Aufdeckung der Rolle der Beta-Diversität in Ökosystemen

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Mit fortschreitendem Klimawandel möchten Wissenschaftler besser verstehen, wie Arten in verschiedenen Lebensräumen interagieren, um die Vielfalt zu bewahren. Der Schlüssel zu diesen Bemühungen ist das Konzept der Beta-Diversität, das Arten erforscht, die ausschließlich in bestimmten Lebensräumen gedeihen. Das Cedar Creek Ecosystem Science Reserve der University of Minnesota in East Bethel ist ein idealer Ort zur Untersuchung der Beta-Diversität, da es Forschern Zugang zu vielen unterschiedlichen Lebensräumen an einem Ort bietet.

Karen Castillioni, Postdoktorandin am College of Biological Sciences, wollte zusammen mit Associate Professor Forest Isbell wissen, wie sich die Beta-Diversität auf die Pflanzenbiomasse, die Gesamtmasse lebender Pflanzen in einem bestimmten Gebiet, auswirkt. Pflanzenbiomasse ist für verschiedene ökologische und ökologische Funktionen von entscheidender Bedeutung, einschließlich der Kohlenstoffbindung und der Unterstützung von Nahrungsnetzen.

Während der ersten Phase eines Experiments in Cedar Creek namens BetaDIV untersuchten die Forscher fünf Lebensräume: die Eichensavanne, in der die Steineiche dominiert; Nadelwald, in dem Weißkiefer vorherrscht; Laubwald, in dem Rotahorn vorherrscht; Moor, wo Tamarack dominiert; und ein altes Grasland, in dem große Blaustämme dominieren.

Das Team verpflanzte Setzlinge dieser Arten in Monokulturen und Mischungen aus mehreren zusammen gepflanzten Arten in jeden Lebensraum, um deren Leistung zu beobachten, und nutzte das Überleben der Setzlinge, um die Rate der Biomasseproduktion, die sogenannte Ökosystemproduktivität, zu messen.

Der erste Ergebnisse Ergebnisse dieses laufenden Experiments wurden kürzlich in Landscape Ecology veröffentlicht. Die Studie ergab:

  • Die Arten, die in Monokulturen am meisten überleben, sind tendenziell auch die gleichen Arten, die im Durchschnitt aller Lebensräume in Mischungen am dominantesten sind (d. h. mit der größten relativen Häufigkeit).
  • Arten neigen dazu, eher in Lebensräumen zu überleben, in denen sie am produktivsten sind – den Lebensräumen, in denen sie außerhalb des Experiments dominieren.
  • Die Untersuchung der Beta-Diversität auf diese Weise könnte Wissenschaftlern dabei helfen, Biomasse zu erhalten, während sich das Klima verändert.

    • „Die Etablierung von Pflanzen kann in diesem Experiment sehr schwierig sein, da sie als Sämlinge in einer neuen Umgebung überleben müssen“, sagte Castillioni. „Wir versuchen zu verfolgen, ob sie sich zu etablierten Erwachsenen entwickeln können. Und dann können wir langfristig damit beginnen, Dinge wie die Produktivität zu messen, Dinge wie wie viel Biomasse die Bäume und Gräser im Laufe der Zeit produzieren, wenn sie verschiedene Ökosysteme in der Landschaft besiedeln.“ „

    Im weiteren Verlauf des Experiments wird das Team nach Beweisen dafür suchen, dass Arten in Mischungen mehr Biomasse produzieren als in Monokulturen erwartet.

    Mehr Informationen:
    Karen Castillioni et al., Frühe positive räumliche Selektionseffekte der Beta-Diversität auf die Ökosystemfunktion, Landschaftsökologie (2023). DOI: 10.1007/s10980-023-01786-9

    Zur Verfügung gestellt von der University of Minnesota

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