SP11: Netzwerke und Energieflüsse

• Antragsteller: Professor Dr. Ulrich Brose; Professor Dr. Stefan Scheu
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 422440326

SP11 analysiert die Struktur und Stabilität von Bodennahrungsnetzen entlang der Pflanzendiversitätsgradienten des Hauptexperiments und des ResCUE-Experiments der Forschungsgruppe 5000. Das Projekt basiert auf der Annahme, dass Veränderungen in der Vielfalt und Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften Bottom-up-Effekte auf die Struktur von und den Energiefluss durch Bodennahrungsnetze ausüben. Das Projekt baut in eng auf den Ergebnissen der vorangegangenen Phase der Forschungsgruppe auf, konzentriert sich aber nun auf (1) die Rolle der Pflanzendiversität für die zeitliche (saisonale) und räumliche (Tiefenverteilung) Stabilität der Struktur der unterirdischen Gemeinschaften im Rahmen des Main Experiments (WP1), (2) die Rolle der Pflanzendiversität für die zeitliche (saisonale) und räumliche (Tiefenverteilung) Stabilität der Energieleitung durch unterirdische Gemeinschaften im Rahmen des Main Experiments (WP2), und (3) die Reaktion der Struktur und des Energieflusses durch die unterirdische Gemeinschaft auf die Pflanzendiversität und ein extremes Trockenheitsereignis im Rahmen des ResCUE-Experiments (WP3). Wie in der ersten Phase der Forschungsgruppe werden sich die Energieflussanalysen auf breite funktionelle Gruppen wie Primär- und Sekundärzersetzer, Pflanzenfresser und Räuber konzentrieren. Ergänzt wird dies durch detailliertere Analysen mit Hilfe der Komponenten-spezifischen Analyse stabiler Isotope von Aminosäuren, die eine Trennung der Energieflüsse in bakterielle, pilzliche und pflanzliche Energiekanäle ermöglichen. Die daraus resultierenden Daten werden neue Einblicke in die Variationen der energetischen Struktur von Bodennahrungsnetzen in Abhängigkeit von der Pflanzendiversität liefern. Unterschiede in den Energieflüssen zu unterirdischen Konsumenten tragen zu Rückkopplungseffekten bei. Die Integration von multitrophische Interaktionen erlaubt damit ein besseres Verständnis der Beziehungen zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen. Die Untersuchungen im Rahmen des ResCUE-Experiments (WP3) ergänzen diejenigen im Main Experiment (WP1 & WP2) und konzentrieren sich auf die Reaktion des unterirdischen Nahrungsnetzes in Graslandgemeinschaften unterschiedlicher Pflanzenvielfalt auf eine starke Störung (extreme Trockenheit). Die Verwendung der iDiv Ecotron-Anlage in diesem Experiment wird es ermöglichen, die Auswirkungen von Trockenheit auf die Aufnahme von pflanzlichem Kohlenstoff (unter Verwendung von Pulsmarkierung mit 13CO2) und Düngerstickstoff (unter Verwendung von 15N-markiertem Dünger) in das unterirdische Nahrungsnetz zu verfolgen und zu untersuchen, ob dies durch Pflanzenvielfalt beeinflusst wird. WP3 integriert damit eine Prozess-basierte Komponente in die Untersuchungen zur Rolle der Pflanzenvielfalt für die Stabilität der Struktur und Funktion des unterirdischen Nahrungsnetzes.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 5000: Biotische Interaktionen, Artengemeinschaften und öko-evolutionäre Dynamiken als Steuergrößen von Langzeitzusammenhängen zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen