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FOR 1451:  Exploring mechanisms underlying the relationship between biodiversity and ecosystem functioning

Fachliche Zuordnung Biologie
Agrar-, Forstwissenschaften und Tiermedizin
Förderung Förderung von 2010 bis 2020
Projektkennung Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 163658437
 
Basierend auf den Ergebnissen eines Biodiversität-Langzeitexperiments in Jena sollen die Mechanismen untersucht werden, die dem Einfluss von Pflanzendiversität auf Ökosystemprozesse zugrunde liegen. Sechzig häufige Pflanzenarten mitteleuropäischer Glatthafer-Wiesen wurden ausgesucht, um im Hauptexperiment Artengemeinschaften bestehend aus 1, 2, 4, 8, 16 und 60 Pflanzenarten herzustellen. Aus Messungen in diesem Experiment resultierten Zeitreihen für eine Reihe von wichtigen Ökosystemprozessen wie etwa der Produktivität, der Kohlenstoff- und Stickstoffspeicherung, der Schädigung von Pflanzen durch Fraßfeinde, der Bestäubung sowie dem Stoffabbau.
Für die Pflanzenarten wurden eine große Anzahl demografischer, morphologischer und physiologischer Parameter aufgenommen und ein phylogenetischer Stammbaum erstellt. Basierend auf diesen Resultaten werden sechs Ansätze für weitere mechanistische Untersuchungen vorgeschlagen: (1) ein neues Experiment mit einer Auswahl der Pflanzen, in dem die untersuchten Merkmale als Basis für das Design spezifischer Pflanzengemeinschaften genutzt werden, um Artenkomplementarität vorherzusagen, (2) die Fortführung wichtiger Langzeitdatensätze aus dem Hauptexperiment, um die Langzeitdynamik und Stabilität der Ökosystemvariablen zu untersuchen, (3) Isotopen-Studien in den etablierten Pflanzengemeinschaften, um die Nischenkomplementarität von Pflanzen im Hinblick auf Wasser- und Nährstoffaufnahme zu untersuchen, (4) ein "Ökotron“-(Ecotron)-Experiment, in dem Bodenmonolithe aus dem Jena-Experiment in das neue Ecotron des CNRS in Montpellier, Frankreich eingebracht werden, um Prozessstudien durchzuführen, (5) ein Invasionsexperiment in den etablierten Pflanzengemeinschaften und (6) ein gemeinsames Gewächshausexperiment, um Pflanzenmerkmale und Interaktionskoeffizienten zu messen.
Enge Beziehungen zu den "Biodiversitäts-Exploratorien“ der DFG und dem französischen Grasland-Langzeitexperiment INRA Theix werden angestrebt, um zu untersuchen, welche Rolle die im Jena-Experiment gefundenen Mechanismen in bewirtschafteten Ökosystemen spielen.
Das geplante Langzeitexperiment hebt sich von bereits durchgeführten Experimenten mit ähnlicher Fragestellung ab durch (1) die detaillierten mechanistischen Untersuchungen zur Wechselwirkung zwischen Arten, (2) die ausführliche Untersuchung von Kohlenstoffspeicherung und Nährstoffkreisläufen und (3) den Plattformcharakter des Experiments.
DFG-Verfahren Forschungsgruppen
Internationaler Bezug Frankreich, Kanada, Niederlande, Österreich, Schweiz, USA

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