Trophische Interaktionen und ökologische Funktionen von Ameisen unter sich ändernder Baumdiversität

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Heike Feldhaar; Dr. Michael Staab
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 452861007

Forschungskontext: Die Diversität fast aller Organismen hängt von Pflanzendiversität ab, aber nur wenige Studien untersuchten in Wäldern, wie die Vielfalt der Produzenten (i.e. Bäume) multitrophische Interaktionen und Ökosystemfunktionen von Arthropoden beeinflusst. Die Untersuchung der Beziehung zwischen Baumdiversität und trophischen Interaktionen ist jedoch wichtig, um den Zusammenhang zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen zu entschlüsseln. Ameisen sind ideale Untersuchungsobjekte für multitrophische Interaktionen, da es Arten in fast allen trophischen Ebenen gibt und viele Arten teilweise omnivor sind.Hypothesen: Wir stellen die Hypothese auf, dass die Ameisendiversität, in Übereinstimmung mit vorläufigen Ergebnissen, mit der Baumdiversität zunimmt. Nach der ‘enemies‘ Hypothese, gehen wir davon aus, dass mit zunehmender Baumdiversität die Ameisengemeinschaft räuberischer wird und sich dies in der Ausprägung der funktionellen Merkmale zeigt. Wir erwarten eine größere Redundanz bei der Ressourcenwahl, wenn die Baumdiversität und damit auch die Ameisendiversität hoch ist. Diese Veränderungen in den trophischen Interaktionsnetzwerken stehen in Zusammenhang mit den realisierten trophischen Nischen. Dabei zeigt ein höherer δ15N Wert auf Artniveau einen größeren Anteil an tierischen Nahrungsobjekten an, während eine größere isotopische Nischenbreite der Ameisengemeinschaft auf trophische Redundanz hinweist. Wir stellen die Hypothese auf, dass die ‘Aasbeseitigung‘ ebenfalls mit der Baumdiversität zunimmt, was von Ameisendiversität und Merkmalsausprägung sowie trophischen Positionen abhängt, welche jeweils durch Baumdiversität vermittelt werden.Methoden: Wir werden Ameisendiversität in allen Kernplots quantifizieren und alle gefundenen Arten funktionell charakterisieren, und die trophische Position der Arten und der gesamten Ameisengemeinschaft bestimmen. Um die Breite der trophischen Nischen und die trophische Redundanz zu berechnen, werden wir Ressourcenauswahlexperimente durchführen und δ15N Isotopenwerte messen. Wir werden testen, wie Nischenbreite und trophische Position mit funktionellen Merkmalen zusammenhängen. Um Ameisendiversität und trophischen Interaktionen mit einer Ökosystemfunktion zu verknüpfen, werden wir ‘Aasbeseitigung‘ mit standardisierten Ködern bestimmen.Innovation: Bis jetzt wurden Ameisen, mit Ausnahme unserer initialen Arbeiten, nur selten in Baumdiversitätsexperimenten untersucht. Durch die Integration verschiedener Komponenten der biologischen Organisation in einer funktionell wichtigen Arthropodengruppe werden wir zeigen, wie das Zusammenspiel und die Wechselwirkungen von Baumdiversität, Ameisendiversität, Merkmalsverteilung und trophischen Interaktionen die Funktionalität von Waldökosystemen beeinflussen.WissenschafterInnen: Dieses Projekt wird durchgeführt von Michael Staab (PI, Darmstadt) und Heike Feldhaar (Co-PI, Bayreuth) in Kooperation mit unserer Chinesischen Partnerin Xiaojuan Liu (Peking).

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5281: Multi-trophische Interaktionen in einem Waldbiodiversitätsexperiment in China
• Internationaler Bezug: China
• Kooperationspartnerin: Professorin Dr. Xiaojuan Liu