Forschungsschwerpunkte

In der Abteilung Agrarökologie wird analysiert, welche Ursachen für Biodiversität und ökologische Funktionen in Agrarlandschaften verantwortlich sind. Es geht um die relative Bedeutung von lokalen und regionalen Merkmalen (von Habitat- und Landschaftsstrukturen) und von bottom-up und top-down Effekten bei der Regulation von Populationen (in multitrophischen Nahrungsnetzen). Diese grundlegenden ökologischen Themen werden im Hinblick auf Fragen des Naturschutzes und der Förderung nützlicher Interaktionen in Agrarökosystemen untersucht.

• Interaktionen zwischen pflanzenfressenden Insekten und ihren Gegenspielern (Parasitoide, Prädatoren) in Agrarökosystemen (z.B. in Weizen, Raps, Leguminosen, tropischen Agroforstsystemen mit Kakao, Kaffee, Grünland).


• Wildbienen und Honigbienen als Bestäuber sowie Samenansatz und Samenprädation bei Kultur- und Wildpflanzen (z.B. bei Raps, Leguminosen, Kaffee).


• Die Populationsdynamik von Pflanzen in Abhängigkeit von Herbivorie und Pilzbefall (z.B. bei Ackerkratzdistel, invasiven Pflanzen, Gräsern).


• Multitrophische Interaktionen zwischen Pflanzen, Pathogenen, phytophagen wie entomophagen Insekten und insektenfressenden Vögeln, zwischen unterirdischen und oberirdischen Prozessen, zwischen Pflanzen (interplant signal transfer) und Herbivoren, zwischen Herbivorie und Bestäubung.


• GIS-gestütztes Management von Kulturlandschaften zur Förderung von Biodiversität und ökologischen Funktionen (biologische Unkraut- und Schädlingsbekämpfung, Bestäubungsleistungen).


• Landschaftskomplexität und Habitatfragmentierung als Determinanten lokaler ökologischer Prozesse und Lebensgemeinschaften (Vegetation in Acker, Grünland und Brachen, phytophage und entomophage Insekten, auch Tagschmetterlinge).


• Landnutzungssysteme in den Tropen (Indonesien, Ecuador, Madagaskar) und den gemäßigten Breiten, ihre Biodiversität in Relation zu biotischen Interaktionen und ihre Bedeutung für den Naturschutz.

Die Bedeutung der Forschungsthemen für die Lehre zeigt sich insbesondere bei der Vermittlung von Artenkenntnis (Flora und Fauna), GIS-gestützten Landschaftsanalysen und Geostatistik, dem Zusammenhang von Biodiversität und Ökosystemfunktionen, der biologischen Kontrolle von Schädlingen und der Förderung von Nützlingspopulationen, der Imkerei, der Statistik und Versuchsplanung, der Populationsgenetik und Pflanzenchemie, dem Landschaftsmanagement und Naturschutz.

Beispielsweise werden die Folgen der Flächenstilllegung, der Grünland-Extensivierung und der Anlage von Ackerrandstreifen für den Artenreichtum der Flora und Fauna untersucht. Dabei geht es nicht nur um die Biodiversität und das Überleben gefährdeter Arten, sondern es werden auch die ökologischen Auswirkungen des Ausfalls von Arten analysiert. So konnte gezeigt werden, dass das lokale Aussterben von natürlichen Gegenspielern die Regulation von Schädlingen oder anderen pflanzenfressenden Insekten negativ beeinflusst. Auch viele Wildbienenarten sind durch die Zerstörung und Verinselung ihrer Lebensräume vom Aussterben bedroht. Der Ausfall dieser wichtigen Blütenbestäuber führt zu verringertem Samenansatz bei vielen Kultur- und Wildpflanzen, beispielsweise auch dem Hochland-Kaffee. So suchen wir nach Maßnahmen, die Populationen dieser Nützlinge zu fördern und damit die biologische Schädlingsbekämpfung und den Fruchtansatz der Pflanzen zu verbessern. Zwei Beispiele: (1) Im Rahmen eines Vergleichs von Feldkulturen in strukturreichen und strukturarmen Landschaften konnten wir zeigen, dass strukturarme, ausgeräumte Agrarlandschaften eine verringerte Mortalität der Rapsglanzkäfer (durch Schlupfwespen) und entsprechend erhöhte Rapsschäden zur Folge haben. (2) Ein Vergleich von Agroforstsystemen, die sich in der Beschattung und in der Nähe zu Wäldern unterschieden, ergab große Unterschiede in der Bienendiversität, die mit dem Fruchtansatz des Kaffees in Verbindung zu bringen waren.


Allgemeine Forschungs-Perspektiven

Die relative Bedeutung lokaler und regionaler Effekte für Biodiversität und ökologische Funktionen (Habitat- vs. Landschafts-Management).
Der Zusammenhang zwischen Biodiversität und ökologischen Funktionen (Prädation, Parasitierung, Bestäubung).
Der Vergleich von Lebensgemeinschaften in den Tropen und in den gemäßigten Breiten (phytophage und entomophage Insekten pro Pflanze, Bestäuber und Nisthilfen-Lebensgemeinschaften).
Die Unterschiede zwischen Agrarökosystemen und naturnahen Ökosystemen (Biodiversität, biotische Interaktionen, biologische Kontrolle).
Multitrophische Interaktionen (direkte und indirekte Effekte, unterirdisch-oberirdische Interaktionen, Pilz- Pathogen- und Herbivor-Bestäuber-Interaktionen).