Neue wissenschaftliche Erkenntnisse aus der Biodiversitätsforschung veröffentlicht in Nature Communications

Ein wohl seit jeher besonders faszinierendes Themenfeld der Ökologie ist die Erforschung des Zusammenlebens von Pflanzen, insbesondere dann, wenn sich diese den größten und langlebigsten Organismen unseres Planeten, den Bäumen, widmet. Häufig herrscht die Ansicht vor, dass Bäume – wie auch alle übrigen Pflanzen – miteinander konkurrieren, so zum Beispiel um Ressourcen wie Licht, Wasser oder Nährstoffe.

Dass diese Ansicht zwar nicht falsch, aber doch in vielerlei Hinsicht unvollständig ist, haben nun Ökologen der TU Dresden (Prof. Goddert von Oheimb, Dr. Matthias Kunz) gemeinsam mit Kollegen der Leuphana Universität Lüneburg (Dr. Andreas Fichtner, Prof. Werner Härdtle) und der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg (Prof. Helge Bruelheide), der Beijing Forestry University, China (Dr. Ying Li) und dem Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv, Leipzig) in einer neuen Veröffentlichung in dem renommierten Journal Nature Communications (https://www.nature.com/articles/s41467-018-03529-w) eindrücklich zeigen können.

In dem weltweit einzigartigen Biodiversitäts-Experiment „BEF-China“ untersuchen die Forscher seit nunmehr zehn Jahren, wie die Vielfalt an Baumarten in Waldökosystemen das Zusammenleben und die Wuchsleistung der Bäume beeinflusst. Zudem interessiert sie, ob Artenvielfalt positive Auswirkungen auf solche Funktionen der Wälder hat, welche Menschen unmittelbar zu Gute kommen – zum Beispiel die Produktion an Holz oder die Minderung schädlicher Bodenerosion.

Hierfür wurden in den Subtropen Chinas auf einer Fläche von etwa 50 Hektar über 400.000 Bäume und Sträucher gepflanzt. Inzwischen haben viele Bäume Wuchshöhen von 10 bis 15 Metern erreicht, und die Baumkronen haben ein teils dicht geschlossenes Kronendach entwickelt.

Die Untersuchungen der Wissenschaftler brachten erstaunliche Befunde zutage: Baumindividuen in einer artenreichen Nachbarschaft wachsen deutlich besser und produzieren mehr Holz als solche, welche von ihresgleichen – also Individuen derselben Art – umgeben sind. „Besonders beeindruckend ist der Befund, dass die Wechselbeziehungen eines Baumes mit seinen unmittelbaren Nachbarn zugleich auch eine wesentlich höhere Produktivität von Waldbeständen hervorrufen, und das „Miteinander“ benachbarter Bäume zu über 50% die Produktivität eines Waldbestandes erklärt“, sagt der Waldökologe Dr. Andreas Fichtner. Die Bedeutung der Nachbarschaftsbeziehungen für die Bestandes-Produktivität erhöhte sich dabei in dem Maße, wie die Baumartenzahl auf Bestandes-Ebene zunahm. Diese Erkenntnisse zeigen, dass ein Zusammenleben der benachbarten Bäume und deren kleinräumige Wechselwirkungen ganz wesentlich erklärt, wie ein artenreicher Mischwald auf der gesamten Fläche wächst.

Das Forscherteam konnte zudem entschlüsseln, welche Mechanismen in artenreichen Beständen zu einem Mehr an produziertem Holz bei Einzelbäumen führen: Ihre Befunde zeigen, dass die nachbarschaftliche Konkurrenz zwischen den Bäumen mit zunehmendem Artenreichtum nicht nur abgeschwächt sein kann, sondern sich die Bäume sogar gegenseitig im Wuchs unterstützen, etwa durch eine Verbesserung der mikroklimatischen Verhältnisse oder durch ein positives Zusammenwirken der im Boden lebenden Pilzpartner. Selbstverständlich und schnell zu erreichen, sind solche Erkenntnisse nicht. Das erste Projekt der Wissenschaftler lief über zehn Jahre, neun weitere Jahre sind angedacht.  

„Die Erkenntnisse dieser Forschungsarbeiten erhellen nicht nur unsere Vorstellungen über das Zusammenwirken der Bäume beim Wuchs und das Funktionieren von Waldökosystemen, sondern haben zudem eine kaum zu überschätzende naturschutzfachliche und forstliche Relevanz“, sagt Prof. Dr. Goddert von Oheimb von der Fachrichtung Forstwissenschaften der TU Dresden. So können zum Beispiel Aufforstungsprogramme in Ländern, welche die vielfach dramatischen Auswirkungen früherer Waldrodungen abmildern wollen, dann deutlich verbesserte Wohlfahrtswirkungen erzielen, wenn sie anstelle von üblichen Monokulturen artenreiche Mischungen auf kleinräumiger Ebene aus heimischen Baumarten verwenden. Zudem zeigen die Befunde, wie wichtig heute ein langfristig wirksamer Schutz der globalen Biodiversität ist: Diese stützt in vielfältiger Weise nicht nur die Funktionstüchtigkeit von Ökosystemen, sondern auch die vom Menschen genutzten Ökosystem-Dienstleistungen. „Dies sollte uns klar machen, dass Biodiversitätsschutz keineswegs ein rein ökologisches oder ethisches Anliegen ist, sondern längst zu einer sozio-ökonomischen Notwendigkeit geworden ist“, so Dr. Andreas Fichtner.

Originalveröffentlichung:
Andreas Fichtner, Werner Härdtle, Helge Bruelheide, Matthias Kunz, Ying Li und Goddert von Oheimb (2018): Neighbourhood interactions drive overyielding in mixed-species tree communities. Nature Communications 9:1144. DOI: 10.1038/s41467-018-03529-w

Informationen für Journalisten:
Prof. Goddert von Oheimb
Tel.: +49 (0) 351 463-31288

(weitere Infos verfügbar unter http://www.bef-china.de/index.php/en/