In unserer Arbeitsgruppe untersuchen wir mehrere Projekte in Waldökosystemen.

Leipziger Auwaldkran (LAK)

Aufnahme des Leipziger Auwaldkrans aus weiter Entfernung
Leipziger Auwaldkran, Foto: Rolf Engelmann.

Der Leipziger Auwaldkran (LAK) wurde 2001 durch eine Kooperation zwischen der Universität Leipzig, dem Helmholz Zentrum für Umweltforschung, der Stadt Leipzig und der Firma Leibherr gegründet. Durch finanzielle Unterstützung des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) stieg es zum ersten Langzeit Projekt zur Untersuchung der Biodiversität und Ökologie in Baumkronen in Europa auf. Nach einem Flutschaden im Jahr 2013, wurde die Funktionalität des Kranes 2014 durch Mittel des Deutschen Zentrums für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig und der Universität Leipzig wiederhergestellt. Seither ist der LAK eine Forschungsplattform des iDiv. Der Leipziger Auwaldkran ist ein Turmdrehkran (Liebherr 71 EC) mit einer Gesamthöhe von 40m und einem 45m langen 360° schwenkbaren Ausleger. Der Kran ist läuft auf einer 120m langen Schiene und überstreicht so eine Gesamtfläche von 1.6ha. The maximale Arbeitshöhe für Wissenschaftler ist 33m. Der Kran kann über eine Fernbedienung aus der Gondel gesteuert werden und erlaubt den Wissenschaftlern dadurch den unabhängigen und sehr punktgenauen Zugang in der gesamten Kronenregion. Das Ziel der einzelnen Forschungsprojekt am LAK ist es die intrinsische Biodiversität der Baumkronen zu erfassen und ihre Funktionsweise und komplexen Interaktionen zu verstehen

Dieses Projekt wird von Ronny Richter durchgeführt (betreut durch Prof. Christian Wirth und Prof. Michael Vohland)

Die Struktur und Diversität von Wäldern sind intrinsisch verknüpft mit ihren Ökosystemdienstleistungen. Dies trifft auch auf den Effekt der Kühlung zu, einer besonders wichtigen Dienstleistung in urbanen Räumen während heißer Witterungsbedingungen. In einem Ansatz auf verschiedenen Skalen (Boden, Luft, Satellitendaten) studieren wir wie Artenvielfalt, - Zusammensetzung und – Struktur des Leipziger Auwaldes seinen Einfluss auf die Kühlung verändert. Wir verwenden dabei eine Vielzahl von Temperatur- und Feuchtesensoren in den Baumkronen um artspezifische Unterschied zu verstehen und verknüpfen diese Information mit luftgestützten thermalen Daten und Satelliten Daten (Landsat-8) um räumliche Temperaturveränderungen mit hoher Auflösung analysieren zu können.

Sehen Sie sich hierzu die neueste Publikation des Projektes an:

 

Grafische Zusammenfassung, die zeigt, wie die Temperatur im Kronendach eines Waldes geschätzt werden kann. Abbildung bereitgestellt von Richter et al. 2021 in der Zeitschrift Remote Sensing.

BEF China Forschung

Panoramablick auf den Standort B im Frühjahr des Waldes im BEF China-Projekt
Waldstandort im Rahmen des BEF China-Projekts. Foto: Florian Schnabel.

Das BEF-China-Experiment (BEF- Biodiversity and Ecosystem Functioning ) ist das weltweit größte Baumarten-Diversitäts-Experiment. Es befindet sich in den hochdiversen subtropischen Wäldern Chinas und weist einen Gradienten von 1 – 24 Baumarten auf, die an zwei Standorten (jeweils etwa 20 Hektar groß) gepflanzt wurden. Zusätzlich gibt es Vergleichsflächen in nahegelegenen  natürlichen Wäldern. In den Jahren 2009 und 2010 wurden an Standort A bzw. B insgesamt 400.000 Bäume und Sträucher gepflanzt. Das Hauptziel von BEF-China ist es, den Einfluss der Artenvielfalt von Bäumen und Straucharten auf die wichtigsten Ökosystemfunktionen in chinesischen subtropischen Waldökosystemen zu verstehen. Diese Ökosystemfunktionen umfassen unter anderem die Kohlenstoffbindung, die Verhinderung von Bodenerosion und den Erhalt der biologischen Vielfalt. BEF-China wurde als Ergebnis der ehemaligen DFG-Forschungseinheit 891 gegründet, die von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG FOR 891 / 1-3) mit zusätzlichen Mitteln der National Natural Science Foundation of China (NSFC) und der Schweizer Forschungsgemeinschaft (SNSF) finanziert wurde. BEF-China ist Teil des Global Network of Tree Diversity Experiments (TreeDivNet).

Das Projekt wird von Florian Schnabel durchgeführt (Betreuung Prof. Christian Wirth, Co-Betreuung Prof. Jürgen Bauhus).

TreeDì - 林地 - TreeDiversity Interactions:
Die Rolle von Baum-Baum-Interaktionen in lokalen Nachbarschaften in chinesischen subtropischen Wäldern" ist ein Internationales Graduiertenkolleg das von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und der Universität der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (UCAS) finanziert wird. Das Hauptziel von TreeDì - 林地 (lín dì, Waldland) ist es zu verstehen, wie sich lokale Baum-Baum Interaktionen auf die beobachteten positiven Auswirkungen des Baumartenreichtums auf wichtige Ökosystemfunktionen auf der Bestandesebene auswirken. Insgesamt 18 Promotionsprojekte (neun Deutsche; neun Chinesische) haben sich zum Ziel gesetzt, verschiedene Facetten dieser Frage zu beantworten.

In unserem Projekt „Bauminteraktionsgeschichte und zeitliche Komplementarität (P3G)“ versuchen wir die folgenden Fragen zu beantworten:

  1. Wie wirkt sich die Nachbarschaftsdiversität auf die Wassernutzungseffizienz (~ Schließung der Stomata) und das Wachstum von Baumarten mit kontrastierender stomatärer Kontrolle während Dürrejahren aus.
  2. Wie wirken sich kontrastierende Klimabedingungen auf Diversitäts-Stabilitäts-Beziehungen auf verschiedenen Skalen von der Baumnachbarschaftsebene bis hin zur Bestandesebene aus.

Hier finden Sie weitere Details zur Arbeit von Florian Schnabel am iDiv.

Dargestellt sind die Parzellen der Sardinilla-Plantage, eingefärbt nach ihrem Artenreichtum. Abbildung entnommen von Schnabel et al. 2019 Global Change Biology.

Das Arboretum ARBOfun ist eine wissenschaftliche Plattform die es uns erlaubt die Mechanismen funktioneller Diversitätseffekte zu untersuchen indem wir standardisierte Merkmale vieler Baumarten miteinander vergleichen können. Im Arboretum wachsen 100 verschiedene Baumarten die primär die zentral Europäischen Arten repräsentieren mit jeweils 5 Individuen pro Art. Die Plattform wurde zwischen 2012 und 2014 auf einer Fläche von knapp 2.5 ha angelegt mit 500 Individuen in einem randomisierten Blockdesign mit 5.8m Abstand zwischen den Bäumen. Das Arboretum ARBOfun dient zwei Funktionen: Wissenschaft und Umwelterziehung. Das Arboretum bietet die einzigartige Möglichkeit, Diversitätseffekte von 100 Gehölzarten in einem einzigen Gebiet unter denselben Umweltbedingungen zu untersuchen. Es ermöglicht Schülerinnen und Schülern, Studierenden und anderen Interessierten eine Vorstellung von morphologischen, anatomischen und physiologischen Unterschieden zwischen verschiedenen Arten zu erhalten. ARBOfun wurde durch die Universität Leipzig, das EU-Projekt FunDivEurope und das Deutsche Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig finanziert.

Panaroma Blick von Arboretum ARBOfun in Großpösna
Panaroma Blick von Arboretum ARBOfun in Großpösna. Photo von Tom Künne

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