Institut für

Biodiversität

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Elke Graffam
Institut für Biodiversität

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AG Landschaftsökologische Modellierung

Leitung: PD Dr. Jan Thiele

Mitarbeit: Stefan Mecke

Die Zusammensetzung der Landschaft aus verschiedenen Flächentypen (Landschaftskomposition) und deren räumliche Verteilung (Landschaftsstruktur) wirken sich auf die Biodiversität vieler Artengruppen aus. Da viele typische Pflanzen- und Tierarten der Kulturlandschaft auf intensiv bewirtschafteten Flächen keinen Lebensraum bzw. kein ausreichendes Nahrungsangebot finden, kommt halbnatürlichen Lebensräumen, wie z.B. Heuwiesen, Hecken und Feldgehölzen, und Greening-Elementen (z.B. Blühstreifen) eine wichtige Rolle bei der Erhaltung der Biodiversität zu. Generell hängt der Artenreichtum der Agrarlandschaft von der Flächengröße von halbnatürlichen Lebensräumen ab. Wenn der Lebensraumanteil in der Landschaft gering ist, spielt funktionelle Konnektivität, d.h. die Möglichkeit der Neu- und Wieder-Besiedlung von Flächen, für das dauerhafte Überleben von Arten eine wichtige Rolle. Unsere Forschung zielt darauf ab, die Auswirkungen der Landschaftskomposition und -struktur auf die Dynamik der (Meta-)Populationen von Pflanzen- und Tierarten zu quantifizieren und auf dieser Grundlage Simulationsmodelle der Biodiversität zu erstellen und weiterzuentwickeln. Anhand der Modelle ermitteln wir kritische Werte der wesentlichen Landschaftsparameter für die Erreichung von Biodiversitätszielen. Diese Erkenntnisse sollen dazu beitragen, die knappen halbnatürlichen Lebensraumflächen sowie Greening-Elemente möglichst effizient für die Erhaltung der Biodiversität einzusetzen.

Grundlage unserer Modelle ist die Analyse des Landschaftszustands und –wandels mit Hilfe von Landschaftsmaßen in Geographischen Informationssystemen (GIS). Die Konnektivität von Lebensräumen bzw. die Durchgängigkeit der Agrarlandschaft für Pflanzen- und Tierarten modellieren wir z.B. als Landschaftswiderstand basierend auf Stromkreistheorie (Software Circuitscape) und durch individuenbasierte Modelle. Durch Statistische Modellierung quantifizieren wir die Zusammenhänge zwischen Landschaftseigenschaften und Populationsdynamik von Arten. Anhand dieser empirischen Analysen parametrisieren wir Simulationsmodelle der Biodiversität auf der Landschaftsebene. Diese koppeln wir mit Simulationsmodellen des Landschaftswandels, um die zukünftige Entwicklung der Biodiversität in der Agrarlandschaft zu prognostizieren und die Auswirkungen verschiedener Szenarien der Landnutzung und Agrarpolitik abzuschätzen.