Für eine Verdopplung der Ca-Gehalte der Äpfel sind auch unter günstigen Bedingungen mindestens 12 Spritzungen mit Kalziumchlorid erforderlich

Zusammenfassung Siebenjährige Apfelbäume der Sorten Elstar, Gala, Karmijn de Sonnaville, Pinova und Pilot wurden 2003 von Juni bis September 12-mal mit 400 l/ha CaCl₂-Lösungen gesprüht. Kontrollen (Fu) waren Bäume, die nur mit Fungiziden (Discus, Dithane Ultra oder Kumulus) behandelt wurden. Bei den Behandlungen FuCa wurde den Fungiziden CaCl₂ (ansteigend von 5–25 g/l) zugegeben. Die Behandlungen FuCaTe enthielten zusätzlich das Netzmittel Plantacare 1200 UP, um die Benetzung der Früchte (Oberflächenspannung 29–30 mN/m) zu verbessern. Die Ca-Konzentrationen in den Kontrollfrüchten (Schale plus 5 mm Fruchtfleisch) variierten von 3,6 (Elstar) bis 9,0 mg/100 mg Frischsubstanz (Pilot). Durch die Fruchtdüngung (FuCa) stiegen die Konzentrationen auf 6,3 bzw. 13,3 mg/100 g Frischsubstanz (FS). Zugabe des Netzmittels (FuCaTe) erhöhte die Ca-Gehalte weiter auf 6,8 bzw. 14,9 mg/100 g FS. Bezogen auf die Behandlung Fu entspricht das einer Erhöhung der Ca-Konzentrationen der Früchte auf 163 bzw. 193%. Der Tensideffekt auf die Ca-Konzentrationen der Früchte wird auf die schnellere Penetration des CaCl₂ infolge besserer Benetzung zurückgeführt, da ein Einfluss auf die Retention der Spritzbrühe ausscheidet. Von der applizierten Ca-Dosis in Höhe von 26 kg/ha wurden nur 2,3 kg in den Früchten (50 t/ha) wieder gefunden, was einer Wiederfindungsrate von 8,8% entspricht. Die beobachtete Erhöhung der Ca-Konzentrationen der Früchte durch 12 Spritzungen dürfte in der Nähe des maximal Möglichen liegen, da die Witterungsbedingungen günstig und die Ca-Konzentrationen der Spritzbrühen hoch waren.     

Ergebnisse der Leistungsprüfung von Kirschensorten auf wuchsreduzierenden Unterlagen in Ungarn

Zusammenfassung In Ungarn gibt es ein reges Interesse an intensivem Obstanbau. Der Erfolg dieses Anbaus hängt in sehr großem Maße von den Wechselwirkungen zwischen dem Standort, den Sorten-Unterlagen-Kombinationen und dem Anbauverfahren ab.Um die Wirkung wuchsreduzierender Kirschenunterlagen aus ausländischen Züchtungsinstituten unter ungarischen Klimaverhältnissen untersuchen zu können, wurde im Forschungsinstitut für Obst- und Zierpflanzenbau Budapest-Érd ein Vergleichsversuch durchgeführt. Der Versuch wurde mit Cerasus avium C. 2493, Weiroot 13, Weiroot 53, Weiroot 72, Weiroot 154, Weiroot 158, GiSelA 5 und P-HL-A-Unterlagen 1997 in der Versuchsanstalt des Forschungsinstituts für Obst- und Zierpflanzenbau Budapest-Érd aufgepflanzt. Als Kontrolle diente die Sämlingsunterlage Cerasus mahaleb Cema, deren Anteil im ungarischen Süßkirschenanbau bei 70–80% liegt. Die Unterlagen wurden mit drei Süßkirschensorten (Germersdorfi , Linda, Katalin) und mit einer Sauerkirschensorte (Piramis) veredelt.Nach der Wüchsigkeit bis zum Ende des 8. Standjahres konnten die Unterlagen in drei Gruppen eingeteilt werden: starkwüchsige (Cerasus mahaleb Cema, Cerasus avium C. 2493, Weiroot 13), mittelstarkwüchsige (Weiroot 158, Weiroot 154, P-HL-A) und schwachwüchsige Unterlagen (Weiroot 72, Weiroot 53, GiSelA 5). Die stärkste Neigung, Wurzelschosse zu treiben, zeigten Weiroot 13 und Weiroot 154.Während der Untersuchung der generativen Eigenschaften wurde beobachtet, dass es Unterschiede in der Blütezeit der Sorten-Unterlagen-Kombinationen gibt. Auf GiSelA 5 veredelte Sorten blühten 1 oder 2 Tage früher als die Kontrolle. Es gab nur geringe Unterschiede in der Reifezeit der Kombinationen. Den größten Ertrag hatte die Sorte Linda, gefolgt von Katalin, Germersdorfi 3 und Piramis. Der größte Fruchtdurchmesser wurde bei der Süßkirschensorte Germersdorfi 3 gefunden, der größte Anteil an Früchten größer als 26 mm bei den Bäumen auf Weiroot 72 (23%), der geringste Anteil großer Früchte bei den Bäumen auf GiSelA 5. Bei Piramis wurde der größte Fruchtdurchmesser auf Cerasus avium C. 2493 gemessen.     

Eintritt für Selbstpflücke, ein Kontinent ohne Frigopflanzen und ‘Elsanta‘

Zusammenfassung Die im Wachstum begriffene australische Erdbeerindustrie ist geprägt durch optimale Klimabedingungen und einfachen Zugang zu den Ressourcen, hohe Intensivierung und — wie in Kalifornien — hohe Erträge über 30 t/ha. Der Markt ist fast autark, Im- und Exporte frischer Erdbeeren spielen keine Rolle. Mit einem derzeitigen Produktionsvolumen von 40.000 t/Jahr auf ca. 1.300 ha wird eine Ausweitung auf 71.000 t bis zum Jahre 2008 angestrebt. Dies entspricht — bei ca. 20 Mio. Einwohnern Australiens — einer Steigerung des Erdbeerkonsums von 2,0 kg auf ca. 2,7 kg/Kopf und Jahr im Jahr 2008. Der gegenwärtige Erdbeerkonsum in Deutschland liegt bereits bei ca. 2,7 kg/Kopf und Jahr, wobei die Erdbeerimporte von ca. 120.000 t die Eigenproduktion von ca. 100.000 t auf 10.420 ha Anbaufläche — im Gegensatz zu Australien — übersteigen. Die drei australischen Hauptanbaugebiete konzentrieren sich auf Queensland im Nordosten, Perth im Westen und Victoria im Südosten Australiens. Der überwiegend einjährige Anbau erfolgt mit 45.000–66.000 Grünpflanzen/ha als Einzel- oder Doppelreihe in Dammkultur und Mulchfolie mit integriertem Fertigationsschlauch. Nach telefonischem Verkauf erfolgt die Lieferung im Kühl-LKW direkt an die Supermärkte oft weit entfernter Großstädte. Als tagneutrale Erdbeersorten dominieren mit 90% amerikanische Sorten wie Selva, Camarosa und Camino Real aus Kalifornien sowie Sweet Charlie und Festival aus Florida. Interessante Neuzüchtungen aus dem Jahre 2003 sind Rubygem, Sugarbaby, Brighteyes und Harmony aus Queensland als Kurztagssorten. Zusammen mit tagneutralen Sorten aus dem südlichen Züchtungsprogramm in Victoria stieg ihr Marktanteil in den letzten drei Jahren von 8% auf 10%. Primäre Zuchtziele des nördlichen Züchtungsprogramms in Queensland sind Kurztagssorten mit frühem Reifebeginn und hohem Ertrag über 1,2 kg/Pflanze. Das südliche Züchtungsprogramm um Victoria zielt dagegen sowohl auf Kurztagssorten als auch Tagneutralität sowie eine zusätzlich lange Ernteperiode über mindestens 10 Wochen. Während die Zuchtziele der äußeren Fruchtqualität wie Fruchtgröße, Fruchtfestigkeit und Glanz mit denen Deutschlands übereinstimmen, unterscheiden sich die der inneren Fruchtqualität wie süßer Geschmack bei gleichzeitiger Säurearmut und hoher Fruchtfleischfestigkeit.     

Bestimmung der S-Allele in Brennkirschensorten (Prunus avium L.)

Zusammenfassung Brennkirschen sind Süßkirschensorten, welche spezielle Eigenschaften für die Branntweinproduktion und die industrielle Verarbeitung besitzen. Ihr Hauptanbaugebiet in Deutschland befindet sich in Baden-Württemberg und in Teilen Bayerns. In den letzten Jahren wurde über einen geringen Fruchtbehang in neu gepflanzten Brennkirschenanlagen berichtet. Süßkirschen sind selbstinkompatibel und benötigen deshalb eine Bestäubersorte. Ursache ist ein gametophytischer Selbstinkompatibilitätsmechanismus, bedingt durch einen S-Lokus. Mit Hilfe molekularer Marker wurden deshalb Untersuchungen zu den S-Allel-Kombinationen in 62 Brennkirschensorten bzw. -herkünften aus dem Raum Oberkirch, Mittelbaden, durchgeführt. Im Ergebnis konnten zwei bisher noch nicht beschriebene S-Allele und 14 neue Inkompatibilitätsgruppen ermittelt werden. Ursache für den schlechten Fruchtansatz in neuen Kirschenanlagen mit den Hauptsorten Dolleseppler und Benjaminer sind die gleichen S-Allel-Kombinationen (S₁S₇) in beiden Sorten. Als mögliche Befruchtersorten werden die Sorten Schwarze Schüttler (S₆S₇), Hartwälder (S₄S₇), Feuerkirsche (S₄S₁₄) und die ehemalige Sorte Dolleseppler der Baumschule Kiefer (S₁S₄) empfohlen.     

Sind Obstanlagen geeignete Nahrungs- und Nisthabitate für Wildbienen?

Zusammenfassung Wildbienen sind inzwischen eine allgemein anerkannte Option für die Bestäubung im Obstbau. Ihre Funktion als Bestäuber wird vor allem dann erheblich an Bedeutung gewinnen, wenn die Zahl der Imker und der Honigbienenvölker weiter zurückgeht. Wir untersuchten die Bedeutung von Obstanlagen als Nahrungs- und Nisthabitate für Wildbienen in der Obstversuchsanlage Klein-Altendorf bei Bonn. In dieser Obstversuchsanlage und in ihrer unmittelbaren Umgebung wurden während der Vegetationsperiode 2002 und 2003 insgesamt 59 Wildbienenarten nachgewiesen. Während der Obstblüte wurden 25 Bienenarten erfasst, davon 21 in der Obstanlage. Eine Biotoptypenkartierung ergab, dass weder die Obstversuchsanlage noch ihre Umgebung im Umkreis von einem Kilometer ausreichend Nistmöglichkeiten für Wildbienen boten und somit eine spontane Besiedlung nahezu ausgeschlossen war. Während der Obstblüte waren erheblichen Ressourcen an Pollen und Nektar vorhanden. Kirschblüten enthielten im Mittel der untersuchten Sorten Sam, Oktavia, Schneiders, Regina und Kordia pro Blüte 12,5 µl Nektar, wobei Blüten der Sorte Sam mit 16 µl am meisten Nektar enthielten. Die Anzahl Pollenkörner pro Blüte lag im Durchschnitt der Kirschsorten bei 74.000, wobei die Sorte Sam mit 99.000 die meisten Pollen hatte. Apfelblüten produzierten im Mittel der Sorten Gala, Elstar, Golden Delicious und Jonagold 8,5 µl Nektar, wobei die Sorte Jonagold mit 17 µl den meisten Nektar enthielt. Die durchschnittliche Pollenproduktion einer Apfelblüte lag bei 46.000; die meisten Pollen (72.000) enthielten Blüten der Sorte Gala. Eine Modellrechnung zeigt, dass in dieser Obstanlage mit dem Angebot an Kirschpollen/ha 350.000 Individuen der zur Kirschblüte fliegenden Osmia cornuta aufgezogen werden könnten und mit den Apfelpollen/ha 22.200 Individuen der später auftretenden Mauerbiene Osmia rufa. In den untersuchten Blüten der Süßkirschen waren bei einer Sorte bis zu 62% der Pollen taub. Da sie von den Bestäubern dennoch auf die Narben übertragen werden, kann dies zu einer Fehlbelegung oder zur Verstopfung der Narbenoberfläche führen. Zudem ist zu erwarten, dass tauber Pollen im Larvenfutter der Wildbienen zu Entwicklungsstörungen oder zum Tod der Larve führt. Die Qualität der Nektar- und Pollenressourcen hängt vom Anbausystem, der Obstart und Sorte ab. Vorgeschlagen werden Maßnahmen zur Gestaltung und Optimierung von Obstanlagen und ihrer Umgebung, mit dem Ziel, Wildbienen nachhaltig anzusiedeln und als Bestäuber zu nutzen. Ausschlaggebend hierfür sind Nistplätze für oberirdisch und im Boden nistende Arten und Nahrungsressourcen, die den Wildbienen auch noch nach der Obstblüte zur Verfügung stehen. So kann erreicht werden, dass Wildbienen ihren Lebenszyklus vollenden können und im nächsten Frühjahr eine neue Generation für die Bestäubung zur Verfügung steht.     

Erfolgreiche Bekämpfung des Apfelschorfs mit Kalziumhydroxid

Zusammenfassung In einer 12-jährigen Apfelanlage mit den Sorten Elstar, Fiesta, Golden Delicious, Jonagold und Kent wurde im Jahre 2004 die Schorfbekämpfung durch Überkronenberegnung mit Suspensionen von Kalziumhydroxid (5 g/l) durchgeführt. Im Zeitraum 7. April bis 30. September 2004 wurde insgesamt 62-mal für 15 min beregnet. Drei verschiedene Zeitpunkte der Behandlungen wurden getestet. Bei Behandlung A wurde mit der Beregnung begonnen, wenn nach Mills 100% Infektion erreicht waren. Bei den Behandlungen B und C wurde die Beregnung 6 bzw. 20 h später gestartet. Bei den nicht behandelten Kontrollen waren zum Zeitpunkt der Ernte bei Golden Delicious 30% und bei Jonagold 23% der Früchte mit Schorf befallen. Die Kontrollbäume der anderen Sorten hatten keinen Fruchtschorf. Die Früchte der drei Behandlungen waren bei der Ernte und nach einer 7,5-monatigen Lagerung im Kühllager oder im ULO-Lager frei von Schorf. Die Bonitur auf Schorfbefall der Blätter erfolgte zum Zeitpunkt der Ernte an 3 Langtrieben pro Baum mit je etwa 20–25 Blättern. Bei der Ernte im September/Oktober wurden bei allen Kontrollen Schorfflecken gefunden. Die Extreme reichten von 20 bis fast 60% befallene Blätter. Die Blätter der Langtriebe aller Behandlungen waren schorffrei. Bei den Behandlungen hatten die Blattunterseiten im Mittel bis zu 15% Schorfläsionen. Das liegt vermutlich daran, dass bei der Überkronenberegnung die Blattunterseiten nicht vollständig benetzt wurden. Die Ergebnisse zeigen, dass Schorfbekämpfung mit Überkronenberegnung von Kalziumhydroxid möglich ist.     

Coincidences between different landscape ecological zones and growth forms of Cembran pine (Pinus cembra L.) in subalpine habitats of the Central Alps

The forgotten depots of the European Nutcracker (Nucifraga c. caryocatactes) often lead to the development of tufts of Pinus cembra. In many cases the other individuals of such tufts are not suppressed by the fittest one, rather there is an intraspecific coexistence up to the senescent stage of the trees. There are fusions of separate trunks, and so frequently the individual history of older trees can only be reconstructed by studying sutures, crown structures or trunk cross sections. Different types of trunk fusions are worked out. By means of transect counting the occurrence of these multiple trunk trees is documented quantitatively in different landscape ecological zones of the Engadin region (the Grisons, Switzerland). The data base is 3024 counted microsites of Pinus cembra individuals arising from seeds, including 5272 living individuals. These multiple trunk trees significantly play an important role in the landscape ecological zones of recent glacier recession and at the alpine timberline. Their growth forms have a higher biomechanical stability.     

A case study of forest change in the Swiss lowlands

This paper presents a regional case study of forest development and the history of forest use and management in the north-eastern lowlands of Switzerland during the 19th and 20th centuries. The analysis draws on historical documents related to forestry to consider the following aspects of forest change: forest types, growing stock, trees species composition and non-timber forest uses. Based on the data presented, three overlapping periods of forest use and management can be discerned. The period of traditional multiple use lasted until the second half of the 19th century. From the mid 19th to the mid 20th century, a period of primacy of timber production occurred. During the 20th century, the period of modern multi-impact management has developed. For these three periods, groups of main actors, their needs and interests, and how they were causing the changes in the aspects under study were defined. This procedure of defining periods and the respective groups of main actors is a critical link between landscape ecology and history, as changes in demands of the society can be directly linked with changes in land-use and land-cover.     

Sind Obstanlagen geeignete Nahrungs- und Nisthabitate für Wildbienen?

Wildbienen sind inzwischen eine allgemein anerkannte Option für die Bestäubung im Obstbau. Ihre Funktion als Bestäuber wird vor allem dann erheblich an Bedeutung gewinnen, wenn die Zahl der Imker und der Honigbienenvölker weiter zurückgeht. Wir untersuchten die Bedeutung von Obstanlagen als Nahrungs- und Nisthabitate für Wildbienen in der Obstversuchsanlage Klein-Altendorf bei Bonn. In dieser Obstversuchsanlage und in ihrer unmittelbaren Umgebung wurden während der Vegetationsperiode 2002 und 2003 insgesamt 59 Wildbienenarten nachgewiesen. Während der Obstblüte wurden 25 Bienenarten erfasst, davon 21 in der Obstanlage. Eine Biotoptypenkartierung ergab, dass weder die Obstversuchsanlage noch ihre Umgebung im Umkreis von einem Kilometer ausreichend Nistmöglichkeiten für Wildbienen boten und somit eine spontane Besiedlung nahezu ausgeschlossen war. Während der Obstblüte waren erheblichen Ressourcen an Pollen und Nektar vorhanden. Kirschblüten enthielten im Mittel der untersuchten Sorten Sam, Oktavia, Schneiders, Regina und Kordia pro Blüte 12,5 µl Nektar, wobei Blüten der Sorte Sam mit 16 µl am meisten Nektar enthielten. Die Anzahl Pollenkörner pro Blüte lag im Durchschnitt der Kirschsorten bei 74.000, wobei die Sorte Sam mit 99.000 die meisten Pollen hatte. Apfelblüten produzierten im Mittel der Sorten Gala, Elstar, Golden Delicious und Jonagold 8,5 µl Nektar, wobei die Sorte Jonagold mit 17 µl den meisten Nektar enthielt. Die durchschnittliche Pollenproduktion einer Apfelblüte lag bei 46.000; die meisten Pollen (72.000) enthielten Blüten der Sorte Gala. Eine Modellrechnung zeigt, dass in dieser Obstanlage mit dem Angebot an Kirschpollen/ha 350.000 Individuen der zur Kirschblüte fliegenden Osmia cornuta aufgezogen werden könnten und mit den Apfelpollen/ha 22.200 Individuen der später auftretenden Mauerbiene Osmia rufa. In den untersuchten Blüten der Süßkirschen waren bei einer Sorte bis zu 62% der Pollen taub. Da sie von den Bestäubern dennoch auf die Narben übertragen werden, kann dies zu einer Fehlbelegung oder zur Verstopfung der Narbenoberfläche führen. Zudem ist zu erwarten, dass tauber Pollen im Larvenfutter der Wildbienen zu Entwicklungsstörungen oder zum Tod der Larve führt. Die Qualität der Nektar- und Pollenressourcen hängt vom Anbausystem, der Obstart und Sorte ab. Vorgeschlagen werden Maßnahmen zur Gestaltung und Optimierung von Obstanlagen und ihrer Umgebung, mit dem Ziel, Wildbienen nachhaltig anzusiedeln und als Bestäuber zu nutzen. Ausschlaggebend hierfür sind Nistplätze für oberirdisch und im Boden nistende Arten und Nahrungsressourcen, die den Wildbienen auch noch nach der Obstblüte zur Verfügung stehen. So kann erreicht werden, dass Wildbienen ihren Lebenszyklus vollenden können und im nächsten Frühjahr eine neue Generation für die Bestäubung zur Verfügung steht.     

Bewertung von Pyrus-Arten auf Befall mit Birnengitterrost (Gymnosporangium sabinae Dicks.)

Zusammenfassung Birnengitterrost breitet sich in nicht kommerziell genutzten Anlagen zunehmend aus, vor allem dort, wo Pflanzenschutzmaßnahmen unterbleiben. In unserer Untersuchung wurde nach alternativen Lösungen gesucht, den Befall zu minimieren. Dazu wurden Pyrus-Arten und -Hybriden ohne Pflanzenschutz angezogen und der natürliche Befall bewertet. Die Arten Pyrus korzhinskyi, P. betulifolia, P. cordata und die Hybride P. salicifolia Pendula zeigten den geringsten Befall. Sie könnten als Züchtungsausgangsmaterial eingesetzt werden. Ebenso scheint eine Prüfung als Park- oder Landschaftsgehölz sinnvoll.     

Comparison of available soil water capacity estimated from topography and soil series information

We present a simple and generalized method to predict Available Soil Water Capacity (ASWC-TOP) for a given area using a topographic index, defined as ln(/tan), where is the upslope area draining past a certain point per unit width of slope, and is the local surface slope angle. The estimated results (ASWC-TOP) were then compared with the available soil water capacity calculated from soil series information provided by Soil Conservation Service, U.S. Department of Agriculture (ASWC-SCS). The model implementation was tested with three study cases: the Seeley-Swan valley, Montana, with pixel resolutions of 100 m and 1 km, respectively; and the state of Montana, U.S.A., with a pixel resolution of 1 km. A linear relationship exists between ASWC-SCS and ln(/tan). Standard errors between ASWC-TOP and ASWC-SCS were about 4.4 cm in the Seeley-Swan valley and 5.5 cm in the state. The number of pixels with absolute residuals 4 cm between ASWC-TOP and ASWC-SCS accounted for 68.2, 64.4, and 51.9% for the valley 100 m, valley 1 km, and the state respectively. Some of the mismatches between ASWC-TOP and ASWC-SCS may indicate an improvement using this method compared to existing data because the topographic method reflects the higher spatial variation of the inputs. The increasing availability of digital elevation data, at various resolutions, may provide an alternative to soil series for estimating ASWC. The accuracy of ASWC-TOP depends on estimation of mean and maximum ASWC for a study area.     

Gap analysis: concepts,methods, and recent results*

Rapid progress is being made in the conceptual, technical, and organizational requirements for generating synoptic multi-scale views of the earth's surface and its biological content. Using the spatially comprehensive data that are now available, researchers, land managers, and land-use planners can, for the first time, quantitatively place landscape units – from general categories such as Forests or Cold-Deciduous Shrubland Formation to more categories such as Picea glauca-Abies balsamea-Populus spp. Forest Alliance – in their large-area contexts. The National Gap Analysis Program (GAP) has developed the technical and organizational capabilities necessary for the regular production and analysis of such information. This paper provides a brief overview of concepts and methods as well as some recent results from the GAP projects. Clearly, new frameworks for biogeographic information and organizational cooperation are needed if we are to have any hope of documenting the full range of species occurrences and ecological processes in ways meaningful to their management. The GAP experience provides one model for achieving these new frameworks.     

Scale dependence of tree abundance and richness in a tropical rain forest,Malaysia

Abundance and richness are the two fundamental components of speciesdiversity. They represent two distinct types of variables of which the formerisadditive when aggregated across scales while the latter is nonadditive. Thisstudy investigated the changes in the spatial patterns of abundance andrichnessof tree species across multiple scales in a tropical rain forest of Malaysiaandtheir variations in different regions of the study area. The results showedthatfrom fine to coarse scales abundance had a gradual and systematic change inpattern, whereas the change in richness was much less predictable and ahotspot in richness at one scale may become acoldspot at another. The study also demonstrated that differentmeasures of diversity variation (e.g., variance and coefficient of variation)can result in different or even contradictory results which further complicatedthe interpretation of diversity patterns. Because of scale effect the commonlyused measure of species diversity in terms of unit area (e.g.,species/m²) is misleading and of little use in comparing speciesdiversitybetween different ecosystems. Extra care must be taken if management andconservation of species diversity have to be based on information gathered at asingle scale.This revised version was published online in May 2005 with corrections to the Cover Date.     

Pseudoreplication: a sine qua non for regional ecology

We question whether classical experimentation is adequate for real progress in landscape or regional ecology. One cannot do classical experimentation unless one can replicate the treatment. There is conflict between the need to replicate and the need to study processes at appropriately large scales.Because of the difficulties in doing controlled field experiments at regional scales, we propose that landscape ecologists take greater advantage of natural field experiments. Natural experiments must be coordinated, standardized, and synchronized over space and through time, and will require the cooperation of multiple investigators. Distributed computer networks can help provide the automated region-wide monitoring which will supply natural experiments with pre-treatment data.Regions or landscapes need not be replicated, and indeed, cannot be. One can achieve a relational understanding between a system's response and environmental characteristics. This understanding is not definitive, but allows for the development of testable hypotheses, in the classical sense. The confounding of space, time, and/or other environmental factors in pseudoreplicated natural experiments only allows for the development of hypotheses - how-possibly explanations. Discrimination among competing hypotheses can be done at smaller scales and used to infer processes occurring at larger scales. Use of natural and controlled field experiments in complementary roles is a more promising approach than views of one or the other as methodologically inferior.     

Einsatz eines Laserscanners zur Strukturerfassung und physiologischen Bewertung von Anbausystemen im Obstbau

Zusammenfassung Die Arbeit beschreibt den Einsatz eines Laserscanners zur Strukturerfassung und 3D-Rekonstruktion von Obstbäumen. Die Untersuchungen bilden eine analytische Grundlage für die vergleichende Bewertung von Anbausystemen im Obstbau anhand ihrer physiologischen Leistungsfähigkeit. Das Gesamtkonzept umfasst 3 Teile: 1. Strukturbeschreibung mittels automatischer Auswertung von terrestrischen Laserscannerdaten, 2. ein feinskaliges 3D-Lichtmodell und 3. ein stickstoffabhängiges Photosynthesemodell. Die Laserscannerdaten wurden an der Königlichen Untersuchungsstation in Gorsem, Belgien, an 7 Jahre alten Apfelbäumen (Malus domestica Borkh.) der Sorte Jonagold an den überdauernden Baumstrukturen im blattlosen Zustand erhoben, während der physiologische Teil des Konzepts an Waldbäumen (Eiche, Buche) mit ausgedehnten Kronen erprobt wurde. Mit der auf der 3D-Hough-Transformation beruhenden automatisierten Auswertung der Laserscannerdaten konnten große Teile des Hauptastsystems identifiziert werden. Bei etwas höherer Auflösung in der 3D-Beschreibung könnten auch Astdurchmesser und—über allometrische Beziehungen—die zugehörigen Blattflächen automatisch bestimmt werden. Gescannte Obstbaumkronen können damit direkt für eine 3D-Lichtmodellierung eingesetzt werden, wie sie am Beispiel von Eichen und Buchen gezeigt wird. Das 3D-Lichtmodell Standflux-Sectors konnte dabei allein auf Basis der Strukturdaten das maximale spezifische Blattgewicht (LMA) von Ästen mit einer Genauigkeit von ±10,3 g/m² (RMSE) vorhersagen. Die Variabilität der Blattphotosynthesekapazitäten Vc_max und J_max im Kronenraum konnte auf die Variabilität des spezifischen Blattgewichts zurückgeführt werden. Die Tagesgänge von modellierter Lichteinstrahlung und gemessener Transpiration an einzelnen Ästen wiesen weitgehende Parallelen auf.     

Changes in anthropogenic impervious surfaces,precipitation and daily streamflow discharge: a historical perspective in a mid-atlantic subwatershed

Aerial photography provides a historical vehicle for determining long-term urban landscape change and, with concurrent daily streamflow and precipitation records, allows the historical relationship of anthropogenic impervious surfaces and streamflow to be explored. Anthropogenic impervious surface area in the upper Accotink Creek subwatershed (near Annandala, Virginia, USA) was mapped from six dates of rectified historical aerial photography ranging from 1949 to 1994. Results show that anthropogenic impervious surface area has grown from approximately 3% in 1949 to 33% in 1994. Coincident to this period, analysis of historical mean daily streamflow shows a statistically significant increase in the streamflow discharge response (per meter of precipitation) associated with normal and extreme daily precipitation levels. Significant changes were also observed in the frequency of daily streamflow discharge at given volumes above and below the historical daily mean. Simultaneously, the historical magnitude, frequency and pattern of precipitation values 0 mm, 6.0 mm and 35.0 mm show either no statistically significant change or influence on streamflow. Historical changes in streamflow in this basin appear to be related to increases in anthropogenic impervious surface cover. Historical aerial photography is a viable tool for revealing long-term landscape and ecosystem relationships, and allows landscape investigations to extend beyond the temporal and spatial constraints of historical satellite remote sensing data.This revised version was published online in May 2005 with corrections to the Cover Date.     

Effects of patch shape on the number of organisms

This study examined effects of habitat patch shape on the abundance of organisms. The effects of patch shape were considered in terms of (1) immigration and emigration of organisms. (2) the amount of available resources in a patch and (3) spatial and temporal heterogeneity of the organisms and environment. I hypothesized that (1) the number of organisms would increase as patch shape elongates because organisms are more likely to encounter an elongated patch, (2) the number of organisms in a patch would remain constant for all patch shapes where the number of organisms in a patch was limited by the amount of resources, because patch shape does not change the patch area that is directly associated with the amount of patch resources, and (3) spatial and temporal variation of the abundance of organisms would increase as patch shape elongates because an elongated patch is more likely to interact with the variable surrounding matrix.Common millipedes,Oxidus gracilis, and their habitat, plywood boards of five shapes (width:length ratio; 11, 14, 19, 136, 1144) with an area of 900 cm² were placed in forest and old field and the number of millipedes appearing under the boards was monitored. Significantly higher mean number of millipedes under the boards was observed at a patch with an elongated shape in the forest and the old field. A significant positive correlation was observed between perimeter length of a patch and the number of millipedes in the old field. The temporal and spatial variation of the number of millipedes was high in the old field. The spatial and temporal variation was higher for boards with elongated shape.     

Landscape graphs: Ecological modeling with graph theory to detect configurations common to diverse landscapes

In view of the bewildering diversity of landscapes and possible patterns therein, our objectives were to see if a useful modeling method for directly comparing land mosaics could be developed based on graph theory, and whether basic spatial patterns could be identified that are common to diverse landscapes. The models developed were based on the spatial configuration of and interactions between landscape elements (ecosystems, land uses or ecotopes). Nodes represented landscape elements and linkages represented common boundaries between elements. Corridors, corridor intersections, and the matrix were successfully incorporated in the models. Twenty-five landscape graphs were constructed from aerial photographs chosen solely to represent a breadth of climates, land uses and human population densities. Seven distinctive clusters of nodes and linkages were identified and common, three of which, in the forms of a spider, necklace and graph cell, were in >90% of the graphs. These represented respectively the following configurations of patches, corridors and matrix: (1) a matrix area surrounding or adjoining many patches; (2) a corridor bisecting a heterogeneous area; and (3) a unit in a network of intersecting corridors. The models also indicated that the connectivity or number of linkages for several common elements, such as fields and house clearings, was relatively constant across diverse landscapes, and that linear shaped elements such as roads and rivers were the most connected. Several additional uses of this graph modeling, including compatibility with systems dynamics models, are pinpointed. Thus the method is useful in allowing simple direct comparisons of any scale and any landscape to help identify patterns and principles. A focus on the common and uncommon configurations should enhance our understanding of fluxes across landscapes, and consequently the quality of land planning and management.     

Spatial theory in early conservation design: examples from Aldo Leopold’s work

Aldo Leo­pold is well known in North America as a conservationist, author, and promoter of the Land Ethic. Although Leo­polds work is rarely included in the realm of landscape ecology, he left several illustrations of an early spatial theory for conservation. While European geographer Troll published the term landscape ecology in 1939, Leo­pold was discovering the role of spatial configuration in European working landscapes, and began to apply the landscape ecology concepts to wildlife management and cooperative conservation in the US. With his own spatial language he wrote, mapped, and applied elements of pattern, process, and connectedness in the landscape. In this perspective piece I use three examples from Leo­polds work to demonstrate his contribution to spatial theory in early conservation design. First, this paper deciphers spatial elements conveyed through Leo­polds writing, drawing, and teaching in the early 1930s. Second, I re-interpret Leo­polds observations of the spatial design of remises from his visit to Silesia, Europe. Third, I show how the lessons from Silesia were applied to a landscape in Wisconsin, USA, involving both farmers and townspeople in cooperative implementation of a remise system. Collectively, a new perspective emerges on the early dialogue of landscape ecology and conservation across continents.This revised version was published online in May 2005 with corrections to the Cover Date.     

The ocean ‘landscape’

The ocean has a complex physical structure at all scales in space and time, with peaks at certain wave numbers and frequencies. Pelagic ecosystems show regular progressions in size of organisms, life cycle, spatial ambit, and trophic status. Thus, physiological and ecological parameters are closely coupled to spatial and temporal physical scales.