Basierend auf einer Medienmitteilung der Leuphana Universität Lüneburg
Mischwälder sind aufgrund ihrer größeren Vielfalt bei der Nutzung von Ressourcen oft produktiver und widerstandsfähiger als Monokulturen – das ist seit Langem bekannt. Nun zeigt ein Forschungsteam, dass auch die funktionelle Vielfalt innerhalb einer Baumart und sogar innerhalb eines einzelnen Baumes entscheidend ist. Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
Bislang wurde die funktionelle Variation innerhalb einer Baumart – wie beispielsweise Unterschiede in der Blattmorphologie oder den Blattnährstoffkonzentrationen – oft als „phänotypisches Rauschen” betrachtet, also als zufällige Variation ohne größere ökologische Bedeutung.
Die Studie von iDiv-Alumnus Dr. Pablo Castro Sánchez-Bermejo belegt jedoch, dass dies nicht unbedingt der Fall ist: Die Vielfalt innerhalb einer Baumart selbst trägt ebenfalls wesentlich zur funktionellen Vielfalt eines Waldes bei. „Jeder Baum scheint unterschiedliche Strategien zu entwickeln, um die Konkurrenz mit seinen Nachbarn zu minimieren – selbst Bäume derselben Art”, erklärt Pablo Castro Sánchez-Bermejo, der mittlerweile als Postdoktorand am MBG-CSIC (Biological Mission of Galicia) forscht. Dies führt zu einer erstaunlichen Vielfalt an Strategien für die Nutzung von Ressourcen (d. h. Nährstoffen, Wasser und Licht) im gesamten Wald.
Das Forschungsteam untersuchte über 4.500 Blätter von 381 Bäumen in China. Die Bäume wuchsen in gepflanzten Waldflächen, die einen Gradienten von Monokulturen bis zu Mischwaldbeständen mit acht Arten darstellten, d. h. von artenarm bis artenreich. Sie erfassten verschiedene morphologische und biochemische Merkmale für jedes Blatt, um zu analysieren, wie stark sich diese Merkmale zwischen Individuen derselben Art unterscheiden und wie diese Unterschiede zur funktionalen Vielfalt beitragen.
„Unsere Ergebnisse sind für den Naturschutz von großer Bedeutung. Wenn Baumarten aus einem Ökosystem verschwinden, geht nicht nur eine Art verloren, sondern eine ganze Reihe ökologischer Strategien“, erklärt Prof. Dr. Sylvia Haider, Leiterin der Forschungsgruppe Vegetationsökologie und Biodiversitätsforschung an der Leuphana.
Da die phänotypische Vielfalt innerhalb einer Art von großer Bedeutung sein kann, reicht der Schutz der Arten allein möglicherweise nicht aus. „Zukünftige Forschungen sollten untersuchen, wie die Vielfalt der Formen und Funktionen innerhalb einer Art die Fähigkeit der Wälder beeinflusst, flexibel auf Umweltveränderungen zu reagieren und ihre Produktivität sicherzustellen“, argumentiert Pablo Castro Sánchez-Bermejo.
Die von der DFG und der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften geförderte Internationale Graduiertenschule TreeDì („Waldland“) untersucht, wie Wechselwirkungen zwischen Bäumen die Auswirkungen der Baumartenvielfalt auf wichtige Ökosystemfunktionen beeinflussen. Der interdisziplinäre Ansatz verbindet unter anderem Forstwissenschaft, Pflanzenökologie und Bodenforschung und wird durch ein intensives deutsch-chinesisches Austauschprogramm ergänzt.
Die meisten TreeDì-Studien nutzen die BEF-China-Plattform (Biodiversity-Ecosystem Functioning China), das derzeit weltweit größte Experiment zur Baumartenvielfalt. Obwohl jedes Projekt spezifische Fragestellungen hat, ergänzen sich die einzelnen Teilprojekte der Forschungsgruppe interdisziplinär.
Dr. Marietta Hülsmann
Originalpublikation
(Forscherinnen und Forscher with iDiv-Affiliation and Alumni fett hervorgehoben)
Pablo Castro Sánchez-Bermejo, Carlos P. Carmona, Meredith Christine Schuman, Raquel Benavides, Lena Sachsenmaier, Shan Li, Xiaojuan Liu, Sylvia Haider (2025). Intraspecific and intraindividual trait variability decrease with tree richness in a subtropical tree biodiversity experiment. Nature Communications. DOI: https://doi.org/10.1038/s41467-025-67265-8
Ansprechpersonen
Dr. Pablo Castro Sánchez-Bermejo
Alumnus des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig
Biological Mission of Galicia (MBG-CSIC)
E-Mail: pablo.castro@mbg.csic.es
Prof. Dr. Sylvia Haider
Vegetationsökologie und Biodiversitätsforschung
Leuphana Universität Lüneburg
E-Mail: sylvia.haider@leuphana.de