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Ziel des Projekts (Laien)

Unser Hauptanliegen ist es, zu verstehen, wo unterschiedliche Pflanzenarten wachsen, warum sie dort wachsen, und welchen Einfluss sie auf andere Pflanzenarten und den Boden haben. Wir werden Computermodelle benutzen, die auf Daten von Pflanzenarten basieren, die im Rahmen der drei Biodiversitätsexploratorien in Deutschland erhoben wurden. Insbesondere wollen wir besser verstehen, wie die Bandbreite der Ausprägungen von Pflanzenmerkmalen die Anzahl von Arten in einem Gebiet beeinflusst. Wir gehen davon aus, dass eine größere Bandbreite eine höhere Artenvielfalt ermöglicht.

„Wuchshöhe“ ist ein Beispiel für ein Pflanzenmerkmal. Wir prognostizieren, dass zwei Arten mit unterschiedlicher Wuchshöhe mit größerer Wahrscheinlichkeit nebeneinander vorkommen als zwei Arten mit gleicher Höhe. Der Grund liegt darin, dass eine der Arten mit gleicher Wuchshöhe die andere Art verdrängen wird. Bei zwei Arten mit unterschiedlicher Wuchshöhe könnte dagegen die kleinwüchsigere Art an schattige Wachstumsbedingungen angepasst sein und deshalb in der Lage sein, mit der hochwüchsigeren Art zu koexistieren. Wir betrachten eine Vielzahl von Pflanzenmerkmalen, die mit Wachstum, Fortpflanzung und Regeneration in Zusammenhang stehen.

Wir erwarten weiterhin, dass bei Veränderungen der Umweltbedingungen eine große Spanne der Merkmalsausprägungen wichtig ist. Es ist bekannt, dass sich Landnutzung und Bewirtschaftungsformen verändert haben und noch immer ändern. Das Wetter ändert sich von Jahr zu Jahr, zudem sind langfristige Klimaänderungen zu beobachten. Wir gehen davon aus, dass bei einer Veränderung der Umweltbedingungen in Artengemeinschaften mit einer großen Vielfalt von Merkmalsausprägungen weniger Arten aussterben und die Prozesse innerhalb des Ökosystems aufrechterhalten bleiben.

Schließlich wollen wir herausfinden, ob wir Umweltinformationen wie Temperatur oder Niederschlag verwenden können um vorherzusagen, welche Merkmalsausprägungen in einem Gebiet vorkommen. Basierend auf solchen Informationen möchten wir vorhersagen, welche Arten mit hoher Wahrscheinlichkeit vorkommen  und wie sich ihre Vorkommenswahrscheinlichkeit ändert, wenn sich entweder Landnutzung oder Klima verändern.

Ziel des Projekts (Fachpublikum)

Unser primäres Anliegen ist es,  Modelle zum Vorkommen von Einzelarten in ein Metacommunity-Modell zu integrieren, das auf funktionellen Merkmalen basiert und es ermöglicht, den Zusammenhang zu untersuchen zwischen der Vielfalt der Merkmalsausprägungen, langfristigem Artenreichtum und Ökosystemfunktion im  Kontext von Veränderungen in Landnutzung und Klima. Wir streben ein Modell an, das in der Lage ist, die Artenzusammensetzung in realen Landschaften vorherzusagen.

 

Konkrete Ziele sind

1)  Habitatmodelle für im Rahmen der Biodiversitätsexploratorien erfasste Gründlandarten zu erstellen.

2)  Ein Metacommunity-Modell für Grünland entwickeln.

3)  Das Metacommunity-Modell auswerten für theoretische Szenarien, die den Zusammenhang zwischen Vielfalt der Merkmalsausprägungen und langfristigem Artenreichtum sowie Ökosystemfunktion untersuchen. Diese Szenarien werden im Kontext von Landnutzungsänderung und Klimawandel stehen.

4) Ein Modell erstellen, um die Zusammensetzung der Metacommunity vorherzusagen.


Wir planen, folgende acht Hypothesen zu testen:

E1.1: Arten mit großer Nischenüberlappung oder aus unterschiedlichen Sukzessionsstadien werden einen hohen reziproken Erklärungswert in den Habitatmodellen haben.

E2.1: Die Vielfalt der Merkmalsausprägungen funktioneller Merkmale fördert den langfristigen Erhalt von Artenreichtum, Beta-Diversität und Produktivität, wirkt also wie eine „Versicherung“.

E2.2: Die Beta-Diversität steigt mit  zunehmender Landschaftsfragmentierung.

E2.3: Die von der Vielfalt der Merkmalsausprägungen ausgehende Versicherungswirkung nimmt mit zunehmender Landschaftsfragmentierung ab.

E2.4: Die von der Vielfalt der Merkmalsausprägungen ausgehende Versicherungswirkung steigt mit Rauhheit und Stochastizität der lokalen Umweltbedingungen (stellvertretend für Landnutzungsintensität).

E3.1: Arten mit ähnlichen Kombinationen von Merkmalsausprägungen weisen eine ähnliche räumliche Verteilung auf.

E3.2: Die Vielfalt der Merkmalsausprägungen funktioneller Merkmale in einem regionalen Artenpool ist wichtig für die langfristige Ökosystemfunktion und  die Widerstandsfähigkeit gegenüber sich ändernden Umweltbedingungen.

Zu guter Letzt beabsichtigen wir,  die Artenzusammensetzung für unterschiedliche Szenarien von Landnutzungsänderung und Zusammensetzung der Landnutzungsformen vorherzusagen und diese Vorhersagen auszuwerten.


Projekt in anderen Förderperioden

Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

Prof. Dr. Kerstin Wiegand
Projektleiterin
Prof. Dr. Kerstin Wiegand
Dr. Sasha Keyel
Mitarbeiter
Dr. Sasha Keyel
Dr. Rodolphe Sabatier
Mitarbeiter
Dr. Rodolphe Sabatier
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