Zusammenhang von biogeochemischen Schnittstellen und Funktionen der Mikrobengemeinschaft in verschiedenen Böden


Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Micheal Schloter

Prof. Dr. Jean Charles Munch

(Helmholtz Zentrum München)

Prof. Dr. Michael Matthies

(Universität Osnabrück)

Dr. Andreas Focks

(Universität Wageningen)

Hypothesen

Landnutzungstyp und oberirdische Biodiversitätsmuster formen mikrobielle Gemeinschaften im Boden und Transformationsprozesse.

Im Gegensatz zu sich entwickelnden Ökosystemen haben alle Flächen der Exploratorien den Klimax erreicht, was in ortsspezifischen Maxima an mikrobieller Diversität in Form genetischem Potenzials resultiert, während der aktive Teil der Gemeinschaft an die aktuellen örtlichen Bedingungen angepasst ist.
Daher sind Transformationsprozesse nicht limitiert durch fehlendes genetisches Potenzial, sondern werden durch andere Faktoren wie Pflanzenwachstum und Bodenmanagement reguliert.

Treiber ausgewählter funktioneller Mikroben-Gruppen bezügl. der Physiologie dieser Gruppen sind:
die Stickstofffixierung hängt von dem Vorkommen von Leguminosen ab und tritt nur in naturnahen Grünlandern auf, während Ammoniumoxidierer vor allem durch Stickstoffverfügbarkeit und Qualität, pH in Boden oder Wurzelzone, sowie die Bodenkompaktheit beeinflusst werden.

Pflanzenwachstum und - lebensfähigkeit werden durch den vorhandenen inorganischen Stickstoff begrenzt. Da in den extensiv-genutzten Grünländern niedriger, werden Kohlenstoff enthaltende Einschlüsse freigegeben und Stickstofffixierer sind weniger häufig.

Ammoniumoxidierer passen sich an hohe Stickstoffdüngung auf intensiv genutzten Flächen durch wachsende Häufigkeit an. Die Diversität dieser wird aber nicht durch verschiedene Managementregime beeinflusst. Es werden funktionelle Verschiebungen zwischen AOA und AOB erwartet.