Effekte von Störung, Ansaat und Landnutzungsintensität auf die Neuformierung von Pflanzengemeinschaften und Ökosystemfunktionen im Grünland (ESCAPE II)

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Dr. Ute Hamer; Professor Dr. Norbert Hölzel; Professor Dr. Till Kleinebecker
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2009 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 107355147

Das Project ESCAPE II beabsichtigt Beziehungen zwischen der Vegetationszusammensetzung und einer Vielzahl von Ökosystemfunktionen in Abhängigkeit von Landnutzungsintensität und Pflanzendiversität zu untersuchen. Ein besonderer Fokus wird auf die Resilienz dieser Funktionen und Beziehungen und auf Effekte experimentell erhöhter Pflanzendiversität gelegt. Hierfür soll das Monitoring des neu etablierten Ansaat- und Störungs-Experiments SADE mit ergänzenden Analysen auf Ebene der Experimentier-Plots sowie durch experimentelle Pflanzengemeinschaften (Mesokosmen) kombiniert werden. Während der letzten Projektphase gelang es uns in enger Kooperation mit dem Zentralprojekt Botanik dieses umfassende Experiment zu installieren, welches nun als einzigartige Plattform für die gemeinsame Erforschung der funktionalen Rolle von Pflanzendiversität Grünland zur Verfügung steht. Erste Ergebnisse weisen bereits auf deutlich erhöhte Artenvielfalt in eingesäten und gestörten Flächen hin.Des Weiteren zeigen unsere bisherigen Arbeiten starke Effekte der Pflanzendiversität auf verschiedene Ökosystemfunktionen; beispielsweise wiesen Abundanzen von 13C und 15N in der Pflanzenbiomasse auf verminderten Trockenstress und eine vollständigere Ausnutzung von N unter höherer Artenzahl hin. Zudem konnten wir belegen, dass auf gestörten Flächen des SADE Experiments mehr N in tiefere Bodenbereiche gelangt, besonders auf stark gedüngten Flächen. In einem Experiment mit Grassoden konnten wir erhöhte Verluste von N bei der Kombination von Düngung und Trockenheit feststellen, welche jedoch durch eine höhere Pflanzendiversität abgemildert wurden. In der neuen Projektphase planen wir das SADE Experiment, in dem die Erhöhung der Pflanzendiversität nun zunehmend wirksam wird, zu nutzen, um die funktionale Relevanz der Diversität für Grünlandökosysteme mechanistisch zu erforschen. Im Detail werden wir dabei die Vegetationsentwicklung nachverfolgen, den Samenanflug erfassen, 13C und 15N sowie die Menge und Qualität der Biomasse analysieren und Nährstoffrückhalt und Streuabbau quantifizieren. In einem ergänzenden Mesokosmen-Experiment werden wir speziell den Mechanismus der Nährstoff-Partitionierung in Beziehung zur Pflanzendiversität, zur Düngungsintensität sowie dem Klima (Trockenheit) untersuchen.Unsere zentralen Hypothesen sind, dass i) zahlreiche Ökosystemfunktionen und deren Resilienz positiv von der Pflanzendiversität beeinflusst werden; ii) dass Landnutzungsintensität starke direkte und indirekte Effekte auf diese Funktionen besitzt; und dass iii) die Neuformierung der Vegetation und die Erholung der genannten Funktionen nach einer Störung von der funktionalen Zusammensetzung des Samenanflug abhängen. Wie in dieser Phase werden wir die im Rahmen des SADE Experiments stattfindenden Arbeiten koordinieren und Zusammenarbeit und Syntheseaktivitäten vorantreiben.

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