The increased improvement of weed control throughout the years has led to a decrease in the amount of weed in arable fields. Weeds can be a source of pollen and nectar. Pollinating insects are dependent on a variety of plants for nectar and pollen. This study evaluated the arable field weed flower preference among pollinating insects, through mostly observational studies in July 2020 in southern Sweden. Out of the 12 weed species that were observed, 5 got many visits from pollinated insects, while 4 got almost no visits. From these visits, I calculated which preferences each observed insect group had regarding weed species. I found that Syrphidae preferred Matricaria chamomilla, Apis mellifera preferred Centaurea cyanus and Lamium purpureum, Coleoptera preferred Cirsium arvense, other Diptera preferred Cirsium arvense, and Bombus preferred Galeopsis tetrahit. This indicates that if the weed species Matricaria chamomilla, Centaurea cyanus, Lamium purpureum, Cirsium arvense, and Galeopsis tetrahit are present in a conventional arable field pollinators are benefitted. The weed species Myosotis arvensis, Capsella bursa-pastoris, Thlaspi arvense, and Fumaria officinalis got almost no visits, which indicates that it is not as important to favour these weed species to benefit pollinating insects. Out of the surveyed weed species preferred by pollinators, the species Lamium purpureum and Galeopsis tetrahit had among the highest occurrences in arable fields, which means that these species have the possibility to benefit pollinators if weed control is occasionally abstained for a year.

Seit Beginn des Ackerbaus hat sich eine an die Kulturarten angepasste Ackerbegleitflora und -fauna entwickelt. Intensivierungsprozesse der landwirtschaftlichen Produktion führten in den letzten Jahrzehnten zu einer stetig voranschreitenden Umstrukturierung vieler Agrarlandschaften und einer Abnahme der Habitatdiversität. Diese Entwicklung war verbunden mit einem dramatischen Verlust der Artenvielfalt und einem drastischen Rückgang der Populationsgrößen von Segetalarten. Eine Reihe von Studien zeigt aber, dass eine artenreiche Segetalflora eine entscheidende Rolle bei der Erhaltung der Funktionsfähigkeit von Agrar-Ökosystemen spielt, z.B. durch Förderung höherer trophischer Ebenen oder durch die Bereitstellung von Ökosystemdienstleistungen. Die vorliegende Arbeit untersucht die Auswirkungen der ackerbaulichen Intensivierung auf die Segetalvegetation in Mitteldeutschland sowohl auf Landschafts- als auch auf Populationsebene. Die Ergebnisse dieser Untersuchungen wurden zur Evaluierung bestehender Projekte zur Förderung der Segetalflora genutzt und liefern eine Grundlage für zukünftige Schutzstrategien. Die Ergebnisse der Untersuchungen zeigen eine dramatische Verarmung der Segetalvegetation auf allen wichtigen Hierarchiestufen. Auf europäischer Ebene konnte für alle europäischen Länder nachgewiesen werden, dass ein höherer Weizenertrag auch mit einer erhöhten Zahl gefährdeter Segetalarten einhergeht. So hatte jede zusätzlich produzierte Tonne Weizen/ha eine Gefährdung von etwa zehn weiteren Segetalarten Ländern zur Folge. Dabei scheinen die an bestimmte Kulturarten angepassten Spezialisten am stärksten vom Aussterben bedroht zu sein. Die Untersuchungen belegen, dass der verstärkte Einsatz von Herbiziden in den EU-Mitgliedstaaten in Mittel-und Nord-Westeuropa zu einer Selektion ausgewählter Segetalarten geführt hat, die an die heutigen nivellierten Standortbedingungen angepasst ist. Auf Gesellschaftsniveau, zeigen unsere Untersuchungen deutlich, dass die Intensivierung der Nutzung von Agrar-Ökosystemen zu massiven Verschiebungen in der Zusammensetzung von Segetalgesellschaften geführt hat. In den 1950er/60er Jahren konnte die Mehrzahl der Vegetationsaufnahmen noch auf Assoziationsebene zugeordnet werden, während sich aktuelle Vegetationserhebungen oft nur noch auf der Ebene höherer Syntaxa wie Verband, Ordnung, Klasse oder als floristisch stark verarmte Fragment-Gesellschaften einstufen ließen. In diesem Zusammenhang kann in den letzten fünf Jahrzehnten auch eine Verringerung des regionalen Artenpools um 23 %, ein dramatischer Artenverlust auf Plot-Ebene (mittlerer Verlust von 17 Arten pro Aufnahme) sowie stark zurückgehende Populationsgrößen kennzeichnender Arten belegt werden. Die Ergebnisse verdeutlichen auch, dass die Intensität der Veränderungen in der Vegetationszusammensetzung zwischen den unterschiedlichen Böden variierte, wobei sandige Standorte weniger stark betroffen waren. Des Weiteren hat sich der mittlere Deckungsgrad der Segetalarten drastisch auf ein Zehntel des früheren Wertes reduziert, wohingegen der Deckungsgrad der Kulturpflanzen anstieg und die Kulturpflanzenvielfalt abnahm. Archäophyten, Neophyten und die meisten Grasartigen zeigten zum Teil starke Frequenzverluste ähnlich denen von einheimischen krautigen Pflanzen, aber nur geringe Veränderungen in ihrem Anteil an der Gesamtdeckung der Segetalarten. Der beobachtete Anstieg der „Ellenberg-Zeigerwerte“ für Stickstoff und Bodenreaktion deutet darauf hin, dass die höhere Düngergaben in Kombination mit der heute üblichen Anwendung von Herbiziden und den sehr dicht stehenden Kulturpflanzenbeständen als Hauptursachen für Veränderungen in der Segetalvegetation angesehen werden können. Der beobachtete Trend einer Vereinheitlichung der Gesellschaftstrukturen von Segetalarten, bei der Spezialisten und diagnostisch wichtige Arten zurückgehen und die Anzahl und Abundanz der Generalisten zunimmt, spiegelt die Vereinheitlichung von Anbausystemen und der Optimierung des Nährstoffangebotes in den letzten Jahrzehnten wider. Der beobachtete Rückgang der Populationsgröße, insbesondere bei selten gewordenen Arten mit geringer Populationsgröße (Adonis aestivalis L. und Consolida regalis S.F. Gray), wirkten sich auf die genetische Vielfalt dieser Populationen aus. Da die genetische Struktur zwischen den Arten und Populationen variiert, ist in diesem Zusammenhang auch die Komplexität der Landschaftsstruktur entscheidend. Anders als erwartet war die genetische Diversität innerhalb einzelner Populationen in weniger stark strukturierten Landschaften wesentlich höher als innerhalb von Populationen in strukturreichen Landschaften. Populationen aus strukturreichen Landschaften unterschieden sich genetisch zudem stärker voneinander als Populationen strukturärmerer Landschaften. Darüber hinaus wurde bei der fremdbefruchtenden C. regalis eine höhere Diversität innerhalb der Populationen festgestellt, während die selbstbefruchtende A. aestivalis eine geringere Diversität innerhalb der Populationen aufwies. Allerdings zeigten weder A. aestivalis noch C. regalis eine signifikante „Isolation-by-Distance“ unabhängig von der Landschaftsstruktur. Zusammenfassend zeigt die vorliegende Arbeit, dass auf allen Hierarchiestufen von der kontinentalen Ebene, über die Phytocoenosen bis hin zu Populationen einzelner Arten starke Veränderungen in den Segetalgesellschaften stattgefunden haben. Um das nationale Ziel der Erhöhung der Populationsgrößen der Mehrzahl der Arten in landwirtschaftlich genutzten Ökosystemen bis 2015 zu erreichen, sind neue, effektive und innovative Maßnahmen dringend erforderlich. Um den fortwährenden Biodiversitätsverlust in der Agrarlandschaft entgegenzuwirken ist vor allem eine entsprechende Ausgestaltung der Gemeinsamen Europäischen Agrarpolitik (GAP) für die Förderperiode 2014-2020 von zentraler Bedeutung.

New farming needs and innovations have, over time, led to changes in land use. Arable fields have been turned into pastures and semi-natural pastures into arable fields. Due to the ecological value of continually grazed semi-natural pastures in Sweden the aim of this study is to find out how former arable fields that are permanently grazed differ from semi-natural pastures. In this study I selected appropriate semi-natural pastures from a national monitoring program on seminatural- pastures and meadows. Plots continuously grazed were compared with grazed plots on former arable fields. Pair-wise differences in the Ellenberg indicator values Light (L), Soil moisture (F), soil pH (R) and soil nitrogen (N), vertical coverage of trees, bushes and vegetation, species richness and species composition were tested. Except for species composition there were only small differences between former arable fields that are permanently grazed and semi-natural pastures. That means former arable fields can with time and grazing gain many of the values continuously grazed semi-natural pastures have.

The water and heat exchange in thesoil-snow-vegetation-atmosphere system was studied in order toimprove the quantitative knowledge of land surface processes.In this study, numerical simulation models and availabledatasets representing arable land, sub-alpine snowpack, andboreal forest were evaluated at both diurnal and seasonaltimescales. Surface heat fluxes, snow depth, soil temperatures andmeteorological conditions were measured at an agriculturalfield in central Sweden during three winters and two summersfrom 1997 to 2000 within the WINTEX project. A one-dimensionalsimulation model (COUP) was used to simulate the water and heatbalance of the field. Comparison of simulated and measured heatfluxes in winter showed that parameter values governing theupper boundary condition were more important for explainingmeasured fluxes than the formulation of the internal mass andheat balance of the snow cover. The assumption of steady stateheat exchange between the surface and the reference height wasinadequate during stable atmospheric conditions. Independentestimates of the soil heat and water balance together with thecomparison of simulated and measured surface heat fluxes showedthat the eddy-correlation estimates of latent heat fluxes fromthe arable field were on average 40 % too low. The ability of a multi-layered snowpack model (SNTHERM) tosimulate the layered nature of a sub-alpine snowpack wasevaluated based on a dataset from Switzerland. The modelsimulated the seasonal development of snow depth and densitywith high accuracy. However, the models ability to reproducethe strong observed snowpack layering was limited by theneglection of the effect of snow microstructure on snowsettling, and a poor representation of water redistributionwithin the snowpack. The representation of boreal forest in the land surfacescheme used within a weather forecast (ECMWF) model was testedwith a three-year dataset from the NOPEX forest site in centralSweden. The new formulation with separate energy balances forvegetation and the soil/snow beneath the tree cover improvedthe simulation of seasonal and diurnal variations in latent andsensible heat flux. Further improvements of simulated latentheat fluxes were obtained when seasonal variation in vegetationproperties was introduced. Application of the COUP model withthe same dataset showed that simulation of evaporation fromintercepted snow contributed to a better agreement with themeasured sensible heat flux above forests, but also indicatedthat the measurements might have underestimated latent heatflux. The winter sensible heat flux above the forest wasfurther improved if an upper limit of the aerodynamicresistance of 500 s m-1 was applied for stable conditions. A comparison of the water and heat balance of arable landand forest confirmed the general knowledge of the differencesbetween these two surface types. The forest contributed withconsiderably more sensible heat flux to the atmosphere than thearable land in spring and summer due to the lower albedo andrelatively less latent heat flux. Latent heat flux from theforest was higher in winter due to the evaporation ofintercepted snow and rain. The net radiation absorbed by theforest was 60 % higher than that absorbed by the arable land,due to the lower surface albedo in winter. Key words:soil; snow; land surface heat exchange;forest; arable land; eddy-correlation. / QC 20100614

Diss. Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2003.

The production of Jersey Royal potatoes is an important industry for the island of Jersey. The crop is grown annually, and sometimes biannually, so there is no opportunity to practise crop rotation in order to control potato cyst nematodes (PCN), Globodera pallida and G. rostochiensis. Control of these pests in Jersey has traditionally relied on the use of nematicides, but with increased public pressure to reduce the use of pesticides and the intention of the Government of Jersey to eventually ban them, there is a desire for an alternative methods of control to be developed. Three nematophagous fungi, Plectosphaerella cucumerina, Paecilomyces lilacinus and Verticillium chZamydosporium, were isolated from PCN cysts taken from potato fields in Jersey. The efficacy of these fungi for the control of PCN was studied to determine their suitability for use in an integrated pest management programme. The radial growth rates of the nematophagolls fungi were reduced when grown on media amended with the fungicides Gambit and Rizolex, commonly used for the control of Rhizoctonia solani, another major pathogen of potatoes. Radial growth of V. chlamydosporium was also inhibited by Monceren and the nematicide Vydate. Growth of R. solani was inhibited by P. lilacinus at 20°C and 10°C in vitro and by V. chlamydosporium at 20°C, but the strain of V. chlamydosporiurn used did not grow at 10°c. Plectosphaerella cucumerina was a poor saprophytic competitor when grown against R. solani, P. lilacinus and V. chlamydosporium, therefore it may not be a suitable soil applied agent as it is out grown by other fungi in the soil. Paecilomyces lilacinus in a pelleted support matrix made from an alginate, gave better control of R. solani than non-formulated P. lilacinus alone. Of the different formulations of nematophagous fungi tested in pots, P. lilacinus incorporated into alginate pellets reduced the numbers of peN by the most (79.5%) and when applied in a field trial, reduced PCN population increase by approximately 60%. Plectosphaerella cucumerina, when incorporated into alginate pellets, also reduced field population increase by approximately 60%. A combination of these two formulated fungi tested in a plunge trial gave a poorer level of control than the fungi added individually. The fungi remained viable in alginate pellets for at least 18 months. The population composition of PCN in Jersey was previously unknown. Using an ELISA technique, this study has shown both PCN species are present, but the proportions were not determined. To ascertain whether the early lifting of Jersey potatoes was selectively reducing levels of one of the species of PCN, DNA was extracted from nematodes stained in situ in the roots of potatoes. The results were inconclusive and further work is required.

Diss. (sammanfattning). Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2003. / Härtill 3 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniversitet, 2004. / Härtill 4 uppsatser.

Diss. (sammanfattning) Uppsala : Sveriges lantbruksuniv., 2007. / Härtill 4 uppsatser.

Spontaneous restoration of wetlands on arable field was observed in the part of South Bohemia. The main aim of the study was to describe colonization of the newly formed wetlands by plants in relation to character of the site and its surroundings (age and size of the wetland, distance to the field margin and to a nearest permanent wetland). Data were collected during six seasons (2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016) and analyzed using regression analyses, scatterplots and ordination analyses (DCA, CCA). There were found no significant effects of the distance to the permanent wetland and the distance to the edge of the field on species composition of the newly created wetlands. The effect of successional age of wetlands on their species composition was significant. Species with a higher colonization ability were relatively more frequent in those wetlands located in a longer distance form the edge of the field. Participation anemochorious and hydrochorious species increased during a succesional time on studied wetlands, the proportion zoochorious and hemerochorious species decreased. These conclusions, however, be taken with caution, because it captured with a relatively small margin successional age. In general, it was shown that spontaneous restoration of wetlands on arable land is possible and runs to (semi)natural wetland vegetation.