Z1: Administrative und wissenschaftliche Koordination
Sprecherin:
Alexandra-M. Klein, Universität Freiburg
Projektkoordinator:
Finn Rehling, Universität Freiburg
Chinesischer Koordinator:
Chao-Dong Zhu, Institut für Zoologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Beijing
SP1: Holzzersetzung und Interaktionen zwischen Zersetzern
Ziele
Die übergeordneten Ziele von SP1 sind die Charakterisierung der Bottom-up-Effekte der Baumvielfalt auf (1) die Menge und Vielfalt des natürlich vorkommenden Totholzes, um die Ressourcenverfügbarkeit und -qualität für saproxylische Insekten und den Nährstoffeintrag in den Boden entlang dieses Zersetzungsweges zu bewerten, (2) die Vielfalt (funktionelle Merkmale) der saproxylischen Insektengemeinschaften in natürlich vorkommendem Totholz und wie diese indirekt durch die Baumvielfalt durch Veränderungen der biotischen Interaktionen geformt werden, die den Aufbau der Gemeinschaft beeinflussen können, (3) funktionelle Merkmale saproxylischer Insekten im Totholz und ihre Auswirkung auf die Zersetzungsrate des Holzes unter Verwendung von experimentell exponiertem Totholz mit und ohne Insektenausschluss, (4) Vergleich der Totholzbesiedlung und Zersetzungsrate von hängendem Totholz mit Totholz am Boden. Unsere Arbeit wird dementsprechend in vier Workpackages (WP) gegliedert sein, die den Hauptzielen entsprechen (siehe Abb. 1).
Forschende
Teilprojektleitung:
Heike Feldhaar, Universität Bayreuth
Simon Thorn, Universität Würzburg
Doktorand:
Matteo Dadda, Universität Bayreuth
Chinesische Partnerin:
Arong Luo, Institut für Zoologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Beijing
SP2: Boden-Pflanze-Interaktionen und Stöchiometrie
Ziele
Dieses Teilprojekt zielt darauf ab, die Wechselbeziehungen zwischen trophischen Interaktionen, Baumvielfalt und Bodenerosion mit einer Multi-Element-Stöchiometrie der Ressourcen und verschiedenen trophischen Ebenen (Pflanzen als Primärproduzenten und Bodenmikroorganismen als Konsumenten) zu testen. Darüber hinaus wird im Rahmen des Projekts eine vollständige Basisdatenerhebung für den Boden (alle wichtigen Pflanzennährstoffe und Bodeneigenschaften) durchgeführt, die allen beteiligten Projekten zugute kommen soll.
Our hypotheses are:
- Durch die Bodenerosion werden die Nährstoffe entlang der Hänge umverteilt und das Nährstoffmuster im Boden, das für Bodenmikroorganismen und Bäume zur Verfügung steht, verändert sich. Da C und N in der flüssigen Phase transportiert werden und P an Bodenpartikel gebunden ist, ändert sich die Stöchiometrie des erodierten Materials während des Transports und kann über Bodenmikroorganismen und Baumwurzeln in höhere trophische Ebenen gelangen.
- Erodierte Bereiche weisen eine geringere Nährstoffverfügbarkeit auf und fördern das Nährstoffrecycling, während in Ablagerungsbereichen ein Nährstoffüberschuss und eine Nährstoffaufnahme vorherrschen. Im Gegensatz dazu mildern vielfältige Baummischungen die Bodenerosion und gleichen topografische Unterschiede entlang der Hänge aus und sorgen für ein Gleichgewicht zwischen Nährstoffaufnahme und Nährstoffrecycling.
- In Böden mit verschiedenen Baummischungen nehmen Bodenmikroorganismen Nährstoffe effizienter auf und recyceln diese effizienter (= „nutrient overyielding“). Die Nährstoffüberausbeute ist jedoch der vorherrschende Mechanismus und steuert die mikrobielle Stöchiometrie.
- In ähnlicher Weise recyceln Bäume Nährstoffe und nehmen sie in vielfältigen Baummischungen effizienter auf. Im Gegensatz zu den Mikroorganismen im Boden dominiert das Nährstoffrecycling als zugrunde liegender Mechanismus und bestimmt somit die Stöchiometrie der Baumstreu. Folglich sind die Auswirkungen der Baumvielfalt auf die Stöchiometrie der verschiedenen trophischen Ebenen entkoppelt.
Forschende
Teilprojektleitung:
Yvonne Oelmann, Universität Tübingen
Thomas Scholten, Universität Tübingen
Steffen Seitz, Universität Tübingen
Doktorand:
Haikuo Zhang, Universität Tübingen
Chinese Partnerinnen:
Yu Lian, Botanisches Institut, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Peking
Naili Zhang, Beijing Forestry University
SP3: Nahrungsnetze zwischen Pflanzen und Arthropoden, Stöchiometrie und Funktionen
Ziele
Durch die Erhebung von Daten über die Zusammensetzung der Gemeinschaft, die Verzehrsraten, die Körpermasse und den Elementgehalt von Arthropoden sowie über direkte Nahrungsbeziehungen auf höheren trophischen Ebenen, wollen wir die Reaktionen des multitrophischen Systems Pflanze-Kräuterfresser-Räuber auf den Verlust der Baumvielfalt vorhersagen. Wir erweitern insbesondere frühere Arbeiten, indem wir drei trophische Ebenen (Bäume, pflanzenfressende Arthropoden und räuberische Arthropoden) einbeziehen und multitrophische Gemeinschaften und ihre Interaktionen mit Biomasseverteilungen und Stöchiometrie verknüpfen, um die Analyse von trophischen Pyramiden und energiebasierten Netzwerken zu ermöglichen. Außerdem werden wir für ausgewählte Baumarten tritrophische Netzwerke auf Artniveau aufzeichnen. Im Rahmen des BEF-China-Experiments werden wir neuartige Methoden anwenden (Stöchiometrie, Barcoding des Darminhalts in Zusammenarbeit mit unseren chinesischen Partnern) und zusätzliche Arthropodengruppen aus anderen Vegetationsschichten mit Hilfe verschiedener Erfassungsmethoden sammeln.
Auf der Grundlage der Ergebnisse früherer Studien gehen wir davon aus, dass sich die Baumvielfalt auf verschiedene Weise stark auf die Verbrauchergemeinschaften auswirkt, und stellen die Hypothese auf, dass (1) die Auswirkungen der Baumvielfalt auf die Abundanz und den Artenreichtum mit zunehmender trophischer Ebene abnehmen und dies – zusammen mit Veränderungen in der intra- und interspezifischen Körpergrößenverteilung von Herbivoren und Räubern – zu Verschiebungen der trophischen Pyramiden entlang des Baumvielfaltgradienten führt (Abb. 1). Des Weiteren stellen wir die Hypothese auf, dass (2) mit zunehmender Baumdiversität intraspezifische Veränderungen im Kohlenstoff-Nährstoff-Verhältnis von Pflanzenfressern und Räubern zu beobachten sind (Abb. 1d), die die erhöhte Nährstoffverfügbarkeit in Pflanzengeweben (innerhalb und zwischen den Arten) in vielfältigeren Pflanzengemeinschaften widerspiegeln. (3) Es wird erwartet, dass multitrophische Energienetzwerke zwischen Pflanzen, Pflanzenfressern und Räubern bei höherer Baumdiversität höhere Bestände (stehende Biomasse) und Flüsse (Pflanzenfresser, Räuber) über trophische Ebenen hinweg aufweisen (Abb. 2a, d). Darüber hinaus stellen wir die Hypothese auf, dass (4) die strukturellen Eigenschaften hoch aufgelöster Pflanzen-Herbivoren-Predatoren-Netzwerke detailliertere mechanistische Erklärungen dafür liefern, wie sich Veränderungen der Pflanzendiversität auf das Funktionieren von Ökosystemen auswirken.
Forschende
Teilprojektleitung:
Jana Petermann, Universität Salzburg
Andreas Schuldt, Universität Göttingen
Doktorandin:
Mareike Mittag, Universität Salzburg
Chinesische Partner:
Douglas Chesters, Zoologisches Institut, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Beijing
Ming-Qiang Wang, Chengdu Institut für Biology, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Chengdu
SP4: Stengelnistende Hymenopteren und multitrophische Interaktionen
Ziele
Teilprojekt 4 zielt darauf ab, von der Baumvielfalt abhängige Bottom-up-Funktionen zu unterscheiden, die auf quantitative Interaktionsnetzwerke von stengelnistenden Hymenopteren über trophische Ebenen hinweg einwirken, einschließlich ihrer Nahrungsressourcen und natürlichen Feinde, und testet Faktoren, die die Etablierung von Stengelnistergemeinschaften unter natürlichen Bedingungen in Totholz als alternative Nester beeinflussen. Wir werden uns in drei Arbeitspaketen (AP) auf einzelne übergreifende Ziele konzentrieren:
Waldsukzession und die Auswirkungen der Baumvielfalt in multitrophischen Interaktionen
WP1 wird sich mit der Frage befassen, wie sich die Baumvielfalt auf die multitrophen, in stengelnistenden Hymenoptera-Gemeinschaften und ihre Interaktionen mit Parasitoiden auswirkt. In diesem ersten Workpackage werden erstmals die Einflüsse der Baumvielfalt auf die zeitlichen Veränderungen der Waldsukzession über einen Zeitraum von 10 Jahren (2013-2024) auf den 64 VIP-Flächen untersucht. Darüber hinaus werden wir die relative Bedeutung der verschiedenen Komponenten der Baumdiversität (taxonomische, funktionale und phylogenetische Baumdiversität) für stengelnistende Bienen, Wespen und ihre natürlichen Feinde in einem kontrollierten Diversitätsgradienten analysieren, indem wir zum ersten Mal Schilfnester auf allen 300 Kernflächen installieren. Im Rahmen von WP1 werden zwei Hypothesen getestet: (1) Die Baumvielfalt verändert die Stengelnistergemeinschaften, allerdings erst ab dem Zeitpunkt, an dem sich das Kronendach durch Waldsukzession schließt. Diese Annahme stützt sich auf den Vergleich der Stengelnistergemeinschaften an den Versuchsstandorten in den ersten Jahren nach der Einrichtung der Parzellen mit den etablierten Waldparzellen mit altem Baumbestand. (2) Die funktionelle Vielfalt der Bäume erklärt eine höhere Komplementarität der Ressourcen als die taxonomische und phylogenetische Vielfalt der Bäume und sollte daher ein starker Prädiktor für die Vielfalt der Interaktionen zwischen Bienen, Wespen und Parasitoiden sein. Die Merkmale, die sich auf die Funktionen auswirken, stehen nicht nur im Zusammenhang mit der Ernährung von Bienen und Wespen, sondern auch mit dem Nisten, wie z. B. Baumharz, das für die Bienengesundheit von Vorteil ist.
Erweiterung des multitrophischen Netzwerks durch DNA-Barcoding, um Wespen mit ihren pflanzenfressenden Beutetieren zu verbinden
WP2 wird die bisher an Schilfnestern untersuchten Parasitoiden-Wirt-Interaktionen auf die Beute- und Nahrungsressourcen der Wirte ausweiten. Dies bietet die einzigartige Gelegenheit, eine mechanistische Interaktionsverbindung zur experimentell kontrollierten trophischen Ebene von Waldbäumen herzustellen. Momentan gibt es weltweit keine Wald-BEF-Studie mit beobachteten multitrophischen Interaktionen von mehr als zwei trophischen Ebenen, an denen Primärproduzenten beteiligt sind (mit Ausnahme von Untersuchungen zu trophobiotischen Baum-Ant-Hemiptera-Interaktionen an den BEF-Standorten in China, als die Bäume noch klein und die Blätter zugänglich waren). Mit der Identifizierung pflanzenfressender Beutetiere wollen wir die Nahrungsbeziehungen zwischen pflanzenfressenden Wespen und Bäumen (zusammen mit SP3) aufzeigen. Außerdem werden wir Bienenpollen direkt den blühenden Bäumen zuordnen. Wir werden die Methodik der kontinuierlichen Bestimmung von Beutetieren mittels Barcoding und schließlich Metabarcoding einführen. Da dies eine methodische Herausforderung darstellt, werden wir einen DNA-Barcoding-Ansatz entwickeln, der für die High throughput-Sequenzierung (z. B. MinION und Illumina novaseq) optimiert ist, um Proben zu untersuchen, die nur auf einer Teilmenge von VIP-Parzellen genommen wurden. In Anbetracht der anspruchsvollen Datenanalyse von Next Generation Sequencing (NGS)-Daten werden wir uns auf bereits bewährte Datenanalyse-Pipelines stützen und diese verfeinern und eine Referenzdatenbank mit neu generierten DNA-Bibliotheken und Barcodes als Grundlage für die parallele Einführung des Metabarcoding-Ansatzes entwickeln. WP2 wird zwei Hypothesen testen: (1) Die High-throughput-Barcode-Analyse führt zu einer hohen taxonomischen Auflösung und ist erforderlich, um einen zuverlässigen Metabarcoding-Ansatz für tierisches und pflanzliches Gewebe zu etablieren, der eine Bestimmung auf Familien-, Gattungs- und Artniveau ermöglicht. (2) Die Baumvielfalt erklärt den Grad der Spezialisierung von Bienen und Wespen, aber dieses Muster schwächt sich mit der trophischen Distanz zu den Nahrungsressourcen der Bäume ab.
Zusammenhang zwischen stengelnistenden Bienen, Wespen und Parasitoiden und Totholz
Im Rahmen von WP3 wird ein neues Stengelnistermodell (das bereits in städtischen Gärten in Deutschland getestet wurde) verwendet, um die trophischen Interaktionen zwischen Hymenoptera und Totholz (grobes Holz) und damit Zersetzern und Ameisen zu untersuchen. Auf jeder VIP-Fläche der beiden Studienstandorte werden wir Totholz mit Löchern anbringen, um natürliche Bedingungen für stengelnistende Hymenopteren und Totholzzersetzer zu simulieren. Durch den Vergleich des Ausschlusses von Ameisen mit dem Zugang von Ameisen zu Totholz und den Vergleich von Totholz mit gebohrten Löchern mit nicht präpariertem Totholz (SP1), untersuchen wir die Konkurrenz und Synergien zwischen Bienen, Wespen, Ameisen (SP6) und Zersetzern über den Gradienten der Baumvielfalt (SP1). WP3 testet die Hypothese, dass Nester, die sich näher am Boden befinden, und Nester, zu denen Ameisen Zugang haben, eine niedrige Bienen- und Wespenbesatzrate bei geringen Parasitismusraten aufweisen. Dies liegt daran, dass Bienennester unter suboptimalen Nistbedingungen als feindfrei beschrieben werden. Wie das Vorhandensein von Zersetzern das Vorhandensein von Bienen, Wespen und ihren Parasitoiden (z. B. durch Ecological Engineering von holzbohrenden Käfern) mit und ohne Ameisen entlang des Baumdiversitätsgradienten beeinflusst, wird Teil von SP1 sein.
Forschende
Teilprojektleitung:
Alexandra-M. Klein, Universität Freiburg
Felix Fornoff, Universität Freiburg
Manuela Sann, Universität Hohenheim
Doktorand:
Massimo Martini, Universität Freiburg
Chinesische Partnerin:
Arong Luo, Zoologisches Institut, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Beijing
Partner:
Michael Orr, Naturkundemuseum Stuttgart
SP5: Trophische Interaktionen in verschiedenen Stadien der Baumverjüngung
Ziele
SP5 befasst sich mit Schlüsselfragen an der Schnittstelle zwischen funktioneller Biodiversitäts-, Populations- und Gemeinschaftsökologieforschung in Wäldern, indem es Informationen aus Beobachtungen und experimentellen Ansätzen kombiniert. Die Ziele stehen im Zusammenhang mit den Mechanismen der Regeneration holziger Arten bei früh reproduzierenden Baumarten in BEF-China. Unter Bezugnahme auf die Ergebnisse des BEF-China-Projekts, die auf einen starken multitrophischen regulatorischen Einfluss auf die Etablierung von Baumsämlingen bereits in der frühen Phase des Experiments hinweisen, beabsichtigen wir, die Perspektiven in zwei Richtungen zu erweitern. Erstens wollen wir die Zahl der multitrophischen Interaktionen erhöhen, die vor dem Hintergrund der JC-Effekte über mehrere Stadien des Lebenszyklus der Baumregeneration untersucht werden, und zweitens wollen wir dies entlang des Gradienten der Baumvielfalt tun. Unsere Hauptziele sind die Quantifizierung des Beitrags der Baumvielfalt zu (i) den Stadien des Reproduktionszyklus von Bäumen, die besonders von Wilbellosen-Interaktionen betroffen sind, (ii) der Prädation von Samen vor und nach der Ausbreitung und (iii) der Keimung und Herbivorie von Sämlingen als trophische Interaktionen, die diese Stadien des Reproduktionszyklus beeinflussen, sowie (iv) der Beitrag von Generalisten und Spezialisten zu diesen trophischen Interaktionen.
BEF-China bietet die einzigartige Möglichkeit, diese Beziehungen zu bewerten, indem es den gesamten Gradienten der Baumvielfalt entlang der Kernparzellen und VIPs nutzt.
Wir werden die wichtigsten Ziele in drei Workpackages angehen:
1) Demografie früher Lebensphasen:
zur Bewertung der natürlichen Baumverjüngung (1) für eine ausgewählte Gruppe von Baumarten im Versuch entlang des gesamten Baumdiversitätsgradienten auf der Beobachtungsebene,
2) Schlüsselprozess der Saatprädation:
a) Quantifizierung der Saatgutprädation vor der Ausbreitung (2) entlang des gesamten Gradienten der Baumvielfalt, der mit experimentellen Mitteln ermittelt wurde
b) Quantifizierung der Ausbreitung und der Prädation von Samen nach der Ausbreitung durch Ausschluss von Wirbellosen
3) Schlüsselprozess der Herbivorie:
experimentelle Bewertung der Keimung und der Herbivorie der Keimlinge durch Quantifizierung der JC-Effekte im Rahmen des Experiments zur Baumvielfalt (4, 5)
Forschende
Teilprojektleitung:
Alexandra Erfmeier, Universität Kiel
Tim Diekötter, Universität Kiel
Doktorandin:
Noga Abecassis, Universität Kiel
Chinese Partner:
Zhi-Shu Xiao, Institut für Zoologie, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Beijing
SP6: Trophische Interaktionen und Funktionen von Ameisen
Ziele
Die übergeordneten Ziele von SP6 sind, zu testen, ob experimentell manipulierte Baumvielfalt die Vielfalt, Merkmalsverteilung, trophische Interaktionen und Ökosystemfunktionen von Ameisen beeinflusst (Abb. 1). Wir identifizieren drei voneinander abhängige Hauptziele, die die Leitthemen der Workpackages (WP) sein werden und es ermöglichen, die Ziele gemeinsam anzugehen: (1) Quantifizierung der Diversität und der Verteilung funktioneller Merkmale von Ameisen in allen 300 Kernparzellen; dies wird nicht nur die funktionelle Charakterisierung aller gesammelten Ameisenarten ermöglichen und prüfen, ob sich die Ameisendiversität und -merkmale mit der Baumdiversität verändern, sondern auch wichtige Basisdaten für unsere anderen Ziele liefern und eine generische Diversitätsvariable liefern, die für andere SPs und die Synthese zur Verfügung steht. Dieses Ziel umfasst auch die von SP1 und SP3 gesammelten Ameisenproben. (2) Identifizierung der trophischen Position und Bewertung der trophischen Interaktionen von Ameisen durch die Durchführung von Ressource-Choice-Experimenten in den 300 Kernparzellen und durch die Messung von δ15N von Proben in den 64 VIP-Parzellen; mit diesen Daten können wir die trophische Redundanz und die Breite der trophischen Nische auf Arten- und Gemeinschaftsebene berechnen und ableiten, ob die trophischen Interaktionen einzelner Arten und der gesamten Ameisengemeinschaft mit der Baumvielfalt zusammenhängen. Wir werden auch prüfen, welche Merkmale mit der Breite der trophischen Nische und der relativen trophischen Position zusammenhängen. Daten über die Präferenzen für Akronährstoffe (aus Experimenten zur Ressourcenwahl) werden in die Stöchiometrie-Projekte (SP2, SP3) einfließen und eine vollständigere Quantifizierung von Nährstoffbeschränkungen und Elementflüssen ermöglichen. (3) Messung der Ökosystemfunktion „Scavenging“ in den VIP-Parzellen und Prüfung, wie das Zusammenspiel zwischen Baumdiversität, Ameisendiversität, Merkmalsverteilung und trophischen Interaktionen die Ökosystemfunktionalität beeinflusst. Dieses dritte Ziel wird auf den beiden anderen Zielen aufbauen und die Komponenten der biologischen Organisation integrieren, um die Vielfalt und die Interaktionen mit einer Funktion zu verbinden.
Forschende
Teilprojektleitung:
Michael Staab, Universität Darmstadt
Heike Feldhaar, Universität Bayreuth
Doktorand:
Joshua Spitz, Universität Darmstadt
Chinesische Partnerin:
Xiaojuan Liu, Botanisches Institut, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Peking
Z2: : Datenmanagement und Synthese
Ziele
Die allgemeinen Ziele von Z2 sind
- das Sicherstellen eines effizienten Datenmanagements und Förderung von Synergien bei der Verarbeitung von Daten zwischen den MultiTroph-SPs durch umfangreiche Dienstleistungen wie Schulungen und die Pflege und Weiterentwicklung des BEF-China-Datenportals sowie die Unterstützung der Open-Access-Strategie zur Veröffentlichung von Daten und Codes,
- Entwicklung einer frühen Synthese, die die SPs von MultiTroph auf der Grundlage verfügbarer und neu generierter Daten verbindet. Diese Daten stellen eine Verbindung zwischen Netzwerkstruktur, Multidiversität und Multifunktionalität her. Der Aufbau der Multidiversität und die trophischen Interaktionen brauchen Zeit, um sich zu etablieren. Aus diesem Grund ist die Einbeziehung früherer Daten aus BEF-China unerlässlich.
Die Hauptziele und Leithypothesen sind:
- Fortführung und Aktualisierung des Datenportals
In Vorbereitung auf MultiTroph haben wir das BEFdata-Portal aktualisiert und von Leipzig zur Universität Halle migriert (https://data.botanik.uni-halle.de/bef-china/). Die Universität Halle hat die erforderlichen Serverkapazitäten und das technische Umfeld für den Betrieb des Portals zur Verfügung gestellt. Das BEFportal hat nun unter anderem ein flexibles Design und kann mit Bildschirmen aller Größen (z.B. Tablet, Handy) arbeiten. Darüber hinaus haben wir eine verbesserte Datensuche implementiert. Auf Github wurden etwa 30.000 Zeilen Code hinzugefügt und große Teile des alten Codes neu geschrieben (https://github.com/befdata/befdata). Während die Daten der BEF-China-Projekte (die ehemalige Forschungseinheit FOR 891 „BEF-China“, die TreeDì-Graduiertenschule und zahlreiche chinesische Projekte) gemeinsam kuratiert werden, ist ihr Zugang und ihre Weiterverwendung in verschiedenen Unterprojekten organisiert, die separate Zugangsregeln und Vorschläge ermöglichen.
Das Hauptziel (1) der Datenverwaltung von MultiTroph besteht darin, eine Datenverwaltung über den gesamten Lebenszyklus der Daten zu ermöglichen. Da die Struktur der Datenbank jedoch aktualisiert wurde, werden wir uns auf die Verbesserung der Funktionalität konzentrieren, z. B. auf die Entwicklung von Werkzeugen für die Extraktion und Zusammenführung von Daten für Synthesedatensätze, um reproduzierbare wissenschaftliche Analysen zu ermöglichen. Wir werden eng mit der Initiative National Research Data Infrastructure (NFDI) zusammenarbeiten, insbesondere mit NFDI4Biodiversity, die sich auf Biodiversitätsdaten konzentriert und mit der wir über iDiv verbunden sind. (2) Wir werden reproduzierbare Arbeitsabläufe bereitstellen, in die die jeweiligen Datenanalysen integriert werden. (3) Wir werden regelmäßige Schulungen zur Nutzung des Datenportals anbieten, um alle Aktivitäten des Datenlebenszyklus zu unterstützen (z. B. Datengenerierung, Dokumentation, Aufbau von Pipelines, Archivierung und Veröffentlichung). Schließlich (4) werden wir darauf hinarbeiten, Vorschläge für Forschungsartikel, die ein Schlüsselelement von BEFdata sind, mit Anwendungen zu kombinieren, die für die Arbeit auf der BEF-China-Plattform erforderlich sind und vom BEFChina-Lenkungsausschuss verwaltet werden. Vorschläge für Forschungsartikel bieten ein sicheres Umfeld für die gemeinsame Nutzung von Daten, um das Dateneigentum durch wissenschaftliche Arbeitsabläufe fortzuführen. - Analyse der multitrophischen Netzwerkstruktur und der Multidiversität
Wir gehen davon aus, dass die Auswirkungen der Baumvielfalt auf die Multidiversität höherer trophischer Ebenen zu einem großen Teil indirekt sind und durch die Struktur der Interaktionsnetzwerke zwischen den Produzenten und den höheren trophischen Ebenen vermittelt werden. Wir stellen die Hypothese auf, dass ein zunehmender Baumartenreichtum die trophische Komplementarität erhöht und durch die Spezialisierung der Netzwerkpartner weitere Netzwerkeigenschaften beeinflusst. Wir gehen davon aus, dass die Spezialisierung mit zunehmendem Produzentenreichtum als allgemeiner Mechanismus trophischer Netzwerke zunimmt, was wiederum die Multidiversität auf höheren trophischen Ebenen fördert. Allerdings sind Unterschiede zwischen antagonistischen und mutualistischen Netzwerken zu erwarten, und es wird angenommen, dass mobilere Gruppen (mit ihrer Fähigkeit, Ressourcen über größere räumliche Reichweite hinweg zu nutzen) und höhere trophische Ebenen (die oft weniger von Veränderungen der Pflanzenvielfalt betroffen sind) weniger ausgeprägte Beziehungen zu den manipulierten Baumgemeinschaften aufweisen. - Verknüpfung von Netzwerkmerkmalen und Multidiversität mit der (Multi-)Funktionalität von Ökosystemen
Im Allgemeinen gehen wir davon aus, dass einzelne Ökosystemfunktionen und die Multifunktionalität von Ökosystemen durch eine höhere Vielfalt auf allen trophischen Ebenen gefördert werden. Wir stellen die Hypothese auf, dass Kaskadeneffekte der Baumvielfalt über die Struktur von Interaktionsnetzwerken und die Multidiversität ebenfalls eine wichtige Rolle bei der Veränderung von Prozessraten und der Stabilität von Ökosystemfunktionen spielen werden. Der Grad der Generalisierung und Spezialisierung in den Interaktionsnetzwerken wird das Ergebnis solcher Kaskadeneffekte maßgeblich bestimmen: Die Spezialisierung der Netzwerkpartner erhöht die Bedeutung der trophischen Komplementarität bei der Erklärung der Ökosystemfunktionen. Die trophische Komplementarität kann mit zunehmender multitrophischer Diversität zunehmen. Im Gegensatz dazu könnte eine starke Dominanz generalistischer (stark vernetzter) Arten zu weniger ausgeprägten Auswirkungen der Diversität führen, da Generalisten eine hohe Funktionalität aufrechterhalten können, indem sie bereits bei geringerer Diversität einen breiteren Nischenraum besetzen. Schließlich erwarten wir, dass die Netzwerkstruktur auch die Variabilität der Ökosystemfunktionen beeinflusst, wobei insbesondere die funktionelle Redundanz innerhalb der Netzwerke (z. B. eine hohe durchschnittliche Anzahl von Konsumenten pro Wirt, d. h. die Anfälligkeit auf Gemeinschaftsebene) die Variabilität der Funktionen über Raum und/oder Zeit verringert.
Forschende
Teilprojektleitung:
Andreas Schuldt, Universität Göttingen
Helge Bruelheide, Universität Halle
Postdoc:
Georg Albert, Universität Göttingen
Chinesische Partner*innen:
Huijie Qiao, Zoologisches Institut, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Beijing
Xiaojuan Liu, Botanisches Institut, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Beijing
Yi Li, Botanisches Institut, Chinesische Akademie der Wissenschaften, Beijing