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Die AG Ökosystemforschung am Institut für Landschaftsökologie der Universität Münster beteiligt sich als Teilprojekt BioComp an den Biodiversitäts-Exploratorien. Es wird die zeitliche und räumliche Variabilität der kompositorische Eigenschaften in der Grünlandbiomasse untersucht und die gefundenen Muster in Beziehung zu Landnutzung, Diversität, Ökosystemprozessen gesetzt.


1.    Delta-15N ist positiv mit der aktuellen und historischen Landnutzungsintensität korreliert; für  delta-13C gilt dieser Zusammenhang nicht.
2.    Delta-15N ist negativ mit dem Pflanzenartenreichtum korreliert und reichert sich mit sinkenden P Konzentrationen in der Biomasse ab; für delta-13C besteht dieser Zusammenhang nicht.
3.    Sowohl Nährstoffkonzentrationen als auch delta-15N und delta-13C in Grünlandbiomasse spiegeln interannuelle Witterungsschwanken wieder.
4.    Die jährliche Schwankung der Isotopensignale und der Nährstoffkonzentrationen ist in artenreichem geringer als in artenarmem Grünland.


Die Messung von Pflanzeninhaltstoffen ist sehr zeit- und kostenintensiv, derartige Daten sind daher in der Regel nicht in großem Umfang bzw. ausreichender zeitlicher und räumlicher Auflösung vorhanden. Für die Deutung von Diversitätsmustern sind Informationen zur chemischen Zusammensetzung der Biomasse jedoch von zentraler Bedeutung. Um diese Beschränkungen zu überwinden hat BioComp in der ersten Projektphase (2009-2011) die innovative Technik der Nahinfrarot-Spektroskopie (NIRS) zur günstigen und schnellen Messung der chemischen Zusammensetzung von Pflanzenbiomasse eingesetzt. Es wurden Vorhersagemodelle für C, N, P, K, Ca, Mg, NDF, ADF, ADL, Zellulose und den Aschegehalt entwickelt.

Das Fortsetzungsprojekt (2011-2014) wird die bereits vorhandenen Vorhersagemodelle nutzen und darüber hinaus Kalibrationen für delta-15N und delta-13C in Grünlandbiomasse entwickeln. Diese Kalibrationen können auf bereits existierende sowie neu aufgezeichnete Spektren angewandt werden, so dass ein fünfjähriger Datensatz mit verschieden chemischen Charakteristika der Biomasse für die 150 Experimentier plots im Grünland erzeugt werden kann. Neben unseren eigenen Forschungsfragen, können die Kalibrationsmodelle von anderen Teilprojekten für eine schnelle und günstige Messung der chemischen Zusammensetzung von Grünlandbiomasse  genutzt werden, was vielfältige Möglichkeiten der synthetischen Datenauswertung eröffnet.


Doc
Räumliche Variabilität der chemischen Zusammensetzung oberirdischer Grünlandbiomasse entlang eines Landnutzungsgradienten
Bülter S. (2012): Räumliche Variabilität der chemischen Zusammensetzung oberirdischer Grünlandbiomasse entlang eines Landnutzungsgradienten. Bachelor thesis, University Muenster.
Doc
Effects of land-use intensity on leaf traits of Taraxacum sect. ruderalia
Feldmann S. (2013): Effects of land-use intensity on leaf traits of Taraxacum sect. ruderalia. Bachelor thesis, University Muenster
Doc
Direkte und indirekte Zusammenhänge von Pflanzenartenreichtum und Produktivität im Grünland: regionale Unterschiede verhindern einfache Verallgemeinerung von Produktivitäts-Diversitäts-Beziehungen
Klaus V. H., Hölzel N., Boch S., Müller J., Socher S. A., Prati D., Fischer M., Kleinebecker T. (2013): Direct and indirect associations between plant species richness and productivity in grasslands: regional differences preclude simple generalization of productivity-biodiversity relationships. Preslia 85, 97–112
Mehr Informationen:  www.preslia.cz
Doc
Lassen sich Heu- und Bodenproben von ökologisch bzw. konventionell bewirtschafteten Grünlandfl ächen anhand ihrer Stickstoff- und Kohlenstoff-Isotopie (15N und 13 C) unterscheiden?
Klaus V. H., Hölzel N., Prati D., Schmitt B., Schöning I., Schrumpf M., Fischer M., Kleinebecker T. (2013): Organic vs. Conventional Grassland Management: Do 15N and 13C Isotopic Signatures of Hay and Soil Samples Differ? PLoS ONE 8 (10): e78134. doi: 10.1371/journal.pone.0078134
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
NIRS trifft auf Indikatorwerte nach Ellenberg: Vorhersage von Feuchte- und Stickstoff-Werten der Vegetation landwirtschaftlichen Grünlands mittels Nahinfrarot-Spektroskopie
Klaus V. H., Kleinbecker T., Boch S., Müller J., Socher S., Prati D., Fischer M., Hölzel N. (2012): NIRS meets Ellenberg's indicator values: Prediction of moisture and nitrogen values of agricultural grassland vegetation by means of near-infrared spectral characteristics. Ecological Indicators 14 (1), 82-86. doi:10.1016/j.ecolind.2011.07.016
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Nährstoffkonzentrationen und Fasergehalte der Biomasse von pflanzlichen Gemeinschaften spiegeln Artenreichtumsmuster entlang einer großen Spanne von Landnutzungsintensitäten bei landwirtschaftlichen Grünlandflächen wider
Klaus V. H., Kleinebecker T., Hölzel N., Blüthgen N., Boch S., Müller J., Socher S.A., Prati D., Fischer M. (2011): Nutrient concentrations and fibre contents of plant community biomass reflect species richness patterns along a broad range of land-use intensities among agricultural grasslands. Perspectives in Plant Ecology, Evolution and Systematics 13(4), 287–295. doi: 10.1016/j.ppees.2011.07.001
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Begünstigt ökologische Landwirtschaft im Grünland die Diversität von Pflanzen und wirbellosen Tieren auf Kosten von Erträgen und Bodenfruchtbarkeit?
Klaus V. H., Kleinebecker T., Prati D., Gossner M. M., Alt F., Boch S., Gockel S., Hemp A., Lange M., Müller J., Oelmann Y., Pasalic E., Renner S. C., Socher S., Türke M., Weisser W. W., Fischer M., Hölzel N. (2013): Does organic grassland farming benefit plant and arthropod diversityat the expense of yield and soil fertility? Agriculture, Ecosystems and Environment 177, 1– 9. doi: 10.1016/j.agee.2013.05.019
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Relationships between productivity, land-use intensity and plant species richness in agricultural grasslands
Klaus V. H.(2012): Relationships between productivity, land-use intensity and plant species richness in agricultural grasslands. Dissertation, University Muenster.
Doc
Stickstoffisotopie offenbart vollständigere Stickstoffausnutzung unter hoher Pflanzendiversität im Mitteleuropäischen Grünland
Kleinebecker T., Hölzel N., Prati D., Schmitt B., Fischer M., Klaus V. H. (2014): Evidence from the real world: 15N natural abundances reveal enhanced nitrogen use at high plant diversity in Central European grasslands. Journal of Ecology 102 (2), 456–465. doi: 10.1111/1365-2745.12202
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Reduzierung der Probenmenge und Aufrechterhaltung von präziser Vorhersagequalität der Eigenschaften von Grünland-Biomasse mittels Nahinfrarot-Spektroskopie
Kleinebecker T., Klaus V., Hölzel N. (2011): Reducing sample quantity and maintaining high-prediction quality of grassland biomass properties with near infrared reflectance spectroscopy. Journal of Near Infrared Spectroscopy 19(6), 495–505. doi: 10.1255/jnirs.957
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Small‐scale variability and seasonal dynamics of chemical biomass composition of grassland in the Swabian Alb
Kleinräumige Variabilität und saisonale Dynamik der chemischen Biomassezusammensetzung eines Graslandes in der Schwäbischen Alb
Lüling J. (2013): Kleinräumige Variabilität und saisonale Dynamik der chemischen Biomassezusammensetzung eines Graslandes in der Schwäbischen Alb. Thesis, University Muenster
Doc
Vorhersage kompositorischer Merkmale von Grünland mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS)
Schwarz C.(2010): Vorhersage kompositorischer Merkmale von Grünland mittels Nahinfrarotspektroskopie (NIRS). Bachelor thesis, University Muenster
Doc
Interannuelle Variabilität der Aufwuchsqualität von Wirtschaftsgrünland entlang eines Landnutzungsgradienten
Wittig S. (2012): Interannuelle Variabilität der Aufwuchsqualität von Wirtschaftsgrünland entlang eines Landnutzungsgradienten. Bachelor thesis, University Muenster

Projekt in anderen Förderperioden

Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

Prof. Dr. Till Kleinebecker
Projektleiter
Prof. Dr. Till Kleinebecker
Justus-Liebig-Universität Gießen
Dr. Valentin Klaus
Mitarbeiter
Dr. Valentin Klaus
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