@techreport{MuellerSchererLorenzenAmmeretal.2022, author = {M{\"u}ller, J{\"o}rg and Scherer-Lorenzen, Michael and Ammer, Christian and Eisenhauer, Nico and Seidel, Dominik and Schuldt, Bernhard and Biedermann, Peter and Schmitt, Thomas and K{\"u}nzer, Claudia and Wegmann, Martin and Cesarz, Simone and Peters, Marcell and Feldhaar, Heike and Steffan-Dewenter, Ingolf and Claßen, Alice and B{\"a}ssler, Claus and von Oheimb, Goddert and Fichtner, Andreas and Thorn, Simon and Weisser, Wolfgang}, title = {BETA-FOR: Erh{\"o}hung der strukturellen Diversit{\"a}t zwischen Waldbest{\"a}nden zur Erh{\"o}hung der Multidiversit{\"a}t und Multifunktionalit{\"a}t in Produktionsw{\"a}ldern. Antragstext f{\"u}r die DFG Forschungsgruppe FOR 5375}, doi = {10.25972/OPUS-29084}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-290849}, pages = {210}, year = {2022}, abstract = {Der in j{\"u}ngster Zeit beobachtete kontinuierliche Verlust der β-Diversit{\"a}t in {\"O}kosystemen deutet auf homogene Gemeinschaften auf Landschaftsebene hin, was haupts{\"a}chlich auf die steigende Landnutzungsintensit{\"a}t zur{\"u}ckgef{\"u}hrt wird. Biologische Vielfalt ist mit zahlreichen Funktionen und der Stabilit{\"a}t von {\"O}kosystemen verkn{\"u}pft. Es ist daher zu erwarten, dass eine abnehmende β-Diversit{\"a}t auch die Multifunktionalit{\"a}t verringert. Wir kombinieren hier Fachwissen aus der Forstwissenschaft, der {\"O}kologie, der Fernerkundung, der chemischen {\"O}kologie und der Statistik in einem gemeinschaftlichen und experimentellen β-Diversit{\"a}tsdesign, um einerseits die Auswirkungen der Homogenisierung zu bewerten und andererseits Konzepte zu entwickeln, um negative Auswirkungen durch Homogenisierung in W{\"a}ldern r{\"u}ckg{\"a}ngig zu machen. Konkret werden wir uns mit der Frage besch{\"a}ftigen, ob die Verbesserung der strukturellen β-Komplexit{\"a}t (ESBC) in W{\"a}ldern durch Waldbau oder nat{\"u}rliche St{\"o}rungen die Biodiversit{\"a}t und Multifunktionalit{\"a}t in ehemals homogenen Produktionsw{\"a}ldern erh{\"o}hen kann. Unser Ansatz wird m{\"o}gliche Mechanismen hinter den beobachteten Homogenisierungs-Diversit{\"a}ts-Beziehungen identifizieren und zeigen, wie sich diese auf die Multifunktionalit{\"a}t auswirken. An elf Standorten in ganz Deutschland haben wir dazu zwei Waldbest{\"a}nde als zwei kleine "Waldlandschaften" ausgew{\"a}hlt. In einem dieser beiden Best{\"a}nde haben wir ESBC (Enhancement of Structural Beta Complexity)-Behandlungen durchgef{\"u}hrt. Im zweiten, dem Kontrollbestand, werden wir die gleich Anzahl 50x50m Parzellen ohne ESBC einrichten. Auf allen Parzellen werden wir 18 taxonomische Artengruppen aller trophischer Ebenen und 21 {\"O}kosystemfunktionen, einschließlich der wichtigsten Funktionen in W{\"a}ldern der gem{\"a}ßigten Zonen, messen. Der statistische Rahmen wird eine umfassende Analyse der Biodiversit{\"a}t erm{\"o}glichen, indem verschiedenen Aspekte (taxonomische, funktionelle und phylogenetische Vielfalt) auf verschiedenen Skalenebenen (α-, β-, γ-Diversit{\"a}t) quantifiziert werden. Um die Gesamtdiversit{\"a}t zu kombinieren, werden wir das Konzept der Multidiversit{\"a}t auf die 18 Taxa anwenden. Wir werden neue Ans{\"a}tze zur Quantifizierung und Aufteilung der Multifunktionalit{\"a}t auf α- und β-Skalen verwenden und entwickeln. Durch die experimentelle Beschreibung des Zusammenhangs zwischen β-Diversit{\"a}t und Multifunktionalit{\"a}t in einer Reallandschaft wird unsere Forschung einen neuen Weg einschlagen. Dar{\"u}ber hinaus werden wir dazu beitragen, verbesserte Leitlinien f{\"u}r waldbauliche Konzepte und f{\"u}r das Management nat{\"u}rlicher St{\"o}rungen zu entwickeln, um Homogenisierungseffekte der Vergangenheit umzukehren.}, subject = {Wald{\"o}kosystem}, language = {en} } @article{DorjiSchuldtNeudametal.2021, author = {Dorji, Yonten and Schuldt, Bernhard and Neudam, Liane and Dorji, Rinzin and Middleby, Kali and Isasa, Emilie and K{\"o}rber, Klaus and Ammer, Christian and Annigh{\"o}fer, Peter and Seidel, Dominik}, title = {Three-dimensional quantification of tree architecture from mobile laser scanning and geometry analysis}, series = {Trees}, volume = {35}, journal = {Trees}, number = {4}, issn = {0931-1890}, doi = {10.1007/s00468-021-02124-9}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:bvb:20-opus-307501}, pages = {1385-1398}, year = {2021}, abstract = {Key message Mobile laser scanning and geometrical analysis revealed relationships between tree geometry and seed dispersal mechanism, latitude of origin, as well as growth. Abstract The structure and dynamics of a forest are defined by the architecture and growth patterns of its individual trees. In turn, tree architecture and growth result from the interplay between the genetic building plans and environmental factors. We set out to investigate whether (1) latitudinal adaptations of the crown shape occur due to characteristic solar elevation angles at a species' origin, (2) architectural differences in trees are related to seed dispersal strategies, and (3) tree architecture relates to tree growth performance. We used mobile laser scanning (MLS) to scan 473 trees and generated three-dimensional data of each tree. Tree architectural complexity was then characterized by fractal analysis using the box-dimension approach along with a topological measure of the top heaviness of a tree. The tree species studied originated from various latitudinal ranges, but were grown in the same environmental settings in the arboretum. We found that trees originating from higher latitudes had significantly less top-heavy geometries than those from lower latitudes. Therefore, to a certain degree, the crown shape of tree species seems to be determined by their original habitat. We also found that tree species with wind-dispersed seeds had a higher structural complexity than those with animal-dispersed seeds (p < 0.001). Furthermore, tree architectural complexity was positively related to the growth performance of the trees (p < 0.001). We conclude that the use of 3D data from MLS in combination with geometrical analysis, including fractal analysis, is a promising tool to investigate tree architecture.}, language = {en} }