Funktionelle Biodiversitätsforschung untersucht die Eigenschaften und Veränderungen funktioneller Merkmale entlang von Umweltgradienten sowie den Einfluss der Vielfalt und Identität von Arten auf Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen.

Topfexperiment Lichversuch 2019. Photo von Alexandra Weigelt

Biodiversität

Unter Biodiversität verstehen wir Artenvielfalt, deren genetische Variabilität und die Vielfalt von Artengemeinschaften. Taxonomen nutzen morphologische, anatomische, metabolomische und genetische Merkmale zur Beschreibung dieser Diversität. Diese dienen der Artbeschreibung und der Beschreibung der Verwandtschaftsverhältnisse von Arten untereinander.

Funktionelle Biodiversitätsforschung

Funktionelle Biodiversitätsforschung an Pflanzen untersucht die wesentlichen Pflanzenmerkmale - sowohl ober- als auch unterirdisch - um die “Funktion” von Arten (autökologische Perspektive) und Ökosystemen (ökosystemare Perspektive) zu verstehen.

autökologische funktionelle Biodiversitätsforschung

Die autökologische funktionelle Biodiversitätsforschung vergleicht funktionelle Merkmale von Arten. Auftretende Muster, zum Beispiel positive oder negative Zusammenhänge zwischen Merkmalen, zwischen Merkmalen und Umweltbedingungen, oder Merkmalen und Verwandtschaftsgrad, können zur Herleitung fundamentaler biologischer Prinzipien dienen. Methoden zur Untersuchung solcher Fragestellungen umfassen:

  1. die direkte Messung ober- und unterirdischer funktioneller Merkmale,
  2. die Sammlung funktioneller Merkmale in globalen Datenbanken (z.B. TRY oder GRooT) und
  3. die Analyse funktioneller Merkmale über Artgrenzen hinweg mithilfe moderner statistischer Verfahren.

ökosystemare funktionelle Biodiversitätsforschung

Die ökosystemare funktionelle Biodiversitätsforschung erforscht die Effekte funktioneller Merkmale auf Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen. Sowohl die Eigenschaften einzelner Arten, als auch die Artenvielfalt (und damit die funktionelle Vielfalt) können hier von Bedeutung sein. Unsere Arbeitsgruppe bedient sich hierbei empirischer Methoden wie Feldbeobachtungen und -experimente, aber auch modellbasierter Ansätze. Wir nutzen Feldbeobachtungen zur Beschreibung von Ökosystemfunktionen entlang von Gradienten von Artenvielfalt und -komposition in natürlichen und semi-natürlichen Systemen. Experimentelle Studien wie das Jena-Experiment oder BEF China erzeugen künstliche Gradienten, um Hypothesen zum Zusammenhang zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen zu testen. Um die zugrundeliegenden Mechanismen zu verstehen, werden diese oft mit Modellen beschrieben, die Zusammenhänge zwischen funktionellen Merkmalen und Ökosystemfunktionen und -dienstleistungen herstellen. Die Vorhersagen solcher Modelle können dann mit den Ergebnissen der Beobachtungen und Experimente verglichen werden, um zwischen Hypothesen zu entscheiden, oder neue Hypothesen zu entwickeln.

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