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Tausendfüßler auf einem braunen Blatt

Das Projekt LitterLinks untersucht Veränderungen in der Struktur der Tiergemeinschaft im Boden mit der Form der Waldnutzung. Die Gemeinschaft der Bodentiere ist ein integraler und essentieller Bestandteil terrestrischer Ökosysteme und eng verknüpft mit dem überirdischen System. Tierische Zersetzer spielen eine wichtige Rolle bei der Umsetzung toter pflanzlicher und tierischer Materie, Wurzelfraß beeinflusst direkt das Pflanzenwachstum, die Grabtätigkeit vieler Bodenorganismen (z.B. von Regenwürmern) formt und verbessert die Struktur des Bodens und somit die Aufnahme von Wasser und Nährstoffen. Die Dienstleistungen der Bodentiergemeinschaft für einen Lebensraum sind vielfältig, die zahlreichen Interaktionen der Organismen dieses Teilsystems jedoch nur ansatzweise verstanden. Dies begründet sich vor allem in methodischen Schwierigkeiten. Bodenorganismen sind zumeist sehr klein und somit schwer zu bestimmen, die Erfassung der Siedlungsdichten, Biomassen und der Artenvielfalt ist entsprechend aufwändig.

 


Die Arbeit des Projekts sieht vor, in Wäldern unterschiedlicher Nutzungsform Schlüsseltaxa im Boden und in der Streuschicht zu identifizieren und Veränderungen der Gemeinschaftskomposition und der Artenvielfalt zu dokumentieren. Die durch Hitzeextraktion aus Bodenkernen ausgetriebenen Bodentiere werden hierzu auf Artniveau bestimmt. Die Bestimmung der Bodenfauna erfolgt durch die Doktoranden des Projekts bzw. im Rahmen von Master- und BachelorarbeitenTeilgruppen werden durch die Arbeit weiterer Projekte innerhalb der Biodiversitätsexploratorien ergänzt. So werden die Hornmilben von Georgia Erdmann (Frass), die Einzeller von Jan Weinert (NanoFauna) und die Asseln von Roswitha Ehnes (ModelWeb) bearbeitet.

Es wurden zusätzliche biotische und abiotische Faktoren, wie mikrobielle Respiration, Säuregrad von Boden und Streu sowie die Lagerungsdichte der Streuauflage aufgenommen, um die Nutzungstypen und standortspezifischen Unterschiede zu charakterisieren.

Im Anschluss an die Bestimmung der Arten analysieren wir die Nahrungsbeziehungen von repräsentativen Schlüsseltaxa der Bodenfauna, ihre trophische Position und ihre basale Nahrungsressource unter Zuhilfenahme komplementärer Labormethoden.


  1. Die Zusammensetzung der Zersetzergemeinschaft von Waldökosystemen verändert sich in einer vorhersagbaren und konsistenten Weise mit der Form der Waldnutzung.
  2. Verknüpfungen zwischen Zersetzern und ihrer Nahrung verändern sich wenig mit der Intensität und Form der Waldnutzung.

  1. Die Analyse der stabilen Isotopensignatur (13C/12C- und 15N/14N-Verhältnisse) der Bodentiere und ihrer potenziellen Ressourcen (z.B. der Streu) lässt Schlüsse auf die Position im Nahrungsnetz und die basale Ressource der Organismen zu.
  2. Die Analyse von Fettsäuremustern weist direkt aus der Nahrung bezogene Fettsäuren im Körpergewebe von Organismen nach und ermöglicht unter anderem die Unterscheidung von bakterieller und pilzlicher Nahrung.
  3. Die molekulare Darminhaltsanalyse detektiert DNA-Fragmente der Beute im Verdauungstrakt von Prädatoren und ermöglicht so den Nachweis einer Fraßbeziehung.

Die Daten zur Siedlungsdichte und Biomasse von Schlüsseltaxa, sowie die nachgewiesenen Fraßbeziehungen bilden die Datenbasis für eine empirisch basierte Modellierung der Nahrungsnetzstruktur durch das Projekt ModelWeb.

Die trophische Struktur der Zersetzergemeinschaft im Boden europäischer Buchenwälder und ihre Veränderungen mit unterschiedlicher Waldnutzung kann so in bisher nicht erreichter Genauigkeit aufgedeckt werden.


Doc
Bluhm S. L., Eitzinger B., Bluhm C., Ferlian O., Heidemann K., Ciobanu M., Maraun M., Scheu S. (2021): The Impact of Root-Derived Resources on Forest Soil Invertebrates Depends on Body Size and Trophic Position. Frontiers in Forests and Global Change 4:622370. doi: 10.3389/ffgc.2021.622370
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Die Reduktion von wurzelbürtigem Energiefluss beeinflusst die mikrobielle Biomasse nicht aber die Gemeinschaft
Bluhm S. L., Eitzinger B., Ferlian O., Bluhm C., Schröter K., Pena R., Maraun M., Scheu S. (2019): Deprivation of root-derived resources affects microbial biomass but not community structure in litter and soil. PLoS ONE 14 (3): e0214233. doi: 10.1371/journal.pone.0214233
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Beintaster (Protura) sind einzigartig: Erste Hinweise auf eine spezielle Ernährung mit Ektomykorrhizen bei Bodenarthropoden
Bluhm S. L., Potapov A. M., Shrubovych J., Ammerschubert S., Polle A., Scheu S. (2019): Protura are unique: first evidence of specialized feeding on ectomycorrhizal fungi in soil invertebrates. BMC Ecology 19:10. doi: 10.1186/s12898-019-0227-y
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Molekulare Analyse der Ernährung von Hundertfüssern (Chilopoda)
Eitzinger B. (2013): Molecular analysis of centipede predation. Dissertation, University of Goettingen
Mehr Informationen:  ediss.uni-goettingen.de
Doc
Bodennahrungsnetze sichtbar machen: Neue PCR Testverfahren zur Bestimmung von Beute-DNA im Darminhalt von räuberischen Gliederfüßern der Bodenschicht
Eitzinger B., Micic A., Körner M., Traugott M., Scheu S. (2013): Unveiling soil food web links: New PCR assays for detection of prey DNA in the gut of soil arthropod predators. Soil Biology and Biochemistry 57 (943–945). doi: 10.1016/j.soilbio.2012.09.001
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Einsatz von molekularer Darminhaltsanalyse zur Überprüfung der Eignung von Functional Response Modelle zur Vorhersage von Räuber-Beute-Interaktionen bei bodenlebenden Gliederfüßern
Eitzinger B., Rall B. C., Traugott M., Scheu S. (2018): Testing the validity of functional response models using molecular gut content analysis for prey choice in soil predators. Oikos 127 (7), 915-926. doi: 10.1111/oik.04885
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Auswirkungen von Beutequalität und Räuberkörpergröße auf Beute-DNA-Detektionserfolg in Hundertfüssern
Eitzinger B., Unger E. M., Traugott M., Scheu S. (2014): Effects of prey quality and predator body size on prey DNA detection success in a centipede predator. Molecular Ecology 23 (15), 3767–377. doi: 10.1111/mec.12654
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Analysing trophic interactions in centipedes (Chilopoda, Myriapoda) using fatty acid patterns: effects of life stage,forest type and season
Ferlian O. (2011): Analysing trophic interactions in centipedes (Chilopoda, Myriapoda) using fatty acid patterns: effects of life stage,forest type and season. Thesis, University Göttingen
Doc
Ferlian O. (2014): Soil animal food webs in temperate forests: effects of forest management on trophic structure as indicated by molecular gut content, stable isotope and fatty acid analyses. Dissertation, University Goettingen
Mehr Informationen:  ediss.uni-goettingen.de
Doc
Nahrungsressourcen von verschiedenen Regenwurm-Arten anhand von komponenten-spezifischen Stabile-Isotopen-Analysen
Ferlian O., Cesarz S., Marhan S., Scheu S. (2014): Carbon food resources of earthworms of different ecological groups as indicated by 13C compound-specific stable isotope analysis. Soil Biology and Biochemistry 77, 22–30. doi: 10.1016/j.soilbio.2014.06.002
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Unterschiede in Nahrungsressourcen bei Springschwänzen anhand von Fettsäure- und Stabile-Isotopen-Analysen
Ferlian O., Klarner B., Langeneckert A. E., Scheu S. (2015): Trophic niche differentiation and utilisation of food resources in collembolans based on complementary analyses of fatty acids and stable isotopes. Soil Biology and Biochemistry 82, 28–35. doi: 10.1016/j.soilbio.2014.12.012
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Verschiebung von Nahrungsspektren räuberischer Bodentiere mit Waldnutzungstypen anhand von Fettsäure- und Stabile-Isotopen-Analysen
Ferlian O., Scheu S. (2014): Shifts in trophic interactions with forest type in soil generalist predators as indicated by complementary analyses of fatty acids and stable isotopes. Oikos 123 (10), 1182–1191. doi: 10.1111/j.1600-0706.2013.00848.x
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Nahrungsbeziehungen von Hundertfüßern anhand von Fettsäureanalysen: Unterschiede mit Individualentwicklung, Waldalter und Jahreszeit
Ferlian O., Scheu S., Pollierer M. M. (2012): Trophic interactions in centipedes (Chilopoda, Myriapoda) as indicated by fatty acid patterns: Variations with life stage, forest age and season. Soil Biology and Biochemistry 52, 33–42. doi: 10.1016/j.soilbio.2012.04.018
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Gong X., Chen T.-W., Zieger S. L., Bluhm C., Heidemann K., Schaefer I., Maraun M., Liu M., Scheu S. (2018): Phylogenetic and trophic determinants of gut microbiota in soil oribatid mites. Soil Biology and Biochemistry 123, 155-164. doi: 10.1016/j.soilbio.2018.05.011
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Prey spectrum of forest soil predators across a land-use gradient using molecular gut content analysis
Günther B. (2012): Prey spectrum of forest soil predators across a land-use gradient using molecular gut content analysis. Master thesis, University Goettingen
Doc
Variationen in der Beutewahl von Hundertfüssern in Waldböden
Günther B., Rall B. C., Ferlian O., Scheu S., Eitzinger B. (2014): Variations in prey consumption of centipede predators in forest soils as indicated by molecular gut content analysis. Oikos 123 (10), 1192–1198. doi: 10.1111/j.1600-0706.2013.00868.x
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Fettsäuremuster als Biomarker für trophische Interaktionen: Veränderungen nach Nahrungswechsel und Hungern
Haubert D., Pollierer M. M., Scheu S. (2011): Fatty acid patterns as biomarker for trophic interactions: Changes after dietary switch and starvation. Soil Biology & Biochemistry 43, 490-494. doi: 10.1016/j.soilbio.2010.10.008
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Klarner B. (2013): Changes in trophic structure of decomposer communities with land use in Central European temperate forests. Dissertation, University Goettingen
Mehr Informationen:  ediss.uni-goettingen.de
Doc
Aufzeigen von Veränderungen der Ernährungsweise von Bodentieren in Wäldern unterschiedlicher Bewirtschaftung mittels stabiler Isotope
Klarner B., Ehnes R. B., Erdmann G., Eitzinger B., Pollierer M. M., Maraun M., Scheu S. (2014): Trophic shift of soil animal species with forest type as indicated by stable isotope analysis. Oikos 123 (10), 1173–1181. doi: 10.1111/j.1600-0706.2013.00939.x
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Trophische Diversität und Nischentrennung in einer artenreichen Räubergilde; Natürliche Variation in stabilen Isotopenverhältnissen (13C/12C und 15N/14N) von Raubmilben (Acari, Mesostigmata) mitteleuropäischer Buchenwälder
Klarner B., Maraun M., Scheu S. (2013): Trophic diversity and niche partitioning in a species rich predator guild – Natural variations in stable isotope ratios (13C/12C, 15N/14N) of mesostigmatid mites (Acari, Mesostigmata) from Central European beech forests. Soil Biology and Biochemistry 57, 327–333. doi: 10.1016/j.soilbio.2012.08.013
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Kompartimentierung und Energie-Kanäle im Bodentier-Nahrungsnetz untersucht mit stabiler Isotopen- und Fettsäuremuster-Analyse
Maraun M. (2012): Compartmentalization and energy channels within the soil animal food web investigated by stable isotope and fatty acid analyses. Dissertation, University Goettingen
Mehr Informationen:  ediss.uni-goettingen.de
Doc
Analysing the litter food web: Molecular detection of springtails (Insecta: Collembola) in arthropod predators
Micic A.(2009): Analysing the litter food web: Molecular detection of springtails (Insecta: Collembola) in arthropod predators. Thesis, Technische Universität Darmstadt
Doc
Zeitliche Dynamik und Varianz von Phospholipiden aus Boden und Streu in verschiedenen Wäldern und Regionen Deutschlands und der Einfluss von Landnutzung
Pollierer M. M., Ferlian O., Scheu S. (2015): Temporal dynamics and variation with forest type of phospholipid fatty acids in litter and soil of temperate forests across regions. Soil Biology& Biochemistry 91, 248-257. doi: 10.1016/j.soilbio.2015.08.035
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Diversität und funktionelle Struktur von Bodentiergemeinschaften legen nahe, dass Bodentier-Nahrungsnetze gegenüber Änderungen in der Waldnutzung gepuffert sind
Pollierer M. M., Klarner B., Ott D. Digel C., Ehnes R. B., Eitzinger B., Erdmann G., Brose U., Maraun M., Scheu S. (2021): Diversity and functional structure of soil animal communities suggest soil animal food webs to be buffered against changes in forest land use. Oecologia 196, 195–209. doi: 10.1007/s00442-021-04910-1
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Bestimmende Faktoren und zeitliche Fluktuation von Collembola Gemeinschaften und Reproduktionsweise in unterschiedlichen Waldtypen und Regionen
Pollierer M. M., Scheu S. (2017): Driving factors and temporal fluctuation of Collembola communities and reproductive mode across forest types and regions. Ecology and Evolution 7 (12), 4390-4403. doi: 10.1002/ece3.3035/10.1002/ece3.3035
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Stabile Isotope von Aminosäuren weisen darauf hin, dass Zersetzer-Mikroarthropoden im Boden sich hauptsächlich von saprotrophen Pilzen ernähren
Pollierer M. M., Scheu S. (2021): Stable isotopes of amino acids indicate that soil decomposer microarthropods predominantly feed on saprotrophic fungi. Ecosphere 12 (3), e03425. doi: 10.1002/ecs2.3425
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Trophischer Transfer von Marker-Fettsäuren von der basalen Ressource zum Prädator
Pollierer M. M., Scheu S., Haubert D. (2010): Taking it to the next level: Trophic transfer of marker fatty acids from basal resource to predators. Soil Biology & Biochemistry 42, 919-925. doi: 10.1016/j.soilbio.2010.02.008
Mehr Informationen:  doi.org
Doc
Phylogenetic diversity as proxy for functional diversity
Unger E. M. (2015): Phylogenetic diversity as proxy for functional diversity. Master thesis, University Göttingen
Doc
Auswirkungen von Landnutzung auf die Nematodengesellschaften in Wäldern gemäßigter Breiten
Wagner K. (2010): Auswirkungen von Landnutzung auf die Nematodengesellschaften in Wäldern gemäßigter Breiten. Thesis, HU Berlin
Doc
Basal resources and trophic level of macrofauna decomposers in beech and spruce forests as indicated by amino acid isotopes of carbon and nitrogen
Zusammensetzung von basalen Ressourcen und dem trophischen Level von Makrofauna Zersetzern in Buchen und Fichtenwald, wie von stabilen Isotopen von Kohlenstoff und Stickstoff in Aminosäuren angegeben
Wenglein R. (2021): Basal resources and trophic level of macrofauna decomposers in beech and spruce forests as indicated by amino acid isotopes of carbon and nitrogen. Master thesis, University Göttingen

Projekt in anderen Förderperioden

Waldboden mit Regenwurm und Hornmilbe
LitterLinks (Teilprojekt)
#Bodenbiologie & Stoffkreisläufe  #Tiere  #2020 – 2023  #Artenvielfalt […]
Springschwanz auf Waldboden
LitterLinks (Teilprojekt)
#Bodenbiologie & Stoffkreisläufe  #Tiere  #2017 – 2020  #Artenvielfalt […]
Waldboden mit Regenwurm und Hornmilbe
LitterLinks (Teilprojekt)
#Bodenbiologie & Stoffkreisläufe  #Tiere  #2014 – 2017  #Artenvielfalt […]

Wissenschaftliche Mitarbeiter:innen

Prof. Dr. Stefan Scheu
Projektleiter
Prof. Dr. Stefan Scheu
Georg-August-Universität Göttingen
Dr. Melanie Maraun
Mitarbeiterin
Dr. Melanie Maraun
Georg-August-Universität Göttingen
Prof. Dr. Liliane Rueß
Mitarbeiterin
Prof. Dr. Liliane Rueß
Humboldt-Universität zu Berlin
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