In:
Journal of Ecology, Wiley, Vol. 107, No. 5 ( 2019-09), p. 2197-2210
Abstract:
Die Intensivierung der Landnutzung bedingt Veränderungen in mikrobiellen Gemeinschaften und den Bodenfunktionen, die diese regulieren. Jedoch sind die Mechanismen, die diesen Veränderungen zu Grunde liegen, bisher kaum geklärt, da sich die Landnutzung sowohl direkt (z.B. über Änderungen der Bodenfruchtbarkeit) als auch indirekt (z.B. über Änderungen der Pflanzeneinträge) auf die Gemeinschaften der Bodenmikroorganismen auswirken können. Die Geschwindigkeit, mit der Bodenmikroorganismen auf Umweltveränderungen reagieren, ist ebenfalls kaum erforscht. Dazu zählt die Frage, ob Veränderungen in den bodenmikrobiellen Eigenschaften stärker von den über lange Zeiträume wirkenden „Legacy“‐Effekten, oder von kurzfristigen Veränderungen der Landnutzungsintensität bestimmt werden. Um die beschriebenen Wissenslücken zu schließen, haben wir eine Reihe an mikrobiellen Funktionen, die bakterielle und pilzliche Biomasse sowie abiotischen Bodeneigenschaften an zwei Zeitpunkten im Abstand von drei Jahren untersucht. Dies geschah auf 150 Grünlandflächen mit sehr unterschiedlicher Nutzungsintensität in drei Regionen Deutschlands. Die beobachteten Veränderungen der mikrobiellen Bodeneigenschaften zeigten sowohl einen Zusammenhang mit langfristigen Mittelwerten, als auch mit kurzfristigen Veränderungen von abiotischen Bodeneigenschaften, der Landnutzungsintensität, den funktionellen Pflanzeneigenschaften (berechnet als gewichtete Mittelwerte der Speziesabundanzen der Pflanzengesellschaften) und den Eigenschaften der Pflanzenbiomasse in Regressionsanalysen und Strukturgleichungsmodellen. Funktionelle Pflanzeneigenschaften, im Speziellen der Phosphorgehalt der Blätter, und der pH‐Wert des Bodens stellten sich als die besten Prädiktoren für Veränderungen in den bodenmikrobiellen Funktionen sowie der pilzlichen und bakteriellen Biomasse heraus, während die Landnutzungsintensität geringere Einflüsse zeigte. Indirekte Legacy‐Effekte, bei denen mikrobielle Veränderungen durch Einflüsse der langfristigen Landnutzung auf funktionelle Pflanzeneigenschaften erklärt wurden, stellten sich als wichtig heraus und deuten auf eine Zeitverschiebung zwischen Veränderungen der Pflanzengemeinschaft und der mikrobiellen Gemeinschaft hin. Wenn kurzfristige Effekte der Veränderung der Landnutzungsintensität auftraten, wirkten sich diese direkt auf die Bodenmikroorganismen aus. Synthese . Die Ergebnisse geben neue Hinweise darauf, das bodenmikrobielle Gemeinschaften und ihre Funktionen auf kurzfristige Veränderungen in der Landnutzungsintensität reagieren, aber das sowohl schnelle als auch über längere Zeiträume auftretende Reaktionen auf Veränderungen der funktionellen Pflanzeneigenschaften mindestens ebenso wichtig sind. Dies deutet darauf hin, dass eine Landnutzung, die die Pflanzengesellschaften steuert, eine effektive Möglichkeit darstellt, um bodenmikrobielle Gemeinschaften sowie ihre Funktionen und Dienstleistungen zu beeinflussen.
Type of Medium:
Online Resource
ISSN:
0022-0477
,
1365-2745
DOI:
10.1111/1365-2745.13182
Language:
English
Publisher:
Wiley
Publication Date:
2019
detail.hit.zdb_id:
3023-5
detail.hit.zdb_id:
2004136-6
SSG:
12
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