Dieser Forschungsbereich untersucht, welche Auswirkungen der Biodiversitätswandel auf die Funktionsweise von Ökosystemen hat. Hauptziel ist es, mehr über die Kontextabhängigkeit der Beziehung zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen (BEF – Biodiversity-Ecosystem Functioning) über räumliche und zeitliche Dimensionen hinweg zu erfahren. Wissenschaftler bei iDiv untersuchen die funktionalen Konsequenzen der Entstehung von Artengemeinschaften als Antwort auf verschiedene Umweltfaktoren sowie die biotischen Interaktionen innerhalb trophischer Ebenen.
Wie beeinflussen biotische Interaktionen BEF-Beziehungen?
Da viele wichtige Ökosystemfunktionen durch die Interaktionen zwischen Organismen bestimmt werden, ist für ein mechanistisches Verständnis von BEF-Beziehungen die Analyse biotischer Interaktionen und Verhaltensweisen notwendig – innerhalb trophischer Ebenen (horizontale Diversität) sowie zwischen ihnen (vertikale Diversität).
Das Wissen, wie und weshalb sich Gemeinschaften in Hinblick auf ihre Vielfalt und Zusammensetzung (Change) sowie auf die Struktur ihrer Nahrungsnetze (Complexity) verändern, ist der Schlüssel zu einem Verständnis von BEF-Beziehungen. Oftmals sind molekulare Werkzeuge notwendig, um die biotischen Interaktionen einschließlich derer zwischen Mikroorganismen aufzudecken (Molecular).
Welchen Einfluss hat die Entstehung von Artengemeinschaften auf BEF-Beziehungen?
In realen Systemen ist Diversität kein unabhängiger Faktor, sondern immanenter Bestandteil bei der Entstehung von Artengemeinschaften und Ökosystemen. Um der oben genannten Frage nachzugehen, kommen Experimente und Modelle zum Einsatz, die dabei helfen, die BEF-Forschung auf größere Dimensionen zu übertragen.
Während sich der Forschungsbereich „Biodiversitätswandel“ (Change) realistische Szenarien für die entsprechenden Simulationen und Experimente bietet, fördert der Forschungsbereich „Biodiversität und Komplexität“ (Complexity) funktionale und demographische Eigenschaften zu Tage, um die Modelle mit entsprechenden Parametern zu versehen.
Welchen Einfluss haben Umwelt- und biotischer Kontext auf BEF-Beziehungen, wenn diese von Experimenten auf ganze Landschaften übertragen werden?
Um die Erkenntnisse von Experimenten auf ganze Landschaften zu übervtragen und ein Biodiversitäts-basiertes Management zu entwickeln, müssen wir die biotische Kontaktabhängigkeit von BEF-Beziehungen verstehen. Das erfordert neuartige Ansätze, die dezentrale Netzwerke von Beobachtungsstationen und Experimenten, Modellierung und Remote Sensing kombinieren.
Die Übertragung von BEF-Beziehungen auf die Landnutzung macht es möglich, Entwicklungsziele für eine positive Zukunft der Biodiversität und transformativen Wandel zu formulieren (Society). Der Forschungsbereich „Biodiversitätswandel“ (Change) liefert die Theorie, wie sich die biologische Vielfalt über verschiedene Skalen hinweg verändert. Wir unterstützen diesen Forschungsbereich, indem wir die Entwicklung Remote-Sensing-basierter Technologien zum Monitoring der Biodiversität vorantreiben.
Key publications
Barnes, A.D., …, Brose, U., …, Ebeling, A., Gauzens, B., Giling, D., Hines, J., …, Ristok, C., …, and Eisenhauer, N. (2020). Biodiversity enhances the multi-trophic control of herbivory. Science Advances 6, DOI: 10.1126/sciadv.abb6603
Medienmitteilung: Mehr Pflanzenvielfalt, weniger Pestizide
Craven, D., M. T. van der Sande, C. Meyer, K. Gerstner, J. M. Bennett, D. P. Giling, J. Hines, Phillips, H.R.P., May, F., Bannar‐Martin, K.H., Chase, J.M. and Keil, P. (2020) A Cross-Scale Assessment of Productivity-Diversity Relationships. Global Ecology and Biogeography 29, DOI: 10.1111/geb.13165
Guerra, C.A., ..., Navarro, L.M., ..., Buscot, F., Cameron, E.K., Cesarz, S., Chatzinotas, A., …, Reitz, T., Rillig, M.C., ..., Weigelt, A., Eisenhauer, N. and Wall D.H. (2021). Tracking, targeting, and conserving soil biodiversity. A monitoring and indicator system can inform policy. Science 371, DOI: 10.1126/science.abd7926
Medienmitteilung: Die Vermessung der unterirdischen Welt
Jochum, M., …, Roscher, C., van der Plas, F., …, Ebeling, A., Eisenhauer, N., …, Kattge, J., ..., Weigelt, A., ..., and Manning, P. (2020). The Results of Biodiversity-Ecosystem Functioning Experiments Are Realistic. Nature Ecology & Evolution, 20, DOI: 10.1038/s41559-020-1280-9
Medienmitteilung: Biodiversitätsversuchsflächen auf dem Prüfstand
Kattge, J., Boenisch, G., Díaz, S., …, > 700 authors, …, and Wirth, C. (2020). TRY plant trait database - enhanced coverage and open access. Global Change Biology 26, DOI: 10.1111/gcb.14904
View media release: TRY-Datenbank für Pflanzeneigenschaften hat über eine Milliarde Datensätze vermittelt
Helge Bruelheide (MLU, iDiv)
helge.bruelheide@botanik.uni-halle.de
Nico Eisenhauer (iDiv, UL)
nico.eisenhauer@idiv.de
Markus Reichstein (MPI BGC, Univ. of Jena, iDiv)
markus.reichstein@bgc-jena.mpg.de
Christian Wirth (UL, MPI BGC, iDiv)
cwirth@uni-leipzig.de
- Harald Auge (UFZ, iDiv),
- Ulrich Brose (iDiv, Univ. of Jena),
- François Buscot (UFZ, iDiv),
- Jonathan Chase (iDiv, MLU),
- Antonis Chatzinotas (UFZ, iDiv),
- Walter Durka (UFZ, iDiv),
- Stanley Harpole (UFZ, iDiv, MLU),
- Andreas Huth (UFZ, iDiv),
- Kirsten Küsel (Univ. of Jena, iDiv),
- Miguel Mahecha (MPI-BGC, iDiv),
- Henrique M. Pereira (iDiv, MLU),
- Christiane Roscher (UFZ, iDiv),
- Nadja Rüger (iDiv, UL),
- Martin Schädler (UFZ, iDiv),
- Michael Vohland (UL, iDiv),
- Nicole van Dam (iDiv, Univ. of Jena),
- Alexandra Weigelt (UL, iDiv),
- Tesfaye Wubet (UFZ, iDiv)