Der Globale Klimawandel und der Verlust der Biodiversität in terrestrischen Ökosystemen führen zu ernstzunehmenden und zum Teil nicht vorhersehbaren ökologischen und ökonomischen Problemen in Deutschland und der Welt. Rezente Umweltveränderungen und die Reduktion der Biodiversität zeigen negative Auswirkungen auf Ökosystemprozesse, wie z.B. multitrophische Interaktionen. Verschiedenste Studien haben zeigen können, dass die Diversität der Pflanzengesellschaft und die Diversität der im Boden lebenden (Mikro-)Organismen multitrophische und oberirdische Interaktionen beeinflussen können. Ich habe die Hypothese aufgestellt, dass diese interaktions-abhängigen pflanzlichen Reaktionen/Antworten sich auf pflanzliche sekundäre Inhaltsstoffe auswirken, durch diese hervorgerufen, und moduliert werden. Weiterhin sollte dies zu kausalen Zusammenhängen zwischen der Chemie einer Pflanze und dem Schaden durch Fraßfeinde (Herbivore), den diese Pflanze erfährt, führen.Ich teste diese Hypothesen indem ich einen „Eco-metabolomics“ Ansatz in einem etabliertem semi-natürlichen Grasland Biodiversitätsexperiment (das Jena Experiment) anwende sowie mit komplementären Gewächshausversuchen unterstütze. Ich habe die oberirdische Biomasse von bis zu vier Kraut- und vier Grasarten gesammelt. Diese Pflanzen wuchsen in unterschiedlichen Parzellen mit den Diversitätsleveln 1, 2, 4, oder 8 (1 entspricht einer Monokultur, 2 entspricht einer 2-Arten Mischung, etc.) seit 2010. An jeder beprobten Pflanze habe ich den Fraßschaden geschätzt. In den komplementären Gewächshausversuchen wurden die Pflanzen mit unterschiedlichen Bodenbiota in einem sogenannten ‚Plant-Soil-Feedback‘ Kontext konfrontiert, oder wuchsen in kontrolliert konstruierten Pflanzengesellschaften und wurden nach 7 Wochen mit generalistischen Herbivoren infiziert. Die sekundären Inhaltsstoffe habe ich durch Flüssigchromatografie – Quadropol ‚Time of Flight‘ – Massenspektrometrie gemessen. Die Datenprozessierung erfolgte in der Statistiksoftware R unter zur Hilfenahme der Pakete ‚xcms‘ und ‚CAMERA‘.Meine Ergebnisse zeigen, dass oberirdische und unterirdische Interaktionen artspezifische oberirdischen Metabolome (= Gesamtheit aller sekundären Inhaltsstoffe) beeinflussen. Unter Feldkonditionen führte ein gradueller Anstieg der Pflanzenvielfalt und funktioneller Diversität zu gerichteten Änderungen im Pflanzenmetabolom. Das heißt, die Metabolome von Pflanzen welche in Monokultur wuchsen unterschieden sich von den Metabolomen von Pflanzen welche in vielfältigeren Gemeinschaften wuchsen. Weiterhin, kann ich zeigen, dass man diese Änderungen im Pflanzenmetabolom in einen Zusammenhang mit oberirdischem Fraßschaden setzen kann, und welchen Nutzen unser Verständnis von Pflanzenmetabolomen hat um Variation in Fraßschaden zu verstehen.Abschließend lässt sich somit sagen, dass sowohl die Pflanzengemeinschaft in der eine Pflanze wächst, als auch die mit ihr assoziierten Bodenlebewesen die Chemie in der Pflanze ändern können. Diese Effekte habe ich über mehrere Arten hinweg aufzeigen können, die Effektstärke hängt jedoch stark von der untersuchten Pflanzenart ab. Ich schlussfolgere demnach, dass integrative Biodiversitätsforschung organismisch-chemische Daten integrieren muss, um die Interaktionen zwischen verschiedenen Arten und weitere Ökosystemfunktionen zu verstehen. Nur dann können die Ergebnisse meines Experiments ggf. genutzt werden um Praktiken in der ökologischen Landwirtschaft zu verändern.