Der Einfluss der strukturellen, funktionellen und Baumartendiversität auf die zeitliche Stabilität der Produktivität und Effizienz der Ressourcennutzung in einem tropischen Baumartendiversitätsexperiment

Entwaldung, Degradierung und Klimawandel setzen tropischen Waldökosystemen sehr stark zu. Diese Ökosysteme sind nicht nur Biodiversitäts-Hotspots, sondern spielen auch eine Schlüsselrolle bei der Regulierung des terrestrischen Kohlenstoff- und Wasserkreislaufs und tragen so dazu bei, die negativen Folgen des Klimawandels abzuschwächen. Einige der Ökosystemleistungen und Funktionen der Tropenwälder können auch durch artenreiche, gepflanzte Wälder erfüllt werden. Ein Haupthindernis für die Einrichtung von solchen Mischplantagen mit einheimischen Baumarten ist jedoch, dass in den Tropen im Vergleich zu vielen exotischen Baumarten viel weniger über einheimische Baumarten bekannt ist.

Ergebnisse aus bestehenden Studien über die Beziehung zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktionen stützen die Hypothese, dass die Funktionen von Waldökosystemen durch verschiedene Aspekte der Biodiversität positiv beeinflusst werden und dass Mischungen eine höhere Stabilität gegenüber einer Reihe von Stressfaktoren und Störungen aufweisen als Monokulturen. Diese Ergebnisse basieren jedoch auf zeitlichen Momentaufnahmen, d.h. aus Inventuren, oder auf Kurzzeitanalysen von relativ jungen experimentellen Mischbeständen. Da sich der Einfluss der Baumdiversität auf die Produktivität in Abhängigkeit von zeitlichen oder räumlichen Gradienten in der Verfügbarkeit von Ressourcen wie Wasser oder Nährstoffen ändern kann, sind hier längerfristige Untersuchungen notwendig.

Dementsprechend ist Hauptziel dieses Projekts, festzustellen, ob es einen stabilisierenden Effekt der Nachbarschaftsdiversität auf die Produktivität und die Dynamik der Ressourcennutzung (Wasser und Nährstoffe) von Bäumen im Laufe der Zeit gibt. Darüber hinaus wollen wir die Auswirkungen der Artenvielfalt von denen der strukturellen und funktionellen Vielfalt auf Ressourcennutzung und Wachstum der Bäume, die unter kontrollierten, experimentellen Bedingungen wachsen, entflechten.

In diesem Projekt werden wir das älteste Baumdiversitätsexperiment ("Sardinilla", Panama https://treedivnet.ugent.be/ExpSardinilla.html) nach seiner letzten Ernte nach 16 Jahren Wachstum untersuchen. Mehrere Performance-Indikatoren der Bäume werden auf der Ebene der einzelnen Jahrringe berechnet. Die Produktion von Holzbiomasse wird auf der Grundlage von jährlich aufgelösten Zuwachsreihen der Stammgrundfläche in 1,3 m Stammhöhe und Messungen der Holzdichte berechnet. Die Effizienz der Wassernutzung wird untersucht, indem Zeitreihen der isotopischen Holzzusammensetzung untersucht werden (δ13C und δ18O). Schließlich wird die Nährstoffaufnahmekapazität auf der Grundlage der Konzentrationen von immobilen Nährstoffen wie z. B. Ca in Baumringen quantifiziert.

Die Ergebnisse dieser Arbeit werden für die großen Aufforstungsbemühungen, die für tropische und subtropische Regionen vorgesehen sind, von großer Bedeutung sein (siehe z.B. die Bonn Challenge: http://www.bonnchallenge.org).