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Projektdatenbank - Details

Verbundvorhaben: Höhen- und Bewirtschaftungsgradient in einem deutschen Mittelgebirge zur Abschätzung von Veränderungen in Waldökosystemen im Klimawandel; Teilvorhaben 3 - Akronym: Hoehengradient

Anschrift
Universität Bayreuth - Fakultät für Biologie, Chemie und Geowissenschaften - Biologie - Abt. Mykologie
Universitätsstr. 30
95447 Bayreuth
Kontakt
Prof. Dr. Gerhard Rambold
Tel: +49 921 55-2453
E-Mail schreiben
FKZ
22WC412203
Anfang
01.01.2018
Ende
31.05.2020
Ergebnisdarstellung
Die Ergebnisse zeigen einen erkennbaren Einfluss von Höhe, Bodenschicht und dominierender Baumart/Waldnutzungstyp und dienen daher als Vorlage zur Eingrenzung von bestimmbaren Indikatoren zur potenziellen Kohlenstoffsenken-Funktion. Die Ergebnisse der Netzwerkanalyse zeigen für die OTUs der Ektomykorrhizen und saprotrophe Bodenpilze eine Abnahme der durchschnittlichen, generellen Vernetzung der im Netzwerk benachbarten OTUs mit zunehmender Höhe. Jedoch zeigt sich bei den Ektomykorrhizen ein erkennbar steilerer Anstieg der Trendgeraden der Vernetzung der Nachbarn untereinander (durchschnittlicher Clustering-Koeffizient) bei ansteigender Höhe, welches ein Erkennungsmerkmal für eine erhöhte Effizienz der funktionellen Interaktionen darstellt und möglicherweise mit der erhöhten Akkumulation von Kohlenstoff im Boden korreliert. Die Vernetzung der benachbarten OTUs der Ektomykorrhizen steigt demnach mit ansteigender Höhe steiler als die der saprotrophen Pilze. Die erhaltenen Ergebnisse deuten daher auf ein erhöhtes Potenzial zur Akkumulation von Kohlenstoff mit steigender Höhe in den von Koniferen dominierten Sampling Plots und deuten somit auf einen höheren Anteil des ‚Gadgil‘-Effektes in diesen Bereichen hin. Der Rückgang der allgemeinen Vernetzung der Nachbarn ist mit großer Wahrscheinlichkeit auf den Rückgang der Diversität mit steigender Höhe und die damit einhergehende Verringerung der Netzwerkgrößen zurückzuführen Mit einer noch ausstehenden Quantifizierung des totalen Kohlenstoffgehaltes der Bodenproben sollen künftig die Verwendbarkeit der Netzwerk-Indizes zur Erfassung des Potentials der Kohlenstoffsenke in den Böden, in Abhängigkeit zur Höhe und zum Baum- und Waldnutzungstyp verifiziert werden. Die erhaltenen Ergebnisse könnten zur Entwicklung eines Tools verwendet werden, um eine Datenbank-gestütztes Bewertungssystem der beprobten Böden hinsichtlich ihres Potenzials zur Kohlenstoffakkumulation zu erhalten.
Aufgabenbeschreibung
Das übergeordnete Ziel dieses Teilprojektes war es, aus der Untersuchung der Zusammensetzung des Ektomykorrhizobioms und des assoziierten pilzlichen Saprobioms, Schlüsselmerkmale von Diversitätsmustern für zukünftige Überwachungsstrategien von Waldböden einzugrenzen, um Veränderungen von Waldbodenpilzgesellschaften zu dokumentieren. Zu diesem Zweck wurden Bodenproben entlang des Höhengradienten von 310¿1.400 m N.N. innerhalb der ermittelten Areale entnommen. Die Unterschiede der Diversitätsmuster wurden aufgrund der mittels Amplicon-Sequenzierung von Markergenen, nachgewiesenen Pilzarten entlang des Höhengradienten, zwischen den Bodenschichten und zwischen den vorherrschenden Baum- und Waldnutzungstyp ausgewertet. Koinzidenznetzwerke, basieren auf den erhaltenen Abundanzwerten, wurden auf die Disposition zur Erhöhung oder Verringerung des Netzwerk-Clustering- Koeffizient von Vertretern des Ektomykorrhizobioms und des assoziierten pilzlichen Saprobioms in Abhängigkeit von Höhe, Bodenschicht und Baum- und Waldnutzungstyp untersucht. Der Einfluss der Faktoren auf die räumliche Heterogenität von Ektomykorrhizobiomen und Saprobiomen wurde auf Unähnlichkeiten der Zusammensetzung der Pilzgemeinschaften untersucht. Darüber hinaus wurde der Einfluss der Faktoren auf den Grad der Vernetzung und der Dichte der pilzlichen Koinzidenznetzwerke evaluiert. Generell ermöglichen Koinzidenz-Netzwerkanalysen, basierend auf den erhaltenen Datensätzen der Hochdurchsatz- Sequenzierungen die Untersuchung von exakten Verteilungen in Bodengemeinschaften als Reaktion auf Umweltfaktoren und von funktionellen Informationen auf der Grundlage der beteiligten Arten. Zunehmender Vernetzungsgrad innerhalb der pilzlichen Gilden in Netzwerken sowie negative Beziehungen (Konkurrenz oder Hemmung) zwischen Ektomykorrhizobiomen und saprotrophen Mycobiomen, korrelieren häufig mit einer erhöhten Kohlenstoff-Speicherung im Boden.

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