Im Zentrum unserer Forschung stehen die Reaktionen von Pflanzen- und Tierarten, Gemeinschaften sowie abiotischen Prozessen auf natürliche und anthro­pogene Umwelt­veränderungen sowie die Entwicklung von Instrumenten für den Schutz und ein nachhaltiges Manage­ment von Landschaften und Ökosystemfunk­ti­onen. Allgemein geht es dabei um das Verständnis der Bezie­h­un­gen zwischen raum­­zeitlichen Mustern, den ihnen zugrunde liegenden (geo-)öko­lo­gi­schen Prozessen und den damit verbundenen Öko­system­funktionen und -dienstleistungen. Wichtig­stes Werkzeug hierbei ist die Modellierung.

Unsere Modelle ...

um­fassen ein breites Spektrum von

1. phänomenologischen, stati­stischen Modellen zur Beschreibung der Verbreitungs­muster auf multiplen räumlichen Skalen (Verbreitungsmodelle, Habiatmodelle, species distribution models, environmental niche models) über

2. pro­zess­­basierte, mecha­ni­sti­sche Modelle zur Abbildung der räum­lichen Populations- und Aus­brei­­tungs­­dynamik von Organismen, aber auch der Dyna­mik wich­ti­ger abiotischer Bedin­gun­gen wie z.B. des Wasser­haus­halts, bis hin zu

3. integrierten Land­­schafts-/Öko­system­­modellen, in denen abioti­sche und bioti­sche Modelle gekoppelt sind.

Letztere erlauben es, Wechsel­­wirkungen und Rück­kopp­­lungen zwischen Abiotik und Biotik zu model­lieren.

Wir benutzen die Modelle, um z.B.

• die skalenabhängigen Habitatfaktoren zu identifizieren, welche die Verbreitungsmuster von Organismen erklären,

• den Einfluss von Klima- und Landnutzungswandel sowie Landschafts­manage­ment auf Verbreitungsmuster von Tier- und Pflanzenarten und die damit verbundenen Änderungen von Ökosystem­funktionen und -dienstleistungen zu quantifi­zieren,

• geeignete Managementmaßnahmen zum Schutz gefährdeter Arten vorzuschlagen,

• die räumliche Verbreitung von Bodeneigenschaften vorherzusagen (Bodenlandschafts­model­lierung, soil landscape modelling, digital soil mapping),

• die Verbreitung von Pathogenen, ihren Wirten und von Infek­tions­­risiken in Abhängigkeit von abiotischen und biotischen Faktoren zu unter­­suchen,

• die Zusammen­hänge von Landnutzungsmaßnahmen, Biodiversität und raumzeitlichen Bewegungs­mustern von Organismen sowie Stoffflüssen in Agrarlandschaften zu analysieren,

• die Interaktionen zwischen Öko­system­ingenieuren und Wasser- und Stoff­transport in land­wirt­schaft­lich ge­nutzten Einzugs­gebieten zu verstehen, oder

• die Zusammen­hänge zwischen der Dynamik und Diversität von Berg­regen­wäldern sowie Hang­rutschen in Abhän­gig­­keit von abioti­schen und biotischen Umwelt­faktoren in Ecu­a­dor zu ver­stehen,

• die Trade-offs verschiedener Ökosystemdienstleistungen für Landnutzungsszenarien an der Nord- und Ostseeküste im Angesicht des prognostizierten Meeresspiegelanstiegs zu bewerten.

Zentrale Forschungsgebiete sind dabei:

• Quantitative Landschaftsökologie

• Biogeographie & Makroökologie

• Landschaftsmanagement & Ökosystemdienstleistungen

• Ökologische Modellierung

• Naturschutzbiologie

• Geoökologie, Ökohydrologie & Ökogeomorphologie

• Movement Ecology