Biodiversität und Ökosystemfunktionen in Grünlandbeständen

Ziele und Ansatz des Projektes

Ziel des Projektes ist es, die Bedeutung unterschiedlicher Biodiversität in Gründlandökosystemen für messbare Ökosystemfunktionen zu analysieren. In Mitteleuropa ist Grünland eine flächenbedeutsame Landnutzungsform mit großer Relevanz für den Landschaftshaushalt. Grünlandökosysteme eignen sich zudem für experimentelle Manipulationen im Rahmen relativ kurzer Zeitskalen.

Unter Biodiversität werden hier die taxonomische Vielfalt (Artenzahl), die strukturelle Vielfalt (Bestandesarchitektur, Morphologie) und die funktionelle Vielfalt (Vielfalt an funktionellen Typen) verstanden. Die Biodiversität von Grünlandbeständen wird durch die Intensität der Nutzung (Mahd, Düngung, Brachfallen) sowie durch Klimabedingungen, Bodenfeuchte und Nährstoffverfügbarkeit beeinflusst.

Als Ökosystemfunktionen werden in diesem Projekt die Qualität und Verfügbarkeit von wichtigen Serviceleistungen der Ökosysteme definiert: (a) Bildung von Biomasse (Produktivität), (b) Filterung bzw. Festlegung von Nähr- und Schadstoffen (c) Festlegung von CO2 und (d) Grundwasserneubildung.

In einem interdisziplinären Forschungsverbund werden die Auswirkungen unterschiedlicher Biodiversität auf oberidische Vegetationseigenschaften (Teilprojekt SHOOT), Durchwurzelung des Bodens und morphologische Wurzeleigenschaften (Teilprojekt ROOT), Bodeneigenschaften und Stoffkreisläufe (Kohlenstoff, Stickstoff, Wasser) (Teilprojekt SOIL) untersucht.

Die Arbeiten werden auf 2 Ebenen durchgeführt:

a) Untersuchungen unter regulierten Bedingungen auf neu angelegten Beständen unterschiedlicher Biodiversität in Lysimetern (n=28) und in Gefäßen erlauben u.a. eine gezielte Variation der Biodiversität und eine exakte Erfassung des Wasser- und Stoffumsatzes.

b) In Untersuchungen an bereits seit 1997 etablierten, künstlich angelegten Freilandbeständen (n=64), welche nicht zuletzt aufgrund der bereits vorhandenen Daten (aus dem EU-TERI Projekt "BIODEPTH") als zentrale Versuchsflächen angesehen werden, werden Erhebungen zur Bedeutung der Biodiversität für ausgewählte Ökosystemfunktionen unter naturnahen Standort- und Bodenbedingungen durchgeführt.

Dabei kommt auf beiden Ebenen eine vergleichbare Methodik zum Einsatz ("core measurements"). Ferner werden zusätzliche Untersuchungen unterschiedlicher Spezifität in den Lysimetern und den Freilandflächen vorgenommen. Neben oberirdischen Ökosystemparametern werden vor allem auch unterirdische Aspekte untersucht.