Zusammensetzung der Bodenmikroorganismen über räumliche Skalen, Landschaft und Landnutzung

Hintergrund

Ein zentrales Ziel der Ökologie ist es, die treibenden Kräfte für die Zusammensetzung von Gemeinschaften auf verschiedenen Skalen zu verstehen. Obwohl unser Wissen über die mikrobielle Ökologie in Böden rasant zugenommen hat, mangelt es immer noch an Forschung über die Dynamik von Bodenmikroorganismen in Skalen, die ihrem Verbreitungsgebiet (d.h. im cm-Bereich) nahe kommen.

Hypothesen

Wir gehen davon aus, dass Bodenorganismen ähnlichen Skalierungsmustern folgen werden, wie sie für andere Biodiversität beobachtet werden, dass diese Skalierung jedoch von Ausbreitungsmerkmalen und Körpergröße abhängt. Darüber hinaus erwarten wir, dass die Treiber von Bodengemeinschaften vom Beobachtungsmaßstab abhängen werden.

H2: Die Ähnlichkeit zwischen Gemeinschaften nimmt mit zunehmender Entfernung zwischen ihnen ab

Ziele

Wie wirken sich Stichprobengröße und -verteilung auf die Bestimmung der Diversität auf den Untersuchungsflächen aus?
Wie werden DDR (d.h. die Beziehung zur geographischen Distanz) und TAR (d.h. Taxa-Flächen-Beziehung) von Bodenmikroorganismen durch Landnutzung, Landschaft und Ausbreitungseigenschaften (d.h. Flagellen oder Geißeln bei Prokaryoten und Körpergröße bei Eukaryoten) auf mikroskaliger Ebene beeinflusst?
Wie verändert sich die Bedeutung der vier wichtigsten Assemblierungsprozesse mit der räumlichen Skala der Probenahme, und wie führt der menschliche Einfluss (z. B. Landnutzung und historische Landnutzung, Intensität der Landnutzung, Bevölkerungsdichte usw.) zu einer biotischen Homogenisierung entlang unterschiedlicher Skalen?

Dieses Projekt wird neue Erkenntnisse über die Zusammensetzung der Bodenmikroorganismen auf kleinen räumlichen Skalen liefern und gleichzeitig Leitlinien für die optimale räumliche Beprobung von mikrobiellen Bodengemeinschaften bereitstellen.

Methoden

Dieses Projekt zielt darauf ab, die Faktoren zu bestimmen, die Pilz-, Bakterien- und eukaryotische Gemeinschaften im Boden über verschiedene Skalen hinweg (cm- bis km-Bereich) prägen. Zu diesem Zweck werden wir die 16S- und 18S-rRNA-Gene sowie die ITS-Region in DNA aus einzelnen Bodenkernen sequenzieren, die entlang eines verschachtelten, fraktalen Transekts innerhalb jeder der forschungsintensiven Untersuchungsflächen (Plots) der Biodiversitätsexploratorien gewonnen wurden. Dieser Probenahmeplan ermöglicht die Kombination unserer Daten mit denen der koordinierten 2023 Bodenprobennahmekampagne.