Evaluierung und Optimierung biologischer Verfahren zur Regulierung des Pflaumenwicklers (Cydia funebrana) und der Monilia-Krankheit im ökologischen Steinobstanbau

Im Verbundforschungsprojekt FKZ 06OE198, FKZ 06OE057 und FKZ 06OE348 wurden Möglichkeiten der Regulierung des Pflaumenwicklers (Cydia funebrana) an Zwetschgen in Labor-, Halbfreiland und Freilandversuchen in Geisenheim, Darmstadt, Klein-Altendorf und Weinsberg untersucht. Labor- und Freilandversuche zur Regulierung der Monilia-Krankheit wurden in Geisenheim, Weinsberg und Dresden durchgeführt. Sauerkirschsorten-Versuche sind in Weinsberg und Dresden aufgepflanzt. Umfangreiche Freilandversuche zur Verwirrung des Pflaumenwicklers mit „Isomate OFM Rosso“ in Baden-Württemberg und Rheinland-Pfalz bestätigten mit Wirkungsgraden von bis zu 70 % die Wirksamkeit dieser Methode bei ausreichend großen Flächen und niedrigem Befallsniveau. Für den kleinparzellierten Anbau und bei höherem Befallsdruck wurden entomopathogene Nematoden im Freiland gegen überwinternde Larven mit heterogenen Wirkungsgraden erprobt. Es gelang nicht Pflaumenwickler ganzjährig unter Laborbedingen zu züchten, jedoch wurden mit Tieren aus Freilandsammlungen bzw. deren Eiern nach der Überwinterung Versuche zur Infektion der neonaten Larven mit dem Apfelwicklergranulosevirus, Eiparasitierungsversuche mit Trichogramma cacoeciae, zu Applikationen mit NeemAzal-T/S und zum Einsatz von insektenpathogen Pilzen gegen überwinternde Larven durchgeführt. Bei weiterführenden Versuchen im Freiland wurden mit dem Apfelwicklergranulosevirus V15 sehr heterogene Ergebnisse erzielt. Der Einsatz von Trichogramma in Form von Trichokarten ergab Wirkungsgrade von bis zu 47 %. Eine bessere Verteilung der Trichogramma in der Anlage sollte mit einer spritzfähigen Formulierung erreicht werden, dafür liegen jedoch erst einjährige Ergebnisse vor. Für die Bekämpfung der überwinternden Pflaumenwickler mit insektenpathogenen Pilzen stellte sich Isaria fumosorosea, als am geeignetsten heraus. Jedoch gestaltete sich bisher ein Nachweis der Wirksamkeit des mit dem Pilz infizierten Mulches im Freiland sehr schwierig. Die Pflaumenwicklerlarve sucht sich zur Überwinterung kleinste Ritzen am Stamm aus. Mit Wellpappe, die um den Stamm gewickelt wurde, konnte den Larven ein attraktives Überwinterungsquartier angeboten werden. Durch Entfernen und Verbrennen der Pappringe im Winter kann der Befallsdruck im Folgejahr minimiert werden. Für die Monilia-Regulierung an Zwetschgen konnte im Labor unter einer Vielzahl an getesteten Präparaten lediglich Serenade mit einer antagonistischen Wirkung überzeugen. Es hat jedoch keine Zulassung als Pflanzenschutzmittel im Steinobst. Versuche im Freiland ergaben außerdem, dass das konsequente Eliminieren von möglichen Infektionsquellen durch das Entfernen von Monilia-Nestern vor der Ernte und von Fruchtmumien nach der Ernte letztlich bessere Effekte erzielte, als Behandlungen mit mittelgut wirksamen Pflanzenstärkungsmitteln. Für die Behandlung der Monilia-Spitzendürre an Sauerkirschen wurden verschiedene Präparate im Freiland überprüft. Die Handelsprodukte BoniProtect® forte und BoniProtect® reduzierten tendenziell die Blüteninfektionen. Da für SPU 2720 und Cuprozin bisher nur aus einem Jahr Versuchsergebnisse vorliegen, ist keine abschließende Beurteilung möglich. Jedoch lässt sich bereits durch den konsequenten Rückschnitt befallener Triebe der Befallsdruck erheblich reduzieren. An beiden Standorten erscheinen die Sauerkirschsorten ‘Morina‘, ‘Jade‘, ‘Coralin‘ und ‘Safir‘ als geeignet für den ökologischen Anbau, in Weinsberg zusätzlich ‘Topas‘ und ‘Ungarische Traubige‘. Allerdings war der Monilia-Druck nur in wenigen Jahren hoch. Bis jetzt wurden keine Infektionen mit Gloeosporium sp., einer weiteren bedrohlichen Krankheit im ökologischen Sauerkirschanbau, beobachtet

On the Interplay of Telomeres, Nevi and the Risk of Melanoma

The relationship between telomeres, nevi and melanoma is complex. Shorter telomeres have been found to be associated with many cancers and with number of nevi, a known risk factor for melanoma. However, shorter telomeres have also been found to decrease melanoma risk. We performed a systematic analysis of telomere-related genes and tagSNPs within these genes, in relation to the risk of melanoma, dysplastic nevi, and nevus count combining data from four studies conducted in Italy. In addition, we examined whether telomere length measured in peripheral blood leukocytes is related to the risk of melanoma, dysplastic nevi, number of nevi, or telomere-related SNPs. A total of 796 cases and 770 controls were genotyped for 517 SNPs in 39 telomere-related genes genotyped with a custom-made array. Replication of the top SNPs was conducted in two American populations consisting of 488 subjects from 53 melanoma-prone families and 1,086 cases and 1,024 controls from a case-control study. We estimated odds ratios for associations with SNPs and combined SNP P-values to compute gene region-specific, functional group-specific, and overall P-value using an adaptive rank-truncated product algorithm. In the Mediterranean population, we found suggestive evidence that RECQL4, a gene involved in genome stability, RTEL1, a gene regulating telomere elongation, and TERF2, a gene implicated in the protection of telomeres, were associated with melanoma, the presence of dysplastic nevi and number of nevi, respectively. However, these associations were not found in the American samples, suggesting variable melanoma susceptibility for these genes across populations or chance findings in our discovery sample. Larger studies across different populations are necessary to clarify these associations

Fire hazard modulation by long-term dynamics in land cover and dominant forest type in eastern and central Europe

Wildfire occurrence is influenced by climate, vegetation and human activities. A key challenge for understanding the risk of fires is quantifying the mediating effect of vegetation on fire regimes. Here, we explore the relative importance of Holocene land cover, land use, dominant functional forest type, and climate dynamics on biomass burning in temperate and boreo-nemoral regions of central and eastern Europe over the past 12 kyr. We used an extensive data set of Holocene pollen and sedimentary charcoal records, in combination with climate simulations and statistical modelling. Biomass burning was highest during the early Holocene and lowest during the mid-Holocene in all three ecoregions (Atlantic, continental and boreo-nemoral) but was more spatially variable over the past 3–4 kyr. Although climate explained a significant variance in biomass burning during the early Holocene, tree cover was consistently the highest predictor of past biomass burning over the past 8 kyr. In temperate forests, biomass burning was high at ~ 45% tree cover and decreased to a minimum at between 60% and 70% tree cover. In needleleaf-dominated forests, biomass burning was highest at ~60 %–65%tree cover and steeply declined at > 65% tree cover. Biomass burning also increased when arable lands and grasslands reached ~15 %–20 %, although this relationship was variable depending on land use practice via ignition sources, fuel type and quantities. Higher tree cover reduced the amount of solar radiation reaching the forest floor and could provide moister, more wind-protected microclimates underneath canopies, thereby decreasing fuel flammability. Tree cover at which biomass burning increased appears to be driven by warmer and drier summer conditions during the early Holocene and by increasing human influence on land cover during the late Holocene. We suggest that longterm fire hazard may be effectively reduced through land cover management, given that land cover has controlled fire regimes under the dynamic climates of the Holocene

Rolle der Savannen der Erde und ihre Gefährdung

Tropische Savannen bedecken ca 20% der Landoberfläche und sind durch die Koexistenz von Gräsern und holziger Vegetation definiert. Savannen stellen viele Ökosystemleistungen wie Nahrungsmittel oder Baumaterial bereit, die als Lebensgrundlage für Menschen von Bedeutung sind. Darüber hinaus speichern Savannen einen erheblichen Anteil an Kohlenstoff und beherbergen eine hohe Biodiversität. Klimawandel, Intensivierung der Landnutzung durch Bevölkerungswachstum und das Verdrängen von Savannen durch landwirtschaftliche Flächen und Plantagen bedrohen die Verbreitung und Biodiversität von Savannen. Aufgrund der weiten Verbreitung von Savannen und ihrer vielfältigen Nutzung stellt der Erhalt von Savannen in Zukunft eine große Herausforderung dar, da vielfältige Interessen berücksichtigt werden müssen. The role of the earth‘s savannahs and their endangerment: Tropical savannas cover about 20% of the land surface and are defined by the coexistence of grasses and woody vegetation. Savannas provide many ecosystem services such as food or building materials, which are important for the livelihood of humans. In addition, savannas store a significant amount of carbon and harbor high biodiversity. Climate change, intensifica- tion of land use due to an increase in the human population, and the replacement of savannas by agricultural land and plantations threaten the distribution and biodiversity of savannas. Due to the widespread distribution of savannas and their diverse use, the conservation of savannas in the future is a major challenge, as multiple interests need to be reconciled. El papel de las sabanas terrestres y su peligro: Las sabanas tropicales cubren alrededor del 20% de la superficie terrestre y se definen por la coexistencia de pastos y vegetación leñosa. Las sabanas proporcionan muchos servicios ecosistémicos, como alimentos o materiales de construcción, que son importantes como base de la vida de los seres humanos. Además, las sabanas almacenan una cantidad significativa de carbono y albergan un alto nivel de biodiversidad. El cambio climático, la intensificación del uso de la tierra debido al crecimiento de la población y la sustitución de las sabanas por tierras agrícolas y plantaciones amenazan la expansión y la biodiversidad de las sabanas. Debido al uso generalizado de las sabanas y sus diversos usos, la preservación de éstas es un gran desafío para el futuro, ya que se deben tener en cuenta los diversos intereses

Response of terrestrial N2O and NOx emissions to abrupt climate change

Being a potent greenhouse gas, N2O emitted by the terrestrial biosphere during abrupt climate change events could have amplified externally forced warming. To investigate this possibility, we tested the sensitivity of terrestrial N2O emissions to an abrupt warming event by applying the ARVE-DGVM in combination with a novel scheme for process-based simulation of terrestrial N2O and NOx emissions at the Gerzensee site in Switzerland. In this study, we aim to quantify the magnitude of change in emissions for the abrupt climate change event that occurred at the transition from Oldest Dryas to Bølling during the last deglaciation. Using high-resolution multiproxy records obtained from the Gerzensee that cover the Late Glacial, we apply a prescribed vegetation change derived from the pollen record and temperature and precipitation reconstructions derived from δ18O in lake sediments. Changes in soil temperature and moisture are simulated by the ARVE-DGVM using the recon- structed paleoclimate as a driver. Our results show a pronounced increase in mean annual N2O and NOx emissions for the transition (by factor 2.55 and 1.97, respectively), with highest amounts generally being emitted during summer. Our findings suggest that summertime emissions are limited by soil moisture, while temperature controls emissions during winter. For the time between 14670 and 14620 cal. years BP, our simulated N2O emissions show increase rates as high as 1% per year, indicating that local reactions of emissions to changing climate could have been considerably faster than the atmospheric concentration changes observed in polar ice

LPJ-LMfire simulations for Europe for the Last Glacial Maximum and preindustrial control, link to NetCDF files

Reconstructions of the vegetation of Europe during the Last Glacial Maximum (LGM) are an enigma. Pollen-based analyses have suggested that Europe was largely covered by steppe and tundra, and forests persisted only in small refugia. Climate-vegetation model simulations on the other hand have consistently suggested that broad areas of Europe would have been suitable for forest, even in the depths of the last glaciation. Here we reconcile models with data by demonstrating that the highly mobile groups of hunter-gatherers that inhabited Europe at the LGM could have substantially reduced forest cover through the ignition of wildfires. Similar to hunter-gatherers of the more recent past, Upper Paleolithic humans were masters of the use of fire, and preferred inhabiting semi-open landscapes to facilitate foraging, hunting and travel. Incorporating human agency into a dynamic vegetation-fire model and simulating forest cover shows that even small increases in wildfire frequency over natural background levels resulted in large changes in the forested area of Europe, in part because trees were already stressed by low atmospheric CO2 concentrations and the cold, dry, and highly variable climate. Our results suggest that the impact of humans on the glacial landscape of Europe may be one of the earliest large-scale anthropogenic modifications of the earth system