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Competition of Resources in Economic Plants
from Forestry and Agronomy
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Projekt B 7 
Ausblick Phase IV
 

Veränderung von Raumbesetzung und Raumausbeutung durch Mykorrhizen und deren Mycelien unter Stress und die Folgen für die Nährstoffversorgung der Pflanzen

 

In der vierten Phase des SFB 607 soll durch B7 die integrative Auswertung von Kosten-/Nutzen-Analysen von symbiontischen Pilzpartnern unter veränderter Kohlenstoffverfügbarkeit durchgeführt werden, wobei neben unseren eigenen intensiven Untersuchungen zur Ektomykorrhiza von Fichte und Buche auch vergleichbare Auswertungen für Pflanzen mit VA Mykorrhiza (Gräser und Apfel: Daten von B11 sowie A8 und B8 aus den Phasen I und II) mit einbezogen werden, um abzuklären, ob auch hier Veränderungen im Bereich der Mykorrhiza Auswirkungen auf die Nährstoffversorgung der Pflanzenpartner bewirken.

Auf der vereinfachenden Basis der vier Explorationstypen von Ektomykorrhizen konnten in den Phasen I-III die nunmehr anwendbaren Grundlagen geschaffen werden, Mykorrhizen hinsichtlich ihrer Kosten (mit den Explorationstypen als „Kostenklassen“ bzgl. ihrer Mycelien) und ihres Nutzens (erfassbar in Form von erzielter Raumbesetzung oder direkt in Form des Nährstoffgehalts der Pflanzenpartner) zu charakterisieren. Damit ist es möglich, diese Kosten sowie die damit erreichte Raumbesetzung auf ganze Pflanzenindividuen hochzurechnen. Dabei kann die unterirdische Raumexploration der Mykorrhiza über die Feinwurzel mit der Raumnutzung und C-Allokation der Gesamtpflanze (B5) ebenso verknüpft werden wie mit der Allometrie auf Pflanzen- und Bestandsebene (B1), denn über die Feinwurzelmenge kann ein Hochskalieren von Mykorrhizen und Mycelien und damit ihrer potentiellen Gesamtraumbesetzung erfolgen. Ein direkter Zusammenhang besteht ebenfalls zu den von B10 erhobenen Daten zur nährelementbezogenen Effizienz der Raumbesetzung. In Kombination mit den Turnover-Daten von Feinwurzeln und Mykorrhizen und deren bereits ermittelten Atmungskosten wird mit Hilfe von C3 und weiteren von anderen Projekten gewonnenen Daten die Hochskalierung auch auf den gesamten Lebenszeitraum der Pflanzenpartner ausgeweitet. Unsere Arbeiten zur Kostenbilanzierung von Ektomykorrhizen und VA-Mykorrhizen liefern beiden Modelliergruppen C2 und C3 die nötigen Daten, um den jeweiligen Anteil pilzlicher Symbionten an den Gesamtkosten in der Kohlenstoffbilanz zu kalkulieren.

Dies soll zur Klärung folgender Hauptaussage beitragen, mit der man unsere Arbeiten im Bereich der symbiontischen Pilzpartner zusammenfassen kann: „Unter Stress wird die unterirdische Raumbesetzung durch Mykorrhizen sowie die Effizienz der Raumbesetzung dahingehend reduziert, dass dies auch zu verminderter Nährstoffaufnahme und letztendlich niedrigeren Nährstoffgehalten und geringerem Biomassezuwachs der Pflanze führt“. Dies bedient die beiden den Belowground-Bereich betreffenden Hypothesen XI („Effizienz im Konkurrenzverhalten und Stresstoleranz der Pflanze steigen mit der C-Allokation in die Mykorrhiza“) und XII („Konkurrenzdruck, Ressourcenmangel und/oder Pathogenbefall erhöhen die Effizienz von Raumbesetzung und Ressourcenaufnahme im Spross- und Wurzelraum“). Umformuliert stellt unsere Hauptaussage eine wichtige Variante der Haupthypothese dar: „Unabhängig vom Typus der einwirkenden Faktorenszenarien reguliert die Pflanze ihre Stoffallokation auf eine Weise, dass Stress zu Einschränkungen in Wachstum und Konkurrenzverhalten führt.“