Wissenschaftliche Untersuchungen

Mykorrhiza

Bearbeiter: F. Richter

Einleitung

Die Wurzeln fast aller unserer Landpflanzen leben in sehr engen Kontakt mit Pilzen (BRUNDRETT 2009). Diese Partnerschaft ist überwiegend symbiotisch und wird Mykorrhiza genannt. Die Partnerschaft mit dem Pilz verbessert für die Pflanzen die Nährstoff- und Wasserversorgung und stärkt sie gegenüber Krankheiten und Herbivoren (FINLAY 2008).

Auch unsere heimischen Wiesenpflanzen leben mit einer Mykorrhiza und einige Pflanzenarten (z.B. Crepis mollis, Lathyrus linifolius, Arnica montana) sind sogar obligat darauf angewiesen (HEMPEL et al. 2013). Artenreichtum und – zusammensetzung der Mykorrhizapilze im Boden und der Pflanzen auf der Wiese beeinflussen sich gegenseitig (VAN DER HEIJDEN et al 1998, van der HEIJDEN et al 1998a). Aber auch die Art und Weise der Wiesenbewirtschaftung (insbesondere Düngung und Bodenstörung) hat einen Einfluss auf die Ausprägung der Mykorrhizagemeinschaft (z.B. OEHL et al 2003, OEHL et al. 2010, JOHNSON et al 2008, JANSA et al. 2002).

Für den Erhalt von artenreichen und stabilen Wiesenbeständen ist eine gut ausgebildete Gemeinschaft an Mykorrhizapilzen ebenso notwendig wie für den nachhaltigen Schutz gefährdeter Pflanzenarten (FUCHS & HASELWANDTER 2008, SWARTS et al 2010, MCCORMICK et al 2012, aber vgl. BAILAROTE et al 2012).

Für die heimischen Bergwiesen gibt es bisher nur wenigen Einzelstudien (BÖRSTLER et al 2006). Die Kenntnisse zur Zusammensetzung und dem Artenreichtum der Mykorrhiza-gemeinschaft von Bergwiesen ist daher nur rudimentär. Erfahrungen zur Beeinträchtigungen der Mykorrhizagemeinschaft durch die Bewirtschaftung in der Vergangenheit und damit verbundenen Einschränkungen bei der Renaturierung artenreicher Bergwiesen sind weitestgehend unbekannt.

bisherige Arbeiten

Bereits in den Vorgängerprojekten wurden Untersuchungen zur Mykorrhiza der Bergwiesen im Gebiet um Oelsen durchgeführt. Die Untersuchungen umfassten Sporentiteranalysen und Erfassungen des Mykorrhizierungsgrades ausgewählter Bergwiesenpflanzenarten. Dabei wurden auf langjährigen Bergwiesenstandorten leicht höhere Sporentiter gefunden als auf Regenerationsflächen. Die untersuchten typischen Pflanzenarten (z.B. Centaurea pseduophyrgia, Crepis mollis u.a.) der Bergwiesen waren stets mykorrhiziert. Unterschiede zwischen den Bergwiesen und Regenerationsflächen waren nicht signifikant. Die genauen Ergebnisse sind in HACHMÖLLER et al 2010 dargestellt.

Ziele & Versuchsansätze

Wie unterscheidet sich die Mykorrhizagemeinschaft von artenreichen Bergwiesen und Regenerationsstadien. Die Untersuchungen sollen auch mit Hilfe molekularbiologischen Methoden vorgenommen werden.
Wie unterscheidet sich der Sporentiter und pilzliche Biomasse zwischen Wiesenstandorten und auf Bodenabtragsflächen?
Welchen Einfluss hat die Pilzfauna verschiedener Wiesen auf die Vitalität von charakteristischen Bergwiesenpflanzen?

Literatur

BAILAROTE, B.C., LIEVENS, B. & JACQUEMYN, H. (2012): Does mycorrhizal specificity affect orchid decline and rarity?. - American Journal of Botany, 99 (10): 1655-1665.
BÖRSTLER, B., RENKER, C., KAHMEN, A. & BUSCOT, F. (2006): Species composition of arbuscular mycorrhizal fungi in two mountain meadows with differing management types and levels of plant biodiversity. - Biology and Fertility of Soils, 42 (4): 286-298.
BRUNDRETT, M.C. (2009): Mycorrhizal associations and other means of nutrition of vascular plants: understanding the global diversity of host plants by resolving conflicting information and developing reliable means of diagnosis. - Plant and Soil, 320 (1-2): 37-77.
FINLAY, R.D. (2008): Ecological aspects of mycorrhizal symbiosis: with special emphasis on the functional diversity of interactions involving the extraradical mycelium. - Journal of Experimental Botany, 59: 1115–1126.
FUCHS, B. & HASELWANDTER, K. (2008): Arbuscular Mycorrhiza of Endangered Plant Species: Potential Impacts on Restoration Strategies. In: VARMA [Hrsg.]: Mycorrhiza, Springer Berlin Heidelberg, S. 565-579.
HACHMÖLLER, B., HÖLZEL, M., SCHMIDT, P., WALCZAK, C., ZIEVERINK, M. & ZÖPHEL, B. (2010): Regeneration und Verbund (sub-)montaner Grünlandbiotope im Osterzgebirge. - Naturschutz und Biologische Vielfalt 99 - Bundesamt für Naturschutz, 1. Auflage
HEMPEL, S., GÖTZENBERGER, L., KÜHN, I., MICHALSKI, S.G. & RILLIG, M.C.AND ZOBEL, M. &.M.M. (2013): Mycorrhizas in the Central European flora-relationships with plant life history traits and ecology. - Ecology, 94: 1389–1399.
JANSA, J., MOZAFAR, A., ANKEN, T., RUH, R., SANDERS, I.R. & FROSSARD, E. (2002): Diversity and structure of AMF communities as affected by tillage in a temperate soil. - Mycorrhiza, 12 (5): 225-234.
JOHNSON, N.C., ROWLAND, D.L., CORKIDI, L. & ALLEN, E.B. (2008): Plant winners and losers during grassland N-eutrophication differ in biomass allocation and mycorrhizas. - Ecology, 89 (10): 2868–2878.
MCCORMICK, M.K., LEE TAYLOR, D., JUHSZOVA, K., BURNETT, R.K., WHIGHAM, D.F. & O'NEIL, J.P. (2012): Limitations on orchid recruitment: not a simple picture. - Molecular Ecology, 21 (6): 1511-1523.
OEHL, F., LACZKO, E., BOGENRIEDER, A., STAHR, K., BÖSCH, R., VAN DER HEIJDEN, M. & SIEVERDING, E. (2010): Soil type and land use intensity determine the composition of arbuscular mycorrhizal fungal communities. - Soil Biology and Biochemistry, 42 (5): 724-738.
OEHL, F., SIEVERDING, E., INEICHEN, K., MADER, P., BOLLER, T. & WIEMKEN, A. (2003): Impact of Land Use Intensity on the Species Diversity of Arbuscular Mycorrhizal Fungi in Agroecosystems of Central-Europe. - Applied and Environmental Microbiology, 69 (5): 2816-2824.
SWARTS, N.D., SINCLAIR, E.A., FRANCIS, A. & DIXON, K.W. (2010): Ecological specialization in mycorrhizal symbiosis leads to rarity in an endangered orchid. - Molecular Ecology, 19 (15): 3226–3242.
VAN DER HEIJDEN, M.G.A., BOLLER, T., WIEMKEN, A. & SANDERS, I.R. (1998): Different Arbuscular Mycorrhizal Fungal Species Are Potential Determinants of Plant Community Structure. - Ecology, 79: 2082-2091.
VAN DER HEIJDEN, M.G.A., KLIRONOMOS, J.N., URSIC, M., MOUTOGLIS, P., STREITWOLF-ENGEL, R., BOLLER, T., WIEMKEN, A. & SANDERS, I.R. (1998): Mycorrhizal fungal diversity determines plant biodiversity, ecosystem variability and productivity. - Nature, 396 (6706): 69-72.