Ökologische Mechanismen untermauern Veränderungen der Artendiversität entlang der Landnutzungsintensität in temperaten Wäldern – von Bäumen zu Landschaften

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Peter Krzystek

(Hochschule München)

Dr. Shaun R. Levick

(Max-Planck-Institut für Biogeochemie, Jena)

Prof. Dr. Jörg Müller

(Nationalpark Bayerischer Wald, Grafenau/Uni Würzburg)

Dr. So-Yeon Bae

Viktoria Mader

(Uni Würzburg)

TreeScape untersucht den Einfluss der durch Nutzungsintensität bedingten Waldstruktur auf die Biodiversität in temperaten Wäldern, um deren Haupttreiber und Mechanismen des Artenschwunds entlang eines Landnutzungsgradienten zu identifizieren und um damit schließlich 3D-Strukturen und Biodiversität in einem einheitlichen Rahmen zusammenzuführen. Dafür analysiert TreeScape die Auswirkung der Geländetopographie (basierend auf LiDAR-Erfassungen, Light-Detection and Ranging), der Vegetationsstruktur, der Pflanzenzusammensetzung und des Landschaftskontextes auf acht taxonomische Gruppen entlang des forstlichen Nutzungsgradienten der Biodiversitätsexploratorien und zweier zusätzlicher Waldgebiete (Nationalpark Bayerischer Wald und Steigerwald).

Um Auswirkungen der Waldstruktur über Artniveau hinaus beschreiben zu können und umfassende Messgrößen der Biodiversität zu integrieren, möchten wir sowohl die stammesgeschichtliche Verwandtschaft als auch die Arteigenschaften von acht ausgewählten taxonomischen Gruppen (Flechten, Pflanzen, Pilze, Wanzen, Käfer, Spinnen, Vögel und Fledermäuse) auf der Basis von bereits publizierten und neu erstellten Stammbäumen und Arteigenschaften erarbeiten.

Fotos von Nationalpark Bayerischer Wald

 

Innerhalb des letzten Jahrzehnts hat sich die Möglichkeit, das Kronendach mithilfe von LiDAR-Fernerkundungsverfahren zu durchdringen, als hervorragendes Werkzeug zur Quantifizierung verschiedener Komponenten der strukturellen Komplexität in Wäldern etabliert. Aktuelle Systeme und Verarbeitungsalgorithmen ermöglichen die Identifikation einzelner Objekte, wie Bäume oder Totholzobjekte, und können somit von diesen Nischen abhängige Arten berücksichtigen. Parameter, die Heterogenität eines Waldes auf lokaler Ebene beschreiben, können grundsätzlich in drei Gruppen eingeteilt werden: die Pflanzenzusammensetzung des lokalen Habitats, die Heterogenität der Geländeoberfläche und die strukturelle Heterogenität der Vegetation (Physiognomie). Von LiDAR abgeleitete Messgrößen dieser Physiognomie umfassen zum Beispiel die Vegetationshöhe sowie die vertikale und horizontale Heterogenität.

 

Unser Projekt zielt darauf ab,

  • existierende Daten aus den Biodiversitätsexploratorien für die acht ausgewählten Taxa zusammenzustellen,
  • Unähnlichkeiten basierend auf Verwandtschaft und Arteigenschaften für die acht ausgewählten Taxa (weiter) zu quantifizieren,
  • Variablen der Waldstruktur entlang unterschiedlicher Heterogenitätsmaße mithilfe von LiDAR zu berechnen,
  • wichtige Maße der Heterogenität auf die regionale Landschaft mithilfe von RADAR zu skalieren,
  • den Einfluss der lokalen und regionalen Landschaftsstruktur auf die Biodiversität aufzuklären,
  • und diese Arbeit in zwei weiteren Waldtypen zu erweitern (Nationalpark Bayerischer Wald und Steigerwald), so dass innerhalb des Projekts einzigartige Gradienten der Nutzungsintensität in montanen bis hochmontanen Wäldern und in kollinen Buchenwäldern in Mitteleuropa repräsentiert werden.

 

Kooperationen

Wir möchten eng mit verschiedenen Kernprojekten zusammenarbeiten, insbesondere Botanik (PI Fischer), Arthropoden (PI Weisser/Blüthgen), Messtechnik & Fernerkundung (PI Nauss/Kleinn) und Waldstruktur (PI Ammer). Darüber hinaus möchten wir mit den Projekten Funwood IV, ParaAves und Phylodiv kooperieren. Zusätzlich zu den Biodiversitätsexploratorien werden wir mit dem Nationalpark Bayerischer Wald und dem Lehrstuhl für Terrestrische Ökologie der TU München zusammenarbeiten.

 

 

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