Auswirkungen der Landnutzung auf die Stöchiometrie von Pflanzen und Herbivoren: Mikro- und Makronährstoffe

• Antragsteller: Professor Dr. Nico Blüthgen; Professor Dr. Till Kleinebecker; Privatdozent Dr. Karsten Mody
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 252359497

Die Landnutzungsintensität verändert die Konzentrationsverhältnisse von Elementen (Stöchiometrie) in Grünlandpflanzen, was im Projekt 'Biocomp' gezeigt werden konnte. Hiermit setzen wir das Monitoring der Qualität der Bestandesbiomasse fort und erweitern diese stöchiometrische Analyse auf die Interaktionen zwischen Pflanzen und Herbivoren. Dabei werden nicht nur die üblichen Makronährstoffe, sondern auch Mikronährstoffe und Spurenelemente in Pflanzen und Herbivoren analysiert.Die innerartliche Variabilität der Stöchiometrie von Pflanzen- und Herbivoren- Populationen entlang des Landnutzungsgradienten ermöglichen uns Erkenntnisse über Plastizität bzw. Homöostase (Regulation) der Arten. Diese Merkmale könnten zu unterschiedlichen Reaktionen verschiedener Arten auf die Landnutzung beitragen. Die Stöchiometrie der Bestandesbiomasse und einzelner Pflanzenarten wird mit der Pflanzendiversität und der Landnutzung, insbesondere Düngung und Bodeneigenschaften, korreliert. Hierbei erwarten wir eine stark element-spezifische Reaktion und stärkere stöchiometrische Diskrepanzen für Einzelarten im Vergleich zur Bestandesbiomasse. Zudem ist eine hohe Variabilität zwischen Arten zu erwarten, insbesondere im wenig produktiven artenreichen Grünland. In ähnlicher Weise wie bei den Pflanzen wird eine Reaktion zwischen der Stoichiometrie von Herbivoren und der entsprechenden Variabilität der Wirtspflanzen untersucht. Wir erwarten dass außer Sekundärmetaboliten auch die Nährstoffverhältnisse der Wirtspflanzen zur Performance und Wirtswahl der Herbivoren und zu ihrer Artzusammensetzung beitragen. Basierend auf Fütterungsexperimenten vergleichen wir den Konsum ausgewählter Herbivore (z.B. Heuschrecken und Raupen) und deren Performance in Bezug zu Pflanzennahrung, die entlang des Landnutzungsgradienten gesammelt wird. Wir erwarten, dass Arten, die vorzugsweise auf ungedüngtem Grünland auftreten, schlechter mit Pflanzen gedüngter Standorten zurechtkommen und umgekehrt, wozu ungünstige Nährstoffverhältnisse beitragen können. Zusätzlich werden wir die inter-annuelle Variabilität in der Zusammensetzung von Makronährstoffe in der Pflanzenbiomasse entlang der Gradienten in der Landnutzungsintensität, der Pflanzendiversität und -produktivität analysieren und durch diese stöchiometrischen Aspekte zum einem besseren Verständnis der Beziehung zwischen Biodiversität und Ökosystemstabilität beitragen.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1374: Biodiversitäts-Exploratorien