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Themen-Vorschlagliste Bachelor and Master-Arbeiten (pdf)
Themen-Vorschlagliste.pdf (290.4 KB)  vom 26.10.2022

Themen-Vorschlagliste Bachelor and Master-Arbeiten:

Biogeographie

1. Arealanalysen an seltenen und gefährdeten Pflanzenarten der Roten Liste (Erik Welk)

Aus der Gruppe der Farn- und Blütenpflanzen gelten in der  Bundesrepublik Deutschland mehr als 1000 Arten als selten und/oder  gefährdet bzw. bestandsbedroht. Ziel der Bachelorarbeit ist es, für  ausgewählte Arten Arealmodelle auf Basis von Umweltdaten zu erarbeiten.  Damit können realistische und artspezifisch konkrete Voraussagen für  potentielles Vorkommen/Verschwinden vor dem Hintergrund von  Klimawandel-Szenarien erarbeitet werden (geeignet auch für das  Wintersemester).

2. Nischenevolution ausgewählter Pflanzengattungen (Erik Welk)

Für immer mehr Gattungen von Farn- und Blütenpflanzen sind  molekulargenetisch basierte Hypothesen zur Verwandtschaftsstruktur  verfügbar. Wenn solche ‚Phylogenien‘ mit genau erfassten  Verbreitungsdaten der beteiligten Arten kombiniert werden, kann versucht  werden, die ökologisch-geographische Differenzierung zu rekonstruieren  und so Einblicke in Evolutions- und Artbildungsprozesse zu gewinnen  (auch geeignet für das Wintersemester).

3. Klassifikation der globalen Vegetationsdatenbank sPlot (Helge Bruelheide)

Mit Hilfe der funktionellen Merkmale aller Pflanzenarten in sPlot  (Lebensform/Wuchsform, Höhe) sowie aus Literaturangaben soll mit Hilfe  des Expertensystems ESy eine globale Klassifikation in Formationen  erfolgen. Mittels statistischer Modellierung soll dann die  Klassifikation auf die gesamte Datenbank mit 2 Mio. Aufnahmen übertragen  werden.

Biodiversitäts-Experimente

4. Einfluss der Mahdhäufigkeit auf die Artenzusammensetzung die funktionellen Merkmale einer Glatthaferwiese (Mahdversuch, Helge Bruelheide)

Ende der 1990er Jahre wurde im Neuen Botanischen Garten der  Universität Göttingen ein Mahdexperiment mit vier verschiedenen  Mahdregimen angelegt, um zu analysieren, wie sich die taxonomische und  funktionelle Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaft ändert. Das  Experiment lief über mehrere Jahre. Dabei wurden sowohl  Artenzusammenssetzung als auch die jährlichen Biomassen bestimmt. Das  Ziel der Arbeit ist, einen Zusammenhang zwischen den Mahdregimen mit den  funktionellen Merkmalen der Arten herzustellen.

5. Einfluss von Baumartenreichtum, Mykorrhizatypen und Beprobungshöhe auf Blattmerkmale im MyDiv Experiment (Peter Dietrich)

Das MyDiv Experiment, auf dem Gelände der UFZ-Versuchsstation Bad  Lauchstädt, hat das Ziel zu untersuchen, welchen Einfluss Baumarten- und  Mykorrhizatyp-Vielfalt auf das „Funktionieren“ (ecosystem functioing)  des Waldes hat. Vorherige Studien haben gezeigt, dass artenreiche  Wälder mehr Biomasse produzieren als artenarme Gemeinschaften (d.h.,  besser „funktionieren“), und dass dies, unter anderem, durch eine  Veränderung der Blattmerkmale mit steigender Diversität zu erklären ist.  Ziel dieser Arbeit soll sein, zu testen, ob sich Blattmerkmale (z.B.  spezifische Blattfläche, Stickstoffgehalt, Stomata-Anzahl) mit  steigender Diversität auch im MyDiv verändern. Dafür werden wir im  Juni/Juli 2023 Blattproben aus verschiedenen Baum-Höhen entnehmen. Ein  zweites Ziel soll sein, zu testen, ob sich potentielle  Diversitätseffekte unterscheiden, wenn wir Blattproben aus dem unteren  Bereich des Baumes nehmen, oder von ganz oben.

6. Einfluss von Pflanzenartenreichtum und Langzeit-Düngung auf die Mykorrhiza-Kolonisationsrate im DivResource Experiment (Peter Dietrich)

Das DivResource Experiment, auf dem Gelände der  UFZ-Versuchsstation Bad Lauchstädt, ist ein 10 Jahre altes  Biodiversitätsexperiment (1, 2 oder 4 Grass/Kraut-Arten) mit  zusätzlichem Düngungs-Treatment (entweder NPK-Düngung oder keine  Düngung). Vorherige Studien konnten zeigen, dass Pflanzenartenverlust  und Düngung jeweils einen negativen Effekt auf „gute“ Bodenorganismen,  wie Mykorrhiza-Pilze, haben können, allerdings fehlt es an  Untersuchungen, die testen, welchen Einfluss beide Faktoren gemeinsam  haben. Daher soll das Ziel dieser Arbeit sein, zu testen, wie sich die  Mykorrhizapilz-Kolonisation der Pflanzenwurzeln mit sinkender  Pflanzen-Diversität und unter Einfluss von Düngung verändert. Dafür  sollen im Juli/August 2023 Wurzelproben entnommen werden (möglich wäre  eventuell auch Mai/Juni). Im Labor sollen die Mykorrhizapilze dann  angefärbt, und schließlich unter dem Mikroskop bestimmt/gezählt werden.

>>>for more information about project ideas that could be conducted in the DivResource and MyDiv experiments and other experiments at the UFZ experimental station Bad Lauchstädt, click here-> hier drauf klicken

Mikroskopisch-anatomische Untersuchungen

7. Anomales Dickenwachstum ausgewählter Chenopodiaceae in Abhängigkeit von Temperatur und Feuchte (Heike Heklau)

Die Chenopodiaceae (Gänsefußgewächse, z.B. Melde, Rübe, Spinat)  wachsen wie andere Arten aus der Ordnung Caryophyllales (Nelkenartige)  nach einem anomalen Mechanismus sekundär in die Dicke. An einjährigen  Arten von Atriplex (Melde), Polycnemum (Knorpelkraut) und Bassia (Radmelde)  soll der Einfluss von Temperatur und Feuchte auf dieses anomale  sekundäre Dickenwachstum in einem Gewächshausversuch untersucht werden.

8. Bestimmung von Merkmalen von Moosen mittels Bildanalysemethoden von mikroskopischen Bildern (Kristian Peters, Helge Bruelheide)

Phänotypische Merkmale (Traits) wie z.B. spezifische Blattfläche oder  Höhe von Pflanzen sind wichtig, um funktionelle Zusammenhänge zwischen  den Arten und ihrer Ökologie herzustellen. Während viele solcher  Merkmale für Blütenpflanzen bereits bestimmt wurden und in Datenbanken  wie der globalen Plant Trait Database (TRY) für viele Blütenpflanzen  verfügbar sind, sind solche Merkmale für Moose bislang kaum beschrieben.  Ziel dieser Bsc-Arbeit soll es sein, bioinformatische  Bildanalysemethoden auf einem mikroskopischen Datensatz der  Moos-Pflanzenfamilie Scapaniaceae anzuwenden, um Merkmale wie  Blattfläche, Stammdurchmesser, Pflanzenlänge, etc. zu bestimmen. Die  extrahierten Merkmalswerte lassen sich in Datenbanken einpflegen und  können als Grundlage von anderen Wissenschaftlern fortan für  Berechnungen genutzt werden.

Invasionsbiologie

9. Die Bedeutung der Klimaentwicklung des letzten Jahrhunderts für  die Ausbreitung neophytischer Pflanzenarten in Zentraleuropa (Erik Welk, Helge Bruelheide)

Die Daten der floristischen Kartierung in Deutschland ermöglichen  es, die zeitlich zunehmende Ausbreitung einiger neophytischer Arten  recht gut zu erfassen. Oft breiten sich Arten erst mehrere Jahrzehnte  nach ihrer „Ankunft“ flächenhaft aus. Die Frage ist ob sich die Arten in  dieser Zeit an die neue Umwelt anpassen mussten oder ob der bisherige  Klimawandel die Verzögerung erklären kann. Ziel der Bachelorarbeit ist  es, die Verbreitungsgebiete von ausgewählten Arten und Klimadatenreihen  zusammenzustellen und zu analysieren, um der Beantwortung der Frage  näher zu kommen (auch geeignet für das Wintersemester).

10. Überprüfung der Vorhersagbarkeit von invasiven Ausbreitungsmustern (Erik Welk)

In den frühen 2000er Jahren wurden Ausbreitungsprognosen für die in Nordamerika invasiv auftretenden Arten Knoblauchs-Rauke (Alliaria petiolata) und Blutweiderich (Lythrum salicaria)  erarbeitet und publiziert. Die bis heute tatsächlich erfolgte  Ausbreitung soll mit den damaligen Prognosen verglichen werden, um die  Prognosemethoden verbessern zu können (auch geeignet für das  Wintersemester).

Mykorrhiza

11. Pilzarten der europäischen FunDiv-Europe Flächen (François Buscot, Helge Bruelheide, Bogdan Jaroszewicz, Katarzyna Stojek)

Ziel der Arbeit ist es, einen Zusammenhang zwischen den  beobachteten Fruchtköpern und den Pilzhyphen im Boden herzustellen. Dazu  wurden im Sommer 2021 aus ca. 150 Flächen der europäischen  FunDiv-Europe Flächen (Bialowieza, Hainich, Frankreich, Belgien)  Bodenproben genommen. Diese sollen mittels Illumina-Barcoding auf ihre  Pilz-Zusammensetzung untersucht werden. Die Arbeiten finden in  Kooperation mit dem Department Bodenökologie am UFZ statt (François  Buscot).

12. Vergleich der Mykorrhizierung grasartiger und krautiger Pflanzen  im Gran Sasso Nationalpark (Michael Koehler, Heike Heklau, Helge  Bruelheide)

Die visuell feststellbare Mykorrhizierungsrate sowie  Metabarcoding-Ergebnisse der Mykorrhiza-Pilze von Wurzelproben  verschiedener Pflanzenarten sollen miteinander verglichen werden. Ziel  der Arbeit ist die Betrachtung artspezifischer Unterschiede in Relation  zu Bodenbeschaffenheit, Geographie, und Artzusammensetzung der  Untersuchungsflächen.

13. Saisonalität der Mykorrhiza auf nährstoffarmen Sanderflächen im Müritz-Nationalpark (Heike Heklau, Helge Bruelheide)

Die VA-Mykorrhiza von Prunus serotina oder/ und Deschampsia cespitosa soll  an verschiedenen Standorten im Müritz-Nationalpark im Verlauf eines  Jahres untersucht werden, um zu klären, ob sich das saisonale Makroklima  (vor allem Temperaturunterschiede im Jahresverlauf) und damit bedingte  Veränderungen in der Phänologie der Untersuchungsarten auf die  Mykorrhiza auswirken.

BEF-China und TreeDì

14. Meta-Genomics von Blatt-Pilzen subtropischer Baumarten (Michael Köhler, Tesfaye Wubet, Helge Bruelheide)

Die in dem TreeDì-Gewächshaus-Experiment untersuchten Baumarten  sollen mittels Illumina Barcoding auf endophytische Blattpilze  untersucht werden. Dabei soll die Frage beantwortet werden, ob es einen  Spill-over-Effekt von einer auf eine andere Baumart gibt, wenn zwei  verschiedene Baumart eng zusammen in einer Röhre kultiviert werden. Die  Proben wurden schon genommen, so dass die molekulargenetische Analyse  umgehend erfolgen kann.

15. Diversität endophytischer Bakterien in Blättern einheimischer Baumarten (Michael Koehler, Tesfaye Wubet, Helge Bruelheide)

Mittels Illumina-Barcoding soll die Diversität von Bakterien in  Blättern einheimischer Baumarten aus dem MyDiv-Experiment untersucht  werden. Das Ziel der Arbeit ist festzustellen, wie endophytische  Bakterien miteinander interagieren und welchen Effekt lokale  Baumdiversität dabei spielt. Außerdem besteht die Möglichkeit  Interaktionen von endophytischen Bakterien und Pilzen zu untersuchen.  Die Proben wurden im Herbst 2021 genommen, so dass die Analysen umgehend  erfolgen können.

16. Interaktionen endophytischer und pathogener Blattpilze mit Herbivorie im MyDiv Experiment (Michael Koehler, Tesfaye Wubet, Helge Bruelheide)

Im MyDiv-Experiment wurde mittels Illumina-Barcoding die Diversität  von Blattpilzen untersucht. Nun soll mittels visueller Identifizierung  die Befallsrate einzelner Pathogene sowie der prozentuale  Herbivorieschaden festgestellt werden. Das Ziel ist die Interaktionen  von Blattpilzen untereinander zu untersuchen und festzustellen ob  Herbivorie einen Effekt auf die Pilzdiversität und ihre Zusammensetzung  hat. Die Proben wurden im Herbst 2021 genommen, so dass die Analysen  umgehend erfolgen können.

Biodiversitätstrends in Deutschland

17. Zeitliche Trends der Grünland- und Waldvegetation (Ute Jandt, Helge Bruelheide)

Die im Rahmen des sMon-Projekts am iDiv zusammengetragenen  Wiederholungsaufnahmen von ca. 7800 Flächen, die den Zeitraum von 1928  bis 2020 abdecken, sollen in Hinblick auf die verschiedenen  Vegetationstypen analysiert werden. Methodisch sollen Occupancy-Modelle  mit Frequenz- und Abundanz-Analysen sowie mit multivariaten Methoden  verglichen werden und eine ökologische Charakterisierung der Gewinner  und Verlierer vorgenommen werden.

18. Wiederholungsaufnahmen des Brocken-Osthangs (Nationalpark Harz) (Helge Bruelheide)

Im Rahmen eines Resurvey-Projekts sollen die 90 Vegetationsaufnahmen  von Sabine Kathke wiederholt werden, die sie 2007 auf Dauerflächen in  der Naturdynamikzone des Nationalparks im Rahmen ihrer Doktorarbeit  aufgenommen und angelegt hat. Mittlerweile ist dieser Fichten-Urwald  durch Borkenkäfer-Schäden zusammengebrochen, so dass mit der Arbeit  gleichzeitig die einsetzende Sekundärsukzession dokumentiert werden  kann. Diese Arbeit ist mit längerer Feldarbeit verbunden und erfordert  eine solide Artenkenntnis.

19. Biodiversitätstrends und ihre direkten Treiber (Maria Sporbert, Helge Bruelheide)

Im Rahmen des Projekts „Faktencheck Artenvielfalt“ werden Artikel  analysiert, die über Veränderungen (Trends) in der Arthäufigkeit und  Zusammensetzung berichten. Methodisch soll eine Meta-Analyse über die  gesammelten Informationen durchgeführt werden und die zugrunde liegenden  Treiber identifiziert werden. Diese Arbeit umfasst eine intensive  Literaturrecherche.

20. Auswertung von Biotopkartierungsdaten zur Erstellung von Pflanzenartentrends (Helge Bruelheide, Lina Lüttgert, Reinhard Klenke, Florian Jansen).

Die Daten von wiederholten Biotopkartierungen eines Bundeslandes  sollen ausgewertet wurden um zeitliche Trends der dort vorkommenden  Pflanzenarten zu erstellen. Innerhalb der Arbeit steht vor allem die  Datenaufbereitung im Vordergrund, im Weiteren können dann verschiedene  Analysemethoden verwendet werden um Artentrends zu erstellen und  Gewinner und Verlierer z.B. anhand ihrer funktionellen Merkmale zu  charakterisieren. Die Arbeiten finden im Rahmen des aktuellen  iDiv-Projektes sMon statt (https://www.idiv.de/de/smon.html   ).

21. Analyse von zeitlichen Trends der Artenzusammensetzung und  Bestandsentwicklung ausgewählter Arten in den Fisch-Zönosen von  Fließgewässern in Mecklenburg-Vorpommern (Reinhard Klenke).

Es soll der Einfluss bestimmter Gewässerparameter und anthropogener  Treiber (z.B. Sauerstoffgehalt, Stickstoff, Gewässerabschnitt etc.)  sowie die Interaktion der verschiedenen Arten auf die zeitlichen Trends  in der Entwicklung der Fischgemeinschaften untersucht werden. Einbindung  in die Erhebung von Daten im Feld zur Verbesserung der Kenntnis von  Arten und Methoden ist in begrenztem Maß möglich. Die Untersuchungen  sind Teil von sMon (https://www.idiv.de/de/smon.html   ).

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