Struktur von Konsumentengemeinschaften und Ökosystemfunktionen

• Antragsteller: Professor Dr. Ulrich Brose; Professor Dr. Nico Eisenhauer; Professor Dr. Christoph Scherber
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2019
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 163658437

Biodiversität beeinflusst ein breites Spektrum an Ökosystemfunktionen; die zugrundeliegenden Mechanismen sind jedoch weit weniger gut verstanden. Aktuelle Studien weisen darauf hin, dass eine multitrophische Perspektive notwendig ist, um Zusammenhänge zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen verstehen zu können. Biodiversitätsexperimente in Grasländern haben gezeigt, dass es starke Bottom-up-Effekte von Pflanzendiversität auf trophische und nicht-trophische Interaktionen gibt, die eine deutliche Veränderung in der Struktur von Konsumentengemeinschaften, Interaktionshäufigkeiten und der Topologie ökologischer Netzwerke bewirken. Die Auswirkungen veränderter Gemeinschafts- und Netzwerkstruktur für Ökosystemfunktionen ist weitgehend unerforscht. Pflanzen sind in ein komplexes Netzwerk multitrophischer Interaktionen eingebettet und diese Interaktionen stellen wahrscheinlich eine bedeutende Steuergröße für Ökosystemfunktionen dar. Eine multitrophische Perspektive könnte von besonderer Wichtigkeit sein, wenn man eine Vielzahl an Ökosystemfunktionen in Summe betrachtet. Dieses Teilprojekt wird existierende Daten aus dem Jena Experiment sowie aus verwandten Biodiversitätsexperimenten zusammenführen, um zu untersuchen, wie von Pflanzendiversität gesteuerte Veränderungen in Konsumentengemeinschaften Ökosystemmultifunktionalität beeinflussen. Dieses Teilprojekt besteht aus drei Arbeitspaketen. Im Arbeitspaket 1 werden wir die Struktur von Konsumentengemeinschaften mit Ökosystemfunktionen in Beziehung setzen; hierzu werden wir Strukturgleichungsmodelle verwenden und auf bisher gesammelte Daten zu oberirdischen und unterirdischen Organismen sowie zu Interaktionen zwischen Organismen zurückgreifen. Im Arbeitspaket 2 werden wir die Konsequenzen der Veränderung von Konsumentengemeinschaften auf Masse- und Energieflüsse entlang von Pflanzendiversitätsgradienten untersuchen. Diese Daten und Analysen werden es zum ersten Mal erlauben, umfassende Vergleiche zwischen den Untersuchungsflächen des Jena Experiments anzustellen. Weiterhin werden es uns diese Analysen erlauben, über verschiedene Biodiversitätsexperimente hinweg oberirdisch-unterirdische Masse- und Energieflüsse zu untersuchen und zu verallgemeinern. Im Arbeitspaket 3 werden wir die Einflüsse der Entwicklungsgeschichte der Bodenbedingungen und der Pflanzengemeinschaften (im DeLT-BEF Experiment im Main Experiment) und zeitliche Veränderungen in Konsumenten-gesteuerten Ökosystemfunktionen (im Main Experiment und im Trait-Based Experiment) untersuchen. Insgesamt wird dieses Teilprojekt Daten aus fast allen Teilprojekten integrieren und analysieren, was es uns erlauben wird, den Einfluss von Veränderungen multitrophischer Konsumentengemeinschaften und -netzwerke auf die Multifunktionalität von Ökosystemen zu untersuchen. Das Jena Experiment stellt eine einzigartige Plattform für Daten und wissenschaftliche Kooperationen dar, um diese Aufgabe im Rahmen eines Biodiversitätsexperiments anzugehen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 1451: Exploring mechanisms underlying the relationship between biodiversity and ecosystem functioning
• Internationaler Bezug: Niederlande, Österreich, USA
• Mitverantwortliche: Professorin Dr. Elizabeth Borer; Oksana Buzhdygan, Ph.D.; Professorin Dr. Gerlinde B. de Deyn; Dr. Anne Ebeling; Jessica Hines, Ph.D.; Professor Dr. Forest Isbell; Professorin Dr. Alexandra-Maria Klein; Professorin Dr. Jana Petermann; Professor Dr. Wim van der Putten; Dr. Michael Rzanny; Professor Dr. Stefan Scheu; Professor Dr. Teja Tscharntke; Dr. Winfried Voigt; Professor Dr. Wolfgang W. Weisser