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Arbeitspaket Ökologische Pilotierung

Die Entwicklung von Natur 4.0 erfordert detaillierte Trainings- und Validierungsdatensätze. Im Arbeitspaket Ökologische Pilotierung (ÖP) werden klassische ökologische in situ Erfassungsmethoden mit den Möglichkeiten von Natur 4.0 kombiniert. Hierdurch wird die Bereitstellung der notwendigen ökologischen Basisdaten für die Entwicklung der einzelnen Modelle zusammen mit dem AP Umweltmodellierung gesichert. Gleichzeitig wird ein Praxistest für die Dokumentation des Potentials von Natur 4.0 mit Blick auf das naturschutzfachliche Monitoring und die ökologische Forschung ermöglicht.

Aufgaben

Im Kern des Arbeitspaket ÖP steht die hochaufgelöste Erfassung und Quantifizierung von Interaktionsnetzwerken zum Zwecke eines naturschutzfachlich relevanten Monitorings im Rahmen von Natur 4.0. Auf der Grundlage von Struktur, Physiologie und Phänologie (inkl. Blatt- und Samenproduktion) von Bäumen wird auf die assoziierten Gruppen der Insekten, Singvögel, Fledermäuse, Greifvögel, Klein- und Großsäuger fokussiert. Die Struktur des Waldes wird dabei nicht nur auf physischer Grundlage, sondern auch über wahrgenommene Raumwiderstände charakterisiert, die sich in Bewegungsprofilen abzeichnen. Das Arbeitspaket ÖP ist vielfältig und in wechselnden Beziehungen mit Teilprojekten des Arbeitspakets Umweltmodellierung verbunden. Diese Verbindung findet sowohl auf Ebene der Datenströme, als auch der Modellbildung statt.

Beitrag zu Natur 4.0

Mit seiner ökologischen Expertise und der in situ Erfassung relevanter Variablen zur Quantifizierung biotischer Interaktionen legt das Arbeitspaket EP den Grundstein für die Modellentwicklung und Modellvalidierung in Natur 4.0. Durch die enge Verzahnung mit dem Arbeitspaket Umweltmodellierung entstehen Synergien in der Modellierung und Umsetzung, die auch für die Pilotierung des Natur 4.0 Systems am Beispiel der detaillierten Analyse multipler Interaktionsnetzwerke direkt genutzt werden.

Teilprojekte

  • ÖP1 | Habitatangebote, Primärproduktion und Stress von Bäumen

    Projektleitung | Lars Opgenoorth

    Team | Martin Leberecht

    Herausforderung | Als wichtigste Strukturbildner und Nettoprimärproduzenten sind Bäume ausschlaggebend für Habitatvielfalt und die Grundlage für Interaktionsnetzwerke. Die Phänologie ist entscheidend für das Nahrungsangebot von Herbivoren, Frugivoren und Destruenten. Die Dauerbeobachtung von Stresssignalen von Bäumen ist deshalb Teil von Natur 4.0.

  • ÖP2 | Insektengemeinschaften und Ökosystemprozesse

    Projektleitung | Roland Brandl, Martin Brändle

    Team | Jonas Mielke Möglich

    Herausforderung | Baumbewohnende Insekten, insbesondere phytophage Arten, sind eng mit der Physiologie, Phänologie und Chemie einer Baumart verknüpft. Insekten wiederum bilden eine wichtige Nahrungsgrundlage für Prädatoren wie beispielsweise Vögel und Fledermäuse. Entsprechend ihrer ökosystemaren Bedeutung ist eine Berücksichtigung von baumbewohnenden Insektengemeinschaften in Natur 4.0 daher zwingend notwendig.

  • ÖP3 | Bewegungsökologie und Mikrohabitatwahl von mittelgroßen Vogelarten

    Projektleitung | Petra Quillfeldt

    Team | Juan F. Masello

    Herausforderung | Die mitteleuropäische Kulturlandschaft ist geprägt durch ein Nebeneinander von Wald- und Offenlandhabitaten. Hierbei dienen Waldhabitate oft als Rückzugs- und sicherer Brutort, reichen jedoch nicht allen Tieren als alleiniger Lebensraum aus. So sind im Naturschutz auch Vögel relevant, welche im Wald brüten, jedoch vorwiegend im Offenland ihre Nahrung finden. Die sich aus der naturräumlich differenzierten Nutzung ergebenden naturschutzfachlichen Konsequenzen begründen das entsprechende Monitoring in Natur 4.0.

  • ÖP4 | Quartierswahl und Jagdaktivität von Fledermäusen

    Projektleitung | Thomas Nauss, Matthias Simon (Simon & Widdig GbR)

    Team | Jannis Gottwald

    Herausforderung | Waldbewohnende Fledermausarten sind als hochmobile Artengruppe auf ein Netzwerk funktionaler Habitatmerkmale angewiesen. Waldstrukturen schaffen Schutz und bieten Jagdgebiete, deren Beutedichte von der Bejagungsfrequenz und Phänologie abhängt. Witterungsbedingungen führen zudem zu Quartierwechseln. Fledermäuse als naturschutzrelevante Gruppe, sowie als Proxy für Habitatbeziehungen begründen die Berücksichtigung in Natur 4.0.

  • ÖP5 | Bewegungsökologie

    Projektleitung | Thomas Müller

    Team | Sascha Rösner, Dr. Raphael Royaute

    Herausforderung | Ohne Tierbewegungen würden wichtige Ökosystemfunktionen wie Herbivorie, Samenausbreitung und Bestäubung oder Räuber-Beute-Beziehungen nicht stattfinden, weshalb diese in Natur 4.0 berücksichtigt werden.

  • ÖP6 | Nahrungsnetze

    Projektleitung | Nina Farwig

    Team | Kim Lindner

    Herausforderung | Die Pflanzen und Tiere eines Lebensraumes interagieren in komplexen Nahrungsnetzen, deren Analyse eine Bewertung komplexer biotischer Interaktionen auf Lebensraumebene erlaubt. Nahrungsnetzanalysen erfassen neben Veränderungen von Artengemeinschaften auch die Folgen struktureller Änderungen für Ökosystemfunktionen und Stabilität und werden deshalb in Natur 4.0 berücksichtigt.

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