TreeSpec: Bestimmung der funktionellen Rolle der Kronenstruktur und chemischer Merkmale fuer die Produktivitaet entlang eines experimentellen Baumdiversitaetsgradienten mittels eines hyperspektralen Bildgebungsverfahrens

• Antragsteller: Professor Dr. Michael Scherer-Lorenzen, seit 7/2018
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 316733524

Die Erfassung der Baumphysiologie und Kronenstruktur spielt eine wichtige Rolle zum Verständnis der Baumarten auf Ökosystemfunktion, jedoch erweist sich deren Untersuchungen durch die Höhe und Komplexität der Baumkronen schwierig. Bisher wurden unter anderem unbemannte Luftfahrzeuge, sogenannte Drohnen (UAVs), mit Kameras zur hyperspektralen Fernerkundung ausgestattet und hauptsächlich auf Landwirtschaftlich genutzten Flächen eingesetzt. In dieser Studie werden wir Methoden testen, um Messungen der Schlüsselmerkmale, die für die Bestandesproduktivität wichtig sind, aus der Vogelperspektive durchzuführen und deren Beziehung zur Baumartendiversität in Versuchsanpflanzungen untersuchen. Bisherige Studien haben herausgefunden, dass die Waldproduktivität von zwei Eigenschaften abhängt: dem Blattflächenindex (LAI), welcher die Lichtaufnahme beschreibt, und dem Kronenstickstoffgehalt (%N), als Maß für die biochemische Kohlenstofffixierung. Zusammengefasst könnten diese Merkmale zu einer mechanistischen Verknüpfung von Kohlenstoffkreisläufen und Kroneneigenschaften in einem zeitlichen und räumlichen Umfang dienen. Jedoch sind weitere Studien nötig, um generelle Aussagen treffen zu können (z. B. in verschiedenen Regionen und Artkombinationen). Dazu möchten wir den LAI und %N vom Boden und aus der Luft in zwei der weltweit ältesten Baumdiversitätsexperimente ermitteln und vergleichen. Des Weiteren testen wir die Hypothese, dass die Lichtaufnahme in Mischungen durch komplementäre Raumnutzung der Kronen und damit steigendem LAI größer ist. Die Auswirkungen der Artnachbarschaft und funktionellen Mischung auf die Kronenform, den LAI und %N relativ zur Monokulturen werden mit den modernsten, hochauflösenden Bildgebungsverfahren ermittelt. Dies wird eine neue Generation von Studien zur innerartlichen Merkmalsvariation in Bezug zur strukturellen Komplementarität und Produktivität ermöglichen. Unser Projekt verfolgt demnach zwei Hauptziele: Der Etablierung neuer Methoden zur Messung von Schlüssel-Kronenmerkmale und einer Abschätzung zu deren potentiellen Rolle in der Beziehung zwischen Diversität und Produktivität.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Ehemaliger Antragsteller: Professor Dr. Charles Nock, bis 7/2018