Untersuchung der Auswirkungen der Flächennutzung auf verschiedene Dimensionen der Struktur und Funktionsweise multitrophischer Ökosysteme

• Antragstellerin: Oksana Buzhdygan, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 512415551

Die Landbewirtschaftung verändert die biologische Vielfalt und verringert die Funktion und die Leistungen von Ökosystemen. Die meisten Nachweise beschränken sich jedoch auf einzelne trophische Ebenen. Um jedoch die Reaktionen auf Landnutzung auf der multitrophischen Ebene ganzer Ökosysteme vorhersagen zu können, benötigen wir ein mechanistisches Verständnis dafür, wie sich die verschiedenen Dimensionen der Gemeinschaftsstruktur und der Ökosystemfunktionen auf allen trophischen Ebenen gegenseitig bedingen. In diesem Projekt werden wir die Größe, Struktur und Form von Nahrungsnetzen sowie die Dynamik der Energie und des Kohlenstoff-Stickstoff-Verhältnisses (C:N) über trophische Netzwerke hinweg als die zentralen Prozesse für das Funktionieren multitrophischer Ökosysteme betrachten. Wir werden trophische Modelle des Energie- und C:N-Haushaltes erstellen, indem wir Bestände (d.h. gespeicherte Energie), Durchflussmengen (d.h. Energie, die zwischen den Beständen und mit der Umwelt ausgetauscht werden) und Durchflussgeschwindigkeiten (die Energieaustauscheffizienz) analytisch berechnen. Dabei verwenden wir umfangreiche Daten zu verschiedenen Makroinvertebraten-Taxa, Detritus und Ökosystemprozessen, die für mehrere Baumlöcher in gemäßigten Wäldern entlang der breiten Gradienten der Waldbewirtschaftungsintensität und der Umweltfaktoren im Rahmen der Biodiversitätsexploratorien in Deutschland beprobt wurden. Solche expliziten, empirisch gestützten Ökosystemmodelle sind bisher nur selten mit mehreren Wiederholungen erstellt worden. Gut definierte Grenzen und die relativ geringe Größe von Baumlöchern machen sie zu vielversprechenden Modellen natürlicher Ökosysteme für die Untersuchung der Mechanismen von Landnutzungseffekten für das Funktionieren multitrophischer Ökosysteme. Mit diesen trophischen Netzwerkmodellen werden wir die für das Ökosystemmanagement und die Entscheidungsfindung kritischen Forschungsfragen bewerten. Insbesondere werden wir die Auswirkungen der Landnutzung auf das Funktionieren von Ökosystemen für jede trophische Ebene und für das gesamte trophische Netzwerk testen. Wir werden die Mechanismen (d. h. direkte und indirekte Auswirkungen) untersuchen, die den Auswirkungen der Landnutzung auf die Funktionsweise von Ökosystemen zugrunde liegen. Außerdem werden wir prüfen, ob sich die Auswirkungen der Landnutzung auf das Funktionieren der Ökosysteme je nach Umweltfaktoren, zwischen den trophischen Ebenen, zwischen den Arten von Ökosystemfunktionen, zwischen Quantität (Energie) und Qualität (C:N), zwischen biotischen und abiotischen Ökosystemteilen und zwischen den verschiedenen Aspekten des Funktionierens von Ökosystemen (Bestände, Durchflussmengen und -geschwindigkeiten) unterscheiden. Schließlich werden wir die Mechanismen untersuchen, die den Beziehungen zwischen Landnutzung, Zusammensetzung und Vielfalt multitrophischer Gemeinschaften und der Funktionsweise multitrophischer Ökosysteme zugrunde liegen.

• DFG-Verfahren: Infrastruktur-Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1374: Biodiversitäts-Exploratorien