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In the search for novel organic charge transfer salts with variable degrees of charge transfer we have studied the effects of two modifications of the recently synthesized donor–acceptor system [tetramethoxypyrene (TMP)]–[tetracyanoquinodimethane (TCNQ)]. One is of chemical nature by substituting the acceptor TCNQ molecules by F4TCNQ molecules. The second consists in simulating the application of uniaxial pressure along the stacking axis of the system. In order to test the chemical substitution, we have grown single crystals of the TMP–F4TCNQ complex and analyzed its electronic structure via electronic transport measurements, ab initio density functional theory (DFT) calculations and UV/VIS/IR absorption spectroscopy. This system shows an almost ideal geometrical overlap of nearly planar molecules stacked alternately (mixed stack) and this arrangement is echoed by a semiconductor-like transport behavior with an increased conductivity along the stacking direction. This is in contrast to TMP–TCNQ which shows a less pronounced anisotropy and a smaller conductivity response. Our band structure calculations confirm the one-dimensional behavior of TMP–F4TCNQ with pronounced dispersion only along the stacking axis. Infrared measurements illustrating the C[triple bond, length as m-dash]N vibration frequency shift in F4TCNQ suggest however no improvement in the degree of charge transfer in TMP–F4TCNQ with respect to TMP–TCNQ. In both complexes about 0.1e is transferred from TMP to the acceptor. Concerning the pressure effect, our DFT calculations on the designed TMP–TCNQ and TMP–F4TCNQ structures under different pressure conditions show that application of uniaxial pressure along the stacking axis of TMP–TCNQ may be the route to follow in order to obtain a much more pronounced charge transfer.
Im Jahr 1993 wurden auf ehemaligen Ackerflächen mit und ohne Bodenabtrag in der nördlichen Münchner Schotterebene durch die Übertragung von Mähgut aus dem Naturschutzgebiet „Garchinger Heide“ neue Kalkmagerrasen angelegt. Zwischen 2003 und 2005 wurde die Artenvielfalt der Gefäßpflanzen, Moose und Flechten auf den neu geschaffenen Flächen untersucht und mit Referenzflächen im Naturschutzgebiet verglichen, um den Einfluss von Renaturierungsmaßnahmen (z. B. Bodenabtrag) und unterschiedlichen Managementvarianten (z. B. Mahd, Beweidung) zu ermitteln. 12 Jahre nach Beginn der Renaturierungsmaßnahmen sind die Gesamt-, Moos- und Flechtenartenzahlen auf Bodenabtragsflächen höher als auf Flächen ohne Bodenabtrag, wo dagegen mehr Gefäßpflanzenarten Vorkommen. Die neu geschaffenen Abtragsflächen weisen höhere Moos- bzw. Flechtenartenzahlen auf als eine 60 Jahre alte Abtragsfläche („Rollfeld“) im Naturschutzgebiet, die aber bei kleinen Flächengrößen reicher an Phanerogamenarten ist.
Vergleicht man die Flächen ohne Bodenabtrag, so weisen die neuen Flächen höhere Gefäßpflanzen- und Gesamtartenzahlen auf, wogegen die ursprünglichen Flächen des Naturschutzgebietes reicher an Moosarten sind. Werden jedoch als Zielarten der Renaturierung die Gefäßpflanzenarten der Klasse Festuco-Brometea betrachtet, so sind die Naturschutzgebietsflächen mit bzw. ohne Bodenabtrag artenreicher als die korrespondierenden ehemaligen Ackerflächen. Dies gilt auch für die Arten des Abietinellion, des Tortelletum inclinatae sowie Toninion caeruleonigricantis, die als Zielarten der Kryptogamen im engeren Sinne definiert wurden. Beim Vergleich unterschiedlicher Pflegemaßnahmen auf Renaturierungsflächen ohne Bodenabtrag zeigen sich bei zweischüriger Mahd deutlich geringere Anzahlen an Gefäßpflanzen und Moosarten sowie an Festuco-Brometea-Arten als bei einschüriger Mahd oder Beweidung. Einschürige und beweidete Flächen unterscheiden sich in ihren Artenzahlen kaum; allerdings wurde auf einschürigen Flächen eine hohe Phytomasse pleurokarper Moose ermittelt, die auf schlechtere Bedingungen für schwachwüchsige Kryptogamen hindeutet. Insgesamt gesehen stellt der Oberbodenabtrag mit nachfolgendem Mähgutauftrag von den untersuchten Maßnahmen die am Besten geeignete Methode zur Anlage neuer Kalkmagerrasen dar. Bei Flächen ohne Oberbodenabtrag wirkt sich ein Pflege durch jährliche Mahd oder Beweidung günstiger auf die Etablierung von Zielarten aus als zweischürige Mahd. Die Ergebnisse zeigen, dass die in der vorliegenden Arbeit definierten Zielartengruppen der Festuco-Brometea für Gefäßpflanzen, der Moosarten des Abietinellion und des Tortelletum inclinatae sowie der Flechten des Toninion caeruleonigricantis besser dafür geeignet sind, den Erfolg von Renaturierungsmaßnahmen zu bewerten als reine Artenzahlen.
Cryptogams form a large part of dry grassland plant species richness. As a frequently used tool in grassland restoration, hay transfer is known to transfer cryptogam species. This might result in cryptogam stands differing from those achieved by natural succession. To assess hay transfer as a medium for cryptogam restoration, I analysed species composition of cryptogams in the hay of dry grasslands in Southern Germany, how fast they establish, and how fast they colonize adjacent plots. Cryptogam samples from hay showed species combinations similar to those of the mown sites and large shoot numbers to be present in the hay. Even low-growing and rare species were found in the hay. Hay receptor sites showed larger pleurocarpous moss and fruticose lichen patches than comparable sites without hay transfer, indicating earlier arrival of viable diaspores at the receptor sites. For acrocarpous mosses that colonize new sites by spores, no differences in turf size between succession and restoration plots were found. This shows that species transferred by hay have a distinct advantage over species that have to arrive at newly opened sites by natural means, i.e. many years later. The colonization from small restoration sites into adjacent areas without hay transfer proceeds with moderate speeds of about 1 to 2 m per year, probably with wind drift as the most important dispersal agent. Abundant cryptogam species including most pleurocarpous mosses and some Cladonia species rarely producing spores will be greatly enhanced by hay transfer. Nevertheless, the facilitation of pleurocarpous mosses may be detrimental to acrocarpous moss and epigaeic and saxicolous lichen species diversity, which should be considered in dry grassland restoration. I suggest a combination of different restoration measures in a mosaic pattern to create suitable conditions for a maximum of cryptogam species.
We give a report of the fourth annual symposium of the Dry Grassland Working Group, which was organized in conjunction with the second workshop ‘Floristics and geobotany - Contributions to applied questions’, from 6 to 8 Sept. 2007 in Freising-Weihenstephan. The symposium was entitled ‘Restoration and spontaneous establishment of dry and semi-dry grasslands at traditional and urban-industrial sites’. Additionally, the aims of the Dry Grassland Working Group are shortly outlined and the next symposia of both groups are announced.
We present the data of the 2nd research expedition of the European Dry Grassland Group (EDGG), which was conducted in 2010 in Central Podolia, Ukraine. The aim was to collect plot data to compare Ukrainian dry grasslands with those of other parts of Europe in terms of syntaxonomy and biodiversity. We sampled 21 nested-plot series (0.0001–100 m2) and 184 normal plots (10 m2) covering the full variety of dry grassland types occurring in the study region. For all plots, we recorded species composi-tion of terrestrial vascular plants, bryophytes and lichens, while for the 226 10-m2 plots we estimated and measured percentage cover of all species, structural, topographic, soil and landuse parameters. The 10-m² plots were used for phytosociological classification based on iteratively refined TWINSPAN classification as well as for DCA ordination. Differences between the derived vegetation types with respect to environmental conditions and species richness were assessed with ANOVAs. We assigned our plots to nine association-level units but refrained from placing them into formal associations with two exceptions. In the study area, dry grasslands of the Festuco-Brometea were far more common than those of the Koelerio-Corynephoretea. Among the Festuco-Brometea, xeric Festucetalia valesiacae grasslands were more frequent and represented by the Festucion valesiacae (2 associations, including the Allio taurici-Dichanthietum ischaemi ass. nova) and the Stipion lessingianae (1) compared to the Brachypodietalia pinnati with the Agrostio vinealis-Avenulion schellianae (3). The Koelerio-Corynephoretea were represented by three associations, each from a different order and alliance: basiphilous outcrops (Alysso alyssoidis-Sedetalia: Alysso alyssoidis-Sedion?), acidophilous outcrops (Sedo-Scleranthetalia: Veronico dillenii-Sedion albi?) and mesoxeric sandy grasslands (Trifolio arvensis-Festucetalia ovinae: Agrostion vinealis). We discuss the issue of the mesoxeric order Galietalia veri placed within the Molinio-Arrhenatheretea by Ukrainian authors and conclude that the content of that order would probably be better placed in the mesoxeric orders of the Koelerio-Corynephoretea and Festuco-Brometea. Other syntaxonomic questions could not be solved with our geographically limited dataset and await a supraregional analysis, e.g. whether the Ukrainian outcrop communities should be assigned to the same alliances as known from Central Europe or rather represent new vicariant units. The analysis of the biodiversity patterns showed that at a grain size of 10 m2, Podolian Koelerio-Corynephoretea communities were overall richer than Festuco-Brometea communities (46.4 vs. 40.6 species). This difference was due to the Koelerio-Corynephoretea containing twice as many bryophytes and nine times more lichens, while vascular plant species richness did not differ significantly between classes. The orders within the classes showed no real differences in species richness. The richness patterns observed in Podolia were almost the opposite of those usually found in dry grasslands, where Brachypodietalia pinnati are richer than Festucetalia valesiacae, and these richer than stands of the Koelerio-Corynpehoretea – and we do not have a good explanation for these idiosyncrasies. In conclusion, Podolian dry grasslands behave quite unexpectedly regarding biodiversity, and their syntaxonomy is still poorly understood. These knowledge gaps can only be addressed with supranational analyses based on comprehensive datasets.
Im Jahr 1993 wurde auf ehemaligen Ackerflächen in der Umgebung des Naturschutzgebiets „Garchinger Heide“ mit der Neuanlage von Kalkmagerrasen begonnen. In den Jahren 2001 bis 2004 wurde der Einfluss verschiedener Renaturierungsmaßnahmen (Bodenabtrag, Mähgutübertragung) auf die Vegetation untersucht und ein Vergleich mit Referenzflächen im Naturschutzgebiet durchgeführt. Trotz hoher P- und K-Gehalte der Böden ist der Phytomasseertrag auf Renaturierungsflächen ohne Bodenabtrag so niedrig, dass die Flächen als Magerrasen bezeichnet werden können. Sowohl die Gesamtartenzahl der Phanerogamen als auch die Anzahl der Magerrasenarten (überwiegend Festuco-Brometea-Arten) als Zielarten der Renaturierung sind auf Flächen mit Mähgut noch deutlich höher als auf Flächen ohne Mähgut, auf denen Molinio-Arrhenatheretea-Arten und Ruderalarten dominieren. Die γ-Diversität der Phanerogamen ist in den nie umgebrochenen Magerrasen der Garchinger Heide zwar niedriger, die Anzahl der Magerrasenarten aber höher als auf den Renaturierungsflächen ohne Bodenabtrag. Hinsichtlich der α-Diversität der Phanerogamen, die auf 0,01 m2 bis 100 m2 großen Aufnahmeflächen untersucht wurde, zeigen sich kaum signifikante Unterschiede zwischen ursprünglichen und neu angelegten Magerrasen. Die Anzahl der Magerrasenarten ist jedoch auf den meisten der untersuchten Maßstabsebenen auf den Renaturierungsflächen niedriger als im Naturschutzgebiet. Bei den Kryptogamen ist bei gleicher γ-Diversität sowohl die α-Diversität als auch die Anzahl der Magerrasenarten in den ursprünglichen Magerrasen höher als in den neu angelegten.
Die Ergebnisse zeigen, dass die Ermittlung von Artenzahlen ohne Angaben zur Artenzusammensetzung oder zur Anwesenheit von Zielarten nicht ausreicht, um den Erfolg von Naturschutz- und Renaturierungsmaßnahmen zu beurteilen. Die Magerrasenarten als Zielarten der Renaturierung sind dagegen gut als Indikatorartengruppe im Rahmen von Erfolgskontrollen geeignet.
We present experimental results and theoretical simulations of the adsorption behavior of the metal–organic precursor Co2(CO)8 on SiO2 surfaces after application of two different pretreatment steps, namely by air plasma cleaning or a focused electron beam pre-irradiation. We observe a spontaneous dissociation of the precursor molecules as well as autodeposition of cobalt on the pretreated SiO2 surfaces. We also find that the differences in metal content and relative stability of these deposits depend on the pretreatment conditions of the substrate. Transport measurements of these deposits are also presented. We are led to assume that the degree of passivation of the SiO2 surface by hydroxyl groups is an important controlling factor in the dissociation process. Our calculations of various slab settings, using dispersion-corrected density functional theory, support this assumption. We observe physisorption of the precursor molecule on a fully hydroxylated SiO2 surface (untreated surface) and chemisorption on a partially hydroxylated SiO2 surface (pretreated surface) with a spontaneous dissociation of the precursor molecule. In view of these calculations, we discuss the origin of this dissociation and the subsequent autocatalysis.