Der Einfluss von invasiven Regenwürmern auf Pflanzeneigenschaften und die funktionelle Diversität von Pflanzengemeinschaften

• Antragsteller: Professor Dr. Nico Eisenhauer
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 421786068

Biologische Invasionen natürlicher Gemeinschaften stellen eine große Bedrohung für die biologische Vielfalt und Funktionsweise von Ökosystemen dar. Invasive Arten können Ökosysteme grundlegend verändern, wenn sie neue Eigenschaften im Vergleich zu nativen Gemeinschaften aufweisen. Hierbei geraten invasive Regenwürmer immer mehr in den wissenschaftlichen Fokus, weil sie Ökosysteme in ihrer Rolle als „Ökosystemingenieure“ transformieren können und oft neue Eigenschaften in einwanderte Gebiete weltweit einbringen. Die Invasion von Regenwürmern verursacht verbreitet den „nicht-zufälligen“ Verlust von Biodiversität und könnte damit merkmalsbasierte Mechanismen verändern, die Ökosystemfunktionen steuern.Das vorliegende Projekt will erforschen, wie invasive exotische Regenwürmer innerartliche funktionelle Variationen von Pflanzen und die Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften beeinflussen. Dazu werden regenwurmfreie Regionen im nördlichen Nordamerika als Modellsystem genutzt. Um einen umfassenden mechanistischen Rahmen abzuleiten, wie Regenwurminvasionen die Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften verändern, werden wir die funktionellen Pflanzeneigenschaften sowie die taxonomische und funktionelle Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften in verschiedenen Wäldern mit aktiven Regenwurminvasionen untersuchen. Wir werden außerdem die zugrundeliegenden Mechanismen dieser Veränderungen mithilfe von Laborexperimenten beleuchten. Die empirische Arbeit wird ergänzt durch Metanalysen zum Einfluss von invasiven Regenwürmern auf die funktionelle Vielfalt und Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften. Die vorgeschlagene Arbeit integriert demnach verschiedene ökologische Skalen (von pflanzenartenspezifischen physiologischen und morphologischen Merkmalen über Populationen bis hin zu Pflanzengemeinschaften) durch die Anwendung einer neuartigen, synthetischen Kombination von Feld- und Laborexperimenten sowie Metaanalysen. In Arbeitspaket 1 (AP 1) wird eine umfassende Feldstudie in nordamerikanischen Laubwäldern die Auswirkungen von invasiven Regenwurmgemeinschaften auf die funktionelle Diversität realisierter Pflanzenmerkmale untersuchen. Eine Laborstudie wird die Effekte verschiedener ökologischer Regenwurmgruppen auf die Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften analysieren, indem Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und zwischen Pflanzen und Pflanzenfressern erforscht werden (AP 2). Abschließend wird eine Metanalyse die Effekte von Regenwürmern auf die Zusammensetzung und funktionelle Vielfalt von Pflanzengemeinschaften in nativen und exotischen Gebieten untersuchen (AP3). Dabei soll der Einfluss verschiedener ökologischen Gruppen und verschiedener Gemeinschaften von (invasiven) Regenwürmern getestet werden. Die Erkenntnisse des gewählten merkmalsbasierten Ansatzes werden es ermöglichen, einen allgemeinen Rahmen für die Konsequenzen der Einwanderung exotischer Regenwurmgemeinschaften für Pflanzengesellschaften abzuleiten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen