Institut für

Biodiversität

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Elke Graffam
Institut für Biodiversität

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Vielfalt des Lebens in Agrarökosystemen nutzen und schützen

Wir untersuchen, wo, welche und wie häufig Pflanzen, Tiere und Mikroorganismen in den offenen Agrarlandschaften und in landwirtschaftlich genutzten Böden vorkommen, welche funktionelle Rolle sie dort spielen und wie diese biologische Vielfalt (Biodiversität) auf die Art und Intensität der agrarischen Landnutzung sowie auf andere Einflussfaktoren reagiert. Wir arbeiten in Feld- und Laborstudien, nutzen Modellierung und führen Monitoring durch. Unsere Forschung vernetzen wir mit anderen Disziplinen, um daraus Grundlagen für agrarpolitische Entscheidungen zur nachhaltigen Nutzung und zum Schutz der biologischen Vielfalt zu entwickeln.

Die Vielfalt des Lebendigen ist die bedeutendste Ressource der Erde. Die Vertragsstaaten der UN-Biodiversitätskonvention, unter ihnen Deutschland, haben sich zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung der biologischen Vielfalt verpflichtet. Landwirtschaft hat über Jahrhunderte hinweg eine hohe Arten- und Habitatvielfalt in unseren Landschaften sichergestellt. In den letzten Jahrzehnten jedoch hat die Entwicklung im Agrarsektor, gekennzeichnet durch sowohl eine zunehmende Intensivierung der Bewirtschaftung als auch durch die Aufgabe von Grenzertragsflächen,der Biodiversität eher geschadet.

Damit rücken wichtige Fragen ins Zentrum der agrarpolitischen Agenda:

(a) Wie lassen sich Zustand und Veränderung der biologischen Vielfalt auf nationaler Ebene möglichst zutreffend messen und bewerten?

(b) Wie wirken sich verschiedene Bewirtschaftungs- und Landnutzungsoptionen auf biologische Vielfalt und Ökosystemleistungen aus?

(c) Welchen Beitrag leistet die biologische Vielfalt mit ihren Ökosystemleistungen für die landwirtschaftliche Produktion?

(d) Welche Empfehlungen zur Weiterentwicklung von Landwirtschaft und Landnutzung können aus agrarökologischer Sicht und in der interdisziplinären Gesamtschau gegeben werden?

(e) Welche Empfehlungen folgen daraus für die Weiterentwicklung der Agrar- und Umweltpolitik?

Um naturwissenschaftlich-ökologisch fundierte Antworten auf diese Fragen zu erhalten, verknüpfen wir drei methodische Arbeitsbereiche miteinander: empirische Feld- und Laborstudien, Modellierung und Monitoring. Hierbei vernetzen wir uns mit Aktivitäten, die andernorts zu diesen Fragestellungen laufen, um im Verbund Einschätzungen für große räumliche Skalen, möglichst für ganz Deutschland, ableiten zu können.

Arbeitsgebiete

Biodiversität in der offenen Agrarlandschaft

Dieses Arbeitsgebiet befasst sich aus naturwissenschaftlich-ökologischer Perspektive damit, welche Entwicklungen die Biodiversität in offenen Agrarlandschaften nimmt, auf welche Ursachen sie zurückzuführen sind, wie sie zu bewerten sind, welche Handlungsoptionen bestehen und welche Auswirkungen alternative Landnutzungsoptionen hätten. Die so gewonnenen Erkenntnisse werden genutzt, um im Verbund mit anderen Fachinstituten Konzepte für eine nachhaltige Landnutzung zu entwickeln.

In unseren Untersuchungen erfassen wir unterschiedliche funktionelle Artengruppen auf verschiedenen räumlichen Skalen (Feld, Betrieb und Landschaft), um die komplexen Zusammenhänge zwischen landwirtschaftlicher Produktion, biologischer Vielfalt, ökosystemaren Funktionen und Leistungen besser zu verstehen. Dazu kommen, je nach Fragestellung, freilandökologische, experimentelle und Modellierungsansätze zum Einsatz. Die hieraus gewonnenen Erkenntnisse dienen dazu, Perspektiven und Strategien aufzuzeigen, um zukünftig die Erhaltung und die nachhaltige Nutzung von biologischer Vielfalt, bei gleichzeitiger Sicherung der landwirtschaftlichen Produktion zur Versorgung mit Nahrungsmitteln und Energierohstoffen, zu gewährleisten. Zudem werden praxisrelevante Empfehlungen für die zukünftige Ausgestaltung von Monitoringverfahren und Indikatoren zur biologischen Vielfalt abgeleitet.

Auf nationaler Ebene modellieren wir die räumliche Verteilung von artenreichen Landwirtschaftsflächen. Dadurch identifizieren wir Agrarlandschaften mit hoher Biodiversität, die uns dabei unterstützten, Folgen künftiger Landnutzungsänderungen abschätzen zu können. Wir entwickeln Strategien, um auch in hochproduktiven Agrarräumen biologische Vielfalt und assoziierte Ökosystemleistungen zu fördern, und wir untersuchen Auswirkungen nachwachsender Rohstoffe auf die Biodiversität. Ein Biodiversitätsmodul im Rahmen der Thünen-Geodaten-Infrastruktur dient der Thünen-internen und der externen Vernetzung unserer Aktivitäten. Als Gesamtziel streben wir eine Verknüpfung von deutschlandweitem Monitoring mit Begleit- und Innovationsforschung zur agrar-umweltpolitischen Ausgestaltung der GAP an, die für künftige Politikgestaltung nutzbar wäre.

Der Fokus unserer Forschung liegt auf der Entwicklung, Verbesserung und dem Testen von wissenschaftlichen Beobachtungs- und Bewertungssystemen des Biodiversitätswandels. Zum Monitoring von Belastung, Zustand und Auswirkung des Biodiversitätswandels in Agrarlandschaften sind wissenschaftlich fundierte Indikatoren erforderlich. Unser Ziel ist es, Indikatoren zu testen und weiter zu entwickeln, welche hinreichend robust, repräsentativ und sensitiv sind, um einen Wandel der Agrobiodiversität von der Feld- bis zur regionalen Skala anzuzeigen. Dies geschieht in enger, interdisziplinärer Zusammenarbeit mit weiteren Instituten des TI und im Austausch mit anderen für Naturschutzmonitoring und stofflichem Monitoring verantwortlichen Behörden und Institutionen.

Biodiversität in landwirtschaftlich genutzten Böden

Das Arbeitsgebiet umfasst die Vielfalt der im Boden lebenden Mikroorganismen und Bodentiere sowie ihre Leistungen, die viele bedeutsame Bodenprozesse steuern. Weitere Kenntnisse des Bodenlebens und seiner Interaktion mit dem oberirdischen Lebensraum sowie der Bodenbewirtschaftung sind erforderlich, um Konzepte für eine nachhaltig hohe Bodenfruchtbarkeit sowie weitere Ökosystemleistungen der Landwirtschaft entwickeln zu können.

Der Boden ist der Lebensraum für eine vielfältig zusammengesetzte und dynamische Organismengemeinschaft aus Mikroorganismen, Pflanzen und Tieren, die gemeinschaftlich wichtige Bodenfunktionen erfüllen. Die Leistungsfähigkeit der Bodenorganismen ist von zentraler Bedeutung für die Nachhaltigkeit der Landwirtschaft. Eine auf Nachhaltigkeit ausgerichtete Agrarpolitik sollte daher unbedingt berücksichtigen, wie unterschiedliche Bewirtschaftungssysteme auf das Bodenleben wirken und wie sich durch Schutz und Förderung der Boden-Biodiversität eine möglichst hohe Bodenfruchtbarkeit sicherstellen lässt. Dies wird im Arbeitsbereich „Biodiversität in landwirtschaftlich genutzten Böden“ des Instituts interdisziplinär untersucht.

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