Studienaufbau und Zielsetzung
Forscher verglichen im Rahmen einer Feldstudie Böden unter einheimiger Rotbuche (Fagus sylvatica) und erster‑Generation nicht‑einheimischer Norwegische Fichte (Picea abies) an einem gemeinsamen Standort. Ziel war es, chemische Prozesse im Boden mit der Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften sowie der Menge und Qualität von organischem Kohlenstoff (SOC) über die Bodenschichten hinweg zu verknüpfen.
Bodenklassifikation
Der unter der Buche wachsende Boden wurde als Dystric Cambisol klassifiziert, während der unter der Fichte entwickelte Boden den Typ Entic Podzol aufwies. Diese Klassifikationen spiegeln unterschiedliche Entwicklungsstadien der Bodenbildung wider.
Messmethoden
Im Labor wurden pH‑Werte, Konzentrationen verfügbarer Kationen und Anionen sowie gelöster organischer Kohlenstoff (DOC) ermittelt, wobei DOC durch niedrigmolekulare organische Säuren (LMMOA) mittels Ionenaustauschchromatographie charakterisiert wurde. Die Gesamtmenge an SOC und deren funktionelle Gruppen wurden mittels Fourier‑Transform‑Infrarot‑Spektroskopie (FTIR) analysiert. Mikrobielle Abundanz und Gemeinschaftszusammensetzung wurden durch 16S/18S‑rRNA‑Gen‑Amplicon‑Sequenzierung sowie droplet‑digital‑PCR bestimmt.
Chemische Ergebnisse
Die Gesamtkohlenstoffgehalte unterschieden sich nicht zwischen den beiden Böden, jedoch zeigte DOC horient‑spezifische Unterschiede: Unter der Fichte war insbesondere das LMW‑Organosäure‑Derivat Quinin stark angereichert. Darüber hinaus wiesen die Böden unter der Fichte erhöhte Konzentrationen und charakteristische Formen von Silizium, Aluminium, Phosphor und Schwefel auf, was auf fortschreitende Podolisierung hinweist – ein Prozess, der im Buchenboden nicht nachweisbar war.
Mikrobielle Gemeinschaften
Ein höherer pH‑Wert und eine größere Verfügbarkeit labiler Kohlenstoffe im Buchenboden begünstigten die Häufigkeit von Pseudomonadota und Bacteroidota, besonders in der L‑Horizont‑Schicht. Im Gegensatz dazu war der Fichtenboden, insbesondere die H‑Horizont‑Schicht, durch einen höheren Anteil an Pilzen und metabolisch vielseitigen Actinomycetota gekennzeichnet. Zusätzlich wurde unter der Fichte eine gesteigerte Häufigkeit von erm‑Resistenzgenen festgestellt, was auf ein stärker umkämpftes mikrobielles Umfeld schließen lässt.
Vertikale Effekte und ökologische Bedeutung
Die Einflüsse der Baumart auf Bodenchemie, Mikrobenzusammensetzung und enzymatische Aktivitäten waren über das gesamte Bodenprofil erkennbar, nahmen jedoch mit zunehmender Tiefe ab. Die festgestellten Unterschiede spiegeln divergente Zersetzungs‑ und Kohlenstoffspeicherungs‑Pfadwege wider und haben potenzielle Konsequenzen für die Resilienz des Ökosystems sowie die mikrobielle Diversität.
[Lizenzangabe]: ‚Public Domain (U.S. Government Work)‘
[Zusatz]: “
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