Der "trait-based approach" als Werkzeug zur Entschlüsselung der pilzlichen Bodenaggregation

• Antragsteller: Professor Dr. Matthias C. Rillig, Ph.D.
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 263671284

Bodenaggregation (BA; also die Bildung und Stabilisierung von Boden-"krümeln") ist ein zentraler Ökosystemprozess, für den erstaunlicherweise sowohl die präzisen, unmittelbaren Wirkungsmechanismen als auch die Bedeutung von Bodenorganismen und ihren Traits (Trait = ökologisches Merkmal) fast völlig unbekannt sind. Im Rahmen unserer Studien wollen wir die Mechanismen (getrennt betrachtet für den Prozess der Aggregatformation und -stabilisierung) der Bodenaggregation und die Bedeutung der funktionellen Diversität am Beispiel von saprobischen Pilzen näher beleuchten. Dafür wollen wir die Hypothesen testen, dass (i) ein phylogenetisches Signal für Pilztraits existiert, (ii) diese Merkmale die Fähigkeit von Pilzen BA zu formen und zu stabilisieren bestimmen und (iii) die funktionelle Diversität und die Differenz in der Merkmalsausprägung in Pilzpaaren eine erhöhte Komplementarität und damit ein größeres Potenzial der Bodenaggregation bewirken. Um diese Hypothesen zu testen werden für ein ausgewähltes Set an Pilzisolaten (30 Arten optimiert für phylogenetische Repräsentation und Separation mittels t-RFLP) 12 Merkmale erhoben, die die Pilze in Bezug auf Bodenaggregatformation und -stabilität charakterisieren sollen. Diese Daten werden genutzt, um zu prüfen, ob näherverwandte Arten ähnlichere Traitkombinationen aufweisen als phylogentisch weiter entfernte Arten. Im nächsten Schritt werden die 30 Pilzarten auf ihre Fähigkeit Bodenaggregate zu formen und zu stabilisieren (Prozesse jeweils getrennt gemessen) hin untersucht. Die gewonnenen Daten werden mit den Traitinformationen abgeglichen, um die Bedeutung der Merkmale für die Bodenaggregationsmechanismen zu evaluieren. Schließlich werden wir in paarweise arrangierten Artzusammensetzungen testen, wie sich die Differenzen in den Merkmalsausprägungen auf die Bodenaggregation auswirken (ob es z.B. zu Komplementarität kommt). Mit den gewonnen Daten werden wir die Wirkungsmechanismen, die der BA zugrunde liegen, und die Rolle saprobischer Pilze in diesem Interaktionsgeflecht erhellen und damit einerseits einen wichtigen Beitrag zur BA-Forschung leisten, aber auch Vorteile der Trait-basierten Pilzökologie herausarbeiten.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen