Forschung & Projekte

Die beiden Hauptschwerpunkte des Labors für Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen bestehen darin, extensiv bewirtschaftete biodiverse Systeme besser zu verstehen und zu fördern und intensiv bewirtschaftete Systeme nachhaltiger zu gestalten:

  1. Extensive Landnutzung, Landaufteilung und ökologische Wiederherstellung: Prüfung der möglichen Rolle von Prioritätseffekten beim Aufbau.
  2. Nachhaltige Intensivierung: Verbesserung der Effizienz der Nährstoffnutzung in Anbausystemen mit Hilfe von Ansätzen der funktionalen Diversität.

Forschungsthemen

  • Testen von Prioritätseffekten (Reihenfolge des Eintreffens von Pflanzenarten und funktionalen Gruppen) bei der Assemblierung als potenzielles Werkzeug für die Wiederherstellung von biodiversen ökologischen Gemeinschaften.
  • Untersuchung der Bedeutung von Witterungsbedingungen auf die Entstehung und Persistenz von Prioritätseffekten bei der Assemblierung von Grünland-Pflanzengemeinschaften. POEM project
  • Aufklärung der Mechanismen, die zu vorrangigen Effekten während der Assemblierung führen. POEM project
  • Die Rolle der Stickstoff-Förderung für die Funktion und den Aufbau von Ökosystemen - mit besonderem Fokus auf Leguminosen-Nicht-Leguminosen-Interaktionen
  • Nutzung positiver Interaktionen (sowohl zwischen Pflanzen verschiedener funktioneller Gruppen als auch in Anbausystemen) für die nachhaltige Transformation von Anbau- und Bioenergiesystemen. INPLAMINT projekt
  • Verbesserung der Integration und des Transfers von Wissen zwischen Ökologie und Politik an der Schnittstelle zwischen Wissenschaft und Politik.
  • Verknüpfung von ökologischem Know-how und Wissen, das auf den oben genannten Themen basiert, mit sozialen und Governance-Perspektiven, um die Transformation von Systemen in Richtung Nachhaltigkeit zu unterstützen (einschließlich Land Sharing und Land Sparing).

Extensive Landnutzung, Landaufteilung und ökologische Wiederherstellung - die mögliche Rolle von Prioritätseffekten beim Aufbau

Biotische Interaktionen, die auf eher kleinen Skalen zwischen funktional unterschiedlichen Pflanzenarten auftreten, können die Funktionsweise von Ökosystemen auf größeren Skalen sowohl in Bezug auf positive Biodiversitätseffekte als auch auf die Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften beeinflussen. Daher konzentriert sich die Forschung im Temperton-Labor auf ein besseres Verständnis der Interaktionen zwischen Pflanzen in kleinerem Maßstab, um Informationen für das Ökosystemmanagement und die ökologische Wiederherstellung bzw. Erhaltung zu generieren. Unser Ziel ist es, Bausteine des Wissens bereitzustellen, die dazu beitragen, das Vorhersage- und Anwendungspotenzial ökologischen Wissens zu erhöhen.

Langfristige Biodiversitätsexperimente beinhalten in der Regel künstlich zusammengestellte Pflanzengemeinschaften und finden starke positive Biodiversitätseffekte auf das Funktionieren von Ökosystemen, d.h. mehr Arten führen zu vielfältigen Funktionen im Ökosystem. Die Relevanz dieser experimentellen Ergebnisse für natürlich zusammengesetzte Gemeinschaften in der realen Welt, einschließlich der Rolle des Umweltkontexts, ist ein wichtiges Feld in der aktuellen Ökologie und von hoher Relevanz für die Nachhaltigkeit. Es ist noch nicht klar, inwieweit Erkenntnisse aus Experimenten in natürlichen Lebensräumen anwendbar sind, die eine Assemblierung mit Immigration/Emigration, Artensortierung durch Umweltbedingungen, Management und historischen Zufallseffekten durchlaufen. Im Temperton-Labor testen wir, inwieweit die Geschichte in der Ökologie eine Rolle spielt, indem wir die vorrangigen Effekte untersuchen, die durch die Aussaat bestimmter Pflanzenarten und funktioneller Gruppen verursacht werden, während wir die anschließende natürliche Zusammensetzung zulassen. Diese Forschung ist von hoher Relevanz für die ökologische Wiederherstellung, bei der menschliche Eingriffe in die Dynamik natürlicher Systeme eingepasst werden.

Ein Hauptaugenmerk liegt auf den Wurzel-Wurzel-Interaktionen und der potenziellen Rolle von Prioritätseffekten beim Aufbau als Werkzeug für das Management und die Wiederherstellung von Ökosystemen. In zunehmendem Maße untersuchen wir die Mechanismen hinter den Prioritätseffekten (die auftreten, wenn Arten, die als erste an einem Standort ankommen, die weitere Ansiedlung signifikant beeinflussen), mit dem Ziel, Informationen über die Wiederherstellung von degradierten Standorten zu erhalten.  Prioritätseffekte dauern in der Regel eine ganze Reihe von Jahren an und können zu alternativen Zuständen in der Vegetation führen und sind somit von hoher Relevanz für die Schaffung einer höheren (Beta-)Diversität auf Landschaftsskalen.

Da artenreiches Grünland und andere offene Lebensräume derzeit besonders vom Lebensraumverlust bedroht sind, sowohl durch Landnutzungsintensivierung als auch durch Flächenaufgabe, brauchen wir Anreize für Landwirte, artenreiches Grünland zu erhalten/wiederherzustellen und solche Lebensräume weiterhin extensiv zu bewirtschaften. Der Status von Graslandbiomen spiegelt derzeit nicht ihre Bedeutung in Bezug auf die Ökosystemdienstleistungen wider, die sie weltweit erbringen. Die Möglichkeit, Pflanzengemeinschaften in bestimmte gewünschte Bahnen zu lenken, die die Produktivität und die Kohlenstoffspeicherung erhöhen und gleichzeitig die biologische Vielfalt erhalten oder wiederherstellen, könnte einen Anreiz für Landbesitzer darstellen, beides anzustreben und die Ernährungssicherheit innerhalb eines extensiv bewirtschafteten Systems zu gewährleisten.