Bodenzoologie

Sektionsübergreifende Projekte

Project INPEDIV 

Integrative Analysis of the Influence of Pesticides and Land Use on Biodiversity in Germany 

In the Leibniz Collaborative Excellence project INPEDIV, we investigate the consequences of organic and conventional farming for biodiversity in protected areas. INPEDIV is an interdisciplinary joint project of seven partner institutes under the lead of the Zoologi cal Research Museum Alexander Koenig and funded by the Leibniz Competition for 3 years – March 2019 to February 2022. By use of traditional methods and new technologies, we will jointly examine agricultural land use effects with a special focus on pesticides on a broad range of plant and animal taxa. Study sites are located in the Rhineland and in Brandenburg.

Towards these goals, the Senckenberg Görlitz soil zoologists are investigating the relative importance of local and landscape-level factors for diversity and abundance of soil invertebrates and soil-biological dcomposition. Our species-level focus will be on oribatid mites, nematodes and earthworms. We will investigate how their patterns change along gradients of pesticide load, soil nutrient content and management intensity – from farmland to adjacent protected sites.

In close cooperation with colleagues from ZALF and University Bonn, the Görlitz Botany Department studies changes in plant community composition from arable fields to dry grasslands, focusing on the transition zone. We will also measure differences in soil nutrient conditions, and map differences in landscape structure by GIS based analysis of drone imagery.

Leibniz Logo_funded by_klein

Projekt BonaRes

Mit dem BonaRes – Zentrum für Bodenforschung innerhalb der BMBF-geförderten Forschungsinitiative bonares.de entsteht ein neues Wissenszentrum für Bodenfunktionen und Services in Deutschland. Das Zentrum ist ein kooperatives Vorhaben des Helmholtz-Zentrums für Umweltforschung – UFZ, des Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF), des Senckenberg Museums für Naturkunde Görlitz (SMNG) sowie der TU München. Ziel ist es, die Wirkung der Landnutzung auf Bodenfunktionen zu erforschen und Strategien für eine nachhaltige Nutzung und Bewirtschaftung von Böden zu erarbeiten.

Dazu wird ein Boden-Informationssystem etabliert, das die Expertise von Wissenschaftlern aus verschiedenen Bereichen (u.a. Bodenkunde, Mikrobiologie, Bodenzoologie) bündelt. Das SMNG ist in diesem Vorhaben vor allem für bodenbiologische Aspekte und die Vernetzung mit edaphobase zuständig.

Böden sind ein komplexes System, in dem viele Faktoren und Prozesse zusammen ein kompliziertes Wirkungsgefüge ergeben (Abb. 1). Das Ergebnis der vielfältigen physikalischen, chemischen und biologischen Interaktionen sind Bodenfunktionen und ökosystemare Dienstleistungen wie z.B. Nährstoffrecycling, Wasserfilterung, Entwicklung und Stabilisierung der Bodenstruktur oder Schutz vor Schädlingen und Krankheiten. Letztendlich hängt von diesen Prozessen die landwirtschaftliche Primärproduktion ab. Um Erträge langfristig zu sichern oder zu steigern, ist ein umfassendes Verstehen des Bodensystems somit essentiell. Hierzu wird sich das SMNG mit der Identifikation von biologischen Treibern von Bodenfunktionen, der Entwicklung von Indikatoren zur Beurteilung dieser Funktionen sowie der Bereitstellung von biologischen Parametern für Modellierungen innerhalb des BonaRes-Vorhabens beschäftigen.

Projekt edaphobase 

Bodenzoologische taxonomisch-ökologische Datenbank

Im von BMBF geförderten Vorhaben „GBIF Informationssystem Bodenzoologie“ werden taxonomische, zoogeographische und ökologische Informationen einer Vielzahl bodenzoologischer Taxa erfasst und in Beziehung zueinander gebracht. Datenbanken und Sammlungsdaten zu Bodentieren erfassen bislang überwiegend regionale Sammlungsbestände. Ihre Verknüpfung mit Zusatzinformationen in komplexen überregionalen Informationssystemen ist noch nicht erfolgt.

Im Vorhaben werden sammlungs- und projektbezogene Daten verschiedener Forschungseinrichtungen in Deutschland sowie die in der Literatur weit verstreuten Informationen aus Deutschland zu Lebensraumansprüchen und Verbreitung zusammengeführt und miteinander verknüpft. Recherchetools zur Nutzung und Auswertung der Daten für komplexere ökologische und biogeographische Fragestellungen werden geschaffen. Dabei werden die Datengrundlagen für die Entwicklung von Prognosetools zu Veränderungen von Boden-Biozönosen aufgrund von z. B. Landnutzungs- und Klimawandel erstellt.

Projekt Hühnerwasser

Primärsukzession

Zusammen mit der BTU Cottbus werden seit 2005 die räumlichen und zeitlichen Kolonisationsdynamiken von Bodentieren in einem 6-ha großen künstlich hergestellten initialen Ökosystem untersucht. Bis 2009 erfolgten die Untersuchungen im Rahmen des DFG-Sonderforschungsbereichs Transregio 38. Bereits wenige Wochen nach ihrer Entstehung waren die neuen Böden mit Nematoden und Mikroarthropoden besiedelt. Die Sektionen Mesofauna, Apterygota, Nematoda, Oribatida und Gamasina untersuchen die zeitliche Abfolge der Besiedlung durch weitere Arten, den Populationsaufbau bereits immigrierter Arten innerhalb der Untersuchungsfläche und somit den räumlich-zeitlichen Gemeinschaftsaufbau während der Primärsukzession. Neben der Abhängigkeit solcher Prozesse von dem gleichzeitig stattfindenden Vegetationsaufbau und der Bodenentwicklung, werden die ökologischen Ansprüche primärbesiedelnder Arten sowie der zeitliche Aufbau der trophischen Ebenen im Bodennahrungsnetz untersucht.

Project VIRMISCO

The Virtual Microscope Slide Collection

Entwicklung von Standards zur fotografischen Dokumentation lichtmikroskopischer Dauerpräparate in prekären Einschlussmedien

Die wissenschaftlich motivierte Digitalisierung wird nicht als neue Technik, sondern als Normalfall verstanden.

DFG-Praxisregeln „Digitalisierung“ 02/2013 gefördert vom DFG: DFG XY 12/6-1

Durch diese Digitalisierung wird der Forschung der schnelle Zugang zu den Objekten ermöglicht und die Originale werden geschont. Die Vernetzung der unterschiedlichsten online verfügbaren Ressourcen schafft eine Forschungs-Infrastruktur, die der Wissenschaft ganz neue Möglichkeiten eröffnet. Für die Nutzung der digitalen Abbilder der Objekte in der Forschung müssen die Digitalisate unter den gleichen dokumentierten Bedingungen hergestellt worden sein. Das erfordert die Festlegung klarer Standards für die Digitalisierung.

Für transparente und semitransparente dreidimensionale mikroskopische Objekte, wie z.B. Mikroinvertebraten oder mikroskopische Teile von Pilzen, Pflanzen oder anderen Tieren, befindet sich diese Entwicklung von Standards noch im Anfangsstadium. In diesem durch die DFG geförderten Projekt sollen diese Standards und Empfehlungen entwickelt werden.

Wir empfehlen als Standard zur Digitalisierung von dreidimensionalen Objekten in mikroskopischen Dauerpräparaten von Bodentieren: (1) die Herstellung von Bildserien über verschiedene Fokalebenen bzw. von optischen Schnitten (Z-Stapel); (2) die Verwendung eines Mikroskops mit Motorfokus; (3) min. ein Bild mit Maßstabsbalken und Längenmaß; (4) Hellfeldmikroskopie, insbesondere Differentialinterferenzkontrastes (DIC); (5) als Metadaten sollten folgende Daten aufgenommen werden: Hersteller/Person der Aufnahmen, Aufnahmedatum, Hersteller/Typ von Mikroskop, Typ/Hersteller von Kamera.

Die Vorteile von Virmisco:

  • Virtueller Zugang zu Sammlungen
    für taxonomische Studien, wie Typus-Material: Ausleihen werden obsolet und verhindern Beschädigungen oder Verlust, vor allem bei altem oder in schlechten Zustand befindlichen Material.
  • Neue Möglichkeiten von taxonomischen Publikationen: Die Hinterlegung von Bildserien in VIRMISCO als Ergänzung zur Beschreibung führt zu einer objektiveren und nachvollziehbareren Dokumentation der untersuchten Objekte.
  • Lehre und taxonomische Ausbildung, da es eine virtuelle Referenz-Sammlung darstellt.

Virmisco  enthält mehr als 4.700 Bildserien von ca. 172 Arten und über 354 Typen aus Sammlungsmaterial des Senckenberg Museums für Naturkunde Görlitz; Acari (Gamasina, Uropodina, Oribatida), Collembola, Myriapoda (Diplopoda, Chilopoda, Pauropoda), Nematoda, Plathelminthes, Tardigrada, Insecta (Diptera).

 

Kontakt:

Dr. Axel Christian,
Tel. +49 3581 476052-01
axel.christian@senckenberg.de

Dr. Peter Decker,
Tel. +49 3581 476052-03
peter.decker@senckenberg.de
 
 
Virmisco: www.virmisco.org

Boden Metagenomik

Böden erfüllen eine Vielzahl von Ökosystemleistungen, die für das menschliche Wohlergehen essentiell sind, wie die Nahrungsmittelproduktion und die Wasserfilterung. Sie sind Lebensraum für eine ungeheure Vielfalt von Tieren und Mikroorganismen, deren biologische Aktivität die grundlegende Basis der meisten Bodenfunktionen ist. Trotz ihrer Bedeutung fehlen Methoden zur Erfassung der Bodenfauna und ihrer Funktionen. Unser Projekt zielt daher darauf ab, ein Monitoringverfahren zu entwickeln, das auf Metagenomik basiert. Für die Referenzbibliothek wollen wir ~300 Bodentierarten aus einem breiten taxonomischen Spektrum sequenzieren, wobei alle in Deutschland häufigen und verbreiteten Gruppen von Bodenwirbellosen berücksichtigt werden.

Die Seite des Projekts finden Sie hier.