Totholzabbau durch holzzersetzende Pilze entlang eines Gradienten der Bewirtschaftungsintensität

 

Bisherige Arbeiten (2011-2017) FUNWOOD II-III

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Jürgen Bauhus

Dr. Tiemo Kahl

(Universität Freiburg)

Prof. Dr. Francois Buscot

Dr. Dirk Krüger

Dr. Björn Hoppe

(Helmholtz Zentrum für Umweltforschung- UFZ, Halle)

Prof. Dr. Martin Hofrichter

(Internationales Hochschulinstitut Zittau)

Dr. Peter Otto

Kristin Baber

(Universität Leipzig)

Hypothesen

1. Die Diversität von holzzersetzenden Pilzen erhöht sich mit der Abnahme der Waldbewirtschaftungsintensität.

 

2. Höhere Pilzdiversität führt zu höheren Abbauarten von Totholz.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Bisherige Arbeiten (bis 2011) FUNWOOD

 

Auswirkungen der Intensität von Waldmanagement auf die Diversität von holzzersetzenden Pilzen und Totholzabbau

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Jürgen Bauhus

Dr. Tiemo Kahl

(Universität Freiburg)

Prof. Dr. Francois Buscot

Dr. Dirk Krüger

(Helmholtz UFZ, Halle)

Prof. Dr. Martin Hofrichter

(Intern. Hochschule Zittau)

Einführung

Totholz, als ein Schlüsselhabitat in allen Waldökosystemen, wird von verschiedenen Organismen wie etwa Insekten, Bakterien und Pilzen zersetzt. Pilze, in erster Linie Basidiomyceten und einige Ascomyceten, gehören dabei zu den wichtigsten Totholzzersetzern. Im vorliegenden Projekt soll die Änderung der Pilzdiversität in Totholzstämmen entlang eines vorgegebenen Gradienten der Waldbewirtschaftungsintensität und dessen Einfluss auf die Holzzersetzung und die damit verbundenen Ökosystemprozesse (gasförmige Emissionen, Auswaschung von löslichem C & N) untersucht werden. Viele Studien zu Totholzabbau konzentrierten sich bisher auf Naturwälder (Urwälder), in denen große Mengen an Totholz zur Verfügung stehen. Ob sich jedoch der Abbauprozess von Totholz durch ein sich änderndes Muster in der Pilzbesiedlung bei unterschiedlicher Bewirtschaftung (Intensität, Landschaft, Kontext) ändert, ist bisher nicht bekannt. Unsere Untersuchungen beziehen sich auf vorhandenes liegendes Totholz unterschiedlicher Durchmesser und Zersetzungsgrade der Baumarten Buche (Fichte und Kiefer). Außerdem werden die frisch ausgebrachten Totholzstämme des MPI-BGC mit in das Projekt einbezogen.

Hypothesen

Wir stellen die Hypothese auf, dass die Diversität von Totholz zersetzenden Pilzen mit abnehmender Waldbewirtschaftungsintensität zunimmt, und dass mit zunehmender pilzlicher Diversität auch die Zersetzungsraten und der Grad der Mineralisation zunehmen. Alternativ zu der letzten Hypothese vermuten wir, dass in Situationen in denen der Holzabbau von wenigen, dominanten Arten bewirkt wird (z. B. Armillaria spp., Xylaria spp.), ein substantieller Teil des Totholzes durch Pilze in persistente Melanine überführt wird, die eine Kohlenstoffsenke in wenig bewirtschafteten Wäldern bilden können.


Hypothesen:

1. Die Diversität und die Besiedlungsmuster holzabbauender Pilze verändern sich mit der Intensität des Waldmanagements. Die Diversität holzabbauender Pilze auf Buchentotholz nimmt mit dem Anteil an Buchen im Bestand zu und verringert sich mit zunehmender Holzentnahme.

2. Auf Bestandesebene führt eine höhere Diversität holzabbauender Pilze zu einer größeren Variation der Abbaumechanismen und damit insgesamt zu einem schnelleren Totholzabbau.

3. Auf Ebene der Totholzstämme führt eine höhere Diversität holzabbauender Pilze zu einem schnelleren Totholzabbau und zu einer vollständigeren Mineralisierung des Kohlenstoffs. Bei geringerer Diversität holzabbauender Pilze geht mehr Kohlenstoff in Form von gelöstem organischen Kohlenstoff (DOC) oder z.B. Methan verloren und mehr Kohlenstoff könnte durch Pilze in resistentes Melanin umgebaut werden.

4. Die Diversität holzabbauender Pilze und damit auch die Abbaurate des Totholzes ist am höchsten im mittleren Stadium des Totholzabbaus.

5. Die Diversität holzabbauender Pilze ist generell höher an größeren Totholzstämmen auf Basis des Holzvolumens jedoch höher an kleineren Totholzstämmen.

FUNWOOD Bild
Zunderschwamm (Fomes fomentarius) an Buchentotholz (Foto: Tiemo Kahl, 30.03.2009, NP Hainich)
Picea abies, Totholzstamm mit Tobias Arnstadt (Foto: Tiemo Kahl, 22.04.2009, Alb, AEW5)

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