Vegetationsökologie

Forschungsfelder

Pflanzeninvasionen

Invasionen durch gebietsfremde Arten sind sowohl faszinierend als auch von großer Bedeutung, da sie einerseits eine erhebliche Bedrohung für die Artenvielfalt darstellen, andererseits aber auch als natürliches Experiment dienen, das zahlreiche Erkenntnisse über ökologische und evolutionäre Prozesse liefert. In unserer Forschung wollen wir die biotischen Wechselwirkungen zwischen gebietsfremden Pflanzen und einheimischen Gemeinschaften – darunter Pflanzen, Bestäuber, Pflanzenfresser oder Bodenorganismen – sowie zwischen mehreren Invasoren verstehen.
Zudem wollen wir die langfristige Dynamik von Pflanzeninvasionen vorhersagen, beispielsweise Veränderungen beim Invasionserfolg und beim biotischen Widerstand einheimischer Gemeinschaften. Um diese Ziele zu erreichen, führen wir Mehrartenversuche durch, bei denen wir Pflanzen unter standardisierten, naturnahen Bedingungen züchten. Darüber hinaus führen wir Feldstudien, großräumige (makroökologische) Analysen und Übersichtsarbeiten durch und entwickeln Populationsmodelle.

Vielfältige Auswirkungen des globalen Wandels

Unsere Forschung befasst sich auch mit den Auswirkungen des Klimawandels (z. B. steigende Temperaturen, Dürre) auf Pflanzenpopulationen und -gemeinschaften. Darüber hinaus konzentrieren wir uns auf den globalen Wandel als einen multifaktoriellen Prozess, der die Pflanzenvielfalt beeinflusst. Zahlreiche Faktoren wie biologische Invasionen, Klimawandel, Eutrophierung oder Umweltverschmutzung treten häufig gemeinsam auf und können potenziell zu Wechselwirkungen führen, die sich nicht allein anhand einzelner Faktoren vorhersagen lassen.
Um diese komplexen Auswirkungen zu verstehen, untersuchen wir experimentell, wie Pflanzen mit unterschiedlichen Merkmalen auf gleichzeitig wirkende Faktoren des globalen Wandels reagieren und wie diese Reaktionen die Leistungsfähigkeit der Pflanzen und die Dynamik der Pflanzengemeinschaften beeinflussen.

Ausbreitung und Samenbiologie

Ausbreitungsprozesse, Keimung und frühe Etablierung sind entscheidende Bestandteile der Regenerationsnische von Pflanzenarten. Die Fähigkeit, verschiedene Ausbreitungsvektoren zu nutzen, sowie Anpassungen wie Samenruhe und Persistenz in der Boden-Samenbank sind wichtige Prädiktoren für Seltenheit (aufgrund eingeschränkter Ausbreitung) oder Invasivität (hohes Ausbreitungspotenzial). Untersuchungen zu Ausbreitungswegen (Hydrochorie, Zoochorie) und Samenruhe verbessern unser Verständnis der Verbreitungsmuster von Arten und ihrer Fähigkeit, unter sich verändernden Landnutzungs- und Klimabedingungen zu überdauern. 

Artenvielfalt und Naturschutz

Wie Artenvielfalt entsteht und erhalten bleibt, ist eine grundlegende Frage der Ökologie. Dies gilt insbesondere für Pflanzen, die im Wesentlichen dieselben Ressourcen nutzen und nur über begrenzte Möglichkeiten zur Nischensegregation verfügen. Mithilfe von individuenbasierten Simulationsmodellen wollen wir die Wirksamkeit und die Dimensionen der modernen Koexistenztheorie bei der Förderung der Pflanzenartenvielfalt sowie die Zusammenhänge zwischen Artenvielfalt und Ökosystemfunktionen besser verstehen. Darüber hinaus konzentrieren wir uns auf die Förderung des Schutzes der Pflanzenvielfalt, indem wir bedrohte Pflanzenarten und -gemeinschaften, wie z.B. seltene Ackerunkräuter, untersuchen. 

Evolutionsgenetik 

Die Evolution über Raum und Zeit hinweg führt zu der Vielfalt an Genen, Arten und Ökosystemen, die wir heute beobachten können. Unser Ziel ist es, die lang- und kurzfristigen evolutionären Prozesse zu verstehen, die die Vielfalt der Fortpflanzungssysteme, der Ploidiegrade, der sekundären Pflanzenstoffe und ganzer Floren hervorbringen, indem wir (vergleichende) molekularphylogenetische und phylogeografische Methoden anwenden. Durch die Untersuchung bedrohter Arten auf der Ebene der Populationsgenetik hat unsere Arbeit direkten Einfluss auf deren Erhaltung. 

Kontakt:
Univ.Prof. Dr. Christine Sheppard (Leitung), Priv.-Doz. Dr. Karin Tremetsberger (Stv.)