Konsequenzen der Koordination von Dürre- und Schattentoleranz für die Regenerationsdynamik in fragmentierten tropischen Regenwäldern: ein merkmalsbasierter Ansatz

• Antragstellerin: Professorin Dr. Bettina M.J. Engelbrecht
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 445495809

Tropische Regenwälder sind extrem artenreich und stellen wesentliche globale Kohlenstoffsenken. Gleichzeitig sind sie durch Klimawandel und Fragmentierung durch Landnutzung bedroht. Es ist daher wichtig zu verstehen, durch welche Mechanismen Fragmentierung unter zunehmender Dürre tropische Wälder verändert. Wie Toleranzen gegenüber verschiedenen Stressoren koordiniert sind, ist eine fundamentale Frage der Ökologie mit weitreichenden Konsequenzen für die Artenverteilung, die Zusammensetzung von Gemeinschaften und die Funktion von Ökosystemen. Zwei widersprüchliche Hypothesen besagen, dass Dürre- und Schattentoleranz - zwei Schlüsseldimensionen der Pflanzenleistung - entweder positiv oder negativ miteinander korrelieren (Synergie- vs. Trade-off-Hypothese). Eine dritte Möglichkeit ist, dass Dürre- und Schattentoleranz unabhängig voneinander sind (Unabhängigkeitshypothese). Untersuchungsergebnisse zur Koordination von Dürre- und Schattentoleranz bleiben bisher widersprüchlich. Das übergeordnete Ziel des vorgeschlagenen Forschungsprogramms ist es, grundlegende Erkenntnisse zur Koordination von Toleranz gegenüber Dürre und Schatten zu gewinnen, und den Einfluss auf die Keimlingsdynamik in feuchten Tropenwäldern unter globalen Wandel zu verstehen. Unsere spezifischen Ziele sind das Verständnis (1) von Randeffekten auf die Licht- und Wasserverfügbarkeit in fragmentierten Wäldern, (2) von Effekten von Gradienten der Licht- und Wasserverfügbarkeit auf die Verbreitung und Gemeinschaftszusammensetzung von Keimlingen, (3) der interspezifischen Variation der Reaktion von Keimlingsüberleben und -wachstum auf Licht- und Wasserverfügbarkeit, (4) von merkmalsbasierten Mechanismen, die den Keimlingsreaktionen zugrunde liegen, und damit (5) der Koordination zwischen Dürre- und Schattentoleranz von Arten und ihren Konsequenzen für die Regenerationsdynamik in fragmentierten Wäldern. Unser Arbeitsprogramm wird in einem fragmentierten Waldkomplex in den westlichen Ghats (Indien) durchgeführt und integriert experimentelle und beobachtende Untersuchungsansätze. Wir werden die Bedingungen am Mikrostandort und das Überleben und Wachstum von Sämlingen in einem Netzwerk von Untersuchungsflächen detailliert charakterisieren, und mit Messungen von 18 relevanten physiologischen, anatomischen und morphologischen Merkmalen für Sämlinge von 25 bis 30 Baumarten kombinieren. Anhand dieses einmaligen Datensatzes kann die Koordination von Dürre- und Schattentoleranz umfassend untersucht und die Konsequenzen für die Regeneration in fragmentierten Wäldern analysiert werden. Die Studie wird fundamentale Wissenslücken in der merkmalsbasierten Ökologie adressieren, zum Verständnis der Reaktion tropischer Regenwälder auf den Globalen Wandel beitragen, und wichtige Erkenntnisse für die Restaurierung fragmentierter tropischer Wälder und für Massnahmen zur Mitigation der Auswirkungen des globalen Klimawandels liefern.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Indien
• Partnerorganisation: Department of Biotechnology (DBT) ; Ministry of Science and Technology
• Kooperationspartnerin: Dr. Meghna Krishnadas