Oberirdisch-unterirdische Interaktionen als Steuergröße für den Zusammenhang zwischen Pflanzendiversität und Ökosystemfunktion

• Antragsteller: Professor Dr. Nico Eisenhauer
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 220971425

Der positive Zusammenhang zwischen Pflanzendiversität und Ökosystemfunktionen ist vermutlich durch oberirdisch-unterirdische multitrophische Interaktionen mitbestimmt. Die Erfassung und Manipulation dieser Interaktionen sollte daher das mechanistische Verständnis des Zusammenhangs zwischen Pflanzendiversität und Ökosystemfunktionen bedeutend verbessern. Der vorliegende Antrag untersucht in umfassender Art und Weise Pflanzendiversitätseffekte auf Mikroorganismen, Nematoden und andere Invertebraten im Boden in Langzeitstudien (> 4 Jahre) in verschiedenen Ökosystemen (Grasland und Wald) und unter Berücksichtigung unterschiedlichster Umweltveränderungsprozesse (erhöhte CO2 Konzentrationen in der Luft, N Deposition, Klimaerwärmung and Trockenheit), um generelle Mechanismen zu identifizieren. Ergänzende Laborexperimente werden gezielt Bodenrückkopplungsprozesse von veränderten Gemeinschaften im Boden simulieren, die durch Veränderungen in der Pflanzendiversität verursacht werden. Dieser neuartige Ansatz wird es erlauben, das Zwischenspiel von positiven und negativen Bodenrückkopplungsprozessen und die Konsequenzen für die Funktionsweise von Ökosystemen zu untersuchen. Das ganzheitliche Verständnis von Veränderungen und Interaktionen von bzw. zwischen ober- und unterirdischen Prozessen ist essentiell, um realistische Vorhersagen über die langzeitige Funktionsweise von Ökosystemen zu treffen. Die experimentellen Arbeiten werden durch Metaanalysen publizierter Studien ergänzt, um frühere uneinheitliche Ergebnisse zu verstehen. Kooperationen mit weltweit führenden Wissenschaftlern in der Biodiversitätsforschung, unter anderem an der TU München und am Helmholtz Zentrum München werden einzigartige mechanistische Einblicke in den Zusammenhang zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktion ermöglichen. Das Hauptziel dieses Antrages ist es, die wichtigsten Steuergrößen von Pflanzendiversitätseffekten auf Bodenorganismen, sowie resultierende positive und negative Rückkopplungsprozesse zu identifizieren. Um das zu erreichen, umfasst dieses Projekt vier Zielstellungen:(I) Untersuchung von Langzeit-Pflanzendiversitätseffekten auf Bodenorganismen in verschiedenen Ökosystemkontexten, um generelle Schlussfolgerungen und allgemeine Theorien ableiten zu können(II) Untersuchung der Bedeutung von positiven und negativen Bodenrückkopplungseffekten auf Pflanzenwachstum, die durch Unterschiede in der Pflanzendiversität verursacht werden(III) Untersuchung, ob anthropogene Umweltveränderungsprozesse Pflanzendiversitätseffekte auf Bodenorganismen sowie deren Rückkopplungseffekte auf Pflanzen verstärken(IV) Synthese und Metaanalyse bisheriger Studien, um deren uneinheitliche Ergebnisse zu Pflanzendiversitätseffekten auf Bodenorganismen zu verstehen, und Änderungen in Bodennahrungsnetzen mit Ökosystemfunktionen zu verknüpfen

• DFG-Verfahren: Emmy Noether-Nachwuchsgruppen