Globale Klimaaenderung und Pflanzengemeinschaften

Description: Das Projekt untersucht die Reaktion von Pflanzen und Pflanzengemeinschaften auf globale Klimaaenderungen. Es soll vor allem aufzeigen, mit welchen Anpassungen Pflanzen auf den steigenden Kohlendioxid-Gehalt (CO2-Gehalt) in der Luft reagieren und welche Pflanzenarten geeignete Indikatoren fuer solche Klimaaenderungen sind. Untersucht wird zum Beispiel, inwiefern die Reaktion von Pflanzenarten auf erhoehte CO2-Konzentrationen von deren genetischer Variabilitaet abhaengt und wie sich erhoehte CO2-Konzentrationen auf die Wechselbeziehungen zwischen Pflanzen und ihren Konkurrenten, Schaedlingen und Nuetzlingen auswirken. Fragestellungen: Reagieren genetisch verschiedene Individuen einer Pflanzenart (Genotypen) unterschiedlich auf eine erhoehte CO2-Konzentration? Inwiefern beeinflusst eine erhoehte CO2-Konzentration die Wechselbeziehungen zwischen dem Gras Bromus erectus und einerseits dem parasitischen Pilz Epichloe typhina oder andererseits der konkurrierenden Segge Carex flacca? Beeinflusst eine erhoehte CO2-Konzentration die Etablierung neuer Populationen verschiedener Pflanzenarten? Untersuchungsgegenstand: Versuchspflanzen sind derzeit die Aufrechte Trespe Bromus erectus und die blaugruene Segge Carex flacca . Einige Genotypen von Bromus erectus sind mit dem parasitischen Pilz Epichloe typhina infiziert. Abgeschlossen sind Untersuchungen an der Grossbluetigen Brunelle Prunella grandiflora und der Gewoehnlichen Brunelle Prunella vulgaris . Neu wird derzeit eine Untersuchung zur Etablierung von Populationen mit 20 Pflanzenarten durchgefuehrt. Untersuchungsgebiet: Die Experimente werden in Nenzlingen (Basler Jura) und Eschikon (Kanton Zuerich) durchgefuehrt. Untersuchungsmethoden: In Nenzlingen werden verschiedene Genotypen des Grases Bromus erectus in oben offenen Plastikkammern zum einen individuell, zum anderen im Magerwiesenbestand unter normaler oder erhoehter CO2-Konzentration gezogen. In einem zweiten Experiment sollen dieselben Genotypen mit oder ohne Infektion durch Epichloe typhina bei normaler oder erhoehter CO2-Konzentration direkt und ausschliesslich miteinander konkurrieren. In Eschikon wird die intra- und interspezifische Konkurrenzkraft von Bromus erectus und Carex flacca untersucht. Sie wurden in senkrecht aufeinander stehenden Dichtegradienten angepflanzt. Die Testpflanzen werden in Sommer und Herbst oberirdisch geerntet, die Anzahl der Triebe, Bluetenstaende uns Samen gezaehlt und die Biomasse gewogen. Ausserdem werden zum Teil die Qualitaet der Pflanzengewebe, die CO2-Assimilation und die Wasserabgabe unter verschiedenen Umweltbedingungen analysiert. Projektorganisation: Das Projekt ist Teil des integrierten Projektes Biodiversitaet (IP Biodiversitaet) und gehoert damit zum Schweizerischen Schwerpunktprogramm Umwelt (SPP-U). Die Experimente in Nenzlingen, die 1993 begonnen worden sind, werden in Zusammenarbeit mit dem Botanischen Institut der Universitaet Basel usw.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: CO2-Konzentration ? Populationsdynamik ? Süßgräser ? Genotyp ? Genetische Variation ? Basel ? Basel ? Jura ? Genetik ? Pflanzengesellschaft ? Pflanzensamen ? Kohlendioxid ? Pflanzenart ? Biologische Konkurrenz ? Nützling ? Testorganismus ? Wirkungsanalyse ? Schadorganismus ? Pilz ? Pflanze ? Biologische Anpassung ? Bestimmungsmethode ? Globale Veränderung ? Evolution ? Organisches Gewebe ? Infektion ? Klimawandel ? Ökosystem ? Standortbedingung ? Umweltveränderung ? Treibhausgas ? Biodiversität ? Biomasse ? Bromus-erectus ? Epichloe-typhina ? Pflanzenphysiologie ? Bioindikator [Pflanze] ? Prunella-grandiflora ? Prunella-vulgaris ? biodeiversity ? competition ? plasticity ? populations dynamics ? Carex-flacca ?

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung (Mitwirkende)
• Schweizerischer Nationalfonds zur Förderung der Wissenschaftlichen Forschung (Geldgeber*in)
• Umweltbundesamt (Bereitsteller*in)
• Universite de Neuchatel, Faculte des Sciences, Institut de Botanique, Laboratoire de Microbiologie (Mitwirkende)
• Universität Basel, Biozentrum (Mitwirkende)
• Universität Basel, Departement Integrative Biologie, Botanisches Institut (Mitwirkende)
• Universität Zürich, Institut für Umweltwissenschaften (Betreiber*in)

Time ranges: 1996-01-01 - 2000-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Population Dynamic Mechanisms in Ecosystem Responses to Global Change, Particularly Elevated CO2
  Description: One of the most urgent environmental issues today is how ecosystems will respond to global change, to what extent this response will depend on the level of biodiversity within the ecosystem, and how the global change itself will affect biodiversity. The ecosystem responses to global change such as increasing atmospheric CO2 will depend on the extent to which species will be able to adjust to the new conditions by population dynamic processes. Because the changing environmental directly affects individual organisms rather than species, we can expect the adjustments to occur (1) within individuals by phytotypic plasticity and among (2) among individuals within species by genetic shifts. The latter is only possible if there exists genetic variation in the response to the new conditions and will lead to an evolutionary change in species mean properties. At the same time the genetic variation within species may decline, which in turn can lead to changed interactions among species composing the biotic part of the ecosystem (completion, predation, parasitism, etc.) and thus, finally, the species composition itself may change. The first aim of this project is to investigate the relative importance of phenotypic plasticity, genetic variation, and genetic variation in penotypic plasticity in response to elevated CO2 for three model species (one generalist and two specialists). The possibility to continue a field survey and experiments will enable us to analyze these mechanisms underlying the dynamics of the model species within a realistic time frame to several years. The results will provide an example of weather the generalist and specialists respond differentially to elevated CO2 and indicate what type of plant samples are needed (single or numerous genotypes, individual or population level) both to predict effects of global change and to monitor change as it occurs. The second aim of the project is to assess whether interactions among species might be modified under environmental change. The environmental change may affect interactions directly or via its influence on species mean properties and variances (see above). Direct effects of elevated CO2 can occur if plant tissue qualities are changed (e.g. increased C:N ratio) and therefore the resource basis of e.g. a pathogenic fungus or a herbivore is altered. The interactions considered in the proposed project are between the model species as targets and (1) other plant species as competitors, (2) an entophytic fungus as a pathogen, and (3) macorrhizal fungi as symbionts. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=69319

Status

Aktiv

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