Tages- und jahreszeitliche Dynamik ökologischer Interaktionsnetzwerke und ihre funktionelle Bedeutung

• Antragsteller: Professor Dr. Jochen Fründ
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 322833943

Weil die meisten Arten mit vielen anderen Arten interagieren, verspricht man sich von der Netzwerkforschung ein vollständigeres Verständnis der Zusammenhänge in der Natur. Obwohl ökologische Netzwerke zeitlich stark variabel sind, nimmt ein Großteil der aktuellen Netzwerkforschung statische Struktur von Netzwerken an. Außerdem ist der Beitrag von Stichprobeneffekten auf die beobachtete Variabilität unzureichend verstanden. Aus diesen Gründen sind die Mechanismen zeitlicher Netzwerkdynamik und deren funktionelle Bedeutung für die interagierenden Populationen sowie für Biodiversität und Stabilität weitgehend ungeklärt.In diesem Projekt, werde ich diese Herausforderungen durch eine Kombination von empirischen und theoretischen Ansätzen angehen. Die verschiedenen Ansätze werden aus dem Konzept heraus entwickelt, dass zeitliche Variabilität quantitativer Netzwerke sich ergibt aus verschiedenen Reaktionen von Konsumenten auf Ressourcenverfügbarkeit. Eine Integration zwischen theoretischen Modellen und empirischen Daten wird erleichtert durch die explizite Betrachtung der zeitlichen Skala und durch die Simulation von Stichprobeneffekten beim Vergleich von Mustern. Mein Ziel ist die Entwicklung einheitlicher Konzepte, Modelle und Methoden, mit denen Dynamik und funktionelle Bedeutung von zeitlicher Netzwerkstruktur auf verschiedenen Zeitskalen (tageszeitlich, jahreszeitlich und über Jahre hinweg) verstanden werden kann.Diese Methoden werde ich auf bestehende Pflanze-Bestäuber-Daten anwenden, um die tages- und jahreszeitliche Dynamik zu beschreiben und zu testen, wie weit Netzwerkvariabilität durch die Reaktion von Konsumenten auf Ressourcenhäufigkeit erklärt werden kann. Ich werde indirekte Interaktionen zwischen Arten, die zu verschiedenen Zeiten auftreten, mathematisch modellieren und die kurz- und langfristigen Effekte theoretisch beschreiben, sowohl für mutualistische als auch antagonistische Netzwerke. Darauf basierend werde ich ein spezifisches Modell für die tageszeitliche Dynamik von Bestäuber-vermittelten Interaktionen zwischen Pflanzen entwickeln. Dabei werde ich den Einfluss dieser Dynamik auf die Koexistenz von Pflanzenarten ermitteln. Dieses Modell werde ich anhand der genauen Beschreibung eines empirischen Pflanze-Bestäuber-Netzwerks validieren.Dieses Projekt wird die Entwicklung der zeitliche Dimension der Ökologie vorantreiben und dazu beitragen, bessere quantitative Vorhersagen aus der Netzwerkökologie zu ziehen, die nötig sind um sie für Entscheidungsfindung im Sinne eines nachhaltigen Managements der Natur und ihrer Funktionen zu nutzen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen