Einfluss räumlicher Heterogenität von Phosphor auf die mikrobielle P‑Aufnahme und die Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft in Waldböden

Neben Stickstoff ist Phosphor (P) das wichtigste wachstumslimitierende Nahrelement in Boden. Dennoch gibt es wenig Information uber die raumliche Heterogenitat des P-Gehaltes in Waldboden. Daruber hinaus ist der Effekt einer homogenen versus heterogenen P‑Verteilung im Boden auf die mikrobielle P‑Akquirierung und Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaft weitgehend unbekannt. Ein Rhizotronexperiment mit P-armem Waldboden wurde durchgefuhrt um konkurrierende P‑Aufnahmestrategien von Mikroorganismen zu untersuchen. Um den Effekt raumlicher P‑Heterogenitat auf pflanzliche und mikrobielle P‑Aufnahme zu eruieren wurden mit F.sylvatica bepflanzte Rhizotrone mit P‑33‑Eisen(III)phosphat, einer relativ immobilen P Quelle, in verschiedenen raumlichen Verteilungen markiert. Die P‑Mobilisierung durch Mikroorganismen wurde mittels einer verbesserten P-33-PLFA-Methode verfolgt, welche die P‑33‑Inkorporierung in Mikroorganismen mit Anderungen in der Zusammensetzung mikrobieller Gemeinschaften in situ verbindet. Die mikrobielle P-Aufnahme war erhoht in Rhizotronen mit hoher P‑Verfugbarkeit, sowie in solchen mit heterogener P‑Verteilung. Charakteristische PLFA weisen auf eine Akkumulation von Ektomykorrhizapilzen, typischerweise assoziiert mit Buchenwurzeln, in P‑reichen Arealen hin. Diese Ektomykorrhizzapilze fuhren wahrscheinlich zu einer starken Zunahme der P‑Mobilisierung des ausgebrachten P‑33‑Eisen(III)phosphats in stark P-haltigen Habitaten. Im Gegensatz hierzu benotigen Habitate mit niedriger P-Verfugbarkeit eine komplexer zusammengesetzte mikrobielle Gemeinschaft um unzugangliche P-Quellen zu mobilisieren. Entsprechend fordern hohe P‑Vorkommen die Bildung von Pilzhyphen zur P-Mobilisierung – ein Effekt, der mit sinkendem P-Gehalt abnimmt. Des Weiteren zeigen grampositive und ‑negative Bakterien eine massiv erhohte P‑Aufnahme unter zunehmend heterogenen P-Verteilungen. Sie stellen jedoch einen kleineren Anteil der mikrobiellen Gemeinschaft als in homogen P‑angereicherten Rhizotronen, was auf einen Vorteil filamentoser Organismen bei heterogener P-Verteilung hindeutet. Entsprechend fordert eine heterogene P-Verteilung in Waldboden die P-Aufnahme mikrobieller Gemeinschaften aus mineralischen P-Quellen mit geringer biologischer Verfugbarkeit in Waldboden.