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Die Intensivierung der Landnutzung hat negative Folgen für Biodiversität und Ökosystemfunktionen, wobei die zugrundeliegenden Mechanismen bislang nur unzureichend verstanden sind.

In unserem Projekt möchten wir klären, wie sich – neben der Änderung der Artenvielfalt und Funktionalität – die Diversität von Reaktionsnormen (RD, response diversity) mit der Landnutzung ändert. Die RD ist die Voraussetzung für die Resilienz von Ökosystemfunktionen gegen Störungen. Eines System wird als störungsunempfindlicher betrachtet, je mehr funktionell ähnliche (= ‚redundanten’) Arten darin vorkommen, die sich in ihren Reaktionen auf veränderte Umweltbedingungen unterscheiden.
Wir untersuchen die Auswirkungen der Landnutzung auf die funktionelle Redundanz und RD für zwei Systeme: Pflanze-Bestäuber Interaktionen im Grünland und Pflanze-Herbivor Netzwerke im Wald.


Unsere Hypothese ist, dass bei intensiverer Landnutzung nicht nur die Biodiversität abnimmt, sondern auch
1. die funktionelle Redundanz und
2. die Diversität von Reaktionsnormen in den lokalen Gemeinschaften.
Diese Abnahme wird sich auf eine
3. geringere Resilienz des Systems gegenüber Klimawandel auswirken.


Wir
(1) nehmen quantitative Pflanze-Bestäuber Interaktionsnetzwerke im Grünland und Pflanze-Herbivor Netzwerke im Wald in den EPs auf,
(2) definieren funktionell ‚redundante’ Arten für spezifische Funktionen (Bestäubung, Herbivorie) in jedem Plot über die Analyse dieser Netzwerke, z.B. alle Insektenarten, die eine bestimmte Pflanzenart bestäuben oder an einer Baumart fressen,
(3) korrelieren die Aktivitätsdichte der Arten mit aktuellen Wetterdaten,
(4) messen die Auswirkungen unterschiedlicher Temperatur auf ausgewählte Tierarten in kontrollierten Mesokosmen und
(5) definieren morphologische, physiologische, phylogenetische u.a. Merkmale, welche die Variabilität der Tierarten in ihren Reaktionsnormen widerspiegeln können.


Doc
Asynchronie ist für stabile Artengemeinschaften noch wichtiger als Diversität
Blüthgen N., Simons N., Jung K, Prati D., Renner S., Boch S., Fischer M., Hölzel N., Klaus V. H., Kleinebecker T., Tschapka M., Weisser W. W., Gossner M. M. (2016): Land use imperils plant and animal community stability through changes in asynchrony rather than diversity. Nature Communications 7:10697. doi: 10.1038/ncomms10697
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Einfluss von Landnutzung auf die Diversität, Komposition und Spezialisierung von Pflanzen und ihren Blütenbesuchern im Grünland
Jost A. (2014): Einfluss von Landnutzung auf die Diversität, Komposition und Spezialisierung von Pflanzen und ihren Blütenbesuchern im Grünland. Thesis, TU Darmstadt
Doc
Kühsel S. (2015): Pollinator trait diversity: functional implications at different land-use intensities and environmental conditions. Dissertation, TU Darmstadt
Mehr Informationen:  tuprints.ulb.tu-darmstadt.de
Doc
Insektenvielfalt stabilisiert Ökosysteme: Blütenbestäuber an kalten und heißen Tagen
Kühsel S., Blüthgen N. (2015): High diversity stabilizes the thermal resilience of pollinator communities in intensively managed grasslands. Nature Communications 6:7989. doi: 10.1038/ncomms8989
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Kühsel S., Brückner A. K., Schmelzle S., Heethoff M., Blüthgen N. (2017): Surface area–volume ratios in insects. Insect Science 24 (5), 829–841. doi: 10.1111/1744-7917.12362
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Mangels J. (2017): Land use and climate change: Anthropogenic effects on arthropod communities and functional traits. Dissertation, TU Darmstadt
Mehr Informationen:  tuprints.ulb.tu-darmstadt.de
Doc
Wie werden baumfressende Insekten durch den Buchenanteil im Wald und deren Abholzung beeinflusst?
Mangels J., Blüthgen N., Frank K., Grassein F., Hilpert A., Mody K. (2015): Tree Species Composition and Harvest Intensity Affect Herbivore Density and Leaf Damage on Beech, Fagus sylvatica, in Different Landscape Contexts. PLoS ONE 10(5): e0126140. doi: 10.1371/journal.pone.0126140
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Mangels J., Fiedler K., Schneider F., Blüthgen N. (2017): Diversity and trait composition of moths respond to land-use intensity in grasslands: Generalists replace specialists. Biological Conservation 26 (14), 3385–3405. doi: 10.1007/s10531-017-1411-z
Mehr Informationen:  doi.org

Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

Prof. Dr. Nico Blüthgen
Projektleiter
Prof. Dr. Nico Blüthgen
Technische Universität Darmstadt
PD Dr. Karsten Mody
Mitarbeiter
PD Dr. Karsten Mody
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