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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-08-01 - 2021-01-31

Samenproduktion, Samenausbreitung, Keimung und frühes Wachstum von Pflanzen stellen entscheidende Prozesse dar, die die Struktur von Pflanzenpopulationen sowie die Artenzusammensetzung von Landökosystemen wesentlich mitbestimmen. Viele Baumarten zeigen ausgeprägte jährliche Unterschiede in der Produktion von Samen, wobei verschiedene Intensitäten der Samenproduktion zu beobachten sind, mit Jahren ohne Samenertrag bis hin zu sehr intensiven Samenertragsjahren (Vollmasten). Zeitlich stark variable Samenproduktion tritt in vielen Pflanzenpopulationen synchronisiert über große Gebiete und manchmal auch über Arten hinweg auf. Mastjahre finden sich in borealen, temperierten und tropischen Ökosystemen. Dieses Phänomen hat großes wissenschaftliches Interesse erregt, verschiedene Hypothesen versuchen seine Ursachen und die evolutionären Vorteile, die Pflanzen daraus entstehen, zu erklären. Im Wesentlichen geht man davon aus, dass einerseits das Nahrungsangebot für Samenfresser in Mastjahren plötzlich so stark ansteigt, dass diese nicht alle Samen konsumieren können und andererseits der Anteil erfolgreich bestäubter Blüten in Jahren hoher Blühhäufigkeit größer ist. Grundlage für beide Erklärungsversuche ist eine ausreichende Ressourcenversorgung der Pflanzen – eine solche kann Mastjahre auslösen. Mit der Zunahme von Langzeitstudien von Samenproduktion in terrestrischen Ökosystemen entsteht nun ein neues Bild der zeitlichen Variation von Samenproduktion. Viele dieser Studien belegen die Irregularität der Intervalle und die häufige Produktion von kleinen bzw. moderaten Samenmengen zwischen Mastjahren. Solche sogenannte „Sprengmasten“ würden nach den bisher gängigen Erklärungen eher eine Ressourcenverschwendung von Pflanzen darstellen und weniger eine effiziente Fortpflanzungsstrategie. Das Ziel dieses Antrages ist es daher, die Konsequenzen von zeitlicher und räumlicher Variation in Samenproduktion für die Langzeitpopulationsdynamik von Bäumen zu untersuchen. Wir testen die Hypothese, dass Sprengmasten eine Strategie der Risikostreuung bei Arten mit langen Mastintervallen darstellen um günstige Zeitfenster nach zufällig auftretenden Störungen nutzen zu können, und dass die Langzeitmittel der Häufigkeit von Arten durch Sprengmasten erhöht werden. Wir testen weiters die Hypothese, dass für Baumarten bei denen Samenfraß auftritt, Sprengmasten besonders dann erfolgreich sind, wenn die Samenfresser durch Überangebot von Samen in Mastjahren in Hungerzyklen getrieben werden und die auf Mastjahre folgenden Einbrüche in den Samenfresserpopulationen zu unterdurchschnittlichen Populationsgrößen bei den Samenfressern führen. Die Hypothesen werden durch eine Kombination aus empirischer Forschung zum Samenschicksal mit der Parametrisierung eines räumlich expliziten Baumpopulationsmodells (SORTIE-ND) getestet. Detaillierte Altersverteilungen von jungen Bäumen werden für Urwälder in Österreich und Polen erstellt, in denen die Samenproduktion aus Langzeitdaten bekannt ist. Das Samenschicksal wird durch Markierung und Verfolgung von Samen charakterisiert. Die Kleinsäugerdynamik als Treiber des Samenüberlebens wird mit Hilfe des das MARK Programmes modelliert. Die Untersuchung ist innovativ da sie die bisher negierte Rolle von Sprengmasten für Baumpopulationen mit langen Mastintervallen und die Rolle von zeitlicher Variation von Samenproduktion in der Walddynamik untersucht.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-04-01 - 2018-03-31

Das Projekt in Zusammenarbeit mit der Firma Polyter erforscht an zweijährigen Baumsämlingen von vier Arten den - Einfluss von Hydrogel auf Bodenwasserhaushalt - Effekt von Hydrogel auf das Wachstum von Baumsämlingen nach der Pflanzung unter Trockenstressbedingungen - Einfluss von Hydrogelen auf das Wurzelwachstum und die Mykorrhizierung
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-01-01 - 2019-06-30

Im Projekt ‚C-Alp‘ soll untersucht werden, wie sich großflächige Störereignisse auf den Kohlenstoffkreislauf von Bergwäldern der österreichischen Kalkalpen auswirken. Mit Hilfe eines Zeitreihenansatzes wird die Kohlenstoffdynamik in verschiedenen Stadien gestörter und ungestörter Waldbestände untersucht. Neben der Verwendung verfügbarer Datensätze von Versuchsflächen vorangegangener Projekte und einer Langzeit-Monitoring Fläche (LTER Zöbelboden) werden neue Daten, an diesen sowie zusätzlichen Versuchsflächen, erhoben. Eine der neuen Versuchsflächen wird als Manipulationsfläche angelegt, wobei sie nach dem ersten Projektjahr künstlich gestört wird (Kahlschlag). Durch den vollständigen Verlust oberirdischer Biomasse unmittelbar nach einer großflächigen Waldstörung nimmt der Boden bzw. Bodenprozesse eine wesentliche Rolle im Kohlenstoffkreislauf dieser Ökosysteme ein. Ein besonderer Schwerpunkt des Projektes wird demnach auf der Bodenkohlenstoffdynamik bzw. auf der Untersuchung damit verbundener abiotischer und biotischer Steuermechanismen liegen. Dabei werden Kohlenstoffflussmessungen (Eddy Covarianz und Kammermessungen) und Analysen zur Bestimmung der bodenmikrobiellen Gesellschaften (PLFA Analysen, DNA Sequenzierungen) sowie zur Bestimmung der Streuverwitterung (Litterbag study) zum Einsatz kommen. Des Weiteren soll untersucht werden, wie sich der Rücklass von oberirdischer toter Biomasse auf die Bodenkohlenstoffprozesse auswirkt, um damit Rückschlüsse auf forstliche Bewirtschaftungsmaßnahmen zu ziehen. In einer Kooperation mit dem Belmont Forum Projekt ClimTree, soll außerdem die Rolle von Bodenfauna (Invertebraten) im Bodenkohlenstoffkreislauf untersucht werden. Im Zuge dieser Kollaboration werden Waldstörungseffekte auf den Bodenkohlenstoffhaushalt auch in einem Bergwald in Yunnan, China, sowie in den französischen Pyrenäen untersucht. Durch das Projekt sollen die Auswirkungen von Waldstörungen auf den Kohlenstoffkreislauf von Bergwaldökosystemen demnach nicht nur beschrieben, sondern die damit verbundenen Prozesse auch erklärt werden. Durch die enge Zusammenarbeit führender österreichischer Forschungsinstitutionen (Universität für Bodenkultur Wien, Umweltbundesamt, Austrian Institute of Technology, ClimTree Projekt) werden nationale und internationale Wissenschaftskooperationen gestärkt und damit die Grundlage für zukünftige interdisziplinäre Projekte geschaffen. Die Kohlenstoffflussdaten (Eddy Covarianz) sollen des Weiteren die österreichische Beteiligung an den internationalen Programmen LTER und FLUXNET stärken. Dadurch soll die Basis für ein Langzeit Monitoring der Kohlenstoffflussdynamik in intakten und gestörten Bergwäldern der österreichischen Kalkalpen geschaffen werden.

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