Dynamics of soil aggregation as affected by land use in grasslands and forests
Final Report Abstract
Arbuskuläre Mykorrhiza (AM) Pilze sind allgegenwärtige Symbionten von Pflanzen in terrestrischen Ökosystemen mit starken Einflüssen auf Böden und insbesondere auf die Bodenstrukturierung. Dem grundlegenden Verständnis der Bodenaggregation kommt besondere Bedeutung zu, denn Bodenaggregation beeinflusst Prozesse wie Kohlenstoffspeicherung und fördert die nachhaltige Nutzbarkeit landwirtschaftlicher Flächen. Jedoch ist unser Verständnis von Bodenaggregation aus organismischer Sicht stark begrenzt, und Folgen von unterschiedlicher Landnutzungsintensität sind unklar. In einem Teil unserer Studien haben wir uns der AM Pilz Diversität gewidment und u.a. gezeigt, dass Effekte von Landnutzungsintensität von denen der unmittelbaren Wirtspflanzen in einer lokalen Nachbarschaft getrennt werden können. AM Pilze und deren Lebensgemeinschaften haben nachweislich einen signifikanten positiven Einfluss auf die Bodenaggregation, wie wir im Rahmen einer umfassenden Meta-Analyse zeigen konnten. Dabei wurden alle bislang publizierten Daten in einer quantitativen, formalen Synthese zusammenfasst. Es wurde statistisch bewertet, welche Faktoren die Effektstärken signifikant beeinflussen aber auch welche Moderatoren keine Effekte hatten (wozu überraschenderweise die Methodik der Messung zählte). In einer weiteren Publikation haben wir uns systematisch überlegt, wie die Zukunft der Forschung zu Bodenaggregation und Mykorrhiza aussehen könnte, und haben dabei die Grundlage für einen traitbased approach gelegt, der auch Aspekte der Aggregatsdynamik mit einbeziegt. Wir haben wichtige physiologische und architektonische Merkmale von Wurzeln und Pilzen diskutiert, die für solch einen Ansatz zu berücksichtigen wären. Schließlich konnten wir im Rahmen eines Gewächshausexperiments Einblicke in das Wechselspiel zwischen Bodenaggregation und Plant-Soil-Feedback gewinnen. Mit unseren Studien zu AMF und Bodenaggregation konnten wir einen wichtigen Einblick in die Komplexität der biotischen Interaktionen im Boden liefern, und unsere Daten liefern weiterhin wichtige Grundlagen für die Betrachtung von Ökosystem-Multifunktionalität im Kontext anderer Daten die in den Exploratorien erhoben werden.
Publications
- 2014. Inter-annual variation in land use intensity enhances grassland multidiversity. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 111: 308-313
Allan E, Bossdorf O, Dormann CF, Prati D, Gossner M, Tscharntke T, Blüthgen N, Bellach M, Birkhofer K, Boch S, Böhm S, Börschig C, Chatzinotas A, Christ S, Daniel R, Diekötter T, Fischer C, Friedl T, Glaser K, Hallmann C, Hodac L, Hölzel N, Jung K, Klein AM, Klaus VH, Kleinebecker T, Krauss J, Lange M, Morris EK, Müller J, Nacke H, Pašalić E, Rillig MC, Rothenwöhrer C, Schall P, Scherber C, Schulze W, Socher S, Steckel J, Steffan-Dewenter I, Türcke M, Weiner CN, Werner M, Westphal C, Wolters V, Wubet T, Gockel S, Gorke M, Hemp A, Renner SC, Schöning I, Pfeiffer S, König-Ries B, Buscot F, Linsenmair KE, Schulze ED, Weisser WW, Fischer M
(See online at https://doi.org/10.1073/pnas.1312213111) - 2014. Multiple factors influence the role of arbuscular mycorrhizal fungi in soil aggregation - a meta-analysis. Plant and Soil 374: 523- 537
Leifheit EF, Veresoglou SD, Lehmann A, Morris EK, Rillig MC
(See online at https://doi.org/10.1007/s11104-013-1899-2) - 2015. Land use intensification alters ecosystem multifunctionality via loss of biodiversity and changes to functional composition. Ecology Letters 18: 834-843
Allan E, Manning P, Alt F, Binkenstein J, Blaser S, Blüthgen N, Böhm S, Grassein F, Hölzel N, Klaus V, Kleinebecker T, Morris EK, Oelmann Y, Prati D, Renner S, Rillig M, Schaefer HM, Schloter M, Schmitt B, Schöning I, Schrumpf M, Solly M, Sorkau E, Steckel J, Steffan-Dewenter I, Stempfhuber B, Tschapka M, Weiner C, Weisser W, Werner M, Westphal C, Wilcke W, Fischer M
(See online at https://doi.org/10.1111/ele.12469) - 2015. Plant root and mycorrhizal fungal traits for understanding soil aggregation. New Phytologist 205:1385-1388
Rillig MC, Aguilar-Trigueros CA, Bergmann J, Verbruggen E, Veresoglou SD, Lehmann A
(See online at https://doi.org/10.1111/nph.13045)
