Veränderung der Ackerunkrautflora im globalen Wandel - Abschätzung der Beiträge von Klimawandel und Landnutzungswandel durch eine Kombination verschiedener Modellierungsansätze

• Antragstellerin: Dr. Jana Bürger
• Fachliche Zuordnung: Ökologie der Landnutzung ; Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 275045554

Die Verbreitung von Ackerunkräutern wird durch Umwelt und Anbaumaßnahmen beeinflusst. Die Intensivierung der Landwirtschaft hat zu starken Veränderungen in Unkrautzusammensetzung und -dichten geführt. Auch der Klimawandel wird sich direkt auf einzelne Arten und indirekt durch Anpassungsmaßnahmen der Landwirte auswirken. Obwohl die Effekte von Anbauveränderungen und Klimawandel intensiv untersucht sind, wurde selten ihr kombinierter Effekt adressiert. Ein Faktor könnte den Einfluss des anderen erhöhen oder herabsetzen, oder die Wechselwirkung zeitliche und räumliche Muster aufweisen. Eine Schwierigkeit ist, dass beide Faktoren auf verschiedenen zeitlichen und räumlichen Skalen wirken und darum mit unterschiedlichen Methoden untersucht werden müssen.Studien mit Artverbreitungsmodellierung (SDM) haben z.B. Verschiebungen der Verbreitungsgebiete vieler Pflanzenarten prognostiziert. SDM kann für einen agrarischen Kontext adaptiert werden, der im Gegensatz zu natürlichen Ökosystemen regelmäßig starke Störungen durch Anbaumaßnahmen aufweist. Wegen ihrer relativ groben Auflösung kann SDM nicht die Auswirkungen von lokal veränderten Anbaumaßnahmen abschätzen.Das Projekt verfolgt darum den neuartigen Ansatz, SDM mit dynamischer Populationsmodellierung zu kombinieren, um die Beiträge von Klimawandel und Wandel im Anbaumanagement zur Veränderung der Unkrautflora zu analysieren. Die Hypothese lautet, dass diverse Anbausysteme mit vielfältigen Fruchtfolgen und Anbaumaßnahmen das Unkrautmanagement unter Einfluss des Klimawandels erleichtern, weil sie dem Verlust von Unkrautarten und der starken Zunahme einiger weniger Arten entgegenwirken. Das Projekt wird Mecklenburg-Vorpommern als Studienregion nutzen, eine typische landwirtschaftliche Region der gemäßigten Breiten in Mitteleuropa. Der Untersuchungsansatz ist auf andere Regionen übertragbar. Veränderungen werden für die Perioden 2030-2060 und 2070-2100 untersucht.Das Projekt verfolgt drei Ziele. Zuerst werden mittels SDM die zukünftige Verbreitung und regionale Artenpools von Arten geschätzt, die bedeutend in der Region sind oder an Bedeutung gewinnen könnten. Im zweiten Teil wird FlorSys, ein dynamisches Modell für die Populationsentwicklung von Unkraut-Arten, genutzt. Die Übertragbarkeit des Modells für Norddeutschland wird geprüft. Danach wird in verschiedenen Szenarien von Klimawandel und verändertem Anbaumanagement die Entwicklung dieser Unkrautarten auf der Feldskala modelliert. Zuletzt werden die Ergebnisse beider Modellansätze in einem Datensatz kombiniert, um mit multivariaten Methoden den Einfluss beider Faktoren und ihrer Wechselwirkungen auf das Unkrautaufkommen zu analysieren.Neben der Untersuchung der agrarökologischen Fragestellung wird der Ansatz Landwirten Informationen über mögliche zukünftige Probleme mit Unkräutern und ihre Ursachen geben. Er ist dadurch ein Beitrag zur Anpassung der Landwirtschaft an den globalen Wandel.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen