Projektphase 2017 - 2020

Die Rolle von Nährstoffen für die Variabilität der Auswirkungen von Trockenheit auf die Zusammensetzung und Produktivität von Grasländern entlang von Landnutzungsgradienten - ein Merkmals-basierter Ansatz

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Bettina Engelbrecht

Dr. Eun-Young Jung

Dr. Christina Bogner

Carola Kiene

Susanne Kurze

Bruno Pinho (assoz.)

(Uni Bayreuth)

Landnutzung und Klimaerwärmung sind zwei Hauptaspekte der globalen Veränderung, die terrestrische Ökosysteme beeinflussen und Lebensgemeinschaften formen. Unser Wissen über die Auswirkung der Kombination von Trockenstress und Nährstoffverfügbarkeit ist jedoch sehr eingeschränkt. In Kombination könnten sich Trockenheit und Düngung gegenseitig verstärken oder abmildern und so die Produktivität oder Artenzusammensetzung von Graslandschaften beeinflussen. Das Hauptziel des Projektes ist es, unsere Vorhersagen für die Konsequenzen von Globalem Wandel auf Grasländer zu verbessern.

 

Daher bearbeiten wir in diesem Projekt folgende Fragen:

1. Wie ändern sich Pflanzenmerkmale, die für die Wassernutzung und Trockenresistenz wichtig sind, mit der Nährstoffverfügbarkeit? Wie unterscheiden sich verschiedene Pflanzenarten oder unterschiedliche Strategien zur Ressourcennutzung voneinander?

2. Wie beeinflusst unterschiedliche Nährstoffverfügbarkeit Wachstum und Überleben von Gesamtpflanzen unter Trockenstress?

3. Welche Rolle spielen Nährstoffe für die Resistenz und Widerstandsfähigkeit von Grasländern entlang eines Landnutzungsgradienten?

 

Wir vereinen im Projekt

  • ein Gewächshausexperiment, in dem wir die Plastizität von Trockenresistenz-Traits in Reaktion auf unterschiedliche Nährstoffverfügbarkeit untersuchen,
  • ein 'commongarden' Feldxperiment, in dem wir den kombinierten Effekt von Nährstoffen und Trockenheit auf den Wachstumsertrag und Zustand der Pflanzen quantifizieren
  • Analysen aus einem Feldexperiment in den Biodiversitäts-Exploratorien (Rangeshift, 2009-2012, Bütof et al. 2012), in dem der Niederschlag entlang von Landnutzungsgradienten manipuliert wurde.

Wir kombinieren die Ergebnisse der Experimente mit Vegetationsdaten aus den Biodiversitäts-Exploratorien, um die Rolle von Nährstoffen auf Trockenstresseffekte, Artenzusammensetzung und Produktivität entlang eines Landnutzungsgradienten in Grasländern zu untersuchen.

 

Referenz:

A. Bütof, L. R. von Riedmatten, C. F. Dormann, M. Scherer-Lorenzen, E. Welk, and H. Bruelheide. 2012. The responses of grassland plants to experimentally simulated climate change depend on land use and region. Global Change Biology 18:127–137

Projektphase 2014 - 2017

Trockentoleranz von Grasslandarten: Konsequenzen fuer die Zusammensetzung von Gemeinschaften und die Resilienz von Oekosystemen

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Bettina Engelbrecht

Dr. Eun-Young Jung

Dr. Christina Bogner

(Uni Bayreuth)


Drought is important in grasslands worldwide. Temperate grasslands experience years with low rainfall and are subject to extreme drought events that lead to plant drought stress. With global climate change, temperatures are projected to increase and water availability to decrease in temperate grasslands during the growing season. At the same time, the intensity and frequency of drought events is expected to increase. The importance of drought in driving community structure and ecosystem function in grasslands is therefore expected to even increase in the future.
However, although we have plenty of evidence for the importance of drought in grasslands we still lack a thorough understanding that enables us to predict which species/traits will benefit or suffer from drought, and therefore the effects on community composition and on ecosystem function and resilience.

In this research project we will address the following main questions:

  • how does drought tolerance vary among grassland species in the Exploratories?
  • what traits are important for determining differential drought tolerance of grassland species?
  • to what extend is drought important in shaping community composition and diversity across space and time, and what is the role of neutral vs. deterministic processes (and habitat filtering vs. niche differentiation)?
  • does the importance of drought for community assembly change with land-use?

 

We will conduct common garden drought experiments on the most important species in the Exploratory grasslands to comparatively assess species drought responses and potentially underlying traits. We will combine the results with Biodiversity Exploratory data on vegetation composition and moisture variation in the experimental plots to evaluate the relative importance of drought for community assembly.