Zeitliche Dynamik von Baumdiversitätseffekten auf Wachstum, Mortalität und Biomasseproduktion (BIOTREE Projekt)
Forstwissenschaften
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die biologische Vielfalt wird zunehmend als eine Schlüsselkomponente von Ökosystemen anerkannt, die viele ökologische Prozesse und Funktionen direkt beeinflusst. Der größte Teil der Forschung zum Thema Biodiversität und Ökosystemfunktionen bezieht sich immer noch auf schnell wachsende und kleinwüchsige Modellsysteme wie Grünland. In jüngerer Zeit haben Wissenschaftler:innen jedoch damit begonnen, die Auswirkungen einer veränderten Baumartenvielfalt in komplexen Waldsystemen zu untersuchen. Zu diesem Zweck wurden in den letzten 20 Jahren mehrere Experimente zur Baumartenvielfalt angelegt, die inzwischen ein globales Netz solcher Experimente bilden. In diesem Projekt haben wir die Bedeutung der Baumdiversität für Wachstum, Mortalität und Biomasseproduktion in einem der größten und ältesten Baumdiversitätsexperiment (BIOTREE) in Thüringen, Deutschland, untersucht. Das BIOTREE-Projekt umfasst vier verschiedene Experimente an drei Standorten, an denen neue Baumbestände mit unterschiedlicher Baumartenvielfalt in verschiedenen Designs in den jahren 2003/2004 gepflanzt wurden. In zwei Experimenten wurden Gradienten des Baumartenreichtums erzeugt. In einem dritten Versuch wurden Unterschiede in der funktionalen Vielfalt geschaffen, wobei die Anzahl der Arten pro Parzelle konstant gehalten wurde. In einem vierten Versuch wurden die Häufigkeit und Gleichverteilung der Arten sowie die Bepflanzungsdichte manipuliert. Insgesamt wurden mehr als 200.000 Bäume gepflanzt. Im vorliegenden Projekt haben wir die bestehenden Zeitreihen zur Erfassung des Wachstums und der Sterblichkeit von Bäumen durch eine neue Messkampagne 16 Jahre nach der Anpflanzung erweitert. Wir quantifizierten die zeitliche Abhängigkeit der Auswirkungen der Baumvielfalt auf das Wachstum, die Sterblichkeit und die Biomasseproduktion von Bäumen. Im Allgemeinen fanden wir in allen Experimenten hochgradig artspezifische Wachstums- und Mortalitätsraten. Zudem wurde keine generell positive Beziehung zwischen Baumdiversität und Produktivität in allen Experimenten gefunden. Allerdings beobachteten wir eine Verschiebung der Beziehung zwischen Baumdiversität und Produktivität im Laufe der Zeit in einem Experiment, mit anfänglich neutralen oder schwach negativen Beziehungen, die mit der Zeit positiv und stärker wurden. Das Entstehen einer positiven Diversitäts- Produktivitäts-Beziehung in Aufforstungen der gemäßigten Zonen erfordert also viel Zeit und wird durch die Baumartenvielfalt in direkter Nachbarschaft von Zielbäumen begünstigt.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Changes in the direction of the diversity–productivity relationship over 15years of stand development in a planted temperate forest. Journal of Ecology, 110(5), 1125-1137.
Shovon, Tanvir Ahmed; Kang, Stephanie; Scherer‐Lorenzen, Michael & Nock, Charles A.
