Forschungsprojekt
Bodenfauna
Projekttitel
Die Bodenfauna der Laubstreu hessischer Wälder: Forstmanagement und Mikroklima im Wandel (LaubKlima)
Antragsteller
Prof. Dr. Michael Heethoff, Evolutionäre Tierökologie, Ökologische Netzwerke der Technischen Universität Darmstadt
Projektbeschreibung
Etwa 42 % der Landesfläche Hessens sind von Wäldern bedeckt; ein Großteil wird forstwirtschaftlich genutzt und lediglich 3 % sind als Schutzgebiete ausgewiesen. Forstwirtschaft, zunehmende Urbanisierung und Klimaveränderungen haben einen großen Einfluss auf den Zustand des Waldes. Während Urbanisierung mit einer Fragmentierung und Waldverlust einhergeht, führen intensiv bewirtschaftete Monokulturen, oft mit standortfremden Nadelbäumen und Mangel an Totholz, zu einer langfristigen Bodenschädigung und dem Verlust von Habitatkomplexität. Die Verringerung der laubwaldtypischen Biodiversität vermindert die Widerstandsfähigkeit von Waldökosystemen gegenüber natürlichen Störungen wie Trockenheit oder Stürmen. Nach den überdurchschnittlich warmen und trockenen Sommern 2018 bis 2020 zeigten bereits 28 % aller Bäume in Hessen klimabedingte Kronenauflichtungen und die Mortalität der Bäume versiebenfachte sich im Vergleich zum langjährigen Mittel von 1984 bis 2020. Zu den klimabedingten Veränderungen in wenig genutzten Wäldern gehört seitdem andererseits eine starke Zunahme an Totholz.
Steigende Jahresmitteltemperaturen, ausgeprägte Trockenheit v. a. in der Vegetationsperiode und eine zunehmende Veränderung der Waldstruktur und Totholzdichte beeinflussen auch die Gemeinschaft der Bodenorganismen. Unterschiedliche Taxa in Böden und Laubstreu leisten einen essentiellen Beitrag zur Funktion von Ökosystemprozessen in Wäldern, v. a. bei dem Abbau von Laubstreu und totem organischen Material, dem Eintrag von Nährstoffen in den Stoffkreislauf und als Bestandteil des Bodennahrungsnetzes.
Das Projekt soll erstmals die Auswirkungen des Forst- und Naturschutzmanagements, der aktuellen Veränderungen in der Waldstruktur und Baumartenzusammensetzung und des damit verbundenen Mikroklimas im Boden auf die Wirbellosen in der Laubstreu untersuchen. In einem ersten Schritt erfolgt dafür ein räumliches und zeitliches Biodiversitäts-Monitoring von Hornmilben, Springschwänzen, Regenwürmern sowie Nackt- und Gehäuseschnecken in Wäldern mit einem natürlichen Feuchtigkeitsgradienten (Auen-, Buchen-(Misch-), Kiefern- und Fichten-Wälder) in Süd- und Mittelhessen. In einem zweiten Schritt wird der Einfluss von Baumartendiversität auf den Streuabbau und damit den Stoffkreislauf in einem Streu-Abbau-Versuch (Litterbags) im Frühjahr und Herbst untersucht. Um die zunehmende Trockenheit zu simulieren, werden einige Standorte mit lichtdurchlässigen, aber natürliche Niederschläge abhaltenden Dächern überdacht. Zusätzlich werden zweimal jährlich Standortparameter (Mikroklima-Daten wie Bodenfeuchte und Kronenauflichtung, Boden-Parameter wie Streuzusammensetzung und pH) erfasst. Diese Studie schließt damit eine bedeutsame Wissenslücke in Bezug auf Boden-Organismen und deren Reaktion auf die Veränderungen im Ökosystem Wald. Die Kenntnis über den Zustand der Wirbellosen-Gemeinschaft wird dabei helfen, die Reaktion des Ökosystems auf zukünftige Störungen bzw. forstlichen Umbaumaßnahmen zur Klimaresistenz besser beurteilen zu können.
Projektdauer
01.11.2023 – 31.10.2027