschaftlicher Pflanzenbau und biologische Vielfalt

Vielfalt in allen Erscheinungsformen kennzeichnet schon die unbelebte und in noch stärkerem Maße die belebte Natur. Dagegen drängt die Nutzung von Naturkräften durch den Menschen, insbesondere in ihren weiter entwickelten und technisierten Formen stets auf Vereinfachung. So werden landwirtschaftliche Kulturpflanzen bei ein- bis mehrjähriger Nutzung im Regelfall in Reinkultur angebaut, ganz im Gegensatz zur standorttypischen Artenvielfalt eines natürlichen Pflanzenbestandes. Lediglich die verbliebene Unkrautflora erinnert dann and die ursprüngliche Artenvielfalt einer Pflanzengesellschaft. Es kommt hinzu, daß sich landwirtschaftlicher Pflanzenbau auf nur wenige anbauwürdige Kulturpflanzenarten konzentriert. Weltweit nimmt das Ackerland etwa 10 % der Landoberfläche der Erde ein, die mit nur etwa 30 Kulturpflanzenarten von überregionaler Bedeutung bestellt werden. Allein 37,4% davon sind dem Anbau von nur dreif für die Ernährung der Menschheit besonders bedeutsamen Arten (Weizen, Resi und Mais) gewidmet. In Deutschland werden gegenwärtig sogar 33% der Landoberfläche als Ackerland genutzt. Von den insgesamt etwa 14 bei uns häufiger anzutreffenden Kulturpflanzenarten besetzen die drei dominierenden Arten (Winterweizen, Mais und Wintergerste) dabei 48% der Anbaufläche. Landwirtschaftlicher Pflanzenbau wird also generell artenarm betrieben. Die zweite Ebene bilogischer Vielfalt im landwirtschaftlichen Pflanzenbau stützt sich auf die mehr oder weniger regelmäßige Folge verschiedener in Reinkultur angebauter Kulturpflanzenarten. Bozogen auf die Gesamtfläche eines Betriebes order die Feldflur einer Gemeinde ergibt sich dann noch immer ein abwechslungsreiches Gesamtbild verschiedener Aussaat-, Blühund Erntezeiten. Für artenreiche Fruchtfolgen lassen sich darüber hinaus viele, für die Bodenbewirtschaftung vorteilhafte Argumente anführen. Die hohe Schlagkraft der vollmechanisierten Betriebe und die beliebige Verfügbarkeit von Dünge- und Pflanzenschutzmitteln in Verbindung mit artunterschiedlichen Ertrags- und Preisrelationen haben jedoch auf intensive bewirtschafteten Betrieben in günstigen Lagen zu einer oft drastischen Reduktion der Pflanzenproduktion (auf den Anbau von nur noch drei, manchmal sogar nur zwei Arten) geführt, von denen der jeweils höchste Beitrag zur Deckung der Betriebskosten erwartet werden kann. Inzwischen hat sich jedoch die Erkenntnis durchgesetzt, daß die Aufrechterhaltung “biologischer Diversität” ein wesentliches Element zur Sicherung der “Nachhaltigkeit” der landwirtschaftlichen Pflanzenproduktion darstellt. Dies hat in der Konferenz von Rio (1992) im Rahmen der Agenda 21 zum Abschluß einer “Konvention über Biologische Vielfatl” geführt, der auch die Bundesrepublik Deutschland beigetreten ist. Mit dem Begriff biologische Vielfalt werden in dieser Konvention nicht nur Naturschutzverpflichtungen zur Sicherung des Erhalts bedrohter Tier- und Pflanzenarten übernommen, sondern es geht zu einem wesentlichen Teil auch um die 3. Ebene der biologischen Vielfalt in Form der genetischen Vielfalt innerhalb der für die Welternährung grundlegend bedeutsamen Kulturpflanzenarten. In diesem Zusammenhang soll hier gefragt werden, ob mit der Einführung transgener Nutzpflanzen neben ihrem wirtschaftlichem Nutzen auch Risiken für die biologische Vielfatl verbuden sind.     

Mit dem integrierten pflanzenschutz ins neue jahrtausend*

Mit dem integrierten Pflanzenschutz steht zu Beginn des neuen Jahrtausends eine Strategie zur Verfügung, die einer modernen, wettbewerbsfähigen Landwirtschaft eine nachhaltige und ökologisch fundierte Entwicklung sichert. Die Absicht, die biologische Bekämpfung in landwirtschaftlichen Kulturpflanzenbeständen als Alternative zum chemischen Pflanzenschutz zu etablieren, hat sich als Fehlorientierung erwiesen. Gezielten, d.h. auf Basis wissenschaftlich fundierter Schad‐ oder Bekämpfungsschwellen beruhenden chemischen Maßnahmen gegen Schädlinge, Krankheitserreger und Unkräuter kommt auch zukünftig eine überragende Bedeutung zu. Im Vorfeld des chemischen Pflanzenschutzes verdienen acker‐ und pflanzenbauliche Kulturmaßnahmen und die Resistenzzüchtung besondere Beachtung. Letztere dürfte durch die Nutzung der modernen Gentechnik und Biotechnologie völlig neuartige Impulse erhalten, zu überraschenden Lösungen bei der Schaderregerbekämpfung führen und somit auch den Umfang des chemischen Pflanzenschutzes reduzieren helfen.

Die unverzichtbare Integration ökologischer Belange in den landwirtschaftlichen Pflanzenschutz muss mit Sachkunde, Realitätsnähe und auf der Grundlage wissenschaftlich fundierter Ergebnisse und Aussagen erfolgen. Wichtig ist vor allem die exakte Kenntnis der aktuellen ökologischen Situation, um Fehlinterpretationen zu vermeiden und Wunschdenken und spekulativen Aussagen den Nährboden zu entziehen.

In der ökologischen Forschung stehen seit Jahrzehnten die epigäischen Raubarthro‐poden, namentlich Webspinnen (Araneae), Laufkäfer (Carabidae) und Kurzflügelkäfer (Staphylinidae), im Mittelpunkt des Interesses, da sie wertvolle Bioindikatoren für Diversität, Stabilität und Belastbarkeit auch von Agrarökosystemen darstellen.

Vergleichende ökologische Studien auf großen Winterweizenflächen in einer “ausgeräumten”;, strukturarmen Agrarlandschaft in Sachsen‐Anhalt (Raum Halle/Saale) und auf einem kleinen Winterweizenfeld in einer reich strukturierten Feldflur in Niedersachsen (Raum Braunschweig) belegen eindrucksvoll, dass bei Beachtung der Normen des integrierten Pflanzenschutzes auf großen Schlägen keine ökologischen Defizite eintreten. Bei Webspinnen und Laufkäfern konnte in den großen Beständen sogar eine signifikant höhere Artendichte gegenüber der kleinen Fläche registriert werden.

Ergebnisse über den Einfiuss chemischer Maßnahmen auf die epigäische Fauna liegen von zwei großen Kulturflächen in Obhausen und Peißen (beide Sachsen‐Anhalt) für eine fünfjährige Fruchtfolge vor. Von den sechs Großparzellen (72 m x 200 m) auf jedem Feld dienten zwei als Kontrolle (ohne chemischen Pflanzenschutz), auf zwei Teilstücken gelangten chemische Pflanzenschutzmittel nach dem Schadschwellenkonzept zur Anwendung (integrierter Pflanzenschutz) und auf zwei weiteren Parzellen wurde ein intensiver Einsatz chemischer Mittel praktiziert. Insgesamt konnten etwa 350 000 Arthropoden gefangen und zumeist auch determiniert werden. Die Arten‐ und Individuendichten der Webspinnen, Laufkäfer und Kurzflügler erreichten während der Untersuchungszeit durchgängig hohe Werte, wobei zwischen den Varianten “Kontrolle”; und “integrierter Pflanzenschutz”; kaum Unterschiede auszumachen waren. Selbst im Versuchsglied “intensiver Pflanzenschutz”; erwiesen sich die gelegentlichen Defizite in den Arten‐ und Individuenspektren keineswegs als gravierend, sondern stets als kurzzeitige Effekte. Zum Versuchsende ergaben sich für alle Parzellen nahezu identische Werte für die Entomofauna.

Beachtung verdient auch die Tatsache, dass auf den Parzellen ein Drittel aller für Sachsen‐Anhalt bekannten Webspinnen gefunden wurde (158 Spezies). Gleichermaßen bedeutsam ist der Nachweis von zahlreichen “Rote‐Liste‐Arten”; an Webspinnen und Laufkäfern sowie der Wiederfund einer Webspinne, die in Deutschland als ausgestorben gilt (Nurscia albomaculata Lucas). “Ökologische Reparaturleistungen”; in Gestalt einer Anlage von Saumbiotopen, Hecken, Ackerrandstreifen usw. sind demnach nicht vonnöten. Der Landwirtschaft und dem chemischen Pflanzenschutz einen Verlust oder zumindest einen Rückgang der biologischen Diversität anzulasten, entbehrt angesichts der vorgelegten Fakten und Zahlen jeglicher Grundlage. Auch ein Vergleich der ökologischen Gegebenheiten in den Agrargebieten Mitteldeutschlands in den 50er und 90er Jahren lieferte für spekulative Annahmen keine Anhaltspunkte und Argumente. Es muss vielmehr angenommen werden, dass über das gesamte vergangene Jahrhundert hinweg die Agrarökosysteme mit ihrem Arteninventar, trotz aller Wandlungen in der Landwirtschaft und im Pflanzenschutz, stabil geblieben sind.     

Rhizopoden aus alten,ausgetrockneten Moosproben

Zusammenfassung In der Arbeit ist das Resultat der Beobachtungen beschrieben, die an der Rhizopodenfauna aus Moosmustern, die schon vor längeren Zeit gesammelt wurden, durchgeführt waren. Diese Muster zeigten, dass man systematische und ekologische Rhizopodenstudien an ähnlich erworbenem Material durchführen kann. In methodischem Teil wurde die Moosmusterverarbeitung beschrieben.Es wurden 19 verschiedene Moosarten, die aus verschiedenen Weltteilen stammen, untersucht.Es wurden 22 Gattungen, 62 Arten und 68 Formen von Testaceen gefunden. Davon sind zwei Arten für die Wissenschaft neu. In einigen Fällen waren zum zweten Male einige Arten bestätigt. In den Tabellen wurde eine Übersicht und ein Verzeichnis aller gefundenen Individuen angelegt.In der grössten Anzahl von Mustern kam die GattungCentropyxis — 87 % vor, in der Art war am häufigstenCentropyxis aerophila —60 % aller Muster.Auch die zahlreichste Gattung in den einzelnen Moosmustern war die GattungCentropyxis — 37 % und von den Arten wiederumCentropyxis aerophila, welche durchschnittlich in den einzelnen Mustern in der Menge 27 % aus der Gesamtzahl der Individuen vorkam.In dem alphabetischem Verzeichnis aller Arten wurden neue Arten, sowie auch einige abnormale Individuen der geläufigen Arten beschrieben. In der Arbeit wurde die ekologische Begutachtung der Häufigkeit des Vorkommens, die beim Verarbeiten des Materials aus Kongo beschrieben wurde, verwendet.     

Die Diatomeenflora des Neusiedler Sees im österreichischen Burgenland

Zusammenfassung Die vorliegende Neubearbeitung der Diatomeenflora des Neusiedler Sees gründet sich auf Analysen von 71 Proben, die sowohl Plankton als auch Litoralmaterial umfassen. Insgesamt wurden 158 Formen in 35 Gattungen mit 130 Arten und 28 Varianten festgestellt. Diese im Verhältnis zur Ausdehnung des Seebeckens außerordentlich große Formenarmut wird auf den Chemismus des Wassers an sich, auf seine mehr oder weniger großen Schwankungen und auf die wiederholt auftretende Austrocknung des ganzen Beokens zurüekgeführt.Obgleich der Chlorid- wie der Kochsalzgehalt sich in verhältnismäßig geringen Grenzwerten bewegen, sind die Halophyten mit etwa 50 Arten, also rund 40% der beobachteten Diatomeen, vertreten. Die Wirksamkeit des Chlorid-Anions muß daher durch andere Anionen unterstützt werden. Als solche kommen besonders HCO₃ und SO₄ in Frage, die im Seewasser vorwiegend als Soda, Glauber- und Bittersalz, ferner als Gips und Kaliumsulfat vorhanden sind.Nur eine geringe Anzahl von Diatomeenarten wird durch den im See herrsehenden Chemismus in der Entwicklung begünstigt, so daß sie als charakteristische Leitformen für Gewässer mit ähnlichem Chemismus aufgefaßt werden können. Im übrigen stellen aber die genannten Salze, insbesondere wahrscheinlich die Natriumverbindungen, für die meisten Diatomeen Maxiraumfaktoren dar, die die Entwicklung einer reicheren Flora verhindern.Als besonders zu wertendes Charakteristikum im Chemismus ist das Natriumbikarbonat zu beachten, dem wohl in erster Linie die Entwicklung einiger Leitformen, aber auch der einschränkende Einfluß auf die Diatomeenflora in ihrer Gesamtheit zuzuschreiben ist.     

Probleme der Interaktion zwischen Phytohormonen

Gleichzeitig applizierte Phytohormone können in zweierlei Weise auf das Pflanzengewebe wirken, entweder vollständig unabhängig oder so, daß beide Hormone in eine Wechselwirkung treten. Dabei gibt es neben der biochemischen Interaktion, bei der zwei Hormone am selben Molekül (z.B. ein Rezeptor) angreifen, zahlreiche andere Formen der Wechselwirkung, die als “physiologische Interaktionen” zusammengefaßt werden sollen. Darunter wird verstanden, daß ein Hormon die Reaktion oder die Verfügbarkeit eines anderen Hormons verändert oder daß die zellulären Mechanismen, durch die ein Hormon wirken kann, durch ein zweites Hormon beeinflußt werden. Die wichtigsten Möglichkeiten physiologischer Interaktionen sind Beeinflussung der Hormonsynthese durch ein zweites Hormon, Änderung des Abbaus eines Hormons, Einfluß auf die Kompartimentierung, Veränderung des Hormontransports, Änderung der Hormonaufnahme in eine Zelle, Regulation der Hormon-Rezeptor-Affinität und schließlich Schaffung von Targetzellen für ein Hormon durch ein anderes (sequentielle Interaktion).