Jörg Müller, Michael Scherer-Lorenzen, Christian Ammer, Nico Eisenhauer, Dominik Seidel, Bernhard Schuldt, Peter Biedermann, Thomas Schmitt, Claudia Künzer, Martin Wegmann, Simone Cesarz, Marcell Peters, Heike Feldhaar, Ingolf Steffan-Dewenter, Alice Claßen, Claus Bässler, Goddert von Oheimb, Andreas Fichtner, Simon Thorn, Wolfgang Weisser

• The recently observed consistent loss of β-diversity across ecosystems indicates increasingly homogeneous communities in patches of landscapes, mainly caused by increasing land-use intensity. Biodiversity is related to numerous ecosystem functions and stability. Therefore, decreasing β-diversity is also expected to reduce multifunctionality. To assess the impact of homogenization and to develop guidelines to reverse its potentially negative effects, we combine expertise from forest science, ecology, remote sensing, chemical ecology andThe recently observed consistent loss of β-diversity across ecosystems indicates increasingly homogeneous communities in patches of landscapes, mainly caused by increasing land-use intensity. Biodiversity is related to numerous ecosystem functions and stability. Therefore, decreasing β-diversity is also expected to reduce multifunctionality. To assess the impact of homogenization and to develop guidelines to reverse its potentially negative effects, we combine expertise from forest science, ecology, remote sensing, chemical ecology and statistics in a collaborative and experimental β-diversity approach. Specifically, we will address the question whether the Enhancement of Structural Beta Complexity (ESBC) in forests by silviculture or natural disturbances will increase biodiversity and multifunctionality in formerly homogeneously structured production forests. Our approach will identify potential mechanisms behind observed homogenization-diversity-relationships and show how these translate into effects on multifunctionality. At eleven forest sites throughout Germany, we selected two districts as two types of small ‘forest landscapes’. In one of these two districts, we established ESBC treatments (nine differently treated 50x50 m patches with a focus on canopy cover and deadwood features). In the second, the control district, we will establish nine patches without ESBC. By a comprehensive sampling, we will monitor 18 taxonomic groups and measure 21 ecosystem functions, including key functions in temperate forests, on all patches. The statistical framework will allow a comprehensive biodiversity assessment by quantifying the different aspects of multitrophic biodiversity (taxonomical, functional and phylogenetic diversity) on different levels of biodiversity (α-, β-, γ-diversity). To combine overall diversity, we will apply the concept of multidiversity across the 18 taxa. We will use and develop new approaches for quantification and partitioning of multifunctionality at α- and β- scales. Overall, our study will herald a new research avenue, namely by experimentally describing the link between β-diversity and multifunctionality. Furthermore, we will help to develop guidelines for improved silvicultural concepts and concepts for management of natural disturbances in temperate forests reversing past homogenization effects.…
• Der in jüngster Zeit beobachtete kontinuierliche Verlust der β-Diversität in Ökosystemen deutet auf homogene Gemeinschaften auf Landschaftsebene hin, was hauptsächlich auf die steigende Landnutzungsintensität zurückgeführt wird. Biologische Vielfalt ist mit zahlreichen Funktionen und der Stabilität von Ökosystemen verknüpft. Es ist daher zu erwarten, dass eine abnehmende β-Diversität auch die Multifunktionalität verringert. Wir kombinieren hier Fachwissen aus der Forstwissenschaft, der Ökologie, der Fernerkundung, der chemischen Ökologie undDer in jüngster Zeit beobachtete kontinuierliche Verlust der β-Diversität in Ökosystemen deutet auf homogene Gemeinschaften auf Landschaftsebene hin, was hauptsächlich auf die steigende Landnutzungsintensität zurückgeführt wird. Biologische Vielfalt ist mit zahlreichen Funktionen und der Stabilität von Ökosystemen verknüpft. Es ist daher zu erwarten, dass eine abnehmende β-Diversität auch die Multifunktionalität verringert. Wir kombinieren hier Fachwissen aus der Forstwissenschaft, der Ökologie, der Fernerkundung, der chemischen Ökologie und der Statistik in einem gemeinschaftlichen und experimentellen β-Diversitätsdesign, um einerseits die Auswirkungen der Homogenisierung zu bewerten und andererseits Konzepte zu entwickeln, um negative Auswirkungen durch Homogenisierung in Wäldern rückgängig zu machen. Konkret werden wir uns mit der Frage beschäftigen, ob die Verbesserung der strukturellen β-Komplexität (ESBC) in Wäldern durch Waldbau oder natürliche Störungen die Biodiversität und Multifunktionalität in ehemals homogenen Produktionswäldern erhöhen kann. Unser Ansatz wird mögliche Mechanismen hinter den beobachteten Homogenisierungs-Diversitäts-Beziehungen identifizieren und zeigen, wie sich diese auf die Multifunktionalität auswirken. An elf Standorten in ganz Deutschland haben wir dazu zwei Waldbestände als zwei kleine "Waldlandschaften" ausgewählt. In einem dieser beiden Bestände haben wir ESBC (Enhancement of Structural Beta Complexity)-Behandlungen durchgeführt. 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 Ökosystemfunktionen, einschließlich der wichtigsten Funktionen in Wäldern der gemäßigten Zonen, messen. Der statistische Rahmen wird eine umfassende Analyse der Biodiversität ermöglichen, indem verschiedenen Aspekte (taxonomische, funktionelle und phylogenetische Vielfalt) auf verschiedenen Skalenebenen (α-, β-, γ-Diversität) quantifiziert werden. Um die Gesamtdiversität zu kombinieren, werden wir das Konzept der Multidiversität auf die 18 Taxa anwenden. Wir werden neue Ansätze zur Quantifizierung und Aufteilung der Multifunktionalität auf α- und β-Skalen verwenden und entwickeln. Durch die experimentelle Beschreibung des Zusammenhangs zwischen β-Diversität und Multifunktionalität in einer Reallandschaft wird unsere Forschung einen neuen Weg einschlagen. Darüber hinaus werden wir dazu beitragen, verbesserte Leitlinien für waldbauliche Konzepte und für das Management natürlicher Störungen zu entwickeln, um Homogenisierungseffekte der Vergangenheit umzukehren.…