Nur gemeinsam sind wir stark!

Unterschiedliche Baumarten unterstützen sich gegenseitig

23.04.2018 | von Redaktion Pflanzenforschung.de

Tropische Regenwälder gelten als besonders artenreiche Ökosysteme. Ihre Artenvielfalt ist auch ein Schlüssel zu ihrer Produktivität. (Bildquelle: © amelie/fotolia.com)
Tropische Regenwälder gelten als besonders artenreiche Ökosysteme. Ihre Artenvielfalt ist auch ein Schlüssel zu ihrer Produktivität. (Bildquelle: © amelie/fotolia.com)

Eine höhere Biodiversität bewirkt eine höhere Produktivität, auch im Wald. Warum das so ist, haben Forscher jetzt in einem groß angelegten Experiment in China herausgefunden.

Dass artenreiche Wälder eine höhere Produktivität haben als artenarme, ist schon länger bekannt. Noch relativ wenig weiß man allerdings über die genauen Gründe für diese Beobachtungen. Ein internationales Forschungsteam, unter Beteiligung der Leuphana Universität Lüneburg, der Martin Luther Universität Halle-Wittenberg, des Deutschen Zentrums für Integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig und der Technischen Universität Dresden, hat sich daher mit den Interaktionen von benachbarten Baumarten auseinander gesetzt.

Im sogenannten „BEF-China-Experiment“ (BEF: Biodiversity-Ecosystem-Functioning), einem weltweit einzigartigen Projekt, wurden innerhalb von zwei Jahren über 400.000 Bäume und Sträucher in einer subtropischen Region im Osten Chinas gepflanzt. 40 heimische Laubbaum- und Straucharten kamen dabei „zum Einsatz“. Ziel der Untersuchungen war es herauszufinden, wie benachbarte Pflanzenarten miteinander agieren und wie sich die Vielfalt der Baumarten auf die Produktivität der Waldgemeinschaft auswirkt. Auf den insgesamt 474 Untersuchungsflächen wurden jeweils 400 Bäume gepflanzt, entweder als Monokultur oder mit vier, acht, 16 oder 24 verschiedenen Arten. Um Randeffekte zu vermeiden, wurden insgesamt 6980 Bäume in der Mitte der jeweiligen Untersuchungsflächen ausgewählt und jährlich der Holzzuwachs der Pflanzen ermittelt. Dazu wurde der Stammdurchmesser fünf Zentimeter über dem Boden und die gesamte Baumhöhe vermessen.

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Nix los im Moos: Monokulturen sind nicht nur schlecht für die Biodiversität, sie sind auch weniger produktiv als artenreiche Bestände.

Nix los im Moos: Monokulturen sind nicht nur schlecht für die Biodiversität, sie sind auch weniger produktiv als artenreiche Bestände.

Bildquelle: © Antranias/pixabay/CC0

Hohe Produktivität durch artenreiche Nachbarschaft

Die Untersuchungen ergaben, dass der Holzzuwachs der einzelnen Bäume umso größer ist, desto mehr Arten in seiner direkten Nachbarschaft vorkommen. Bei den Untersuchungen konnten das bis zu sieben unterschiedliche Arten sein. Den größten Zuwachs hatten Bäume, die bei der Pflanzung eher klein waren und durch ihre heterogene Baum-Nachbarschaft wenig Konkurrenzdruck hatten. Das Forschungsteam vermutet, dass diese Bäume spezielle Nischen ausnutzen, zum Beispiel vorhandene Lücken im Kronendach. Dieser Vorteil wurde bei steigendem Konkurrenzdruck geringer, zum Beispiel wenn benachbarte größere Bäumen die Lücken schlossen.

Aber auch in dieser Situation wuchsen kleinere Bäume in artenreicher Umgebung stärker als in Monokulturen. Ein möglicher Grund hierfür könnten günstigere kleinräumige Bedingungen in einem heterogenen Bestand sein. So lassen beispielsweise benachbarte Bäume mit kleinen, hartlaubigen Blättern mehr Licht bis auf den Boden durch. Das Forschungsteam vermutet, dass besonders solche sich gegenseitig ergänzenden Interaktionen die Produktivität der einzelnen Bäume fördern.

Auch innerhalb von Waldgemeinschaften konnte mit steigender Artenzahl eine Erhöhung der Produktivität beobachtet werden. Flächen mit 24 Baumarten hatten in den Untersuchungen einen um 122 Prozent höheren Holzzuwachs als Monokulturen. Am meisten profitierten langsam wachsende Baumarten von artenreichen Waldgemeinschaften. Auch hier wirken sich wohl die Interaktionen der benachbarten Baumarten positiv aus.

Vielfalt ist der Schlüssel

Unter dem Strich summieren sich solche Interaktionen zwischen benachbarten Bäume auf einen Anteil von 52 Prozent der Gesamtproduktivität einer Waldgemeinschaft. Die Ergebnisse bestätigen auch, dass Biodiversität ein bedeutender ökonomischer Faktor für die Forstwirtschaft ist – und nicht nur ein wichtiges ökologisches Anliegen. Allerdings sollten Baumarten auf engem Raum gemischt und nicht als „Flickenteppich“ aus kleinräumigen Monokulturen gepflanzt werden. Nur dann treten die beobachteten positiven Effekte auf. Diese Erkenntnisse sind besonders für Flächen in den naturgemäß artenreichen Tropen und Subtropen von Bedeutung und eine wertvolle Planungsgrundlage für die Wiederaufforstung von gerodeten Flächen. Das Verständnis über diese Zusammenhänge kommt letztlich nicht nur der Natur, sondern über Ökosystem-Dienstleistungen auch den Menschen zugute.

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