Mikrobielle Stofftransformationen in Bodenaggregaten

Göttingen

1992

153 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

102542

In aggregierten Waldboeden ist die Bodenstruktur ueber lange Zeit bestaendig und wird nicht durch anthropogene Eingriffe gestoert. Die Naehrstoffzufuhr erfolgt in Boeden durch Massenfluss in Makroporen, deren Begrenzungsflaechen die Aggregatwaende sind. Im Aggregat selbst gibt es weite Bereiche mit ruhendem Wasser, das nicht oder nur in geringem Umfang an Austauschprozessen teilnimmt. Die Struktur und die Heterogenisierung des Porenraumes bestimmen Verteilung und Bewegung von energiereichen Substanzen, Salzen sowie Gasen und begrenzen so den Lebensraum der Mikroorganismen. Die vorliegende Arbeit leistet einen Beitrag zur Klaerung folgender Fragekomplexe: - Wie wirkt sich die strukturbedingte Heterogenitaet des Lebensraumes auf die Umsatzleistung von Mikroorganismen und damit auf das Transformationsvermoegen von Boeden aus? - Beeinflusst die Struktur Menge und/oder Zusammensetzung der Mineralisationsprodukte? Lassen sich daraus Rueckschluesse auf den Ort ihrer Entstehung und damit auf die Verteilung der mikrobiellen Biomasse in aggregierten Boeden ziehen (Einsatz markierten Materials)? - Gibt es dabei Unterschiede zwischen Boeden verschiedenen Ausgangssubstrates und unterschiedlichen Aggregierungsgrades? - Stimmen die Ergebnisse der Laboruntersuchungen mit denen vorhandener Simulationsmodelle zum Mikroorganismenwachstum in aggregierten Boeden ueberein? - Welche fuer die weitere Forschung und mathematische Modellbildung relevanten Zusammenhaenge zwischen Struktur und Umsatz lassen sich darueber hinaus festellen (theoretische und experimentelle Modellbildung)? Einzelaggregatuntersuchungen zur Verteilung biologischer Aktivitaetsparameter (mikrobielle Biomasse, Dehydrogenasenaktivitaet) gaben erste Hinweise auf eine radiale Dichteverteilung in Aggregaten groesseren Durchmessers. Die Messungen einzelner Parameter stellen jedoch isolierte Momentaufnahmen dar, die nur begrenzt quantitative Aussagen ueber das Umsatzmuster von Aggregaten im Bodenverband oder ueber laengere Zeitraeume zulassen. Um diesen Fragen nachzugehen, wurde ein Langzeit- Inkubationsversuch in Mikrokosmen durchgefuehrt, in dem die zeitliche und raeumliche Verteilung von mikrobiellen Umsatzprodukten verfolgt werden konnte. Modellversuche in Mikrokosmen sind ein immer haeufiger genutztes Mittel, um komplexe Zusammenhaenge in der Natur zu klaeren. Im Labor koennen Einflussfaktoren wie Temperatur, Feuchte und Durchflussgeschwindigkeit reguliert werden. Dabei muss das System hinreichend komplex und naturnah sein, um Rueckschluesse auf das entsprechende Oekosystem-Kompartiment zuzulassen. Fuer den Modellversuch wurde A-Horizontmaterial von zwei gut struktuierten Waldboeden (Terra fusca-Rendzina: biogenes Kruemelgefuege; Pelosol: Kruemel/Subpolyeder) und einer ehemals landwirtschaftlich genutzten Tschernosem-Parabraunerde (heute Gruenland) verwendet. Damit wurde ein breites Spektrum ...