Bedeutung der interspezifischen ektomykorrhizalen Pilzdiversität für die Ernährung von Waldökosystemen

• Antragstellerin: Professorin Dr. Andrea Polle
• Fachliche Zuordnung: Forstwissenschaften ; Bodenwissenschaften
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 241138422

Ziel dieses Projektes ist es, die inter-spezifische Diversität von Ektomykorrhizapilzen für die Phosphoraufnahme und Ernährung von Bäumen in P-akquirierenden und P-rezyklierenden Ökosystemen zu untersuchen. Phase 1 zeigte, dass die Verteilung von Phosphor in verschiedenen Bodentiefen längs eines P-Gradienten unterschiedliche Verläufe und Konzentrationen aufweist. Dies lässt vermuten, dass die feinskalige Verteilung von P für den Mechanismus der P-Versorgung der Vegetation entscheidend ist. In den bisherigen Untersuchungen blieb unklar, ob und wie die Art der P-Verfügbarkeit, die Zusammensetzung der ektomykorrhizalen Gesellschaften strukturiert. Im Rahmen des vorliegenden Fortsetzungsantrags soll der Einfluss unterschiedlicher P-Verfügbarkeit auf die Struktur und Funktion von Pilzgesellschaften untersucht werden. Folgende Hypothesen sollen adressiert werden: (i) Die funktionale Zusammensetzung von Pilzgesellschaften (Saprophyten, Mykorrhizapilze) folgt vertikal kleinräumigen Habitatveränderungen und ist in den O-Horizonten kontrastierender Standorte ähnlicher als in den A-Horizonten. In P-akquirierenden Systemen sind Wurzelmasse und Pilzgemeinschaft im A-Horizont für die P-Versorgung entscheidend, während diese im O-Horizont von rezyklierenden Systemen wichtiger sind. Hierzu sollen vertikal differenzierte Profile der Pilzarten (Metagenom-Analysen) aufgenommen werden und der Zusammenhang zwischen Pilzgemeinschaft, Wurzelproduktion und P-Versorgung durch Bodenaustausch experimentell überprüft werden. Für Funktionsanalysen von Ektomykorrhizen ist der Einsatz von Real-time Imaging vorgesehen.(ii) Veränderungen der P-Verfügbarkeit induzieren taxonomische und funktionelle Veränderungen der Pilzgemeinschaften. Hierzu sind Untersuchungen der Pilzgemeinschaften nach Zufuhr von P, N oder N+P in einem P-reichen und P-armen Bestand geplant. Wir gehen davon aus, dass erhöhte N Verfügbarkeit P Limitierung der Bäume verursachen kann und dies wiederum Konsequenzen für die Pilzgemeinschaft hat. (iii) Die P-Aufnahme und Translokation zum Baum durch Mykorrhizapilze wird durch die Zufuhr von Photoassimilaten reguliert. Diese Hypothese soll mit Hilfe von Ringelungsversuchen überprüft werden.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1685: Ökosystemernährung: Forststrategien zum Umgang mit limitierten Phosphor-Ressourcen