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Projekt
Mechanismen der Bodenerosion, Bodeneigenschaften und Analyse der Ecoscape
Antragsteller
Professor Dr. Thorsten Assmann; Dr. Peter Kühn; Dr. Karsten Schmidt; Professor Dr. Thomas Scholten
Fachliche Zuordnung
Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
Förderung
Förderung von 2008 bis 2019
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 35758305
Bodenerosion zählt zu den größten Umweltproblemen weltweit. Vor dem Hintergrund des Globalen Wandels sind extreme Niederschlagsereignisse, Dürren und Landnutzungsänderungen antreibende Faktoren. Dem wirken insbesondere Wälder entgegen, indem sie den Boden vor dem auftreffenden Niederschlag schützen. Die damit verbundenen Mechanismen, ökosystemaren Prozesse und die Rolle der Biodiversität sind nach wie vor zu großen Teilen ungeklärt. Unsere experimentellen Forschungen im Rahmen von BEF-China zeigen, dass der Bodenabtrag und die damit verbundenen Stoffflüsse mit der Biodiversität in Zusammenhang stehen. Ein wichtiger Aspekt neben den intrinsischen Eigenschaften der Böden ist die Bodenbedeckung mit Laub und Biokrusten. Letztere breiten sich auf offenen Flächen zwischen den Bäumen offenbar sehr schnell aus und verändern die Oberflächeneigenschaften stark. Im Verlauf des Waldwachstums nimmt der Anteil an Biokrusten ab, die Laubbedeckung und die Anzahl Streu bewohnenden Tierarten dagegen zu, sodass auch ein Wechsel von Zu- und Abnahme der Bodenerosion zu erwarten ist. Um dies zu prüfen, werden die in der zweiten Phase von BEF-China begonnenen Messungen des Bodenabtrags und seiner Inhaltsstoffe auf speziell konstruierten Messplots unter natürlichem Niederschlag fortgesetzt. Insgesamt wollen wir prüfen, ob eine höhere Biodiversität von Waldbäumen zur Verminderung von Bodenerosion und zu einer Abnahme der Umverteilung von Nährstoffen in subtropischen Waldökosystemen führt.Bodeneigenschaften im Allgemeinen und ihre räumliche Verteilung im Speziellen beeinflussen nicht nur die Erodierbarkeit der Böden sondern auch die Biodiversität in subtropischen Waldökosystemen. Gleichzeitig werden Bodeneigenschaften durch das Wachstum der Bäume und in Abhängigkeit von der Biodiversität über die Zeit verändert. Das Erkennen dieser Wechselwirkungen in ihrer räumlichen und zeitlichen Dynamik und die Quantifizierung der zugrundeliegenden Mechanismen sind ein weiterer zentraler Aspekt unserer geplanten Forschung. Hierzu wollen wir räumliche Gradienten und Muster verschiedener Umwelteigenschaften, z.B. der Kohlenstoffgehalt des Bodens oder das Wasserdargebot für die Pflanze, als Kovariablen in die statistische Analyse integrieren. Von der Untersuchungsfläche über Artengemeinschaften bis hin zum einzelnen Baum können wir auf diese Art und Weise den Einfluss von Umweltparametern bei der Analyse von Biodiversitätseffekten berücksichtigen. Zum Aufbau und zur Analyse dieser „Ecoscape“ werden Data-Mining-Techniken und multiple Regressionsanalysen angewendet.Weitere Arbeiten in diesem Teilprojekt umfassen die Erhebung von Bodenparametern und Reliefeigenschaften, die für die Ecoscape ebenso wie für alle anderen Teilprojekte eine wichtige Grundlage zur integrativen Analysen der Rolle der Biodiversität für die Funktion von Waldökosystemen liefern, sowie eine Bearbeitung der frühen Sukzessionsstadien mit dem Streuabbau in Zusammenhang stehender Makrofauna.
DFG-Verfahren
Forschungsgruppen
