Schafsweide

Großprojekte

Biodiversitäts-Exploratorien

Landnutzung und Bewirtschaftungsformen bedingen die biologische Vielfalt unserer heutigen Landschaft. Das spiegelt sich in der Vielzahl von unterschiedlichen Lebensräumen, den dort vorhandenen Arten und deren genetischer Vielfalt wider. Veränderungen der biologischen Vielfalt können wiederum Änderungen ökologischer Prozesse zur Folge haben. Das Forschungsprojekt Biodiversitäts-Exploratorien untersucht die Ursachen solcher Veränderungen der biologischen Vielfalt (Biodiversität) und die Folgen für die Kreisläufe des Lebens, von denen alle Lebewesen abhängen.

Zentrale Fragen

  • Wie wirkt sich Landnutzung unterschiedlicher Intensität auf den Artenreichtum unterschiedlicher Organismen aus?
  • Welche Wechselwirkungen bestehen zwischen unterschiedlichen Organismen, bedingt z.B. die Diversität der Bodenlebewesen die der Pflanzen?
  • Welche Rolle spielt die Biodiversität für Ökosystemprozesse (z.B. Kohlenstoffkreislauf und Blütenbestäubung), die für uns Menschen wichtige Ökosystemdienstleistungen ausmachen?
Mähweide
Landnutzung
Botaniker bei der Arbeit

Untersuchungsgebiete

Die Forschung findet in drei sogenannten Exploratorien statt. Eines liegt im Biosphärenreservat Schorfheide-Chorin in Brandenburg, ein weiteres in und um den Nationalpark Hainich, Thüringen, und ein drittes im Biosphärengebiet Schwäbische Alb in Baden-Württemberg.

In diesen mehrere Tausend Hektar großen Landschaften wurden im Jahr 2006 jeweils 100 Untersuchungsflächen eingerichtet, 50 davon im Grünland und 50 im Wald. Die ökologischen Zusammenhänge werden sowohl durch Beobachtung als auch im Experiment ermittelt.

Der überwiegende Teil jeder Experimentierfläche wird weiterhin normal bewirtschaftet. Um den Einfluss der Landnutzung auf die Biodiversität erkennen zu können, finden die Untersuchungen sowohl auf intensiv genutzten als auch auf wenig bis gar nicht genutzten Flächen statt.

Besonderheit des Projekts

Erstmals werden Forscher unterschiedlicher Fachrichtungen, beispielsweise Botaniker, Mikrobiologen, Genetiker und Forstwissenschaftler, auf denselben Untersuchungsflächen zusammengeführt, um gemeinsame Fragestellungen zu erarbeiten.

Die Bandbreite der untersuchten Organismen ist außerordentlich groß. Sie reicht von den Bodenbakterien und Pilzen über die Pflanzen, Moose, Flechten bis zu den Gliederfüßern, Vögeln und Fledermäusen.

Damit die Ergebnisse der zahlreichen Forscher miteinander verknüpft und verglichen werden können, ist das Exploratorien-Projekt von Beginn an auf eine Vereinheitlichung der Methodik bedacht. Dies ermöglicht eine direkte Vergleichbarkeit und eine Synthese aller Ergebnisse.

Projektstruktur

Die Biodiversitäts-Exploratorien umfassen 49 Projekte, von denen 10 Infrastruktur und Basisdaten liefern und 39 spezifischeren Forschungsfragen gewidmet sind. Jedes Exploratorium wird vor Ort von einem Managementteam betreut, welches mit den jeweils zuständigen Verwaltungen der Landesbehörden und der Großschutzgebiete sowie den Landwirten, Förstern, Jägern und der Öffentlichkeit eng zusammenarbeitet und für die Aufrechterhaltung der Versuchsflächen zuständig ist.

Das Koordinationsbüro befindet sich an der Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung in Frankfurt am Main. Die Aufgaben umfassen wissenschaftliche Organisation und Veranstaltungsorganisation, Öffentlichkeitsarbeit, Kommunikation und Administration.

Eine projektinterne Datenbank an der Uni Jena gewährleistet die Zusammenführung der Forschungsergebnisse und ist eine wichtige Informationsplattform für die Wissenschaftler und den Austausch zwischen den Projekten.

Team

Christiane Fischer SBiKF
Dr. Christiane Fischer
Wissenschaftliche Koordination Biodiversitäts-Exploratorien

Seit 15.04.2012

Wissenschaftliche Koordinatorin des DFG Schwerpunktprogramms 1374 „Exploratories for Large -­‐scale and Long -­‐term Functional Biodiversity Research“, Universitä t Potsdam / seit 01.01.2013 Senckenberg Gesellschaft für Naturforschung, Frankfurt 02.2011-­‐04.2012 PostDoc im Institut für Mikrobiologie und Genetik der Georg -­‐August-­‐Universität Göttingen, Abteilung „Genomische und Angewandte Mikrobiologie“. Forschungsschwerpunkt: Metagenom -­‐ und Metatranskriptomanalysen von unterschiedlichen Bodenproben der Biodiversitäts-­‐Exploratorien aus Wald und Grünland.

07.2007-­‐02.2011

Promotion am Institut für Mikrobiologie und Genetik der Georg -­‐August-­‐Universität Göttingen, Abteilung „Genomische und Angewandte Mikrobiologie“. Thema der Dissertation: „Assessment of the functional diversity of soil microbial communities in the German Biodiversity Exploratories by metagenomics“.

01.2007-­‐06.2007

Wissenschaftliche Mita rbeiterin im Institut für Mikrobiologie und Genetik der Georg -­‐August-­‐ Universität Göttingen, Abteilung „Genomische und Angewandte Mikrobiologie“. Forschungsthema: „Identifizierung von Zucker -­‐ Isomerasen zur Tagatoseproduktion“

10.2000-­‐11.2006

Studium der Biologie an der Georg -­‐August-­‐Universität Göttingen Abschluss: Diplom -­‐Biologin, Hauptfach: Mikrobiologie, Nebenfächer: Botanik, Phytomedizin Thema der Diplomarbeit: „Charakterisierung von neuartigen Genen und Genprodukten aus unkultivierten Mikroorgani smen, die 4-­‐Hydroxybutyrat-­‐ Verwertung vermitteln“

Publikationen

Veröffentlichungen als Erstautor

Heiko Nacke, Christiane Fischer , Andrea Thürmer, Peter Meinicke, Rolf Daniel (2014). „Land Use Type Significantly Affects Microbial Gene Transcription in Soil Microbial Ecology.” Zur Veröffentlichung eingereicht bei Microbial Ecology, geringfügige Änderungen.

Heiko Nacke, Christiane Will, Sarah Herzog, Boris Nowka, Martin Engelhaupt, Rolf Daniel (2011). „Identification of novel lipolytic genes and gene families by screening of metagenomic libraries derived from soil samples of the German Biodiversity Exploratories.” FEMS Microbiology Ecology, Vol. 78(1), S. 188-­‐201.

Christiane Will, Andrea Thürmer, Antje Wollherr, Heiko Nacke, Nadine Herold, Marion Schrumpf, Jessica Gutknecht, Tesfaye Wubet, François Buscot, Rolf Daniel (2010). „Horizon -­‐specific bacterial community composition of German grassland soils as revealed by pyrosequencing-­‐based analysis of 16S rRNA genes.” Applied and Environmental Microbiology , Vol. 76(20), S. 6751 –6759.

Christiane Will, Heiko Nacke, Andrea Thürmer, Rolf Daniel (2010). „Schlaglicht Biodiversität -­‐ Charakterisierung und Nutzung der bakteriellen Diversität in Bodenmetagenomen.“ GENOMXPRESS 1.10: S. 9 -­‐11.

Veröffentlichungen als Koautor

Eric Allan, Oliver Bossdorf, Carsten F. Dormann, Daniel Prati, Martin M. Gossner, Teja Tscharntke, Nico Blüthgen, Michaela Bellach, Klaus Birkhofer, Steffen Boch, Stefan Böhm, Carmen Börschig, Antonis Chatzinotas, Sabina Christ, Rolf Daniel, Tim Diekötter, Christiane Fischer, Thomas Friedl, Karin Glaser, Christine Hallmann, Ladislav Hodac, Norbert Hölzel, Kirsten Jung, Alexandra Maria Klein, Valentin H. Klaus, Till Kleinebecker, Jochen Krauss, Markus Lange, E. Kathryn Morris, Jörg Müller, Heiko Nacke, Esther Pašalic, Matthias C. Rillig, Christoph Rothenwöhrer, Peter Schall, Christoph Scherber, Waltraud Schulze, Stephanie A. Socher, Juliane Steckel, Ingolf Steffan -­‐ Dewenter, Manfred Türke, Christiane N. Weiner, Michael Werner, Catrin Westphal, Volkmar Wolters, Tesfaye Wubet, Sonja Gockel, Martin Gorke, Andreas Hemp, Swen C. Renner, Ingo Schöning, Simone Pfeiffer, Birgitta König -­‐Ries, François Buscot, Karl Eduard Linsenmair, Ernst -­‐Detlef Schulze, Wolfgang W. Weisser, and Markus Fischer (2014). „Interannual variation in land -­‐use intensity enhances grassland multidiversity.” PNAS, Vol. 111(1), S. 308 -­‐313.

Klaus Birkhofer, Ingo Schöning, Fabian Alt, Nadine Herold, Bernhard Klarner, Mark Maraun,Sven Marhan, Yvonne Oelmann, Tesfaye Wubet, Andrey Yurkov, Dominik Begerow , Doreen Berner, Francois Buscot, Rolf Daniel, Tim Diekötter, Roswitha B. Ehnes, Georgia Erdmann, Christiane Fischer , Bärbel Foesel, Janine Groh, Jessica Gutknecht, Ellen Kandeler, Christa Lang, Gertrud Lohaus, Annabel Meyer, Heiko Nacke, Astrid Näther, Jö rg Overmann, Andrea Polle, Melanie M. Pollierer, Stefan Scheu, Michael Schloter, Ernst -­‐Detlef Schulze, Waltraud Schulze, Jan Weinert, Wolfgang W. Weisser, Volkmar Wolters, Marion Schrumpf (2012). „General relationships between abiotic soil properties and soil biota across spatial scales and different land -­‐use types.” PLoS ONE , Vol. 7(8): e43292.

Philip Pallmann, Frank Schaarschmidt, Ludwig A Hothorn, Christiane Fischer, Heiko Nacke, Kai U Priesnitz, Nicholas J Schork (2012). „Assessing group differences in biodiversity by simultaneously testing a user -­‐defined selection of diversity indices.” Molecular Ecology Resources , Vol. 12(6), S. 1068-­‐1078.

Dirk Krüger, Danuta Kapturska, Christiane Fischer , Rolf Daniel, Tesfaye Wubet (2012). „Diversity Measures in Environmental Sequences Are Highly Dependent on Alignment Qualities -­‐ Data from ITS and New LSU Primers Targeting Basidiomycetes.” PLoS ONE, Vol. 7(2): e32139.

Heiko Nacke, Martin Engelhaupt, Silja Brady, Christiane Fischer , Janine Tautzt, Rolf Daniel (2011). „Identification and characterization of novel cellulolytic and hemicellulolytic genes and enzymes derived from German grassland soil metagenomes.” Biotechnology Letters, Vol. 34(4), S. 663-­‐675.

Heiko Nacke, Andrea Thürmer, Antje Wollherr, Christiane Will, Ladislav Hodac, Nadine Herold, Ingo Schöning, Marion Schrumpf, Rolf Daniel (2011). „Assessment of bacterial community structure along different managem ent types in German forest and grassland soils by pyrosequencing-­‐based analysis of 16S rRNA genes.” PLoS ONE , Vol. 6(2): e17000.

Jennifer Emenegger
Wissenschaftliche Koordination und Öffentlichkeitsarbeit Biodiversitäts-Exploratorien
Anja Hoeck
Wissenschaftliche Koordination und Öffentlichkeitsarbeit Biodiversitäts-Exploratorien