KOMMISSION FÜR BIOLOGIE. Arbeitsgruppe Botanik. Bericht Barthlott I. Biodiversität im Wandel

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1 KOMMISSION FÜR BIOLOGIE Arbeitsgruppe Botanik Bericht Barthlott 2009 I. Biodiversität im Wandel Das Langzeitvorhaben Biodiversität im Wandel der Akademie der Wissenschaften und der Literatur, Mainz, beschäftigt sich auf globalem und regionalem Maßstab mit der Erfassung, Quantifizierung und Analyse von Mustern der Artenvielfalt. 1. Biodiversität und Tropenökologie a) Globale Analysen Der Mitarbeiter Dr. Daud Rafiqpoor setzte auch in diesem Jahr zusammen mit Dipl.-Biol. Katja Seis, Prof. Dr. Holger Kreft und Dr. Henning Sommer die Arbeiten zum Aufbau des umfangreichen GIS-basierten Datensatzes für die Analyse der Parameter der globalen Geodiversität und ihrer Korrelation mit dem Verteilungsmuster der globalen Artenvielfalt von Pflanzen (Biodiversität) fort. Es wurden Algorithmen zur Berechnung der Diversität der abiotischen Parameter (Topographie, Klima, Boden) entwickelt, um die Daten in möglichst hoher Auflösung in die Analysen einzubinden. Katja Seis hat in diesem Kontext neue methodische Konzepte zur Berechnung der Geodiversität auf Basis der genannten Parameter entwickelt, um die Problematik der Kolinearität vieler Parameter bei einer Verrechnung zur Gesamt-Geodiversität angemessen zu berücksichtigen. Eine zentrale Arbeit aus dem Umfeld der Aktivitäten zur globalen Analyse und Kartierung von Biodiversität am Nees-Institut (AG Hr. Barthlott) konnte nach mehrjährigen Vorarbeiten im Berichtszeitraum abgeschlossen werden (Kier et al. 2009). Die von der Wilhelm Lauer-Stiftung der Mainzer Akademie ko-finanzierte Arbeit quantifiziert erstmals die Verteilung von Endemism Richness weltweit. Dieser Index integriert zwei für naturschutzfachliche Prioritätensetzungen wichtige Biodiversitätsmaße: Artenvielfalt und Endemismus. Der Index wurde mit Hilfe umfangreicher globaler Datensätze für 90 Regionen sowohl für die Gefäßpflanzen als auch für Amphibien, Reptilien, Vögel und Säuger quantifiziert. Ein Schlüsselergebnis der Arbeit ist, dass Inseln, obwohl sie im Vergleich zu kontinentalen Regionen generell niedrigere Artenvielfalt aufweisen, fast zehnmal so hohe Endemism Richness-Werte aufweisen. Somit beherbergen Inseln pro Flächeneinheit relativ mehr einzigartige Pflanzen und Tiere. In einem zweiten Schritt wurden derzeitige und mögliche zukünftige Naturschutzstatus analysiert. Auch hierbei zeigte sich eine deutliche Dichotomie zwischen Insel- und Festlandsregionen. Szenarien über die zukünftigen Landnutzungen weisen auf einen stärkeren Verlust von natürlicher Vegetation durch Landnutzungsänderungen auf Inseln hin. Für Festlandsregionen konnte ein signifikant stärkerer Einfluss von klimabedingten Vegetationsänderungen identifiziert werden. 1

2 Der Einfluss des Klimawandels auf die globale Verteilung der Artenvielfalt wurde auf Basis eines im BIOMAPS-Projekt am Nees-Institut erstellten globalen Datensatzes mit Artenzahlen der Pflanzen in 1032 geographischen Regionen sowie Umweltdatensätzen in einem empirischen statistischen Modell untersucht. Es zeigt sich, dass die Klimabedingungen im globalen Durchschnitt bezüglich der potenziellen Artenzahl ungünstiger werden. Es gibt aber große regionale Unterschiede: Während die Kapazität für Artenvielfalt in den hohen Breiten zunimmt, kommt es in den Tropen und Außertropen zu teilweise drastischen Rückgängen von bis zu 50%. Änderungen in beide Richtungen können die Funktionalität bestehender Ökosysteme durch lokales Aussterben und Invasion neuer Arten erheblich beeinträchtigen (Sommer et al. submitted). Publikationen Jetz, W.; Kreft, H.; Ceballos, G. & Mutke, J. (2008): Global associations between terrestrial producer and vertebrate consumer diversity. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. doi: /rspb Kier, G.; Kreft, H.; Lee, T.M.; Jetz, W.; Ibisch, P.; Nowicki, C.; Mutke, J. & Barthlott, W. (2009): Islands and mainlands: a comparative global assessment of endemism and species richness. Proceedings of the National Academy of Sciences, 106: Konrat, M.; Kreft, H.; Jetz, W.; Mutke, J.; Kier, G. & Barthlott, W. (2008): Global diversity of island floras from a macroecological perspective. Ecology Letters, 11: Kreft, H.; Jetz, W.; Mutke, J. & Barthlott, W. (submitted): Contrasting environmental and regional effects on global fern and seed plant diversity. Mutke, J. & Barthlott, W. (2008): Biodiversität und ihre Veränderungen im Rahmen des globalen Umweltwandels: Biologische Aspekte. In: Lanzerath, D.; Mutke, J.; Barthlott, W.; Baumgartner, S.; Becker, Ch. & Spranger, T.M.: Ethik in den Biowissenschaften 5. Sachstandsbericht des DRZE: Karl Albert Verlag, Freiburg/München. Sommer, J.H.; Kreft, H.; Kier, G.; Jetz, W.; Mutke, J. & Barthlott, W. (submitted): Projected impacts of climate change on regional capacities for global plant species richness. 2 b) Kontinentale Analysen Das vom BMBF geförderte BIOTA-Afrika-Projekt Analyse der Biodiversität Afrikas und Entwicklung nachhaltiger Schutzkonzepte unter Berücksichtigung der Auswirkungen von Klimawandel und Landnutzung wurde im Jahr 2009 weitergeführt. Es wird zum Juni 2010 planmäßig beendet. Drei Doktorarbeiten stehen kurz vor dem Abschluss. Themenschwerpunkte waren die Analyse biodiversitätssteuernder Faktoren, die Modellierung von Pflanzen-Verbreitungsgebieten mit Hilfe von Fundpunktdaten sowie Umwelt- und Klimafaktoren, sowie die Untersuchung des Einflusses von Klimawandel und Landnutzung auf die Verbreitung und den Schutzstatus von Arten. Dipl.-Geoökol. Katharina Sabellek untersucht im Rahmen ihres Dissertationsprojektes Einfluss von Landnutzung und Klimawandel auf Diversitätsmuster der Gefäßpflanzen in Afrika den Einfluss von Landnutzung und Klimawandel auf die Muster der Pflanzendiversität des kontinentalen Afrikas auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Skalen. Dabei wurden verschiedene existierende Modellierungsansätze miteinander verglichen, die Veränderungen der Biodiversität in die Analysen des globalen Wandels auf kontinentaler und globaler Ebene einbeziehen.

3 MSc Jaime R. García Márquez entwickelt und überprüft in seiner Dissertation am Beispiel Westafrikas unterschiedliche Methoden zur Modellierung potentieller Verbreitungsgebiete. Insbesondere hat er sich mit der Frage beschäftigt, wie man Qualität und Umfang von Verbreitungsdatenbanken aufgrund geostatistischer Parameter bewerten kann. Siè Sylvestre Da aus Burkina Faso hat in seinem Dissertationsprojekt die räumlichen Muster der Pflanzendiversität entlang eines klimatischen Gradienten von der Atlantikküste bis in den Sahel untersucht. Die drei Doktorarbeiten lassen praxisrelevante Ergebnisse für zukünftigen nachhaltige Schutz und Nutzung der Biodiversität in Westafrika erwarten. Im Frühjahr 2009 erlangte Dr. Jens Mutke (Nees-Institut, Uni-Bonn), aufbauend auf den Vorarbeiten im Akademie-Vorhaben Biodiversität im Wandel, eine Förderung durch die Wilhelm-Lauer-Stiftung für eine vergleichende Analyse der Phytodiversität Afrikas und der Neotropis. Das Projekt befindet sich gerade in der Auswertungsphase, nachdem der Aufbau der notwendigen Datenbanken weitgehend abgeschlossen ist. Die grundlegende Frage des Projekts ist, warum heute in der Neotropis etwa doppelt so viele Pflanzenarten vorkommen wie in Afrika, obwohl sich beide Kontinente vor etwa 100 Mio. Jahren mit ähnlichen Ausgangsbedingungen getrennt haben. Der Vergleich zwischen der Neotropis und der Afrotropis ist in der Literatur nicht neu. Aber erst die zahlreichen großräumigen Florenwerke, Inventarlisten, Datenbanken und Geodaten, die in den letzten Jahren auch digital verfügbar geworden sind, erlauben heute umfassendere quantitative Analysen. Ziel ist die Identifizierung der wichtigsten Pflanzengruppen und Lebensräume, die für diese starken Unterschiede verantwortlich sind. Welche Radiationen, welche abiotischen Rahmenbedingungen etc. spielen für diese großen Unterschiede eine Rolle? Neben umfangreichen Geodaten zu Klima, Landbedeckung etc. basieren die aktuellen Analysen auf umfangreichen Datenbanken mit Florenlisten, die in den letzten Jahren am Nees-Institut zusammengetragen wurden. Erste Ergebnisse der Analysen sind für Anfang 2010 zu erwarten. Im Berichtszeitraum setzte die Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Stefan Porembski (Rostock) ihre tropenökologischen Untersuchungen schwerpunktmäßig in der Paläotropis fort. Es erfolgten Studien an Podostemaceae und Annonaceae in Kamerun, zur Vegetationsstruktur in den Trockenwäldern Madagaskars und zu Neophyten auf Hawaii. Alle Arbeiten erfolgten in enger Kooperation mit Institutionen (u.a. Herbier National du Cameroun, Wildlife Conservation Society) und Kollegen vor Ort. c) Nationale und regionale Studien zu Biodiversität, Naturschutz und globalem Wandel Dr. Daud Rafiqpoor setzte im Berichtsjahr in Kooperation mit Prof. Dr. Siegmar-W. Breckle (Biologie, Bielefeld) das Buch-Projekt Field Guide of Afghanistan, das in zwei Sprachen (Englisch und Dari) erscheinen wird, fort. Der Druck des Werkes, das inzwischen mehr als Pflanzenarten aus einem Hotspot der Biodiversität in Südwest- Asien enthält und einen Umfang von ca. 850 Seiten erreicht hat, ist für das Frühjahr 2010 geplant. Das Projekt wird im Rahmen des Wiederaufbaus Akademischer Strukturen in 3

4 Afghanistan aus den Mitteln des Auswärtigen Amtes durch den Deutschen Akademischen Austauschdienst (DAAD) finanziert. Die Wirkung dieses Werkes, das die Pflanzenarten eines größeren Gebietes aus der Gesamtregion der Flora Iranica umfasst, bleibt sicherlich nicht auf die Grenzen Afghanistans beschränkt. Prof. Dr. Pierre Ibisch wurde im September 2009 von der FH Eberswalde zu einem der vier ersten Forschungsprofessoren bestellt. Das Thema der zunächst auf drei Jahre angelegten Forschungsprofessur ist Biodiversität und Naturressourcenmanagement im globalen Wandel. Damit kann zukünftig v.a. die Untersuchung von Fragestellungen zu Naturschutz und Naturressourcenmanagement im Klimawandel bzw. im globalen Wandel noch deutlich intensiver erfolgen. Nach wie vor werden von der AG Prof. Dr. Pierre Ibisch umfangreiche Arbeiten in den Bereichen Taxonomie, Biodiversitätskartierung und Naturschutz in Bolivien durchgeführt. Einen besonderen Schwerpunkt der naturschutzfachlichen Forschung stellten Studien u.a. in Zusammenarbeit mit der Fundación Amigos de la Naturaleza (FAN Bolivia) dar. Dabei wurde in den früheren Jahren eine neuartige Methodik zur nationalen Schutzgebietsplanung entwickelt (Ibisch et al. 2005, Buchpublikation in Bolivien in Vorbereitung). Die Anwendung des entsprechenden Ansatzes wird derzeitig auch in weiteren Regionen erprobt (Prokletije, Montenegro/Albanien) bzw. diskutiert (China; Vorstellung im Rahmen eines GTZ-Workshops durch Mitarbeiter C. Nowicki und S. Kreft, Pilotregion Jiangxi, Okt. 2009). Für das artenreichste Megadiversitätsland Bolivien wurde für den sog. Amboró-Madidi-Korridor am humiden Nordostabhang der bolivianischen Anden ein Naturschutzkonzept erarbeitet. Eine Monographie zu Biodiversität und Naturschutz ist inzwischen in Bolivien zum Standardwerk geworden (Neuauflage von Ibisch & Mérida 2003 bzw im Jahre 2009). In Kooperation mit Prof. Dr. Gerhard Gerold (Göttingen) und in enger Abstimmung mit der amerikanischen Naturschutzorganisation The Nature Conservancy erfolgen zurzeit Studien zur Anpassung des Schutzgebietsmanagements in Bolivien an den Klimawandel (Promotion Verónica Chávez). Dabei geht es auch um die allgemeine Anpassung von methodischen Ansätzen und Instrumenten, wie etwa des Conservation Action Planning (CAP). Hierbei ergeben sich Synergieeffekte mit anderen Forschungsvorhaben in Deutschland und den Karpaten. Forschungsfragen betreffen u.a. den Ökosystemansatz (vgl. Fee et al. 2009), adaptives Naturschutzmanagement und einen sog. nichtwissenbasierten Naturschutz (Ibisch et al. im Druck). Ein neuer geographischer Arbeitsschwerpunkt wurde 2007 von Prof. Pierre Ibisch in der europäischen Gebirgsökoregion Karpaten als ein Diversitäts- und Endemismuszentrum Zentraleuropas gelegt (vgl. Björnsen Gurung et al. 2009, Geyer et al. 2009). Fördermaßnahmen des Projektes Biodiversität im Wandel haben die Konzeption und konkrete Anbahnung der Forschung erleichtert. Ziel der Studien ist es u.a., die Bedeutung dieser Ökoregion im Zuge der erwarteten Klimaerwärmung aufzuzeigen und v.a. modellhafte, integrierte und proaktive Schutzkonzepte unter Berücksichtigung von zukünftigem Landnutzungs- und Klimawandel zu erarbeiten. Ein von der DBU gefördertes Vorhaben in der Ukraine ist 2009 angelaufen. Ein von der Heinrich-Böll-Stiftung gefördertes und von der GTZ unterstütztes Promotionsvorhaben (Iris Kiefer; Betreuung gemeinsam mit Hrn. Barthlott) widmet sich der 4

5 Entwicklung von proaktiven Naturschutzstrategien in Madagaskar und ist als Gemeinschaftsvorhaben der Arbeitsgruppen Barthlott und Ibisch auch an das Kooperative Promotionsprogramm Klimaplastischer Naturschutz an der Potsdam Graduate School angebunden. Im Rahmen dieses Kooperativen Promotionsprogramms der Universität Potsdam und der FH Eberswalde (Sprecher Prof. Tiedemann, Prof. Ibisch) werden von Prof. Dr. Pierre Ibisch mehrere Promotionsvorhaben betreut, deren Zielsetzungen auf explorative Vorarbeiten zurückgehen, die vom Langzeitvorhaben Biodiversität im Wandel gefördert wurden (Bsp. globale Prioritätensetzung im Naturschutz). Die verschiedenen nationalen und regionalen Studien zur Anpassung der Biodiversitätserhaltung an den globalen Wandel werden zudem durch ein größeres vom BMBF gefördertes Vorhaben zur Anpassung des administrativen Naturschutzes komplettiert (Teilprojekt Naturschutz im Rahmen des Innovationsnetzwerkes Klimaanpassung Berlin-Brandenburg; KLIM- ZUG-Programm). Die Forschungen zur Anpassung des Naturschutzes an den globalen (Umwelt-)Wandel werden zusehends auch im Rahmen internationaler Kooperationen betrieben (z.b. 2nd European Congress of Conservation Biology (ECCB) Conservation biology and beyond: from science to practice in Prag: Organisation des Symposiums: From sit and watch to anticipate and manage building an adaptive climate changeproof conservation strategy, 2009; Kooperation mit Peter Hobson, Writtle College, Essex). Ideen und Konzepte zu Mitigation des Klimawandels sowie der Anpassung v.a. des Naturschutzes an denselben wurden im Rahmen von Dutzenden von Vorträgen in In- und Ausland und auch Schriften für Praktiker vorgestellt und weiter entwickelt (vgl. u.a. Bolte et al. 2008, Bolte & Ibisch 2009, Ibisch & Kreft 2008, 2009a, b, c). Es ergeben sich auch Bezüge zu bzw. Möglichkeiten der Mitwirkung in naturschutzpolitischen und entwicklungspolitischen Debatten (vgl. u.a. Schmidt & Ibisch 2009a, b, im Druck, Ibisch & Schmidt 2009a, b). Unter Verwendung der Ergebnisse von Arbeiten zu Biodiversität und Naturschutz in Madagaskar, Karpaten, Bolivien und der globalen Prioritätensetzung wird derzeitig für das Sekretariat der Biodiversitätskonvention ein grundlegender Beitrag zu einem Dokument über Biodiversität und menschliche Entwicklung im globalen Wandel erarbeitet werden (CBD Technical Series; Diskussionsbeitrag zur nächsten Vertragsstaatenkonferenz). Publikationen Björnsen Gurung, A., A. Bokwa, W. Chełmicki, M. Elbakidze, M. Hirschmugl, P. Hostert, P.L. Ibisch, J. Kozak, T. Kuemmerle, E. Matei, K. Ostapowicz, J. Pociask-Karteczka, L. Schmidt, S. van der Linden & M. Zebisch (2009): Global change research in the Carpathian mountain region. Mountain Research and Development 29: Bolte, a. & P.L. Ibisch (2009): Funktionen des Waldes im Klimawandel Konfliktfelder und mögliche Lösungen. In: Ministerium für Ländliche Entwicklung, Umwelt und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg (ed.): Waldmanagement im Klimastress. Anpassungsstrategien im nordoestdeutschen Tiefland Bolte, A., P.L. Ibisch, A. Menzel & A. Rothe (2008): Anpassung der Wälder an den Klimawandel. Was Klimahüllen uns bisher verschweigen. AFZ/Der Wald 15/2008: Fee, E., K. Gerber, J. Rust, K. Haggenmüller, H. Korn & P.L. Ibisch (2009): Stuck in the clouds: Bringing the CBD's Ecosystem Approach for conservation management down to Earth in Canada and Germany. Journal for Nature Conservation 17:

6 Geyer, J., F. Hamor & P.L. Ibisch (2009): Carpathian Biosphere Reserve (Ukraine): towards a participatory management approach. EcoMont 1(2): 1 8. Ghogue, J. P., Rutishauser, R. & Porembski, S. (in press): Podostemaceae as indicators of environmental threat in the West Province of Cameroon. Proceedings AETFAT 2007, Yaoundé. Ibisch, P.L. & G. Mérida (eds.) (2009): Biodiversidad: la riqueza de Bolivia. Estado de conocimiento y conservacion. Ministerio de Desarrollo Sostenible y Planificacion / Editorial FAN, Santa Cruz. 2nd edition (see No. 118.). Ibisch, P.L. & L. Schmidt (2009): Conservation of tropical forests and climate change mitigation. In: Spathelf, P. (Hg.): Sustainable forest management in a changing world: a European perspective. Springer Netherlands ( ) Ibisch, P.L. & L. Schmidt (2009): Growth and sustained, nagging problems / Wachstum und nachhaltige Probleme. The Current Column of October / Die aktuelle Kolumne vom German Development Institute / Deutsches Institut für Entwicklungspolitik, Bonn (DIE). Also published as: Ibisch, P.L. & L. Schmidt (2009): Nicht die Armut, das Wachstum muss bekämpft werden. ZEIT ONLINE, Ibisch, P.L. & S. Kreft (2008): Anpassung an den Klimawandel: eine systematische Analyse von Handlungsoptionen für den Naturschutz. Anliegen Natur 32: Ibisch, P.L. & S. Kreft (2009): Herausforderungen für den Naturschutz im Klimawandel ein Zwischenruf. In: NABU (ed.): Naturschutz im Klimawandel. Tagungsdokumentation, Konferenz 28. April 2009, Berlin Ibisch, P.L. & S. Kreft (2009): Klimawandel gleich Naturschutzwandel? In: NABU-Bundesverband (ed.): Klimawandel und Biodiversität Dokumentation der Abschlusskonferenz des NABU- Projektes Klimawandel und Biodiversität, eine Kommunikationsstrategie für den ehrenamtlichen Naturschutz am 08. und 09. April 2008, Berlin. NABU-Bundesverband, Berlin Ibisch, P.L. & S. Kreft (2009): Natura 2000 und Klimawandel. In: Bundesverband Beruflicher Naturschutz e.v. (ed.): Stimmt das Klima? Naturschutz im Umbruch. Jahrbuch für Naturschutz und Landschaftspflege 57, Bonn Ibisch, P.L. & S. Kreft (2009): Naturschutz und Klimawandel - mehr oder weniger Wildnis? In: Herzog, S., S. Anton & H.-D. Schuster (eds.): Wildnis-Werte-Wirtschaft. Tagungsband zum Aldo-Leopold- Symposium vom 8. bis 11. November 2007 in München. Aldo-Leopold-Forum für Umweltethik e.v., Bayerisches Staatsministerium für Umwelt und Gesundheit, Dozentur Wildökologie, TU Dresden Ibisch, P.L. (2009, im Druck): Global change management: eine systemische Utopie der Nachhaltigkeit im Angesicht der Apokalypse. In: E. Deutscher & H. Ihne (eds.): Simplizistische Lösungen verbieten sich zur internationalen Zusammenarbeit im 21. Jahrhundert (Arbeitstitel). Festschrift anlässlich des 65. Geburtstages von Uwe Holtz. Ibisch, P.L., B. Kunze & S. Kreft (2009, im Druck): Biodiversitätserhaltung in Zeiten des (Klima-) Wandels: Risikomanagement als Grundlage eines systemischen nichtwissenbasierten Naturschutzes. Eberswalder wissenschaftliche Schriften. Ibisch, P.L., T. Potthast & G. Müller-Motzfeldt (2009): Muss der Naturschutz neue Strategien entwickeln? Ein Gespräch. Themenheft Biologische Vielfalt und Klimawandel. Naturschutz und Landschaft 84(1): Jacobi, J., Porembski, S. & Boehmer, H.-J. (in press): Effects of invasive alien kahili ginger (Hedychium gardnerianum) on native plant species regeneration in a Hawaiian rainforest. Appl. Veg Science. Kier, G., H. Kreft, T.M. Lee, W. Jetz, P.L. Ibisch, C. Nowicki, J. Mutke & W. Barthlott (2009): A global assessment of endemism and species richness across island and mainland regions. PNAS 106: (doi /pnas ). Meinke, S., Erbar, C., Leins, P. & Porembski, S. (submitted): Contributions to the flower morphology of West African Annonaceae. Bot. J. Linn. Soc. Minden, V., Hennenberg, K. J., Porembski, S. & Boehmer, H.-J. (in press): Invasion and management of alien Hedychium gardnerianum (kahili ginger, Zingiberaceae) alter plant species composition of a montane rainforest on the island of Hawai i. Plant Ecology. 6

7 Peters, J., K. Weising & P.L. Ibisch (2008): Fosterella nicoliana, a new species from the Peruvian Amazon with a new seed type. Die Bromelie 2/2008: Peters, J., R. Vásquez, A. Osinaga, E. Leme, K. Weising & P.L. Ibisch (2008): Towards a taxonomic revision of the genus Fosterella (Bromeliaceae). Selbyana 29(2): Rex, M., K. Schulte, G. Zizka, J. Peters, P.L. Ibisch & K. Weising (2009): Phylogenetic analysis of Fosterella L.B. Smith (Pitcairnioideae, Bromeliaceae) based on four chloroplast DNA regions. Molecular Phylogenetics and Evolution 51: Reyer, C., M. Guericke & P.L. Ibisch (2009): Climate change mitigation via afforestation, reforestation and deforestation avoidance and what about adaptation to environmental change? New Forests 38: (DOI /s ). Schmidt, L. & Ibisch, P.L. (2009): Nachhaltigkeit die Zweite: Eine neue ökologische Radikalität. The Current Column of November / Die aktuelle Kolumne vom German Development Institute / Deutsches Institut für Entwicklungspolitik, Bonn (DIE). Also published as: Das Primat des Wirtschaftswachstums beenden. ZEIT ONLINE, wirtschaft/ /wachstum-entwicklungslaender-oekologie. Schmidt, L. & P.L. Ibisch (2009): Forests a matter of money?! / Wälder (k)eine Frage des Geldes?! The Current Column of March / Die aktuelle Kolumne vom zum internationalen Tag des Waldes. German Development Institute / Deutsches Institut für Entwicklungspolitik, Bonn (DIE). Schwand, I., R. Kätzel, T. Kirchner, A. Reichling, R. Vögel & P.L. Ibisch (2009): Wildlebende Verwandte von Kulturpflanzen eine Grundlage für die Sicherung der genetischen Nachhaltigkeit. Archiv für Forstwesen und Landschaftsökologie 43: Spathelf, P., A. Bolte, P.L. Ibisch, G. Bilke, U. Steinhardt, R. Kätzel, C. Hohm, M.E. Luthardt, E. Foos & N. Nusko (2009): Herausforderung Klimawandel Waldmanagement im Klimastress ( Eberswalder Erklärung ). In: Ministerium für Ländliche Entwicklung, Umwelt und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg (ed.): Waldmanagement im Klimastress. Anpassungsstrategien im nordoestdeutschen Tiefland Spathelf, P., G. Bilke, A. Bolte, E. Foos, K. Höppner, P.L. Ibisch, R. Kätzel, M.E. Luthardt, N. Nusko, U. Steinhardt (2008): Eberswalder Erklärung. Waldmanagement im Klimastress. AFZ/Der Wald 23/2008: Spathelf, P., I. Basmer, A. Bolte, H. Elster, E. Foos, P.L. Ibisch, S. Kreft, J. Müller, L. Neumeister, D. Oldendorf, I. Profft, J. Rock, F. Setzer & N. Zacharias (2009): Funktionen des Waldes im Klimawandel in der Diskussion Konfliktfelder und Forschungsbedarf. In: Ministerium für Ländliche Entwicklung, Umwelt und Verbraucherschutz des Landes Brandenburg (ed.): Waldmanagement im Klimastress. Anpassungsstrategien im nordoestdeutschen Tiefland Vásquez, R. & Ibisch, P.L. (2009): Pitcairnia vargasii (Bromeliaceae), una nueva especie del centro de Bolivia. Revista de la Sociedad Boliviana de Botánica 4(2): Walentowski, H., A. Bolte, P.L. Ibisch, K. Glogner & A. Reif (2009): AFSV-Konzeptpapier Wald im Klimawandel Möglichkeiten der Risikominderung. Forst und Holz 64 (9): Inselberge und fragmentierte Lebensräume Die Untersuchungen an Inselbergen wurden durch Prof. Dr. Stefan Porembski (Rostock) und Mitarbeiter schwerpunktmäßig in Westafrika und Australien fortgesetzt. Morphologisch-anatomische Charakteristika ausgewählter austrocknungstoleranter Gefäßpflanzen (vor allem Cyperaceae und Velloziaceae) wurden durch Frau Nikola Korte untersucht. Die Analysen zur Populationsdifferenzierung inselbergtypischer Cyperaceen (Afrotrilepis pilosa und Microdracoides squamosus) wurden fortgesetzt, wobei ergänzende Materialsammlungen auch in der Côte d Ivoire erfolgten. In einem Übersichtsartikel über die Sys- 7

8 tematik und Ökologie vaskulärer, austrocknungstoleranter Pflanzen zeigt Porembski, dass bislang die Anzahl dieser Pflanzengruppe deutlich unterschätzt wurde. Gegenüber den bislang geschätzten knapp 330 Arten können ca Arten als austrocknungstolerant bezeichnet werden, wobei insbesondere Hautfarne in reicher Zahl vertreten sind. Weltweit nimmt der anthropogene Druck (u.a. Feuer, Beweidung, Steinbrüche) auf Inselberge zu. Im Rahmen einer von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt (DBU) geförderten Dissertation beschäftigt sich Robert Bajo mit anthropogenen Einflüssen auf Inselberge in ausgewählten Metropolen-Regionen (u.a. Atlanta, Bangalore, Rio de Janeiro). In einem ersten Schritt werden hierzu Fernerkundungsdaten analysiert, um über einen Zeitraum von Jahren Veränderungen im Hinblick auf die Anzahl der Inselberge und ihre Flächengröße zu dokumentieren. In Benin und Côte d Ivoire wurden die Studien zur Dynamik von Waldfragmenten im Übergangsbereich zwischen Guinea-Savanne und Regenwald durch Prof. Dr. Stefan Porembski und Mitarbeiter (Dr. Dethardt Götze, Dr. Bettina Orthmann, Annick Koulibaly) fortgesetzt (als Teilprojekt von BIOTA-Afrika, gefördert durch das BMBF). Ein Antrag auf ein neues in Westafrika angesiedeltes Großprojekt (SaFir: West African Savannas a vast fire managed landscape mosaic: new ecological and socio-economic challenges in the face of climate change and land use intensification) konnte beim BMBF eingereicht werden, der in wichtigen Teilen durch Dr. Götze koordiniert wurde. Ergänzend erfolgten vegetationsökologische Untersuchungen im Westen Madagaskars durch Frau Lalandy Sehen (Dissertation) und Frau Amrei Münster (Diplomarbeit). Publikationen Goetze, D., Gurlin, D., Grunert, J., Grenzdörffer, G. & Porembski, S. (submitted): Forest-savanna dynamics, relief features and soil properties on the old West African etchplain: implications for tropical ecology. J. Trop. Ecol. Heelemann, S., Proches, S., Porembski, S. & Cowling, R. (submitted): Weak effects of microsite and resprouting graminoid cover on post-fire ecology of non-sprouting Protea species in the eastern fynbos biome, South Africa. S. Afr. J. Bot. Heelemann, S., Proches, S., Rebelo, A. G., Van Wilgen, B. W., Porembski, S. & Cowling, R. M. (2008): Fire season effects on the recruitment of non-sprouting serotinous Proteaceae in the eastern (bimodal rainfall) fynbos biome, South Africa. Austral Ecology 33: Hennenberg, K. J., Goetze, D., Szarzynski, J., Orthmann, B., Reineking, B., Steinke, I. & Porembski, S. (2008): Seasonal variability in microclimatic borders and ecotones between forest and savanna in north-eastern Ivory Coast. Basic and Applied Ecology 9: Hennenberg, K. J., Orthmann, B., Steinke. I., & Porembski, S. (2008): Core area analysis ar semideciduous forest islands in the Comoé National Park, NE Ivory Coast. Biodivers. Conserv. 17: Leßmeister, J., Matthes, U., Roeder, A. & Porembski, S. (2008): Vorkommen und Ausbreitung von Fallopia japonica und Fallopia sachalinensis in Wäldern des Nordpfälzer Berglandes (Rheinland- Pfalz). Natur und Landschaft 83: Porembski, S. (2009): Inselbergs. In: Gillespie, R. & Clague, D. (eds.), Encyclopedia of islands. Pp University of California Press, Berkeley. Porembski, S. (in press): Evolution, diversity and habitats of poikilohydrous vascular plants. In: Lüttge, U., Beck, E. & Bartels, D. (eds.), Desiccation-tolerant plants. Ecological Studies. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, New York. Pufal, G., Mayer, C., Porembski, S. & Jürgens, N. (2008): Factors affecting fruit set in Aizoaceae species of the Succulent Karoo. Basic and Applied Ecology 9:

9 3. Epiphyten Das 2005 begonnene DFG-Projekt Tropische Epiphytendiversität in natürlicher und anthropogen beeinflusster Vegetation unter der Leitung von Hrn. Barthlott und Dr. Jürgen Nieder wurde 2009 mit der Promotion von Dr. Nils Köster abgeschlossen. Eine Publikation zur Epiphytendiversität in natürlichen und anthropogen überformten Habitaten im Bergregenwaldgebiet Otonga erschien Mitte des Jahres (Köster et al. 2009). Außerdem wurde eine Analyse über den Zusammenhang der geographischen Verbreitung von Epiphytenarten mit ihrer Empfindlichkeit gegenüber anthropogenen Habitatveränderungen zur Publikation eingereicht (Köster et al. submitted). Darin konnte gezeigt werden, dass viele kleinräumig verbreitete Arten weitgehend auf Primärwälder angewiesen sind. Zwei weitere Publikationen zum Einfluss bestimmter Charakteristika der Trägerbäume auf die Epiphytendiversität in anthropogen überformten Landschaften sowie zur Bedeutung von artspezifischen Eigenschaften der Epiphyten werden zurzeit zur Publikation vorbereitet. Im Oktober 2009 wurden die Ergebnisse des Projektes zudem durch Dr. Nils Köster auf der 5 th International Canopy Conference in Bangalore (Indien) vorgestellt Nach Abschluss der Arbeiten in der Neotropis verlagerte sich der Schwerpunkt der Arbeiten zur Diversität und Ökologie der Epiphyten-Flora auf Afrika. Vergleichende Untersuchungen sind bereits angelaufen. Im Rahmen einer Dissertation bearbeitet Frau Dipl.-Biol. Katja Rembold die Epiphyten-Flora Ostafrikas mit Schwerpunkt auf den Gefäßpflanzen im Kakamega-Forest in Kenya sowie im Budongo-Forest in Uganda. Dabei wird auch die Epiphyten-Flora in der Kronenregion erfasst. In den Bergwäldern von Rwanda wird derzeit im Rahmen der Dissertation von Frau MSc. Carolin Thiel die Epiphyten-Flora mit Schwerpunkt auf den Moosen untersucht. Publikationen Köster, N., Friedrich, K., Nieder, J. & Barthlott, W. (2009): Conservation of epiphyte diversity in an Andean landscape transformed by human land-use. Conservation Biology 24 (4): Köster, N., Kreft, H., Nieder, J. & Barthlott, W. (submitted): Endemism and climatic niche correlate with the vulnerability of epiphytes to human land-use in the tropics. Journal of Biogeography. Rembold, K., Theisen, I. & Fischer, E. (2009): Advantage and conservation status of vascular plants in East African rainforests. Poster-Abstract GTÖ, Marburg. 4. Carnivore Pflanzen Die Arbeitsgruppe Karnivore Pflanzen des Nees-Instituts baute in Zusammenarbeit mit den Botanischen Gärten der Universität Bonn die Sammlung karnivorer Pflanzen im vergangenen Jahr weiter aus. Die Botanischen Gärten der Universität Bonn besitzen mittlerweile eine der größten und artenreichsten Sammlungen weltweit. Vor diesem Hintergrund setzte Dr. Holger F. Bohn seine Arbeiten über die Biomechanik der Fangmechanismen karnivorer Pflanzen fort. Im Rahmen einer Doktorarbeit (Hr. Imad Aldeen Alkhalaf, Arbeitsgruppe Prof. Dr. Stefan Porembski) wurden Untersuchungen zum Beutespektrum und zur Aufnahme von 9

10 Nährstoffen aquatischer Utricularia-Arten im Nordosten Deutschlands fortgeführt und durch Studien an Material aus Nordamerika und Westafrika ergänzt. Auf Inselbergen in der Nähe von Perth (SW Australien) wurden durch Frau Constanze Kuhlisch und Herrn Martin Sperfeld Analysen zur Blütenbiologie und zum Beutefangspektrum der endemischen Utricularia menziesii durchgeführt. Zu den häufigsten Beuteorganismen zählen Copepoden (insbesondere Harpacticoida). Publikationen Alkhalaf, I. A., Hübener, T. & Porembski, S. (2009): Prey spectra of aquatic Utricularia species (Lentibulariaceae) in northeastern Germany: the role of planctonic algae. Flora 204: Alkhalaf, I. A., Hübener, T. & Porembski, S. (submitted): Phytoplankton trapped by carnivorous bladderworts (Utricularia, Lentibulariaceae): a comparison between temperate and tropical regions. Aq. Bot. 5. Molekulare Evolution und Systematik Im Zentrum des Forschungsinteresses der Arbeitsgruppe Systematik und Evolution am Nees-Institut stehen derzeit Untersuchungen zur molekularen Systematik der Cactaceae. Die epiphytischen Kakteen, vor allem die Tribus Rhipsalideae sind seit langer Zeit ein Interessensgebiet von Hrn. Barthlott. Viele Publikationen und auch unveröffentlichte Daten dazu liegen bereits vor. Zudem wurde durch zahlreiche Forschungsreisen die weltweit größte Lebendsammlung dieser Pflanzengruppe in den Botanischen Gärten der Universität Bonn zusammengetragen. Sie bildet eine einmalige Basis für weitere Forschungen wurde ein Projekt zur Phylogenie und Evolution der Rhipsalideae begonnen. Es wird in enger Kooperation mit dem Botanischen Museum und dem Botanischen Garten Berlin Dahlem (Prof. Dr. Thomas Borsch) durchgeführt, wo die zweite epiphytische Kakteen-Tribus, die Hylocereeae, sequenziert wird. Dadurch sollen generelle Einsichten in die Evolution von Epiphytismus bei den Cactaceae gewonnen werden. In diesem Rahmen wird in Bonn eine Dissertation (Dipl.-Biol. Nadja Korotkova, begonnen April 2009) und eine Diplomarbeit (Leonie Zabel, begonnen September 2009) angefertigt. Im Rahmen der Dissertation von N. Korotkova wurden bereits große Sequenzdatensätze (ca. 130 Arten, 6 DNA-Regionen) generiert. Es liegen sogar die ersten phylogenetischen Hypothesen für die Rhipsalideae vor. Die Diplomarbeit von Leonie Zabel beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Rhipsalideen-Gattung Lepismium und der davon kürzlich abgetrennten Gattung Pfeiffera. Die Laborarbeiten und die Generierung von DNA-Sequenzen werden im Dezember 2009 abgeschlossen sein. Publikationen sind in Bearbeitung. 6. Untersuchungen an biologischen und technischen Grenzflächen Wie bereits in den vergangenen Jahren, stellte auch 2009 die Untersuchung von Struktur- Funktions-Prinzipien mikro- und nanostrukturierter biologischer Oberflächen einen wichtigen Forschungsschwerpunkt am Nees-Institut dar. Nach ihrem einjährigen, durch die Maria von Linden Stiftung der Universität Bonn finanzierten, Forschungsaufenthalt an 10

11 der Ohio State University kehrte Prof. Dr. Kerstin Koch zunächst in die Abteilung Grenzflächen zurück. Im September erhielt sie einen Ruf als W2-Professorin im Fachbereich Biologie und Nanobiotechnologie an die Hochschule Rhein-Waal. Aus der Zusammenarbeit zwischen dem Nees-Institut und der Arbeitsgruppe von Prof. Dr. Bharat Bushan in Ohio gingen weitere Publikationen zu Bau und Funktionsweise hierarchisch strukturierter Pflanzenoberflächen und deren Potenzial als Vorbilder für biomimetische Oberflächen hervor. Darüber hinaus wurde in Kooperation mit der Arbeitsgruppe von Prof. Bushan das DFG geförderte Projekt Biomimetische Oberflächen fortgeführt. Schwerpunkt der Arbeiten, welche vor allem von Dipl. Chemiker Adrian Niemitz im Rahmen seiner Doktorarbeit durchgeführt wurden, war die Herstellung artifizieller Lotus-Oberflächen mittels Aufdampfung selbstorganisierender Wachskristallschichten auf mikrostrukturierten, technischen Oberflächen. Mittels eines in der Arbeitsgruppe entwickelten Cryo- Elektronenmikroskopieverfahrens gelang es, die tatsächliche Kontaktfläche zwischen Wasser und einer superhydrophoben Oberfläche zu quantifizieren. Dieses Verfahren erlaubt neue Einblicke in die Benetzung von biologischen und technischen Oberflächen. Neben den klassischen superhydrophoben Oberflächen standen vor allem die unter Wasser Luft haltenden Oberflächen von verschiedenen Pflanzen- und Tierarten im Zentrum der Forschungen. Diese Arbeiten laufen im Rahmen des Anfang des Jahres gestarteten, vom BMBF geförderten BIONA-Verbundprojektes Luft haltende Schiffsbeschichtungen nach biologischem Vorbild zur Reibungsreduktion in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Strömungsmechanik der Universität Rostock, dem Institut für Angewandte Physik (Arbeitsgruppe Prof. Dr. Thomas Schimmel) und industriellen Kooperationspartnern aus Schiffbau und Oberflächentechnik. Koordiniert wird dieses BMBF BIONA- Projekt in Bonn von Dr. Petra Ditsche-Kuru. Ziel des Projektes ist es, durch eingehende Untersuchungen der Lufthaltefähigkeit verschiedener Organismen die für eine erfolgreiche technische Umsetzung relevanten Strukturparameter zu identifizieren und auf dieser Basis eine geeignete Beschichtung für Schiffsrümpfe zur Reduktion des Reibungswiderstandes zu entwickeln. In Bonn befasst sich vor allem Dipl.-Biol. Matthias Mayser im Rahmen seiner Doktorarbeit mit der Funktion der verschiedenen Strukturparameter Luft haltender Oberflächen bei ausgewählten Pflanzen und Tieren. In einem zweiten, von der DFG geförderten Projekt wird in Zusammenarbeit mit dem Institut für Geowissenschaften der Universität Tübingen (PD Dr. Anita Roth-Nebelsick) ein mathematischer Ansatz zum Verständnis und der technischen Umsetzung reibungsreduzierender Luft-Wasser- Grenzflächen verfolgt. Petra Ditsche-Kuru untersuchte im Rahmen ihrer im Berichtszeitraum abgeschlossenen Dissertation die Funktion der Haftorgane ausgewählter Fließgewässerinsekten. Ein wesentlicher Aspekt dieses von der Bundesanstalt für Gewässerkunde geförderten Projektes war dabei der Einfluss der Oberflächenrauheit von Hartsubstraten auf die Anhaftung der entsprechenden Insekten. Im April 2009 startete das neue DFG-Graduiertenkolleg Bionik Interaktionen über Grenzflächen zur Außenwelt der Universität Bonn. Durch dieses fächerübergreifende Graduiertenkolleg wird der interdisziplinäre Forschungsbereich Bionik in Bonn weiter ausgebaut und die Interaktion mit der RWTH Aachen und dem Forschungszentrum Jülich in diesem Bereich gestärkt. In elf durch das Kolleg finanzierten und einer ebenso großen 11

12 Zahl an assoziierten Doktorarbeiten werden bionische Lösungsansätze für technologische Herausforderungen unserer Zeit entwickelt. In diesem Rahmen forscht im Nees-Institut Dipl.-Biol. Anna-Julia Schulte an den optischen Eigenschaften pflanzlicher Oberflächen und den Möglichkeiten ihrer technischen Nutzung. Publikationen Barthlott W, Wiersch S, Colic Z & Koch K (2009). Classification of trichome types within the water ferns Salvinia and ontogeny of the eggbeater trichomes. Botany 87: Bhushan B, Jung YC & Koch K (2009). Self-cleaning efficiency of Artificial Superhydrophobic Surfaces. Langmuir 25: Bhushan B, Jung YC & Koch K (2009): Micro-, nano-, and hierarchical structures for superhydrophobicity, self-cleaning and low adhesion. Phil. Trans. A (special issue: Biomimetics II: fabrication and applications) 367: Bhushan B, Koch K & Jung YC (2009). Fabrication and characterization of hierarchical structure for superhydrophobicity and self-cleaning. Ultramicroscopy 109: Bhushan B, Koch K, Niemietz A & Jung JC (2009). Lotus like hierarchical structures developed by selfassembly of tubular Plant waxes. Langmuir 25: Cerman Z, Striffler B & Barthlott W (2009). Dry in the Water: The Superhydrophobic Water Fern Salvinia a Model for Biomimetic Surfaces. In: Functional Surfaces in Biology, Vol. 1, ed. Gorb S, Springer, S Ditsche-Kuru, P & Koop, JHE (2009). New insights in a life in current: What is the role of the gill lamellae of Epeorus assimilis and Iron alpicola larvae (Heptageniidae) in attachment? Aquatic Insects 31 (1): Ensikat H-J, Schulte AJ, Koch K & Barthlott W (2009). Droplets on Superhydrophobic Surfaces: Visualization of the Contact Area by Cryo-Scanning Electron Microscopy. Langmuir 25: Koch K & Barthlott W (2009), Superhydrophobic and superhydrophilic plant surfaces: an inspiration for biomimetics. Phil. Trans. A (special issue: Biomimetics I: functional biosurfaces) 367: Koch K, Bhushan B, Ensikat HJ & Barthlott W (2009). Self-healing of defects in the wax coating on living plant surfaces and a new specimen preparation method for atomic force microscopy. Phil. Trans. A (special issue: Biomimetics I: functional biosurfaces) 367: Koch K, Bhushan B, Jung YC & Barthlott W (2009). Fabrication of artificial Lotus leaves and significance of hierarchical structure for superhydrophobicity and low adhesion. Soft Matter 5: Koch K, Blecher IC, König G, Kehraus S & Barthlott W (2009). The superhydrophilic and superoleophilic leaf surface of Ruellia devosiana (Acanthaceae): a biological model for spreading of water and oil on surfaces. Functional Plant Biology 36: Koch K, Bohn HF & Barthlott W (2009 online). Hierarchically sculptured plant surfaces and superhydrophobicity. Langmuir (Special issue Wetting). Koch K, Bushan B & Barthlott W (2009). Multifunctional surface structures of plants and their occurrence in various environments: an inspiration for biomimetics. Progress in Materials Science (Invited Review) 54: Koch K, Dommisse A, Niemietz A, Barthlott W & Wandelt K (2009), Nanostructure of epicuticular plant waxes: self-assembly of wax tubules. Surface Science 603: Koch K, Frahm JP & Pollawak R (2009). The cuticle of Buxbaumia viridis sporophyte. Flora 204: Niemietz A, Wandelt K, Barthlott W. & Koch K. (2009). Thermal evaporation of multi-component waxes and thermally activated formation of nanotubules for superhydrophobic surfaces. Progress in Organic Coatings 66: Schulte AJ, Koch K, Spaeth M & Barthlott W (2009), Biomimetic replicas: transfer of complex architectures and optical properties from plant surfaces into technical materials. Acta Biomateriallia 5:

13 II. Systematik, Morphologie und Taxonomie Die vielen Blühereignisse des Amorphophallus titanum in den Botanischen Gärten der Universität Bonn, vor allem eine Dreifachblüte 2006 und vier Blütenstände 2008 waren eine einmalige Chance, das Blühverhalten und die Thermogenese der Titanenwurz mittels einer hoch auflösenden Infrarotkamera detailliert zu untersuchen. Es konnte erstmals nachgewiesen werden, dass die Titanenwurz über die Fähigkeit zur Thermogenese verfügt. Es gibt weiterhin zwei thermogene Phasen, die genau mit den zwei Blühphasen gekoppelt sind. Die Ergebnisse erlauben nun ein besseres Verständnis der Bestäubungsbiologie der Titanenwurz. Die Abhandlung von Hrn. Vogel und Dr. Ute Müller-Doblies: Desert-Geophytes under dew and fog: The Curly-Whirlies of Namaqualand (South Afrika) wurde fertiggestellt und zum Druck angenommen. In der extrem regenarmen küstennahen, subtropischen Wüste Südafrikas wachsen ca. 270 Arten von nicht-sukkulenten Monokotylen aus neun Familien, die in ihrer vegetativen Phase im Südwinter den größten Teil ihrer Wasserausbeute aus Tau und Treibnebel beziehen. Der Niederschlag wird in besonderen Blattskulpturen zurückgehalten und tropft in den Wurzelbereich ab. Die Effektivität dieser Anpassungen wurde durch Versuchsreihen mit Modellen demonstriert. Die betreffenden Blattskulpturen sind ein Charakteristikum der Nebelwüste des Namaqualandes und in anderen ariden Zonen der Erde sehr selten. Abgeschlossen sind zwei weitere ökologische Studien: Ambush practices of ants inhabiting leaf-domatia in Amazonia. Ameisen aus zwei Myrmicinen-Gattungen postieren sich hinter fensterartigen Perforationen, um vorbeipassierende Beute-Insekten mit den Mandibeln festzuhalten und als Nahrung zu verwerten. Die Öffnungen liegen entweder auf Ausbuchtungen der Domatienwände selbst (Pheidole in Tococa, Melastomataceae) oder in Wänden tunnelförmiger Laufgänge, welche an die Domatien anschließen und auf den Ästen der Wirtspflanze (Allomerus in Hirtella physophora, Chrysobalanaceae) entlangziehen. Die Wände bestehen aus überformtem, lebendem Pilzmyzel (Sooty moulds). Ein solches System, von Dejean (2002) erstmals für Guyana beschrieben, wurde hiermit für eine andere Allomerus-Art und für Zentral-Amazonien belegt und bestätigt. Ebenfalls fertiggestellt wurde ein Bericht über Linum flavum (Gold-Lein, Linaceae) und seinen monolektischen Bestäuber, Hoplitis mocsaryi (Megachilidae). Die Wirtspflanze der Biene, eine Staude pontischer Trockenrasen-Gesellschaften, wurde in Nieder- Österreich ein Jahrzehnt lang studiert. Hoplitis mocsaryi ist eine Blattschneider-Biene, die alle Materialien, die sie für Leben und Fortpflanzung benötigt, ausschließlich von Linum flavum bezieht: außer Pollen und Nektar aufzunehmen, schneiden die Weibchen aus den Blütenblättern auch runde Scheiben heraus, um mit ihnen die Innenwände ihrer subterranen Bauten und Brutzellen zu tapezieren. In Angriff genommen wurde gemeinsam mit Dr. Corinna v. Helversen (Erlangen) eine Synopsis und Charakteristik der Fledermausblumen-Gilde auf Cuba (Forschungsreise 2004). Hr. Vogel hielt im Januar bei der Tagung der South African Association of Botany in Stellenbosch einen Vortrag über The Non-African oil-flowers and their bees und be- 13

14 reiste anschließend mit Fachkollegen Teile des Kaplandes. Vorträge über verwandte Themen hielt Hr. Vogel an den Universitäten Marburg und München. Weitergeführt wurden im Berichtsjahr v.a. Untersuchungen zur Diversität der Familie der Bromeliaceae (Ibisch et al. 2009, Peters et al. 2009, Rex et al. 2009, Vásquez & Ibisch 2009). Eine Promotion zur Revision der überwiegend in Bolivien vertretenen Gattung Fosterella wurde an der Universität Kassel abgeschlossen (Jule Peters; Kooperation mit der AG Prof. Dr. Kurt Weising). Die Ergebnisse zur Biogeographie der Gattung werden zur Veröffentlichung vorbereitet. Im Rahmen der nunmehr langjährigen Kooperation mit dem bolivianischen Monokotylenspezialisten Roberto Vásquez werden u.a. die Arten der Gattung Puya weiter bearbeitet. Prof. Dr. Eberhard Fischer (Koblenz) setzte im Berichtszeitraum die systematischen Arbeiten an Scrophulariaceen und verwandten Familien fort. Eine neue Phylogenie der Linderniaceae auf der Basis morphologischer und molekularer Merkmale ist gerade in Kooperation mit Prof. Dr. Kai Müller (Münster) in Bearbeitung und soll 2010 veröffentlicht werden. Gleiches gilt für eine Analyse der afrikanischen und madegassischen Orobanchaceae. Hier soll die sowohl molekular als auch morphologisch gut charakterisierte Gattung Bardotia aus den Tsingy-Kalken von Ankarana beschrieben werden. In der Gattung Impatiens konnten weitere neue Arten in Afrika entdeckt werden. Dabei konnte gezeigt werden, dass sich Artkomplexe in benachbarten Refugialgebieten in Gabun und Kamerun differenziert haben. Die Revision der afrikanischen Dracaena-Arten in Zusammenarbeit mit Dr. G. Mwachala vom Herbarium Nairobi konnte fortgesetzt werden. Dabei konnten mehrere neue Arten vor allem aus Zentralafrika identifiziert werden. Die Orchideenflora von Rwanda wurde revidiert und ein illustrierter Feldführer vorbereitet, der sich im Druck befindet. Im Rahmen der Arbeiten konnten 12 neue Arten entdeckt werden, die bisher erst zum Teil beschrieben werden konnten. Im Rahmen dieser Untersuchungen konnten auch die afrikanischen Vertreter der holomykotrophen Gattung Gastrodia in Zusammenarbeit mit Dr. P. Cribb (Kew) revidiert und mit 2 neuen Arten deutlich erweitert werden. Die Arbeiten an tropischen und heimischen Flechten wurden fortgesetzt. Aus Äthiopien, Kenya und Uganda konnten im Rahmen einer Arbeit zu epiphyllen Flechten und deren Rolle als Bioindikatoren mehrere neue Arten beschrieben werden. Die Revision der zentral- und ostafrikanischen Pertusaria-Arten ist nun erschienen. Hier konnten 4 neue Taxa beschrieben werden. In Madagaskar konnten zahlreiche neue Arten und eine neue Gattung entdeckt werden. Am Beispiel des Schlauchpilzes Morchella crassipes konnte gezeigt werden, dass eine sichere Bestimmung nur über molekulare Methoden möglich ist und dass die Morphologie hier extrem variiert. In Mitteleuropa wurde mit der Erfassung der unzureichend bekannten Süßwasserrotalgen begonnen. Ziel ist ein Bestimmungsbuch dieser wichtigen Bioindikatoren, da die letzte Bearbeitung aus dem Jahre 1925 stammt. Im Berichtszeitraum ist die Neubearbeitung der Farnpflanzen für Englers Syllabus der Pflanzenfamilien, gemeinsam mit den von Prof. Dr. W. Frey und Dr. M. Stech bearbeiteten Moosen erschienen. Weitere Bände, z.b. zu den Blütenpflanzen in Zusammenarbeit mit Prof. Dr. Kai Müller sind in Vorbereitung. 14

15 Publikationen Archer, A.W., Elix, J.A., Fischer, E., Killmann, D. & Sérusiaux, E. (2009): The lichen genus Pertusaria (Ascomycota) in Central Africa (Congo/Kivu, Rwanda and Burundi) and Western Kenya. Nova Hedwigia 88: Barthlott, W., Szarzynski, J., Vlek, P., Lobin, W. & Korotkova, N. (2009) A torch in the rain forest: thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum). Plant Biology 11(4), Cribb, P., Fischer, E. & Killmann, D. (in press): A revision of Gastrodia (Orchidaceae, Epidendroideae, Gastrodieae) in tropical Africa. Kew Bulletin. Degreef, J., Fischer, E., Sharp. C. & Raspé, O. (2009): African Morchella crassipes (Ascomycota, Pezizales) revealed by analysis of nrdna ITS. Nova Hedwigia 88: Ertz D., Fischer, E., Killmann, D., Razafindrahaja, T. & Sérusiaux, E.: Two new species of Syncesia (Arthoniales, Roccellaceae) from Africa. The Lichenologist. Fischer, E. (2009): Tracheophyta: Rhyniophytina, Lycophytina, Trimerophytina, Moniliformopses («Pteridophyta»). In Frey, W. (ed.): Syllabus of Plant Families A. Engler s Syllabus der Pflanzenfamilien. Vol. 3 Bryophytes and seedless Vascular Plants. Gebrüder Bornträger Berlin. Stuttgart, 1 8, Fischer, E., Killmann, D. & Lebel, J.-P. (2009): Polystachya bruechertiae, eine neue Art aus dem Cyamudongo-Wald, Ruanda Polystachya bruechertiae, a new species from Cyamudongo Forest, Rwanda. Die Orchidee 60: Ibisch, P.L., J. Peters & K. Weising (2009): Die Bromelien Boliviens (VIII): Bemerkungen zu Fosterella christophii, F. elviragrossiae, F. kroemeri, F. villosula und F. windischii. Bromelie 2-3/2009: Ibisch, P.L., R. Read & J. Peters (2008): Key to the species of the genus Fosterella (Bromeliaceae). Selbyana 29(2): Janssens, S.B., Fischer, E. & Stévart, T. (submitted): New insights on the origin of epiphytic Impatiens (Balsaminaceae) in West Central Africa based on molecular phylogenetic analysis Killmann, D., Fingerhuth, J., Dziegielwski, D., Rohirse, S., Zimmermann, M., Landsrath, A., Braun, U. & Fischer, E. (2009): Zur Rotalgenflora ausgewählter Mittelgebirgsbäche im nördlichen Rheinland- Pfalz und in angrenzenden Gebieten The red algae flora of selected streams in northern Rhineland- Palatinate and adjacent areas. Decheniana.162: Korotkova, N., and Barthlott, W. (2009) On the thermogenesis of the Titan arum (Amorphophallus titanum). Plant Signalling & Behaviour 4(11), Mwachala, G. & Fischer, E. (submitted): Two new species of Dracaena (Ruscaceae) from Central Africa, with a note on the identity of D. braunii Engl. Sérusiaux, E., Brand, A.M., Fischer, E., Killmann, D., van den Boom, P. G. & Ertz, D.(2009): A new species of Melanotopelia (Graphidaceae) from Africa. The Lichenologist 41 (3): Yeshitela, K., Fischer, E., Killmann, D. & Sérusiaux, E. (2009): Two new foliicolous species of Enterographa (Roccellaceae) from Kenya. Lichenologist 41: Yeshitela, K., Fischer, E., Killmann, D. & Sérusiaux, E.: Aspidothelium hirsutum (Thelenellaceae) and Caprettia goderei (Monoblastiaceae), two new species of foliicolous lichens from Ethiopia and Kenya. Bryologist. Arbeitsgruppe Zoologie Bericht Schaefer Forschungsschwerpunkte von Hrn. Schaefer betreffen die Struktur, Diversität und Funktion der Fauna in terrestrischen Ökosystemen. Es laufen zurzeit folgende Drittmittelprojekte: Muster und Mechanismen der Wirkung unterschiedlicher Baumartendiversität auf die Bodenfauna an der Schnittstelle Boden-Streu und in der Rhizosphäre (Graduierten- 15