Diversity effects on plant life-cycle characteristics and population structure as a base for understanding community assembly and stability

• Applicants: Professor Dr. Markus Fischer; Privatdozentin Dr. Christiane Roscher
• Subject Area: Ecology and Biodiversity of Plants and Ecosystems
• Term: from 2013 to 2017
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 163658437

Die Dynamik der Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften basiert auf der Populationsdynamik der Pflanzenarten. Dieses Teilprojekt untersucht Effekte der Diversität und Zusammensetzung von Pflanzengemeinschaften auf die Populationsdynamik der 60 Pflanzenarten des Experimentes unter besonderer Berücksichtigung von Pflanzenmerkmalen, die die Persistenz (demographische „Speicher“-Mechanismen) und vitalen Raten von Populationen charakterisieren, und die genetische Differenzierung von Pflanzenpopulationen.Die folgenden Ziele werden in diesem Teilprojekt verfolgt: (1) Das Alter der Individuen oder Rhizome der Pflanzenarten und seine Beziehung zu wachstumsbeschreibenden Variablen (Pflanzenhöhe, oberirdische Biomasse) werden mit anatomischen und morphologischen Methoden bestimmt. Die Samenbank und Überlebensraten von Samen werden in den 10 Jahre alten Monokulturen und im Hauptexperiment quantifiziert. Mit diesen Untersuchungen soll geprüft werden, wie die Pflanzendiversität die Altersstruktur von Populationen von Graslandarten und Speichermechanismen beeinflusst. (2) Die Dichte, die Verteilung von Lebensstadien (vegetativ, generativ), sowie Samenansatz, Samenqualität und Etablierung aus Samen werden in den Monokulturen, im Hauptexperiment und im trait-basierten Experiment untersucht; die räumliche interannuelle Dynamik der Populationen auf kleiner Skala wird in markierten Subplots des trait-basierten Experimentes erfasst, um die Effekte der Pflanzendiversität auf die vitalen Raten von Populationen zu ermitteln. (3) Die Nachkommen von Samenfamilien von einigen krautigen Arten, die in den Plots des 10 Jahre alten Hauptexperimentes gesammelt werden und die sich in Eigenschaften ihres Lebenszyklus und der Kompatibilität der Befruchtung unterscheiden, werden in einem Experiment, in dem die Lichtverfügbarkeit variiert wird, kultiviert. Dieses Experiment soll klären, ob die beobachtete Variation funktioneller Merkmale auf genetische Differenzierung oder phänotypische Plastizität zurückzuführen ist. Die erhobenen Daten zur Populationsdynamik und ihrer Beziehung zur Diversität und Zusammensetzung der Artengemeinschaften, die in diesem Teilprojekt untersucht werden, sind fundamental für das Verständnis der Dynamik der Zusammensetzung der Pflanzengemeinschaften, und deshalb nicht nur selbst von hoher Relevanz, sondern bilden zusätzlich auch eine wesentliche Grundlage zur Synthese im Teilprojekt Z2, um Zusammenhänge zu Organismen anderer trophischer Ebenen und zur Verfügbarkeit von Ressourcen zu klären.

• DFG Programme: Research Units
• Subproject of: FOR 1451: Exploring Mechanisms Underlying the Relationship between Biodiversity and Ecosystem Functioning
• International Connection: Netherlands, Switzerland
• Partner Organisation: Schweizerischer Nationalfonds (SNF)
• Participating Person: Professor Dr. Hans de Kroon