Experimentelle Belege verbinden Pflanzenvielfalt mit der Multifunktionalität von Ökosystemen durch multitrophe Diversität

Eine von Prof. Liu Xiaojuan vom Institut für Botanik der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (IBCAS) geleitete Studie hat gezeigt, dass der Zusammenhang zwischen multitrophischer Diversität und Multifunktionalität eines Ökosystems stärker ist als die Beziehung zwischen der Diversität einzelner trophischer Gruppen und der Multifunktionalität.

Diese Forschung unterstreicht die entscheidende Rolle vielfältiger biologischer Interaktionen auf verschiedenen trophischen Ebenen für die Erhaltung der Gesundheit von Ökosystemen.

Die Studie, veröffentlicht am 29. August 2024, in Naturökologie und Evolutionzeigt, dass die Pflanzenvielfalt die Multifunktionalität von Ökosystemen verbessert, indem sie die multitrophische Vielfalt fördert – eine Vielfalt, die sich über mehrere Ebenen des Nahrungsnetzes erstreckt, von Pflanzen bis hin zu Pflanzenfressern, Raubtieren und Zersetzern.

„Daher müssen Naturschutzbemühungen zur Förderung der Multifunktionalität von Ökosystemen nicht nur die Pflanzenvielfalt, sondern auch die Vielfalt höherer trophischer Ebenen berücksichtigen“, sagte Prof. Xiaojuan, einer der korrespondierenden Autoren der Studie vom IBCAS.

„Der Grund hierfür ist, dass multitrophische Interaktionen einen größeren Einfluss auf die Funktionen von Ökosystemen haben als die Vielfalt innerhalb einer einzelnen trophischen Gruppe, wie zum Beispiel Pflanzen.“

Mithilfe von Daten aus zwei groß angelegten Biodiversitätsexperimenten – dem BEF-China-Experiment für subtropische Wälder und dem Jena-Experiment für gemäßigte Grasländer – konnten die Forscher bisherige Erkenntnisse über den Zusammenhang zwischen Pflanzenvielfalt und Ökosystemfunktionen erweitern. Ihre Ergebnisse bestätigen, dass der Einfluss der Pflanzenvielfalt auf die Multifunktionalität durch ihren positiven Effekt auf die multitrophe Vielfalt vermittelt wird.

Diese Forschung liefere den ersten experimentellen Beweis, der die Pflanzenvielfalt mit der Multifunktionalität von Ökosystemen durch multitrophische Vielfalt in verschiedenen Ökosystemen in Zusammenhang bringe, so Prof. Xiaojuan, zugleich Leiter der Managementgruppe der BEF-China-Plattform.

Darüber hinaus zeigt die Studie, dass der Zusammenhang zwischen multitrophischer Vielfalt und Multifunktionalität des Ökosystems in Wäldern stärker ausgeprägt ist als in Grasland. Dies kann auf die größere strukturelle Komplexität und die längeren Lebenszyklen der Bäume zurückgeführt werden, die komplexere trophische Interaktionen ermöglichen.

Diese Erkenntnisse zeigten, dass nicht nur die Pflanzenvielfalt geschützt werden müsse, sondern auch höhere trophische Ebenen wie Arthropoden und Bodennematoden, die eine entscheidende Rolle für das Funktionieren des Ökosystems spielen, sagte Prof. MA Keping, Vorsitzender der BEF-China-Plattform.

Laut Prof. Nico Eisenhauer, Sprecher des Jena Experiments, ist die Kombination von Ergebnissen aus so unterschiedlichen Ökosystemtypen in verschiedenen Biomen äußerst neuartig und wertvoll, um die allgemeine Relevanz der Biodiversität zu beschreiben.

„Um die Folgen des Artenvielfaltsverlusts für das Ökosystem zu verstehen, sind umfassende Langzeitdaten zu ober- und unterirdischen Nahrungsnetzen von entscheidender Bedeutung“, sagte er.

Ökosysteme können viele wichtige Funktionen aufrechterhalten, aber nur, wenn sie eine hohe Vielfalt aufweisen. Daher ist es wichtig, alle Ökosysteme zum Wohle der Arten und der Menschheit zu erhalten und zu verwalten.