Auswirkungen von Landnutzung und Klimawandel auf die Stabilität von Pflanzengemeinschaften und ihre zugrunde liegenden Mechanismen
Die zeitliche Stabilität von Pflanzengemeinschaften erhält zentrale Ökosystemfunktionen wie Produktivität und Kohlenstoffspeicherung trotz interannueller Umweltfluktuationen aufrecht. Die Bedeutung stabilisierender Mechanismen — Dominanzeffekt, Portfolioeffekt des Artenreichtums und Asynchronie — sowie ihre Verknüpfung mit funktionellen Merkmalen werden weiterhin kontrovers diskutiert. Zudem sind die Wechselwirkungen zwischen Landnutzungsgradienten und extremen Klimaereignissen bislang nur unzureichend verstanden. Die Biodiversitäts-Exploratorien bieten mit 300 Langzeitflächen und 19 Jahren Datenerhebung in Grasland- und Waldökosystemen einen einzigartigen Rahmen für diese Studie.
- Die relative Bedeutung der stabilisierenden Mechanismen quantifizieren: Dominanzeffekt, Asynchronie und Portfolioeffekt des Artenreichtums.
- Interne Gemeinschaftsdynamiken über Cluster synchroner und asynchroner Arten identifizieren und mit funktioneller Unähnlichkeit mithilfe von Methoden des maschinellen Lernens verknüpfen.
- Die interaktiven Effekte von Landnutzung und extremen Klimaereignissen auf Stabilität und zugrunde liegende Mechanismen bewerten.
- Dominante Arten mit konservativen Ressourcennutzungsstrategien, sowohl ober- als auch unterirdischen Merkmalen, stabilisieren Gemeinschaften; dominante Arten mit acquisitiven Strategien destabilisieren sie.
- Der Portfolioeffekt nimmt mit steigendem Artenreichtum zu; Asynchronie, insbesondere kompensatorische Dynamiken, erhöht die Stabilität.
- Interne Dynamiken umfassen sowohl synchrone, umweltgetriebene, als auch asynchrone, konkurrenzgetriebene Kovarianzen, die durch funktionelle Merkmale beziehungsweise funktionelle Unähnlichkeiten vorhersagbar sind.
Es ist keine neue Beprobung vorgesehen; stattdessen werden BExIS-Datensätze integriert, darunter Vegetationsabundanzen (Core Project 5), Blatt- und Wurzelmerkmale (SeBAS/TRY, RootFun/GRooT), Landnutzungsdaten (LUI, Mahd, Beweidung, Düngung, Holzeinschlag) sowie Daten zu Extremereignissen (Core Project 10), über alle 300 Experimentalflächen in Hainich, Schwäbischer Alb und Schorfheide-Chorin hinweg.
- WP1 (Mechanismen): Aufteilung der Stabilität mit dem comstab-R-Paket; Quantifizierung von Dominanz-, Portfolio- und Asynchronieeffekten; Verknüpfung dominanter Arten mit funktionellen Merkmalen.
- WP2 (Dynamiken): Zerlegung der Asynchronie in Paare asynchroner und synchroner Arten; Vorhersage ihrer Kovarianzen aus euklidischen Trait-Distanzen mittels Mantel-Test mit dem Paket ecodist.
- WP3 (Treiber): GLMMs, SEM und maschinelles Lernen zur Analyse der Effekte von Landnutzung × Extremereignissen auf Stabilität und Stabilitätsmetriken; getrennte Analysen für Grasland und Wald.
Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen
