Consequences of N Deposition to Forest Ecosystems - Recent Results and Future Research Needs

Wet and dry deposition of atmospheric nitrogen (N) compounds into forest ecosystems and their effect on physical, chemical and microbial processes in the soil has attracted considerable attention for many years. Still the consequences of atmospheric N deposition on N metabolism of trees and its interaction with soil microbial processes has only recently been studied. Atmospheric N deposited to the leaves is thought to enter the general N metabolism of the leaves, but the processes involved, the interaction with different metabolic pathways, and the connection between injury by atmospheric N and its metabolic conversion are largely unknown. Laboratory and field experiments have shown that N of atmospheric NO₂ and NH₃, deposited to the leaves of trees, is subject to long-distance transport in the phloem to the roots. This allocation can result in considerable decline of N uptake by the roots. Apparently, the flux of N from the soil into the roots can be down-regulated to an extent that equals N influx into the leaves. This down-regulation is not mediated by generally enhanced amino-N contents, but by elevated levels of particular amino acids. Field experiments confirm these results from laboratory studies: Nitrate (NO₃) uptake by the roots of trees at a field sites exposed to high loads of atmospheric N is negligible, provided concentrations of Gln in the roots are high. At the ecosystem level, consequences of reduced N uptake by the roots of trees exposed to high loads of atmospheric N are (1) an increased availability of N for soil microbial processes, (2) enhanced emission of gaseous N-oxides from the soil, and (3) elevated leaching of NO₃ into the ground water. How recent forest management practices aimed at transforming uniform monocultures to more structured species-rich forests will interact with these processes remains to be seen. Possible implications of these forest management practices on N metabolism in trees and N conversion in the soil are discussed particularly in relation to atmospheric N deposition.     

Monitoring of effects induced by recombinant equine interferon-beta 1 in whole blood and separated fractions of peripheral blood of horses.

Interferon is known to induce antiviral mechanisms and to exert immunoregulatory capacities on various cell types. The antiviral capacity of recombinant equine interferon-beta 1 (rEqIFN-beta 1) is most sensitively monitored by indirect quantitation of multiplication of vesicular stomatitis virus (VSV) in blood cells of horses. As few as 0.5 pg rEqIFN-beta 1/ml can be assessed by means of 90% reduction of VSV-replication in whole blood (w.b.) as well as in isolated mononuclear blood cells (MNC) in spite of individual variations. The immunoregulatory influence of 20-50 pg rEqIFN-beta 1/ml is sufficient to cause at least a 50% reduction of mitogen-induced lymphocyte proliferation in MNC, while higher concentrations are needed in w.b. Of the mitogens tested the best stimulation of proliferation on the equine lymphoid cells was obtained with staphylococcal enterotoxin B (SEB). Release of reactive oxygen species (ROS) from phagocytic cells in w.b. or from isolated polymorphonuclear cells (PMN) as monitored by chemiluminescence (CL) does not seem suitable for evaluation of rEqIFN-beta 1-induced immunoregulation as only very high rEqIFN-beta 1-concentrations (10(3)-10(4) pg/ml) result in a minute increase (up to 20%) of CL. Comparative studies on w.b. and isolated leukocyte fractions from identical specimens of individual horses suggest that monitoring of antiviral and distinct immunoregulatory capacities of rEqIFN-beta 1 can be performed on w.b. without loss of information and sensitivity as compared to isolated MNC.     

Genetic evidence for multi-event imports of avian influenza virus A (H5N1) into Bavaria, Germany.

The almost simultaneous initial detections of avian influenza A H5N1 viruses in central Europe in February 2006, at a time devoid of migratory bird activity, raised the question of the origin of these viruses. This report presents molecular data from Europe providing evidence for multiple and spatially overlapping H5N1 introductions into Bavaria, Germany.     

Vegetationskundliche Untersuchungen an Fichtenforsten im Mittleren Thüringer Wald

Zusammenfassung 1. Nach einer kurzen Einführung in das Untersuchungsgebiet Mittlerer Thüringer Wald und seine natürliche Vegetationsgliederung werden einige theoretische Fragen diskutiert: Forstgesellschaften können nur mit Hilfe von Trennarten gegeneinander abgegrenzt werden. Wegen des Fehlens von Charakterarten handelt es sich bei ihnen nicht um Assoziationen im Sinne der Schule Zürich-Montpellier. Darum lassen sie sich auch nicht in das Vegetationssystem einfügen, und es empfiehlt sich auch nicht, sie wissenschaftlich zu benennen.2. Die durch Tabellenvergleich herausgearbeiteten Trennarten der Fichtenforste des Untersuchungsgebietes werden zu 12 Ökologisch-soziologischen Gruppen zusammengefaßt. Sie erlauben die Bestimmung der Fichten-Forstgesellschaften und ihrer Untereinheiten sowie die Einschätzung der Standortsverhältnisse.3. Die Fichten-Forstgesellschaften sind im Thüringer Wald von den natürlichen Fichtenwäldern soziologisch und räumlich gut abzugrenzen. Ihre unmittelbare Ableitung von natürlichen Waldgesellschaften ist nur in seltenen Ausnahmefällen möglich. Die festgestellte Zweiteilung in bessere, krautreiche Sauerklee-Fichtenforste und arme Klauenmoos-Fichtenforste ist auch für andere Mittelgebirge charakteristisch.4. Es werden 6 Fichten-Forstgesellschaften nebst Untereinheiten beschrieben und in Tabellen dargestellt. Zu den Standortsverhältnissen bestehen deutliche Beziehungen. Die Sauerklee-Fichtenforste sind auf bessere Ausgangsgesteine beschränkt, während die Klauenmoos-Fichtenforste in der Hauptsache arme Standorte besiedeln. Von wesentlicher Bedeutung ist der Wasserhaushalt; einige Einheiten sind streng expositionsgebunden.5. Eine sekundäre Sukzession führt im Zuge der Bestandesentwicklung zu einer allmählichen Vervollständigung der Artengarnitur. In Hochlagen und an steilen Süd- bis Westhängen entwickeln sich im Altholz vielfach Drahtschmielen-Stadien, die je nach ihrer Herkunft unterschiedlich zu beurteilen sind. Nach Bestandeskalkung setzt eine rückläufige Entwicklung in Richtung auf die natürliche Ausgangsgesellschaft ein, indem ± nitrophile Fagetalia-und Querco-Fagetea-Arten erscheinen.6. Eine relativ geringe Abwandlung durch den Fichten-Reinanbau erfährt die Waldbodenflora an guten Hangstandorten reicher Laubwälder, an bodenwasserbeeinflußten Standorten oder bei azidophilen Ausgangsgesellschaften mit einem höheren ursprünglichen Nadelholzanteil. Eine Abhängigkeit der Fichten-Forstgesellschaften von der Dauer reiner Fichtenbestockung konnte nicht nachgewiesen werden.7. Orientierende ertragskundliche Untersuchungen ergaben deutliche Beziehungen zwischen Fichten-Forstgesellschaft und Höhenzuwachs. Es liegen der Farn-Sauerklee-Fichtenforst bei Ertragsklasse I, typische Sauerklee-Fichtenforste bei I/II, Klauenmoos-Fichtenforste um III, ihre Weißmoos-Varianten zwischen IV und V.

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Summary Spruce monocultures were studied plant sociologically in the Thuringian mountain forest region outside the area of natural spruce forests. Different spruce forest communities can be distinguished by selected groups of plant species, which are also rated for their ecological significantion. These communities cannot be regarded as associations as there are no characterising species in it. Therefore, they do not fit with the existing vegetation system.We find there stands withOxalis acetosella and some other kinds of plants of rank soil and others of poor acid soil with mosses as dominating plants. Water-balance is also of importance and for some communities the exposition or the height. It could be shown that there are clear relations between the abovementioned communities and the growth-rate of the spruce in them.

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Erfahrungen bei der Gas-Chromatographischen und Spektrosko Pischen Untersuchung von Ätherischen Ölen

Zusammenfassung Zu Beginn der Ausführungen werden die Erfahrungen charakterisiert, die bei der gaschromatographischen und spektroskopischen Bearbeitung von ätherischen Ölen in einem Untersuchungslabor der Geruchs- und Geschmacksstoff-Industrie gesammelt wurden. Anhand der Untersuchung mehrerer Testgemische wird dann die Genauigkeit quantitativer gaschromatographischer Bestimmungen von ätherischen Ölen behandelt. Ferner werden an einigen Spektren-Abbildungen die qualitativen Möglichkeiten der Absorptionsspektroskopie im Hinblick auf einige ätherische Öle und ihre Inhaltsstoffe erörtert.

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Experiences during the gas-chromatographic and spectroscopic treatment of essential oils

At the beginning of his paper, the author characterises experiences gathered during the gas-chromatographic and spectroscopic treatment of essential oils in a research lab of the perfume and flavour industry. Guided by an analysis of several test mixtures he then deals with the precision of quantitative gaschromatographic determinations of essential oils. Further on, the qualitative possibilities of absorption spectroscopy regarding some essential oils and their ingredients are discussed by the help of some spectral diagrams.

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Résumé Le compte-rendu débute par la caractérisation des enseignements recueillis au cours des travaux expérimentaux menés par un laboratoire de recherche de l'industrie des matières odorantes et gustatives dans le domaine de l'étude par chromatographie en phase gazeuse et par spectrographie d'huiles essentielles. En s'appuyant sur l'étude plusieurs mélanges de référence, il sera ensuite traité de la précision des dosages quantitatifs par chromatographie gazeuse d'huiles essentielles. Sur la base de quelques tracés de spectres, la suite de l'exposé discute les possibilités d'investigation qualitative que présente le procédé d'analyse par spectroscopie d'absorption par rapport à certaines huiles essentielles et à leurs constituants.

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Vortrag, gehalten auf der gemeinsamen Tagung der Internationalen Vereinigung zur Erforschung der Qualität von Nahrungspflanzen (CIQ) und der Deutschen Gesellschaft für Qualitätsforschung (Pflanzliche Nahrungsmittel) (DGQ) in Mainz (25.–27. März 1969) am 25.3.1969.     

Buntlaubhölzer in kollinen Waldgesellschaften Mittelthüringens

Zusammenfassung 1. Im Trias-Hügelland Mittelthüringens werden die reichen Laubmischwälder im Hinblick auf die Beteiligung seltenerer Buntlaubhölzer (Acer, Ulmus, Fraxinus, Tilia, Sorbus) an der Holzartenkombination untersucht.2. Neben unterschiedlichen Standortsansprüchen spielt das Konkurrenzverhalten der Arten — vor allem die Überlegenheit vonFagus silvatica im mesophilen Bereich bei entsprechendem Klima — eine entscheidende Rolle. Dadurch zeigen Arten mit weiter ökologischer Amplitude vielfach zwei Verbreitungsschwerpunkte, nämlich im feuchten und im trockenen Bereich, wodurch zwei ökologische Optima vorgetäuscht werden.3. BeiFraxinus excelsior ist dieses Verhalten am deutlichsten; sie fehlt jedoch auch dem mesophilen Bereich nicht vollständig. Nach ihrem ökologischsoziologischen Verhalten kann angenommen werden, daß es sich an den beiden Extremen nicht um verschiedene Ökotypen handelt. Ähnlich liegen die Verhältnisse beiQuercus robur.4. Eine geringere ökologische Spanne nehmenCarpinus betulus, Acer campestre undTilia cordata ein. Auch sie werden jedoch aus dem mesophilen Buchenbereich weitgehend verdrängt.Tilia cordata tritt auf schweren mergeligtonigen Böden am stärksten in Erscheinung, meidet dagegen trockene Kalkstandorte weitgehend. Sie reagiert am Rande des Thüringer Beckens stärker auf edaphische als auf klimatische Differenzierungen.5.Ulmus scabra, Acer platanoides, A. pseudo-platanus undTilia platyphyllos sind Elemente frischer Hangstandorte.Sorbus torminalis ist ausgesprochen thermophil mit starker Verbreitung im xerothermen Bereich.6. Die wichtigsten Waldgesellschaften, in denen Buntlaubhölzer vorkommen, werden beschrieben: Bach- und Gründchenwälder mit dominierenderFraxinus excelsior, schluchtwaldartige Edellaubholzwälder mitAcer pseudo-platanus, A. platanoides, Ulmus scabra, Tilia platyphyllos undFraxinus excelsior (mit Tabelle), ein Stieleichen-Hainbuchenwald mitQuercus robur, Fraxinus excelsior undTilia cordata, verschiedene Buchenwälder mitAcer pseudo-platanus oderTilia platyphyllos jeweils zusammen mitFraxinus excelsior, thermophile Eichen-Hainbuchenwälder mitQuercus petraea, Sorbus torminalis undAcer campestre und Elsbeer-Eichenmischwälder mitQuercus robur, Sorbus torminalis, Fraxinus excelsior und als SeltenheitQuercus pubescens. Sie bilden gegenüber der extrazonalen Steppenvegetation an extremen Hangstandorten eine natürliche Waldgrenze.

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Summary The rich broad leaved forests of the Middle-Thuringian trias hilly country were studied with regard to the participation of rarer precious woods (Acer, Ulmus, Fraxinus, Tilia, Sorbus) in the combination of the woody species.Apart from the different ecology of locality the behaviour in competition — especially the superior ability ofFagus silvatica to meet competition under corresponding climate — plays a decisive part. For that reason species with a wide ecological amplitude often have two centres of distribution, one in humid and one in dry places. In this way two ecological optimum ranges are pretended. In the case ofFraxinus excelsior, which strongly emerges in humid to wet and in the driest ranges, the ecological behaviour allows the conclusion that there are no different ecotypes.The most important forest communities in which these associate tree species exist are described. Special attention is paid to ravine-forest like structures withAcer pseudo-platanus, A. platanoides, Fraxinus excelsior, Ulmus scabra andTilia platyphyllos.

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, , , (Acer, Ulmus, Fraxinus, Tilia, Sorbus), . , — Fagus silvatica . : ; .Fraxinus excelsior, , , e ; - . , . , Acer pseudoplatanus, Acer platanoides, Fraxinus excelsior, Ulmus scabra Tilia platyphyllos.

     

Relationships between acidity/alkalinity and pH and their importance to pesticide specifications

In current national and international specifications, acidity and alkalinity on the one hand and pH on the other, are being used as quality criteria for pesticides. These two criteria are by no means interchangeable and the choice must be made on a product-specific basis. The experimental results clearly show that acidity limits are suitable quality criteria for active ingredients that form acidic decomposition products, and for their emulsifiable concentrates. For powder formulations the nature of the fillers used may seriously influence acidity figures, so that their value may be questionable. It is suggested that acidity limits be deleted for neutral active ingredients which do not form acid decomposition products. A suitable quality criterion for aqueous salt solutions of, for example, phenoxyalkanoic acids, is pH but it may also be used where active ingredients are known to decompose in certain pH ranges.     

Substituted alpha-(phenylhydrazono)phenylacetonitrile derivatives. Part 2: Synthesis and biological activity of pro-pesticides

Pro-pesticides of alpha-(2,6-dichloro-4-trifluoromethylphenylhydrazono)-4-nitrophenylacetonitrile have been prepared and tested against mite and insect pests. Variations in potency and spectrum were observed depending on the choice of cleavable pro-moiety. Cleavage of the pro-moiety was demonstrated in one case by measuring the rate of increase in the uncoupling activity using a mitochondrial preparation. Irradiation experiments have demonstrated a rapid isomerisation of the planar Z isomer to the E isomer, which is reversible.     

Synthesis of carbenes through substitution reactions at a carbene center

An (amino)(phosphino) carbene can be transformed into (amino)(phosphonio) carbenes, which undergo nucleophilic intermolecular as well as intramolecular substitution reactions at the carbene center. A variety of carbenes can be synthesized starting from a single carbene precursor. The resulting gamut of electronic and steric effects possible should open the way not only to a detailed study of the mechanism, but also to the subsequent improvement of catalytic reactions that involve carbene-transition metal complexes.     

The optical resonances in carbon nanotubes arise from excitons

Optical transitions in carbon nanotubes are of central importance for nanotube characterization. They also provide insight into the nature of excited states in these one-dimensional systems. Recent work suggests that light absorption produces strongly correlated electron-hole states in the form of excitons. However, it has been difficult to rule out a simpler model in which resonances arise from the van Hove singularities associated with the one-dimensional band [corrected] structure of the nanotubes. Here, two-photon excitation spectroscopy bolsters the exciton picture. We found binding energies of approximately 400 millielectron volts for semiconducting single-walled nanotubes with 0.8-nanometer diameters. The results demonstrate the dominant role of many-body interactions in the excited-state properties of one-dimensional systems.