BEAM I – Teilprojekt 1 und 2: Für ein mechanistisches Verständnis der Biodiversität und ihrer funktionellen Konsequenzen
Ziel dieses Gruppenprojektes ist es, mit Hilfe verschiedener Modellierungsansätze die den Diversitäts-Funktionsbeziehungen zugrunde liegenden Mechanismen zu klären. Wir verwenden dazu einerseits sehr theoretische Modelle, um generell die Plausibilität und den Gültigkeitsbereich unterschiedlicher Erklärungsansätze zu überprüfen. Andererseits entwickeln wir datenorientierte Prozessmodelle, die in der Lage sind vorhandene und neu gewonnene Daten so zu integrieren, dass wesentliche Hypothesen der funktionellen Diversitätsforschung getestet werden können.
Teilprojekt 1
Unser primäres Anliegen in Teilprojekt 1 des BEAM-Projektes ist es – jenseits von der Beschreibung bestimmter Diversitätsmustern – die Mechanismen, die zu ihrer Entstehung führen (können), zu verstehen. Wir setzen dazu unterschiedliche theoretische Ansätze und Modellierungstechniken ein, um die Plausibilität und den Gültigkeitsbereich unterschiedlicher Erklärungsansätze zu testen. Als Referenz- und Nullmodell beziehen wir uns dabei auf die „neutrale Theorie“ von Hubbell , die wir aber zur Anwendung auf heterogene Landschaften erweitern werden (unter Aufgabe der Neutralitätsannahme) und deren Aussagen wir auch außerhalb von Gleichgewichtszuständen untersuchen werden. Damit entstehen auch Ansätze, den Zusammenhang zwischen Diversität und Ökosystemfunktionen zu modellieren, über den Hubbells Theorie keine Aussagen trifft.
1. Korrelationen in Diversitätsmustern zwischen unterschiedlichen, nicht-interagierenden funktionellen Gruppen hängen von der Ähnlichkeit in fundamentalen „life-history“ Parametern ab (Lebenserwartung, Fertilität, Ausbreitungspotential, Störungsempfindlichkeit, Nischenspezialisierung).
2. Diversitätsmuster und die Korrelation der Muster für unterschiedliche funktionelle Gruppen unterscheiden sich deutlich in Gleichgewichtsphasen und Nicht-Gleichgewichtsphasen (z.B. nach Störungen, Landschaftsveränderungen, oder während Invasion).
3. Landschaften mit kleinräumiger Habitatdiversität (fine grained) sind durch hohe alpha- und relativ geringe beta-Diversität charakterisiert und werden durch Habitatgeneralisten dominiert. Ökosystemfunktionen werden nicht optimal erfüllt. Gegenteilige Prognosen gelten für Landschaften, die sich durch großräumige Heterogenität aber kleinräumige Homogenität auszeichnen.
Teilprojekt 2 zielt auf die Entwicklung, Evaluierung und Anwendung neuer gitterbasierter, mechanistischer Modelle zur Simulation von Veränderungen der Diversität funktioneller Pflanzentypen im Verlauf von Sukzessionen im Grünland unter Landnutzungseinfluss. Dabei werden in einem bottom-up Ansatz Mechanismen und Prozesse auf kleiner Skala (z.B. Wachstum und Konkurrenz von Individuen) mit Prozessen auf regionaler Ebene (z.B. Ausbreitung, Landnutzung) gekoppelt.
Teilprojekt 2 verläuft in drei Teilschritten:
In 2.1 wird ein individuenbasiertes, räumlich explizites Grünlandmodell auf kleiner Skala entwickelt. In 2.2 wird dieses Modell in ein patch-level Grünlandmodell weiterentwickelt, welches die lokale Dynamik vereinfacht in Form eines ‚State-and-Transition’ Ansatzes beschreibt. In 2.3 wird dieses Modell schließlich mit einem Landschaftsmodell gekoppelt, was die Einbindung regionaler Prozesse erlaubt.
Teilprojekt 3 – Forest diversity and functioning in response to management and herbivory
PIs Prof. Dr. Christian Wirth, Dr. Markus Reichstein
Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen
