Mit Bio blüht die Vielfalt – wildtierfreundlicher Biolandbau

In Bereich Grundlagen und Methoden wurden einige Arbeiten abgeschlossen. Einerseits wurden die statistischen Kennzahlen zum ökologischen Ausgleich auf Biobetrieben und ÖLN-Betrieben in der Schweiz abschliessend dargestellt und eine vergleichende Analyse auf drei Ebenen (Zonen, Kanton, Bezirk) vorgenommen. Der Vergleich der Umsetzungsraten auf allen Betrieben auf Basis der Landwirtschaftlichen Betriebsstrukturerhebung 2005 ergab, dass Ökoausgleichsmassnahmen auf Biobetrieben durchschnittlich um zwei Drittel häufiger umgesetzt werden. Der durchschnittliche Flächenanteil von Ökoausgleichsmassnahmen beträgt auf Biobetrieben 22,4%, und auf ÖLN-Betrieben 13,1%. Die grössten Unterschiede wurden bei „Extensiven Wiesen“, „Wenig intensiven Wiesen“ und „Hecken“ festgestellt. „Rotations- und Buntbrachen“ wurden häufiger auf ÖLN-Betrieben angelegt. Die grossen Umsetzungsunterschiede bei „Hecken“ und „Hochstamm-Feldobstbäumen“ lassen auf eine grundsätzlich andere Einstellung der Biobetriebsleiter zum Naturschutz schliessen und die generell höhere Umsetzung von Ökomassnahmen weist auf höhere Biodiversitätsleistungen von Biobetrieben hin. Die Ergebnisse wurden in der Oktoberausgabe der Zeitschrift ‚Agrarforschung’ publiziert. Im Weiteren wurde ein in Zusammenarbeit mit der Vogelwarte Sempach entwickeltes Beurteilungssystem fertig entwickelt. Das sogenannte ‚Punktesystem’ beurteilt die ökologische Qualität von Landwirtschaftsbetrieben und fokussiert auf die Beurteilung von Zuständen und Massnahmen in Nutzflächen und naturnahen Flächen. Eine Literaturstudie zum Thema ‚Bioackerbau und Naturschutz’ wurde verfasst, um allgemeine Problemfelder im Bioackerbau zu dokumentieren und möglichen Handlungsbedarf abzuleiten. Im Modul 2 „Beratung“ wurde in vier Regionen eine Umsetzungskontrolle der vereinbarten Massnahmen auf den Betriebsflächen durchgeführt. Die Betriebe wurden in der Umsetzungwildtierfreundlicher Bewirtschaftung weiter beraten. Im Teilprojekt Schmetterlingsförderung auf Jura-Graslandbetrieben wurde im Rahmen des Monitorings die Ziel-/Leitarten komplettiert. Die zwei Betriebe wiesen mit 30 bzw. 33 Arten und 4 bis 5 Rote Liste Arten eine beachtlich hohe Artenvielfalt auf. Im Unterengadin wurde die Akzeptanz der Betriebsleiter für Naturschutzmassnahmen und ihre Erfahrungen mit dem gesamtbetrieblichen Beratungsansatz in einer qualitativen Befragung untersucht. Die vorgeschlagenen Massnahmen konnten zu einem grossen Teil im Rahmen des Vernetzungsprojekts Ardez vertraglich festgelegt werden. Insgesamt wurden 31.3 ha Grünland,verteilt auf 300 Parzellen unter Vertrag genommen. Der Anteil an der landwirtschaftlichen Nutzfläche der einzelnen Betriebe liegt zwischen 19,2 und 55,6%. Mit diesen Verträgen kann ein Grünland-Nutzungsmosaik erreicht werden, das den Ansprüchen der Ziel- und Leitarten entspricht. Die Umsetzungskontrolle auf 128 Vertragsparzellen ergab, dass sich die Landwirte schon im ersten Jahr ausnahmslos an die Vertragsbedingungen gehalten haben. Im Modul 3 „Öffentlichkeitsarbeit“ lag der Schwerpunkt auf der Pressearbeit. Es wurden ein Medientermin organisiert und verschiedene Artikel zu Naturschutz in der Biolandwirtschaft in Fach und Publikumszeitschriften publiziert. Im Zuge des Relaunch von www.fibl.org werden die FiBLInternetseiten über das Projekt überarbeitet und ein Internetdossier zum Thema Naturschutz in der Landwirtschaft wird entstehen

The Wolf effect and the Redshift of Quasars

We consider a simple model, based on currently accepted models for active galactic nuclei, for a quasi-stellar object (QSO or ``quasar'') and examine the influence that correlation- induced spectral changes (``The Wolf Effect'') may have upon the redshifts of the optical emission lines.Comment: 13 pages, 3 figures. To be published in J. European Optical Soc. A: Pure and Applied Optic

Reverse Doppler effect in backward spin waves scattered on acoustic waves

We report on the observation of reverse Doppler effect in backward spin waves reflected off of surface acoustic waves. The spin waves are excited in a yttrium iron garnet (YIG) film. Simultaneously, acoustic waves are also generated. The strain induced by the acoustic waves in the magnetostrictive YIG film results in the periodic modulation of the magnetic anisotropy in the film. Thus, in effect, a travelling Bragg grating for the spin waves is produced. The backward spin waves reflecting off of this grating exhibit a reverse Doppler shift: shifting down rather than up in frequency when reflecting off of an approaching acoustic wave. Similarly, the spin waves are shifted up in frequency when reflecting from receding acoustic waves.Comment: 4 pages, 3 figure

An Artificially Lattice Mismatched Graphene/Metal Interface: Graphene/Ni/Ir(111)

We report the structural and electronic properties of an artificial graphene/Ni(111) system obtained by the intercalation of a monoatomic layer of Ni in graphene/Ir(111). Upon intercalation, Ni grows epitaxially on Ir(111), resulting in a lattice mismatched graphene/Ni system. By performing Scanning Tunneling Microscopy (STM) measurements and Density Functional Theory (DFT) calculations, we show that the intercalated Ni layer leads to a pronounced buckling of the graphene film. At the same time an enhanced interaction is measured by Angle-Resolved Photo-Emission Spectroscopy (ARPES), showing a clear transition from a nearly-undisturbed to a strongly-hybridized graphene $\pi$-band. A comparison of the intercalation-like graphene system with flat graphene on bulk Ni(111), and mildly corrugated graphene on Ir(111), allows to disentangle the two key properties which lead to the observed increased interaction, namely lattice matching and electronic interaction. Although the latter determines the strength of the hybridization, we find an important influence of the local carbon configuration resulting from the lattice mismatch.Comment: 9 pages, 3 figures, Accepted for publication in Phys. Rev.

Mit Bio blüht die Vielfalt – wildtierfreundlicher Biolandbau

Die geplanten Projektaktivitäten in den Modulen 1 bis 3 konnten 2007 gestartet werden: In Teilprojekten 1 und 2 des Moduls 1 „Forschung“ wurden Grundlagen und Methoden erarbeitet: Einerseits wurden die statistischen Kennzahlen zum ökologischen Ausgleich auf Biobetrieben und ÖLN-Betrieben dargestellt und eine vergleichende Analyse auf drei Ebenen (Zonen, Kanton,Bezirk) vorgenommen. Es wurde festgestellt, dass auf Biobetrieben deutlich mehr Ökoausgleichsmassnahmen umgesetzt werden sowie die Zone (Berg-/Talgebiet) und die Region die Akzeptanz für einzelne Massnahmen wesentlich beeinflusst. Andererseits wurden gesamtbetriebliche Beurteilungssysteme (Naturpunktesystem; Naturbilanz Berggebiet)entwickelt. Das in Zusammenarbeit mit der Vogelwarte Sempach entwickelte Punktesystem beurteilt die ökologische Qualität von Landwirtschaftsbetrieben und beschränkt sich auf die Beurteilung von Zuständen und Massnahmen in Nutzflächen und naturnahen Flächen. Zurzeit wird diese favorisierte Methode noch evaluiert und später auf Betrieben getestet. In einem weiteren Teilprojekt (Modellbetriebe Schmetterlinge) wurden wesentliche Grundlagen und Massnahmen zur Förderung von Tagfaltern erarbeitet. Auf zwei Biogrünland-Betrieben im Jura nahe Saignelégier wurde im Sommer 2007 die Tagfalterfauna erfasst und anschliessend betriebsbezogene Massnahmen zum Schutz und Erhalt der Schmetterlinge abgeleitet und mit den Landwirten diskutiert. Der Ansatz wurde sehr gut von den Landwirten aufgenommen und erwies sich auf Grünlandbetrieben als sehr geeignet. Mit insgesamt 33 Arten auf den beiden Betrieben wurde eine relativ hohe Artenzahl an Schmetterlingen festgestellt, darunter vier Arten der Roten Liste. Insgesamt wurden 19 verschiedene Massnahmen im Bereich Wald und Waldrand,Hecken, Grünland entwickelt und vorgeschlagen. Im Modul 2 „Beratung“ wurden in drei weiteren Regionen Modellbetriebe zur Umsetzung wildtierfreundlicher Bewirtschaftung bearbeitet. Sie wurden gesamtbetrieblich beraten: Auf der Basis einer Ist-Analyse wurden mit den Landwirten mögliche Massnahmen diskutiert und festgelegt. Zur Auswahl und Feinsteuerung der Massnahmen wurden Ziel- und Leitarten eingesetzt. In der Region Entlebuch waren es fünf und in der Region Münsingen zwei Betriebe. Im Unterengadin wurden auf vier Betrieben zusätzlich zur gesamtbetrieblichen Beratung drei betriebswirtschaftliche Szenarien (Extensiv - Optimiert – Intensiv) kalkuliert und den Landwirten für die Entscheidungsfindung zur Verfügung gestellt. Die Untersuchung hat gezeigt, dass auf den vier untersuchten Betrieben eine Verbesserung der Ökologie unter Berücksichtigung gesamtbetrieblicher Aspekte möglich war. In vielen Fällen konnten durch ökologische Aufwertungen betriebswirtschaftliche Vorteile erzielt werden (geringerer Arbeitsaufwand, höhere Direktzahlungen verbunden mit geringerem Verkaufserlös). Im Modul 3 „Öffentlichkeitsarbeit“ war in der ersten Phase das Ziel, ein Basissortiment an Informationen für die am Projekt beteiligten Landwirte und die Beratung bereitzustellen. Dazu gehörten die allgemeine Vorstellung des Projektes, die Gestaltung des Logos, die Erstellung des Flyers und die Informationen im Internet. Speziell für die am Projekt beteiligten Landwirte und die Beratung wurden ein Infoblatt mit den Besonderheiten des Projektes sowie ein Infoordner mit Broschüren zu Einzelthemen zusammengestellt. Drei Feldrandtafeln zum Thema Artenvielfalt im Tal- und Berggebiet und Säume wurden erstellt. Sie dienen den Landwirten auf ihren Betrieben zur Information von Laien. Für den Tag der Offenen Tür am FiBL wurde ein Infostand konzipiert,der interessierte Laien angesprochen hatte

Methods comparison for detecting trends in herbicide monitoring time-series in streams

An inadvertent consequence of pesticide use is aquatic pesticide pollution, which has prompted the implementation of mitigation measures in many countries. Water quality monitoring programs are an important tool to evaluate the efficacy of these mitigation measures. However, large interannual variability of pesticide losses makes it challenging to detect significant improvements in water quality and to attribute these improvements to the application of specific mitigation measures. Thus, there is a gap in the literature that informs researchers and authorities regarding the number of years of aquatic pesticide monitoring or the effect size (e.g., loss reduction) that is required to detect significant trends in water quality. Our research addresses this issue by combining two exceptional empirical data sets with modelling to explore the relationships between the achieved pesticide reduction levels due to mitigation measures and the length of the observation period for establishing statistically significant trends. Our study includes both a large (Rhine at Basel, ∼36,300 km2) and small catchment (Eschibach, 1.2 km2), which represent spatial scales at either end of the spectrum that would be realistic for monitoring programs designed to assess water quality. Our results highlight several requirements in a monitoring program to allow for trend detection. Firstly, sufficient baseline monitoring is required before implementing mitigation measures. Secondly, the availability of pesticide use data helps account for the interannual variability and temporal trends, but such data are usually lacking. Finally, the timing and magnitude of hydrological events relative to pesticide application can obscure the observable effects of mitigation measures (especially in small catchments). Our results indicate that a strong reduction (i.e., 70–90 %) is needed to detect a change within 10 years of monitoring data. The trade-off in applying a more sensitive method for change detection is that it may be more prone to false-positives. Our results suggest that it is important to consider the trade-off between the sensitivity of trend detection and the risk of false positives when selecting an appropriate method and that applying more than one method can provide more confidence in trend detection

Intercomparison of shortwave radiative transfer schemes in global aerosol modeling: results from the AeroCom Radiative Transfer Experiment

In this study we examine the performance of 31 global model radiative transfer schemes in cloud-free conditions with prescribed gaseous absorbers and no aerosols (Rayleigh atmosphere), with prescribed scattering-only aerosols, and with more absorbing aerosols. Results are compared to benchmark results from high-resolution, multi-angular line-by-line radiation models. For purely scattering aerosols, model bias relative to the line-by-line models in the top-of-the atmosphere aerosol radiative forcing ranges from roughly −10 to 20%, with over- and underestimates of radiative cooling at lower and higher solar zenith angle, respectively. Inter-model diversity (relative standard deviation) increases from ~10 to 15% as solar zenith angle decreases. Inter-model diversity in atmospheric and surface forcing decreases with increased aerosol absorption, indicating that the treatment of multiple-scattering is more variable than aerosol absorption in the models considered. Aerosol radiative forcing results from multi-stream models are generally in better agreement with the line-by-line results than the simpler two-stream schemes. Considering radiative fluxes, model performance is generally the same or slightly better than results from previous radiation scheme intercomparisons. However, the inter-model diversity in aerosol radiative forcing remains large, primarily as a result of the treatment of multiple-scattering. Results indicate that global models that estimate aerosol radiative forcing with two-stream radiation schemes may be subject to persistent biases introduced by these schemes, particularly for regional aerosol forcing