Interaktionen im Boden
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Interaktionen im Boden Vorlesung Univ. Doz. Dr. Sophie Zechmeister-Boltenstern Interaktionen im Boden 1. 2. 3. 4. 5. 6. Pflanze – Pflanze Pflanze – Mikroorganismen Pflanze – Tiere Tiere – Mikroorganismen Mikroorganismen – Mikroorganismen Sukzessionen Verschiedene Formen der Interaktionen Pflanze - Pflanze Unterirdisch Interaktionen über Wurzeln (Flachwurzler, Tiefwurzler) Konkurrenz um Wasser und Nährstoffe Beta vulgaris Angkor: Von Urwaldriesen überwucherter Tempel Ta Phrom Pflanze - Mikroorganismen 1. 2. 3. 4. Biologische Stickstoffixierung Mykorrhiza Rhizosphäre Flechten Pflanze - Mikroorganismen 1. Biologische Stickstoffixierung: z.B. Rhizobium – Leguminosen Vorteile der Symbiosepartner Knöllchenbildung Knöllchenbildung bei Leguminosen Pflanze - Mikroorganismen 2. Mykorrhiza Pflanzenwurzel – Pilz Einfluss von Bodenbedingungen ¾ Hemmung durch P und N ¾ Boden pH ¾ Wassergehalt Pflanze - Mikroorganismen 2. Mykorrhiza Pflanzenwurzel – Pilz Vorteile der Symbiosepartner Pflanze ¾ Nährstoffaufnahme (P) ¾ organische N-Verbindungen ¾ Wasseraufnahme ¾ Wurzeln leben länger ¾ Schutz vor Pathogenen Pilz ¾ Photosyntheseprodukte ¾ Konkurrenzfreier Raum (manche Pilze können nur hier wachsen) Pflanze - Mikroorganismen 2. Mykorrhiza Pflanzenwurzel – Pilz Energiebilanz ¾ 4% der Assimilate gehen an den Pilz - davon 25% in Hyphen, 75% veratmet ¾ Pilz ist für 15% der Primärproduktion eines Waldes verantwortlich ¾ Alle Übergänge bis zum Parasitismus sind möglich Verschiedene Formen der Mykorrhiza Ektomykorrhiza bei Bäumen Ektomykorrhiza bei Bäumen Neue Literatur - Mykorrhiza Alle Waldbäume sind unterirdisch miteinander vernetzt „Steinefressende“ Pilze auf Podsolböden Anzahl der im Boden vorhandenen Mykorrhizapilzarten bestimmt die pflanzliche Biodiversität Pilze können neben mineralischen Stickstoffverbindungen auch organischen N aufnehmen Pilze helfen bei der Kalziumaufnahme, können Kalzium aus Apatit aufnehmen Pilze sind eine wichtige Senke für Stickstoff und Kohlenstoff Rausch et al. Nature 2001 Glomeromycota (Arbuscular Mycorrhiza) Pilzhyphen an Wurzelkultur Arbuscel Arbuscel Sporenträger Spore Komplexe Symbiosen Leguminose Rhizobium Gras Mykorrhiza Pflanze - Mikroorganismen 3. Rhizosphäre Pflanzenwurzel und Bodenorganismen Ektorrhizosphäre Endorrhizosphäre Spermosphäre Mykorrhizosphäre Pflanze - Mikroorganismen 3. Rhizosphäre Pflanze - Mikroorganismen 4. Flechten (Pilze – Algen) Tiere - Mikroorganismen Blattschneideameisen züchten Pilze Im Pilzgarten Tiere - Mikroorganismen Tiere „grasen“ auf Bakterien und Pilzen Studium durch : Mesokosmen – Mikrokosmen Räuber – Beute Beziehungen Tiere - Mikroorganismen Es gibt auch „räuberische Pilze“ z.B. Austernseitling Tiere - Mikroorganismen räuberische Pilze: Arthrobotrys anchonia Tiere - Mikroorganismen räuberische Pilze: Deuteromycetes Mikroorganismen - Mikrorganismen Aufbereitung des Substrats – Commensalismus ¾ ¾ ¾ Nitrifikanten Methanbildner Lignin- und Zelluloseabbau Sukzessionen im Boden Sukzessionen im Boden r-Strategen schnell wachsend nützen leicht abbaubare Substanzen v.a. gram- Bakterien copiotroph zymogen K-Strategen genügsam, können unter Mangelbedingungen überleben können schwierige Substrate nutzen v.a. gram+ Bakterien oligotroph autochton Populationsdynamik bei Mikroorganismen Sukzessionen im Boden Modelle mikrobieller Sukzessionen: Erleichterung Toleranz Hemmung Sukzessionen im Boden auf Laub und Nadelstreu 1. 2. 3. 4. Blattbewohner Primäre Zuckerpilze Zelluloseabbauer Ligninabbauer auf fumigierten Boden 1. 2. 3. 4. Schnell wachsende Pilze und Sporenbildenr Zelluloseabbauer Ligninabbauer Hunger- und Todesphase †
