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Projekt
Einfluss von Boden-Phosphorstatus auf holzanatomische Eigenschaften und Nährstoff-Rückführung in holzigen Pflanzen
Antragstellerin
Dr. Martyna Kotowska
Fachliche Zuordnung
Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme
Förderung
Förderung von 2016 bis 2018
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 313251827
Eine Vielzahl von Anpassungsstrategien haben Gefäßpflanzen ermöglicht nahezu alle Ökosysteme der Welt zu besiedeln. Abgesehen von Wasser- und Lichtknappheit haben holzige Pflanzen häufig Limitierungen durch Nährstoffe zu überwinden. Von allen essentiellen Makronährstoffen für den Pflanzenstoffwechsel gehört Phosphor (P) zu den am wenigsten verfügbaren in Böden. Daher müssen Pflanzen entweder ihre Nährstoffaufnahmefähigkeit erhöhen und/oder ihren Nährstoffverlust senken. Einige funktionelle Eigenschaften, wie z.B. effektive Nährstoff-Rückführung aus alternden Blättern, wurden bereits als Anpassungsstrategien identifiziert. Jedoch sind bisher die Erforschung der Rückführung von Nährstoffen im Stammholz und Ästen, sowie die damit verbundenen holzanatomischen Eigenschaften weiterhin selten. Zudem ist die Kontrolle der pflanzeninternen P-Kreisläufe von systemischen und umweltbedingten Faktoren nicht gut verstanden. Außerdem fehlt bisher die Zusammenführung von P-Speicherung und Mobilisierung innerhalb des Nährstoff-Gesamtbudgets von holzigen Pflanzen.Im vorliegenden Antrag sollen ausgewählte funktionelle Pflanzenmerkmale von Blatt-, Stamm-, und Wurzelgewebe mit Nährstoff-Rückführungsmustern, der Wachstumsleistung und dem Nährstoff-Gesamtbudget von Baumarten auf Böden mit kontrastierenden P-Gehalten in Verbindung gesetzt werden. Das Projekt wird an der Macquarie University in Sydney in Kooperation mit den Arbeitsgruppen von Prof. M. Westoby und Prof. I. Wright durchgeführt. Die Auswirkungen von niedrigen Bodenphosphorstatus auf holzanatomische Merkmale, insbesondere auf parenchymatisches Gewebe (lebenden Zellen im Holz, die unter anderem für Speicherung verantwortlich sind), sowie die Anpassungsstrategien von holzigen Pflanzen in Bezug auf P-Rückführung, werden untersucht. Dazu werden natürlich vorkommende Baumarten auf P-armen mit P-reichen Böden verglichen. Zusätzlich werden Setzlinge im Gewächshaus unter kontrollierten Bedingungen mit einem Gradienten von P-Verfügbarkeit kultiviert. Die Nährstoffgehalte von lebenden und frisch abgestorben Blättern, Zweigen, Stammholz, Rinde und Wurzeln werden analysiert und Nährstoffverlagerungen berechnet. Um die Bedeutung der Nährstoff-Rückführung für das Nährstoff-Gesamtbudget zu erfassen, wird die annuelle Produktion von Laubstreu, Feinwurzeln und Stammzuwachs gemessen. Holzanatomische Analysen ermöglichen es Beziehung zwischen Parenchym-Anteil im Holz und P-Gehalt der verschiedenen Arten aufzuzeigen. Zudem wird die potentiell plastische Reaktion der Holzgewebe-Zusammensetzung bei erhöhter P-Versorgung in den Setzlingen untersucht.Ich bin zuversichtlich, dass die Möglichkeiten aus dem vorliegenden Antrag nicht nur zu einem tieferen wissenschaftlichen Verständnis über die komplexe funktionellen Merkmale und Anpassungsstrategien von P-Nutzung in holzigen Pflanzen führen werden, sondern mich auch das notwendige Fachwissen, Methodik und Expertise für eine zukünftige akademische Führungskraft erwerben lassen.
DFG-Verfahren
Forschungsstipendien
Internationaler Bezug
Australien
