Institut für Waldschutz
ZieleForstwirtschaftliche Praktiken verändern die biologische Vielfalt und die Funktionsweise des Bodens. Unsere bisherigen Arbeiten haben gezeigt, dass Waldlücken eine starke Störung darstellen und sich auf verschiedene, manchmal gegensätzliche Arten der Bodenfauna auswirken können. Die Beibehaltung von Totholz in Waldlücken kann die negativen Auswirkungen von Waldlücken abmildern und die Dichte und Vielfalt der Bodenfauna fördern, aber die relative Bedeutung abiotischer gegenüber biotischen Faktoren für die Auswirkungen von Totholz ist nicht bekannt. Unser Ziel ist es, die langfristigen Auswirkungen der Bildung von Waldlücken und der Zugabe von Totholz auf die Bodengemeinschaften nachzuvollziehen und die Veränderungen in der Funktionsweise und Widerstandsfähigkeit verschiedener Taxa zu quantifizieren. Im Rahmen des DFG-geförderten Infrastruktur-Schwerpunktprogramm SPP 1374 werden wir uns auf das Forest-Gap Experiment (FOX) konzentrieren, das in einem voll-faktoriellen Design die Auswirkungen von Waldlückenbildung und Totholz-Addition untersucht. Wir werden die Artenvielfalt, die Zusammensetzung der Gemeinschaft und die Biomasse der bodenlebenden Meso- und Makrofauna in zweijährigen Probenahme-Intervallen erfassen und damit unsere bisherigen Daten aus den Jahren 2021, 2023 und 2025 ergänzen. Funktionelle Verschiebungen werden durch die Analyse von Energieverschiebungen in den Nahrungsnetzen von Zersetzern quantifiziert, wobei modernste Techniken wie komponentenspezifische Isotopenanalyse von Aminosäuren eingesetzt werden, um basale Ressourcen, Energieflüsse und trophische Positionen sowohl auf Ebene der funktionellen Gruppen als auch der Gemeinschaften zu rekonstruieren. Um die Mechanismen besser zu verstehen, die die Auswirkungen von Totholz auf Bodengemeinschaften bestimmen, und wie diese durch klimatische Unterschiede beeinflusst werden, werden wir zusätzlich das neue BEClimWood-Experiment nutzen, das es ermöglicht, biotische und abiotische Faktoren zu entflechten. Diese Ziele werden in drei Arbeitspaketen (AP) erreicht, wobei sich AP1 auf die langfristige Analyse der Auswirkungen der Schaffung von Waldlücken und der Zugabe von Totholz auf die Abundanz, Diversität und Biomasse der Bodenfauna und der Mikroben im FOX konzentriert, AP2 die zeitliche Dynamik der Energieflüsse und -funktionen im Boden im FOX verfolgt und AP3 die Auswirkungen von Totholz und Klima auf die Mesofauna und die Mikroben im BEClimWood-Experiment entschlüsselt.Neben der Analyse von Bodentiergemeinschaften auf Artenebene und der Quantifizierung von Energieflüssen innerhalb von Nahrungsnetzen werden wir die mikrobielle Biomasse (Cmic) mit Hilfe der substratinduzierten Atmung und die Zusammensetzung der mikrobiellen Funktionsgemeinschaften mit Hilfe von Phospholipidfettsäuremessungen (PLFA) bestimmen. Die Quantifizierung der mikrobiellen Gemeinschaften wird wertvolle Einblicke in die biotischen Prozesse an der Basis der Bodennahrungsnetze liefern und somit zum Verständnis der Veränderungen in den Tiergemeinschaften und der Energiekanalisierung infolge der Bildung von Waldlücken und der Einbringung von Totholz beitragen.ArbeitsprogrammUnser Arbeitsprogramm umfasst drei Arbeitspakete (AP). Melanie Maraun wird die Arbeiten im Zusammenhang mit den Verschiebungen der Energieflüsse im FOX leiten und einen Doktoranden (PhD1) betreuen, der die Energieflüsse von verschiedenen basalen Ressourcen zur Bodenfauna im FOX-Experiment untersucht (AP2). André Junggebauer wird sich auf das BEClimWood-Experiment konzentrieren und einen Doktoranden (PhD2) bei der Untersuchung der Reaktion der Dichte und Vielfalt der Mesofauna und der mikrobiellen Gemeinschaften auf Totholz und Klima betreuen (AP3). Sowohl André Junggebauer als auch Melanie Maraun werden für jeweils 1,5 Jahre einen PostDoc an der Universität Göttingen und am Julius-Kühn-Institut in Quedlinburg aufnehmen. Der PostDoc wird eingesetzt, um wichtige Synthesearbeiten über die PhD-Projekte hinaus durchzuführen, die sich auf die langfristige Reaktion der Bodenfauna auf die Bildung von Waldlücken (AP1 und Daten aus den Jahren 2021, 2023 und 2025) und die darin stattfindenden Energieflüsse (AP2 und Daten aus dem Jahr 2021) konzentrieren und wie diese mit der Merkmalszusammensetzung zusammenhängen (siehe 2.3.3 Integration & Synthese). Durch die Ansiedlung an zwei verschiedenen, aber sich ergänzenden Standorten kann der PostDoc sowohl von den Einrichtungen und der Expertise an der Universität Göttingen (z.B. taxonomische Expertise zu mehreren Gruppen der Bodenfauna, wöchentliche Seminare in der Gruppe der Bodenökologie) als auch am Institut für Waldschutz des Julius-Kühn-Instituts (Expertise zur Analyse von Aminosäure-CSI: Melanie Maraun, Modellierung der Walddynamik: Rico Fischer, und ein vielfältiges Umfeld von Arbeitsgruppen, einschließlich Baumphysiologie, Fernerkundung, pilzliche Krankheitserreger). Wir planen zwei Probenahmekampagnen, eine im September/Oktober 2026 für das BEClimWood-Experiment und eine im Frühjahr (Mai/Juni) 2027 für das FOX. Die Beprobungskampagnen werden eine gemeinsame Anstrengung aller Mitglieder der Projektgruppe sein, da die gesammelten Proben in verschiedenen Arbeitspaketen und von beiden Doktoranden und dem PostDoc verwendet werden.
Deutsche Forschungsgemeinschaft e.V.
