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The influence of forest management on genetic diversity of plant and animal species: a cross-species study

01.03.2020 bis 28.02.2023

Obwohl die genetische Vielfalt eine fundamentale Ebene der Biodiversität darstellt und Grundlage für Anpassung und das langfristige Überleben von Arten ist, wissen wir immer noch wenig darüber, wie sie durch menschliche Aktivitäten beeinflusst wird. Während die Auswirkungen der Landnutzung auf die Artenvielfalt bereits in gewissem Maße untersucht wurden, ist die genetische Vielfalt der Arten in bewirtschafteten Systemen, insbesondere in Waldsystemen, weitgehend unerforscht. Um diese Forschungslücke zu schließen, schlagen wir vor, die genetische Diversität von 20 verschiedenen Pflanzen- und Arthropodenarten entlang eines Gradienten der Waldbewirtschaftungsintensität innerhalb der Biodiversitäts-Exploratorien zu untersuchen. Wir werden die genetische Diversität zwischen Arten vergleichen, die sich in ihrer Ausbreitungsfähigkeit, ihrem Fortpflanzungsmodus und ihrer Nischenspezialisierung unterscheiden. Wir werden insbesondere die Hypothesen testen, dass 1) die genetische Diversität aller Arten von der Bewirtschaftungsintensität beeinflusst wird, jedoch stärker bei schlechten Ausbreitern, Spezialisten und Selbstbestäubern als bei guten Ausbreitern, Generalisten und Auskreuzern; und 2) dass genetische Diversität und Artenvielfalt über einen Gradienten der Waldbewirtschaftungsintensität hinweg miteinander korrelliert sind. Unser Projekt wird einen Beitrag zur Beantwortung zweier Hauptfragen der Biodiversitäts-Exploratorien leisten: Welchen Einfluss hat die Bewirtschaftungsintensität auf die Biodiversität, und wie hängen verschiedene Ebenen der Biodiversität miteinander zusammen? Um diese Fragen zu beantworten, werden wir DNA-Proben von insgesamt zehn Kräuter-, Gras- und Farnarten sammeln, und wir werden vorhandenen Sammlungen nutzen für eine Auswahl von zehn Arthropodenarten. Wir werden dann eine kostengünstige gepoolte Double Digest-RAD-Sequenzierung verwenden, um genomweite Schätzungen der Allelfrequenzen zu erhalten. Wir werden die genetische Alpha- und Beta-Diversität mit der Bewirtschaftungsintensität korrellieren und dabei auch andere Faktoren wie lokale Umweltfaktoren und Habitatkonnektivität berücksichtigen. Die große Anzahl untersuchter Arten, jede mit einer großen Probenzahl von vielen Untersuchungsflächen, zusammen mit der Fülle verfügbarer Daten zu biotischen und abiotischen Umweltbedingungen, werden unsere Studie sehr stark und aussagekräftigt machen und uns sehr robuste, allgemeine Schlussfolgerungen ermöglichen.