Projektgruppen

8-4.1 | ADAPTATION BODENÖKOSYSTEM: ANPASSUNGEN VON BODENORGANISMEN UND IHRER ÖKOSYSTEMÄREN FUNKTIONEN AN DURCH DEN KLIMAWANDEL VERÄNDERTE LAUBWÄLDER

Projektleiter:
Dr. David Russell

Aktuelle Klimaszenarien sagen für Mitteleuropa in den kommenden 50-100 Jahren in zunehmendem Maße extremere  Wetterereignisse mit periodisch besonders heißen und trockenen Sommern voraus. Aufgrund von Dürreereignissen  erleben einige Wälder in Deutschland bereits jetzt ein verstärktes Absterben einheimischer Baumarten.  Ein Ansatz, zukünftige Waldnutzung klimatisch besonders bedrohten Flächen aufrecht zu erhalten, besteht in der Anpflanzung trockenheitsresistenter mediterraner Baumarten.

Laubstreu aus der Primärproduktion stellt eine Schlüsselressource für die terrestrischen biogeochemischen Nährstoffkreisläufe dar. Die sehr komplexen Wechselwirkungen zwischen Böden, Nettoprimärproduktion, Bodentieren und Bodenmikroorganismen in den organischen Ab- und Umbauprozessen im Boden entwickelten sich unter den jeweiligen Standortbedingungen über längere Zeiträume hinweg. Es lässt sich daher nicht voraussagen, ob bzw. wie diese Prozesse auch mit „fremden“ Streuarten weiterlaufen werden. Deshalb wird im Labor und im Freiland untersucht, welche Auswirkungen angepflanzte südeuropäischen Eichenarten (Quercus ilex, Q. frainetto und Q. pubescens) auf die Bodenfauna haben, wie einheimische Bodentierarten die „ausländische“ Streu als Nahrungsgrundlage annehmen und wie der Abbau dieser Streu in einheimischen Böden verläuft.

Bereits im Herbst 2008 wurde ein Langzeit-Monitoringprogramm auf Versuchsflächen in Südhessen gestartet, um mögliche gemeinschaftsökologische Veränderungen von einheimischen Streudestruenten (z.B. Diplopoda, Isopoda, Lumbricidae, Enchytraeidae, Nemotoda), die durch die Bepflanzung mit den Versuchsbäumen entstehen, zu dokumentieren. In Präferenz- und Umsatzversuchen im Labor wurde die Fähigkeit der wichtigsten „Laubfragmentierer“, die Streu der Versuchsbäume in ähnlichen oder gar höheren Raten wie bei einheimischen Laubarten (Q. robur, Fagus sylvatica) aufzunehmen und zu assimilieren, bereits dokumentiert. Gleichzeitig wurden im Freiland mittels Netzbeutelversuchen ähnliche Abbauraten und Dekompositionswege der Streu aller Baumarten konstatiert.

Aktuelle Studien untersuchen wie sich diese Dekompositionsprozesse unter verändernden klimatischen Bedingungen ablaufen. Laborexperimente prüfen die Aufnahme der unterschiedlichen Streuarten durch verschiedenen Diplopoden- und Isopodenarten und –populationen unter unterschiedlichen klimatischen Bedingungen (Temperatur und Feuchte). Die Tierarten stammen aus Gebieten verschiedener klimatischer Einflüsse und sind somit potentiell an die jeweiligen Bedingungen angepasst. Freilandexperimente mit Netzbeuteln messen die Dekompositionsraten und –vektoren der verschiedenen Streuarten in Gebieten unterschiedlicher Klimabedingen (Ostsachsen und Südhessen in Deutschland sowie Nordportugal). Die verschiedenen Gebiete repräsentieren einen Gradienten abnehmender Feuchte sowie Temperaturzunahmen von 2° bzw. 4°C, die innerhalb der von verschiedenen Klimaszenarien für Deutschland vorausgesagten Temperaturerhöhung liegtwird. Durch die Ergebnisse der verschiedenen Versuchsansätze wird die Abbaubarkeit südeuropäischer Streuarten in einheimischen Böden bewertet und prognostiziert, um belastbare Aussagen über die nachhaltige Etablierung dieser Baumarten in einheimischen Wäldern machen zu können.

Team

Andreas Gerlach, Doktorand
Barbara Jäschke, Doktorandin
Dr. Thomas Moser, wissenschaftlicher Mitarbeiter (ECT)
Dr. Rüdiger Schmelz, wissenschaftlicher Mitarbeiter (ECT)
Dr. Karin Voigtländer, wissenschaftliche Mitarbeiterin (Senckenberg)

 

Publikationen

Gerlach, A., D.J. Russell, J. Römbke & W. Brüggemann (2012) : Consumption of introduced oak litter by native decomposers (Glomeridae, Diplopoda). - Soil Biology & Biochemistry 44: 26 30.

Gerlach, A., Voigtländer, K. & C.M. Heidger (2009) : Influences of the behaviour of epigeic arthropods (Diplopoda, Chilopoda, Carabidae) on the efficiency of pitfall trapping. - Soil Organisms 81(3): 773–790.
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Römbke, T., Römbke, J. & D. Russell (2011) : Effects of temperature increases on the feeding activity of two species of isopods (Porcellio scaber, Porcellionides pruinosus) in laboratory tests. - Soil Organisms 83(2): 210 220.

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