Baumphysiologische und strukturelle Anpassungsreaktionen und Rückkopplungseffekte (response and effect traits) auf biotisch-atmosphärische Wechselwirkungen in natürlichen und anthropogenen Ökosystemen Süd-Ecuadors

• Antragsteller: Professor Dr. Achim Bräuning
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung seit 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 386807763

Projekt B2 untersucht response traits (RTs) des Wasser- und Kohlenstoffhaushalts (ökosystemare Zielgrößen der Forschungsgruppe) der ausgewählten Baumtypen auf Umweltveränderungen und die durch sie beeinflussten effect traits (ETs) auf der Ebene der Einzelpflanze. Diese Detailkenntnisse dienen dem Verständnis der in A1 auf Plotebene gemessenen Wasser- und C- Flüsse und liefern realistische Parameter für die Kalibration von LSMBio und LSMatmo. Gemessen werden die dynamischen (WP 5, 6) sowie die durch Isotopensignaturen (delta13C, delta18O, WP1) quantifizierbaren Komponenten des Gaswechsels der Blätter und ihre Veränderungen entlang von Höhengradienten im mountain rainforest (MRF) und mountain dry forest (MDF). Entsprechende Untersuchungen der in den Agroforstsytemen (MDF) dominierenden Nutzpflanzen und Baumarten dienen dem kausalen Verständnis der durch Landnutzung hervorgerufenen Ökosystemveränderungen. Aus der Gaswechseldynamik resultierende effect traits sind Veränderungen im Wasserverbrauch und im Kohlenstoffgewinn (Wachstum) der Pflanzen, die ein upscaling vom Einzelblatt zur Gesamtpflanze ermöglichen. Messgrößen sind hochaufgelöste dynamische Stammumfang-Veränderungen der Bäume in Verbindung mit den Isotopensignaturen im Holz, sowie der tägliche Wasserverbrauch und seine Dynamik. Bei den krautigen Pflanzen dienen die diurnale Netto-CO2-aufnahme und die Transpiration auf Quadratmeter-Ebene als Messparameter für Biomasseproduktion und Wasserverbrauch. Die Wassernutzungseffizienz (instantaneous, intrinsic, integrated water-use efficiency) ist ein weiterer ET mit ökologischem Erklärungspotenzial (SH1). Für die Parametrisierung (WP7) von Teilmodellen des Humbol-TDs werden in vivo unter Standardbedingungen gemessene Response- und Effect-Traits benötigt, um in Verbindung mit bereits gemessenen Parametern (Chlorophyll- und RubisCO-Gehalt) Kohlenstoff- und Wasserhaushalt bei sich ändernden Umweltbedingungen zu modellieren. Die Teilmodelle werden mit Messdaten verifiziert, die unter realen Witterungsbedingungen (A1, A2) erhoben werden. Die physiologischen (WP 5 & 6), dendroökologischen und holzanatomischen Untersuchungen (WP 1-4) dienen einem in den Spezialhypothesen formulierten vertieften Verständnis der untersuchten Prozesse und zur Ableitung von Gesetzmäßigkeiten. B2 führt die im HUMBOL-TD für den MRF nicht mehr verfolgte Differenzierung der PFTs in Bezug auf die Wasserhaushaltstypen auch wegen des Vergleichs mit den stärker unterschiedlichen PFTs des MDF weiter.

• DFG-Verfahren: Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: FOR 2730: Umweltveränderungen in Biodiversitäts-Hotspot-Ökosystemen Süd-Ecuadors: Systemantwort und Rückkopplungseffekte (RESPECT)
• Großgeräte: Porometer
• Mitverantwortlich: Professor Dr. Erwin Beck