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(1) Identifizierung der Faktoren, die die räumliche Verteilung wurzelherbivorer Insektenlarven im Grünland bestimmen, sowie deren Zusammenhang mit der Bewirtschaftungsintensität

(2) Bestimmung des Einflusses, den wurzelherbivore Insektenlarven unter unterschiedlichen Bewirtschaftungsintensitäten auf durch Pflanzen vermittelte Interaktionen zwischen ober- und unterirdisch lebenden Organismen haben

(3) Bestimmung des Einflusses, den wurzelherbivore Insektenlarven unter unterschiedlichen Bewirtschaftungsintensitäten auf die Pflanzengesundheit haben, sowie dessen Zusammenhang mit spezifischen Pflanzenmerkmalen


(1a) Die großräumige Verteilung der wurzelherbivoren Insektenlarven wird eher von Bodenparametern als von Pflanzenparametern bestimmt, weil nachteilige abiotische Bedingungen ihr Vorkommen ausschließen, selbst wenn genügend Nahrungsressourcen vorhanden sind.

(1b) Wurzelherbivore Insektenlarven kommen in extensiv bewirtschafteten Grünländern stark aggregiert und in intensive bewirtschafteten Grünländern weniger stark aggregiert vor, weil die Lebensbedingungen (Verteilung von Wirtspflanzen und Bodenparameter) in extensiv genutzten Flächen heterogener sind als in intensiv genutzten.

(1c) Die horizontale Migration wurzelherbivorer Insektenlarven hängt von der Nahrungsabundanz ab, da die Fortbewegung im Boden energieaufwändig ist und nur in Reaktion auf Nahrungsmangel vorgenommen wird.

(2a) Die Bewirtschaftungsintensität beeinflusst die Auswirkungen von Wurzelherbivorie auf das metabolomische Profil von Plantago lanceolata, weil es die Wuchsform der Pflanze verändert, was wiederum Konsequenzen für die Induktion systemischer Verteidigung und für  kompensatorisches Wachstum hat.

(2b) Die Bewirtschaftungsintensität beeinflusst die Auswirkungen von Wurzelherbivorie auf Interaktionen zwischen ober- und unterirdisch lebenden Organismen an der Pflanze, weil das metabolische Profil von P. lanceolata und oberirdisch lebende Insektengemeinschaften dadurch beeinflusst werden.

(2c) Die Mykorrhizierung der Pflanzenwurzeln sowie deren Befall mit Wurzelpathogenen wird unter hoher Bewirtschaftungsintensität weniger durch Wurzelherbivorie reduziert als unter geringer Bewirtschaftungsintensität, weil die Konkurrenz um pflanzlichen Kohlenstoff zwischen diesen wurzel-assoziierten Organismen in stark gedüngten Flächen geringer ist als in ungedüngten.

(3a) Die Anfälligkeit einer Pflanzenart für Wurzelherbivorie wird durch ihre Wurzelbiomasse, den Grad des gerichteten Wurzelwachstums sowie die Verdaulichkeit des Wurzelgewebes bestimmt, weil diese Merkmale die Menge, Verteilung und Qualität von Wurzelgewebe in Boden festlegen und damit die Stärke des Effekt von Wurzelherbivorie auf das Pflanzenwachstum.

(3b) Wurzelherbivorie beeinflusst die Koexistenz von Arten in der Pflanzengemeinschaft, weil die Herbivoren aufgrund der oben genannten Merkmale bestimmte Arten präferieren und dadurch das Ergebnis interspezifischer Konkurrenz modifizieren.

(3c) Der Einfluss von Wurzelherbivorie auf die Koexistenz von Pflanzenarten ist unter extensiver Bewirtschaftung ausgeprägter als unter intensiver Bewirtschaftung, weil (i) Wurzelherbivore unter extensiver Bewirtschaftung aggregierter vorkommen und damit die Heterogenität der Fläche verstärken (ii) Pflanzenarten mit stark gerichtetem Wurzelwachstum in heterogenen Flächen aufgrund der starken Wurzelakkumulation in nährstoffreichen Bodenbereichen anfälliger für Wurzelherbivorie sind und daher nicht dominant werden können.


– Feldstudien
– Experimente unter kontrollierten Bedingungen
 Simulationsexperimente/Modellierung

 


Doc
The impact of different land use intensities on the growth of Plantago lanceolata in the presence and absence of root herbivores
Buchholz Y. (2013): The impact of different land use intensities on the growth of Plantago lanceolata in the presence and absence of root herbivores. Bachelor thesis, FU Berlin
Doc
Horizontale Migration von Elateridenlarven in einem Wurzeldichtegradienten unter Interaktion mit Konkurrenz
Grunz S. (2012): Horizontale Migration von Elateridenlarven in einem Wurzeldichtegradienten unter Interaktion mit Konkurrenz. Bachelorarbeit, FU Berlin
Doc
Wie beeinflussen AMF-Gemeinschaften, die an wurzelfressende Elateridenlarven (Agriotes spp.) adaptiert sind, eine Grünland Pflanzengesellschaft?
Heinsohn J.-P. (2011): Wie beeinflussen AMF-Gemeinschaften, die an wurzelfressende Elateridenlarven (Agriotes spp.) adaptiert sind, eine Grünland Pflanzengesellschaft? Bachelor thesis, Freie Universität Berlin
Doc
Wie bringen wir Empiriker und Modellierer in der funktionellen Biodiversitätsforschung zusammen?
Jeltsch F., Blaum N., Brose U., Chipperfield J. D., Clough Y., Farwig N., Geissler K., Graham C. H., Grimm V., Hickler T., Huth A., May F., Meyer K. M., Pagel J., Reineking B., Rillig M. C., Shea K., Schurr F. M., Schröder B., Tielbörger K., Weiss L., Wiegand K., Wiegand T., Wirth C., Zurell D. (2013): How can we bring together empiricists and modellers in functional biodiversity research? Basic and Applied Ecology Volume 14 (2), 93–101. doi: 10.1016/j.baae.2013.01.001
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Modellierung des Effektes unterirdischen Fraßes auf die Biodiversität im Grünland
Körner K., Pfestorf H., May F., Jeltsch F. (2014): Modelling the effect of belowground herbivory on grassland diversity. Ecological Modelling 273, 79–85. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2013.10.025
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Horizontale Migration von Drahtwürmern (Agriotes spp.) entlang eines Wurzeldichtegradienten ohne intraspezifische Konkurrenz
Müller L. (2013): Horizontale Migration von Drahtwürmern (Agriotes spp.) entlang eines Wurzeldichtegradienten ohne intraspezifische Konkurrenz. Bachelor thesis, FU Berlin
Doc
Land use intensity and insect root herbivores: from spatial pattern to plant community feedback
Pfestorf H. (2015): Land use intensity and insect root herbivores: from spatial pattern to plant community feedback. Dissertation, University Potsdam
Doc
Verknüpfung von Experimententen mit individuenbasierter Modellierung zeigt unterschiedliche Effekte von Wurzelherbivorie auf Koexistenz von Graslandpflanzen in Abhängigkeit von Nährstoffverfügbarkeit
Pfestorf H., Koerner K., Sonnemann I., Wurst S., Jeltsch F. (2016): Coupling experimental data with individual-based modelling reveals differential effects of root herbivory on grassland plant co-existence along a resource gradient. Journal of Vegetation Science 27, 269–282. doi: 10.1111/jvs.12357
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Funktionelle Eigenschaften von Pflanzengemeinschaften zeigen den Effekt der Landnutzung auf die Pflanzendiversität im Grünland
Pfestorf H., Weiß L., Boch S., Socher S. A., Müller J., Prati D., Schöning I., Weisser W. W., Fischer M., Jeltsch F. (2013): Community mean traits as additional indicators to monitor effects of land-use intensity on grassland plant diversity. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 15 (1), 1–11. doi: 10.1016/j.ppees.2012.10.003
Mehr Informationen:  doi.org
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Einfluss von Wurzelherbivoren auf die AMF-Kolonisation von Plantago lanceolataunter verschiedenen Landnutzungsintensitäten
Rautenberg D. (2014): Einfluss von Wurzelherbivoren auf die AMF-Kolonisation von Plantago lanceolataunter verschiedenen Landnutzungsintensitäten. Bachelor thesis, FU Berlin
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Horizontale Migration von Schnellkäferlarven (Agriotes spp.) wird durch lokale Nahrungsverfügbarkeit bestimmt
Sonnemann I., Grunz S., Wurst S. (2014): Horizontal migration of click beetle (Agriotes spp.) larvae depends on food availability. Entomologia Experimentalis et Applicata 150 (2), 174–178. doi: 10.1111/eea.12150
Mehr Informationen:  doi.org
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Veränderungen des Bodens durch wurzelfressende Insektenlarven beeinflussen die Produktivität einer Grünland-Pflanzengemeinschaft und bestimmen die Auswirkung erneuten Wurzelbefalls
Sonnemann I., Hempel S., Beutel M., Hanauer N., Reidinger S., Wurst S. (2013): The root herbivore history of the soil affects the productivity of a grassland plant community and determines plant response to new root herbivore attack. PLoS ONE 8(2): e56524. doi: 10.1371/journal.pone.0056524
Mehr Informationen:  doi.org

Projekt in anderen Förderperioden

Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

Prof. Dr. Florian Jeltsch
Projektleiter
Prof. Dr. Florian Jeltsch
Universität Potsdam
Prof. Dr. Susanne Wurst
Projektleiterin
Prof. Dr. Susanne Wurst
Dr. Ilja Sonnemann
Mitarbeiterin
Dr. Ilja Sonnemann
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