Verlust an Pflanzenarten schadet gesamter Biodiversität

Die Pflanzenvielfalt bestimmt die Biodiversität: Der Rückgang von Pflanzenarten mindert kaskadenartig die Anzahl und Vielfalt aller Mitglieder der Nahrungskette. Dies geht aus einer Studie über das weltgrösste Biodiversitätsexperiment hervor, an dem Forschende der Universität Zürich und der Universität Bern mitwirken.

Nimmt die Anzahl der Pflanzenarten in einem Gebiet ab, nimmt die Vielfalt aller anderen Organismen ebenfalls ab. Dies zeigt die Studie einer internationalen Forschergruppe über Biodiversität unter Beteiligung von Markus Fischer vom Institut für Pflanzenwissenschaften der Universität Bern und Bernhard Schmid vom Institut fürEvolutionsbiologie und Umweltwissenschaften der Universität Zürich. So wichtig ist die Vielfalt der Pflanzenarten, dass sie die Vielfalt der höherstehenden Ebenen der Nahrungskette wie Pflanzen- oder Fleischfresser von unten her bestimmt. Dies widerspricht der These, dass räuberische Tiere von oben her die Artenvielfalt bestimmen. Die Studie wurde am 27. Oktober 2010 im Fachjournal «Nature» publiziert.
Nahrungskette als Ganzes untersucht
Der Nachweis erfolgte im Rahmen des so genannten «Jena-Experiments», dem von einem integrierten deutsch-schweizerisch-niederländischen Forschungskonsortium in der gleichnamigen deutschen Stadt durchgeführten Biodiversitäts-Experiment, das zu den weltweit grössten zählt. Die Studie analysiert vertikale Biodiversitäts-Effekte über alle Ebenen der Nahrungskette hinweg. So können ganze Nahrungsnetze und nicht bloss isolierte Bestandteile untersucht werden, wie es bisher oft der Fall war. Die Diversität der Pflanzenarten steuert neben der Artenvielfalt der anderen Organismen auch deren Populationsdichte und ihre Beziehungen mit anderen Ebenen der Nahrungskette. Wichtig hierbei ist, dass diese Effekte direkt erfolgen und nicht über die ebenfalls diversitätsabhängige Biomasse der Pflanzen. «Die Vielfalt der Konsumenten und Räuber liesse sich also nicht einfach erhöhen, indem man die Pflanzenbiomasse – etwa durch Düngung - erhöht, sondern erfordert ausdrücklich eine hohe Pflanzenvielfalt». , erklären Fischer und Schmid. Änderungen in der Pflanzenvielfalt ziehen sich dann kaskadenartig bis zu den höheren Ebenen der Nahrungskette hinauf. Pflanzenfresser sprechen viel stärker darauf an als Fleisch- oder Allesfresser und im Boden lebende Organismen sind davon genauso betroffen – wenn auch etwas weniger ausgeprägt als oberirdische.
Pflanzenvielfalt wirkt gegen biologische Schädling
Während zur Pflanzengemeinschaft gehörende Arten positiv auf lokal erhöhte Pflanzendiversität reagieren, gilt dies nicht für später einwandernde Arten: Sie finden alle Nahrungsnischen schon besetzt vor. Krankheitserreger und Parasiten dagegen nehmen zwar in ihrer Artenvielfalt zu, wenn mehr Wirtsarten vorhanden sind. «Allerdings wird bei höherer Diversität im Gegensatz zu einer Monokultur jede einzelne Pflanze viel weniger von Schädlingen befallen», sagen Fischer und Schmid. Sie hoffen nun, dass diese Studie den Weg für weitere Untersuchungen im Bereich der Biodiversität weist. Forschende könnten als nächsten Schritt zum Beispiel für natürliche Systeme, etwa im Wald oder im Wasser überprüfen, inwieweit der nachgewiesene kaskadenartige Diversitätseffekt auch dort gelte. «Im Wasser sind Arten weniger räumlich getrennt und wirken dadurch möglicherweise stärker aufeinander ein», führenFischer und Schmid aus. «Wir gehen aber davon aus, dass die Ergebnisse aus unserem Modellexperiment auch dort zutreffen sollten.»
Für den vollständigen Nature-Artikel klicken Sie bitte hier.

Literatur:
Christoph Scherber, Nico Eisenhauer, Wolfgang W. Weisser, Bernhard Schmid, et al.: Bottom-up effects of plant diversity on biotic interactions in a biodiversity experiment, Nature, Vol. 467, No. 731X (2010), doi:10.1097/EDE.0b013e3181f4e634