Ektomykorrhizadiversität in Relation zu Landnutzungsänderungen und Ökosystemfunktionen

 

Wissenschaftliche Bearbeitung durch:

Prof. Dr. Andrea Polle

Dr. Johannes Ballauff

Dr. Christian Eckert

Karl Kasper

(Uni Göttingen)

Ektomycorrhizapilze (ECM) sind ein elementarer Bestandteil von Stoffkreisläufen in Waldökosystemen. Die enge Symbiose mit den Wurzeln der Bäume repräsentiert ein wichtiges Bindeglied zwischen dem Ökosystem ober- und unterhalb der Erde. Im Projekt ECTOMYC werden Ökosystemfunktionen und Artenreichtum von ECM an den Wurzeln ihrer Wirtsbäume untersucht und die Reaktion dieser Pilzgesellschaften auf Waldbewirtschaftungsmaßnahmen charakterisiert. Unsere Ergebnisse zeigten, dass Boden pH, Bewirtschaftungsintensität, Baumart und Wurzelnährelementgehalt Triebkräfte für die taxonomische Zusammensetzung von Pilzgesellschaften sind. Mit Hilfe stabiler Isotope (15NO3-, 15NH4+) zeigten wir, dass verschiedene Ektomykorrhiza-Arten große Unterschiede im Hinblick auf ihre N-Anreicherung aufwiesen. Dies zeigt, dass erhebliche artspezifische Unterschiede in der Pilzgemeinschaft für die N-Akquise bestehen. Wir konnten zudem einen signifikanten Zusammenhang zwischen Stickstoffkonzentrationen und der Zusammensetzung der Gemeinschaften von ECM, wie auch saprotropher und pathotropher Pilze innerhalb der Exploratorien nachweisen. Obgleich ökologische Eigenschaften von Pilzen die Dynamik von Nährstoffkreisläufen maßgeblich beeinflussen, gibt es nur wenige Untersuchungen über die Substratpräferenzen von Pilzen in ihrer natürlichen Umgebung. Um diese Wissenslücken zu schließen, planen wir in der neuen Phase folgende Untersuchungen:

  1. Analyse der zeitlichen und räumlichen Variation der Zusammensetzung der Pilzgesellschaften an Wurzeln (Mycorrhiza, Saprophyten, Pathogene) und ihrer potentiellen Triebkräfte (Landnutzung, Klima, Boden, Wurzelnährelemente)
  2. Analyse von Substratpräferenzen von Pilzgesellschaften in Köderexperimenten
  3. Etablierung kausaler Zusammenhänge zwischen forstlichen Eingriffen (Lückenhieb), Veränderungen der Wurzelphysiologie und der Funktion und Diversität von unterschiedlichen ökologischen Gruppen in Pilzgesellschaften

 

Um diese Ziele zu erreichen, soll die Diversität der Pilzgesellschaften auf den 150 experimentellen Waldplots untersucht und die Ergebnisse genutzt werden, um die zeitliche und räumliche Variation der Pilzgesellschaften von 2014-2020 zu erforschen. Des Weiteren werden wir Substratköder auslegen und die besiedelnden Pilzgemeinschaften untersuchen. Durch das neue Waldexperiment (Auflichtung) wird der Kohlenstofffluss in den Boden stark verändert. Wir wollen diese Situation nutzen, um den Einfluss auf die Wurzelphysiologie, die Wurzel-assoziierten Pilzgesellschaften und mögliche feedback Reaktionen auf die Baumernährung zu analysieren. Insgesamt werden die Ergebnisse zu einem besseren Verständnis von funktionalen Zusammenhängen von Artengemeinschaften in Ökosystemen beitragen.    

 

Projekt in vorigen Phasen