FOR 456:  The role of Biodiversity for element cycling and trophic interactions: An experimental approach in a grassland community

• Fachliche Zuordnung: Biologie
• Förderung: Förderung von 2002 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5468999

In einem Langzeitexperiment in Jena soll der Zusammenhang zwischen Pflanzendiversität und Ökosystemprozessen untersucht werden. Schwerpunkte der Untersuchungen sind die Elementkreisläufe und die trophischen Beziehungen zwischen verschiedenen Organismengruppen. Sechzig häufige Pflanzenarten mitteleuropäischer Wiesen (Arrhenatherum) wurden ausgesucht, um in 20 m x 20 m großen Versuchsparzellen Artengemeinschaften bestehend aus einer bis 16 Pflanzenarten und einer bis vier funktionellen Gruppen anzusäen. In diesen Artengemeinschaften sollen die Interaktionen zwischen den einzelnen Pflanzenarten und zwischen den verschiedenen trophischen Ebenen (Pflanzen, Invertebraten, Mikroorganismen) untersucht werden. Arbeitsgruppen aus den Bereichen Hydrologie, Biogeochemie, Bodenkunde, Botanik, Zoologie, Agroökologie werden eng zusammenarbeiten, um eine Kohlenstoffbilanz der Ökosysteme aufzustellen und die Umsatzraten und Verluste von Nährstoffen in den Systemen in Abhängigkeit von der Biodiversität zu berechnen. In dem Experiment soll die Frage beantwortet werden, welchen Einfluss Biodiversität auf Ökosystemprozesse wie etwa die Produktivität, Kohlenstoffspeicherung oder Grundwasserqualität hat. Der gewählte experimentelle Ansatz reflektiert die aktuelle Diskussion über die Frage, ob einzelne Arten, funktionelle Typen oder Diversität per se für den Einfluss von Biodiversität auf Ökosystemfunktionen verantwortlich sind. Das geplante Langzeitexperiment hebt sich von bereits durchgeführten Experimenten mit ähnlicher Fragestellung ab durch
(1) den Ansatz, eine Reihe von Unterexperimenten auf den gleichen Versuchsparzellen durchzuführen,
(2) die ausführliche Untersuchung der Kohlenstoffspeicherung,
(3) die Quantifizierung des gesamten Stickstoff- und Phosphorkreislaufs, und
(4) die Untersuchung interspezifischer Interaktionen.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Internationaler Bezug: Schweiz

Projekte

• Aboveground plant community pattern and the role of plant traits for community processes (Antragstellerin Roscher, Christiane )
• Carbon storage as a function of plant biodiversity (Antragsteller Gleixner, Gerd )
• Central Project (Antragsteller Schulze, Ernst-Detlef ;  Weisser, Wolfgang W. )
• Consumer - interaction webs and the effect of aboveground vertebrates and invertebrates on ecosystem processes (Antragsteller Weisser, Wolfgang W. )
• Coordination (Antragsteller Schulze, Ernst-Detlef )
• Decomposer - interaction webs and the effect of belowground biota for ecosystem processes (Antragsteller Buscot, Francois ;  Scheu, Stefan )
• Diversity and functions of arbuscular mycorrhizal and soil fungi with oxidative potential in grasslands with different levels of plant diversity (Antragsteller Buscot, Francois )
• Effect of plant diversity on ecosystem functions in grassland: the role of roots (Antragsteller Engels, Christof )
• Effect of small rodent activity on species composition and nutrient cycling in grassland communities (Antragsteller Halle, Ph.D., Stefan )
• Functional traits and plasticity of Plant Functional Types (PFT) in experimental grassland (Antragsteller Schmid, Bernhard )
• Functional traits and plasticity of Plant Functional Types (PFT) in experimental grasslands (Antragstellerin Buchmann, Nina )
• Functional traits and plasticity of Plant Functional Types (PFT) in experimental grasslands (Antragsteller Schulze, Ernst-Detlef )
• Influence of plant water relation on ecosystem function and quantification of soil water fluxes for nutrient and carbon budgets (Antragstellerinnen / Antragsteller Attinger, Sabine ;  Büchel, Georg )
• Modelling biodiversity-ecosystem functioning relations in grasslands with special reference to mechanisms related to plasticity. (Antragsteller Wirth, Christian )
• Quantification of the hydrological cycle and assessment of spatial variability of soil water storage in a biodiversity experiment (Antragsteller Baade, Jussi )
• The effect of biodiversity on nutrient cycling in an experimental grassland (Antragsteller Wilcke, Wolfgang )
• The effects of ecosystem complexity and biodiversity on the expression of ecologically relevant genes in a model plant, Solanum nigrum (Antragsteller Baldwin, Ian Thomas )
• The interacting roles of plant pathogens, plant genetic variation, and individual plant fitness for the biodiversity-ecosystem functioning relationship in the Jena experiment (Antragsteller Fischer, Markus )
• The role of community assembly processes in biodiversity-ecosystems functioning experiments (Antragsteller Schulze, Ernst-Detlef )

• Sprecher: Professor Dr. Wolfgang W. Weisser
• stellvertr. Sprecher: Professor Dr. Ernst-Detlef Schulze