Funktionelle Diversität von Mykorrhizapilzen in Beziehung zu Landnutzungsänderungen und Ökosystemfunktionen

 

Bisherige Arbeiten (2014 - 2017)

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Andrea Polle

Silke Ammerschubert

Quang Dung Nguyen

(Uni Göttingen)

Im Projekt ECTOMYC werden Anzahl und Ökosystemfunktionen von Ektomykorrhizapilzen (EMF) in der Gemeinschaft mit ihren Wirten untersucht. Das wesentliche Ziel ist, Zusammenhänge zwischen der intraspezifischen Diversität der Buche und der interspezifischen Diversität der Pilze aufzuzeigen sowie funktionelle Zusammenhänge zwischen der mykorrhizalen EMF-Gesellschaft und dem Nährstoffaustausch zwischen Boden und Pflanze aufzuklären. Dabei werden folgende Fragen adressiert:

  • Verhalten sich Buchennachkommenschaften verschiedener Populationen in den Exploratorien unterschiedlich?
  • Rekrutieren die Buchennachkommenschaften unterschiedliche mykorrhizale Pilzgesellschaften?
  • Beeinflussen die Interaktionen von Mikroben und Umwelt die N Versorgung der verschiedenen Buchennachkommenschaften in unterschiedlicher Weise und kann dies auf transkriptionelle Unterschiede zurückgeführt werden?

Um diesen Fragen nachzugehen, wurde im Rahmen von ECTOMYC ein Buchentransplantationsexperiment angelegt, indem 12 Buchennachkommenschaften in jeweils 9 Waldplots pro Exploratorium angepflanzt wurden. Diese Buchen sollen im Hinblick auf ihre physiologische Leistung sowie N Aufnahme mittels 15N Markierung untersucht werden. Die Mykorrhizosphären-, Wurzel, und Blatt-Mikrobiome sollen in kooperativen Analysen von verschiedenen Exploratoriengruppen untersucht werden. An ausgewählten Nachkommenschaften werden Wurzeltranskriptome analysiert und durch Kombination mit ökologischen Parametern hochkorrelierte Gene identifiziert. Diese sollen in Wurzelproben der 150 Waldplots validiert werden.

 

Bisherige Arbeiten (2011 - 2014)

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Andrea Polle

Dr. Rodica Pena

(Universität Göttingen)

Ziele

Modelvalidierung

Ökophysiologische/ mechanistische Zusammenhänge zwischen Waldnutzung und Diversität von Ectomykorrhizapilzen.

Hauptfragen

1. Beeinflussen Unterschiede in der Bestandesstruktur von bewirtschafteten und unbewirtschafteten Wälder die unterirdische Kohlenstoffverteilung und damit die EMP Diversität?

2. Steht die taxonomische Diversität der Bodenpilze in Beziehung zur taxonomischen Diversität der EMP?

3. Entstehen durch die erhöhte Produktivität von Wurzelstreu / Materialaustausch aufgrund von Waldnutzung neue Nischen, die einen erhöhten EMP Artenreichtum bewirken?

4. Beeinflussen die Buchen-Familienstrukturen das Vorkommen von EMP?

Methoden

1. Untersuchung der Wurzelkohlenhydratkonzentration in Beziehung zum Bestandesstruktur in allen Wald EPs (Kooperation mit den Arbeitsgruppen Ammer und Kleinn)

2. Analyse des Pilzartenreichtums in Wurzeln mit Hilfe Sequenzierung (Kooperation mit der AG Buscot and Daniel)

3. Störungsexperiment (Wurzelablösung) und Analyse von EMP bezügl. Boden und Streu-Nährstoffzusammensetzung

4. Pflanzungsexperiment von Buchen mit definierten Familienstrukturen (weitere Kooperation mit der AG Finkeldey)

Bisherige Arbeiten (2008 - 2011)

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Andrea Polle

(Universität Göttingen)

Hypothesen

1. EM Diversität steht nicht in Beziehung zur Managementintensität aber zur intraspezifischen genetischen Struktur der Wirtsbaumarten und zum Reichtum der EM-bildenden Arten im Boden.

2. Die Wurzelproduktion der Wirtspflanzen und ihre Nährstoffeffizienz sind mit der Häufigkeit und Diversität der Ektomykorrhizen korreliert.

3. Die EM Lebensgemeinschaftsstruktur beeinflusst die Bodeneigenschaften.