Einfluss unterschiedlicher Landnutzungsintensitäten und Pflanzendiversitätsmuster auf mikrobielle Ammonium-Umsätze in Grünland Ökosystemen


Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Michael Schloter

Prof. Dr. Jean Charles Munch

Annabel Meyer

(Helmholtz Zentrum München)

Hypothesen

  1. Landnutzung und Biodiversitätscluster beeinflussen mikrobielle Transformationsprozesse im Boden.

  2. Alle Untersuchungsflächen in den Exploratorien haben ein ökologisches Klimaxstadium erreicht; daher ist an jedem einzelnen Standort eine optimale mikrobielle Biozönose entwickelt.

  3. Obwohl die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft in der Rhizosphäre verschiedener Gräser sehr ähnlich ist, unterscheiden sich die Expressionsmuster funktioneller Gene von Bakterien, Pilzen und Archaea deutlich.


Einführung

Der UN Milleniums Report weißt Stickstoff als eines der Schlüsselelemente im Bezug auf nachhaltiges Landmanagement aus. In den letzten 50 Jahren hat sich er Eintrag von Stickstoff, vor allem durch die Landwirtschaft, in unsere Böden verdoppelt; dies führte neben den bekannten Eutrophierungsproblemen unter anderem zu einem deutlichen Verlust der faunistischen und floristischen Diversität in terrestrischen Ökosystemen. Inwieweit sich auch mikrobielle Populationen durch den erhöhten Stickstoffeintrag in den Boden verändert haben und ob dadurch auch andere Ökosystemfunktionen von Böden beeinflusst werden ist bis dato nicht bekannt. 

 

Ziele

Ziel dieses Projektes ist es daher zu untersuchen wie sich mikrobielle Populationen, welche die Stickstoffumsetzung im Boden katalysieren, an die jeweilige Menge und Qualität an appliziertem Stickstoff angepasst haben. Es gilt zu klären, inwieweit es nur zu veränderten Expressionsmustern in den jeweiligen Böden kommt oder ob sich gesamte Populationsstrukturen verändert haben. Ferner sollen Konkurrenzphänomäne zwischen unterschiedlichen Biota um Stickstoff (vor allem zwischen Mikroorganismen und Pflanzen) näher untersucht werden. Langfristig soll auch geklärt werden, wie entsprechende Populationen auf Störungen des Systems reagieren (z.B. langanhaltende Trockenheit, Starkregen etc.). Wir postulieren, dass sich auf den extensiv bewirtschafteten Flächen Populationsstrukturen ausgebildet haben, die besser auf entsprechende Störungen reagieren können.