Auswirkung von Weidedegradation auf die Zusammensetzung und Funktion mikrobieller Gemeinschaften in Böden des Tibetischen Plateaus

Das Tibetische Plateau, mit seinen Kobresia pygmea Weiden, stellt eine globale Senke fur organischen Kohlenstoff (OC) dar. Uberweidung fuhrt zur Zerstorung der Kobresia Wurzelmatten und damit zur Graslanddegradation. Dies hat massive OC Verluste und die Destabilisierung des Okosystems zur Folge. Diese Arbeit analysiert den Effekt der degradationsbedingten veranderten Zusammensetzung der organischen Bodensubstanz (SOM) auf die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft und deren Funktion entlang einer Sequenz von sechs Degradationsstufen. Dazu wurden die Aktivitaten von sechs extrazellularen Enzyme gemessen sowie die Zusammensetzung der bakteriellen und pilzlichen Gemeinschaft (mittels t-RFLP Analyse gefolgt von Illumina MiSeq Sequenzierung) analysiert. So konnte die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft mit den vertikalen Gradienten der δ13C und δ15N-Werte, sowie den Neutralzucker-, Cutin-, Suberin- und Ligningehalten in Beziehung gesetzt werden. Mit zunehmender Degradation deuten negativere δ13C-Werte auf eine relative Anreicherung an 13C-armen Makromolekulen wie bspw. Lignin hin. Zusammen mit ebenfalls verringerten δ15N-Werten und veranderten C/N-Verhaltnissen belegt dies einen verstarkten SOM-Abbau. Gleichzeitig nimmt die Aktivitat von hydrolytischen Enzymen, mit fortschreitender Degradation zu. Lediglich in der letzten Degradationsstufe ist ein drastischer Ruckgang der Aktivitat dieser Enzymgruppe zu beobachten. Im Gegensatz dazu zeigen Phenoloxidasen (Mineralisation komplexer SOM) zunehmende Aktivitaten mit steigender Degradation die mit einer Anreicherung dieser Substrate (z.B. Ligin) einhergeht. Die beobachteten Anderungen der Enzymaktivitaten sind mit einer veranderten Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft, besonders des Unterbodens, begleitet. So nehmen Actinobacteria mit der Degradation ab wahrend Nitrosomonas zunehmenden, was einen steigenden Verlust von mineralisiertem N aus dem Boden erklart. Bis jetzt ist unklar ob die degradationsbedingten funktionellen und strukturellen Veranderungen der mikrobiellen Gemeinschaft der Kobresia Graslander reversibel sind, oder ob mit steigendem Verlust an Nahrstoffen und Boden ein Punkt erreicht wird, der eine Erholung der Kobresia-Matten nicht mehr erlaubt.