Unterirdische Pflanzenmerkmale und ihr Einfluss auf die Biodiversität und Ökosystemfunktionen

In diesem laufenden Projekt versuchen wir zu verstehen, wie sich die Wurzelmerkmale von Grünlandpflanzen je nach Umgebung im deutschen Grünland unterscheiden und wie sie die Gesellschaftszusammensetzung von Pflanzen beeinflussen.

Wir haben 242 Grünlandarten in einzelnen Töpfen unter kontrollierten Bedingungen angezogen, um Wurzelmerkmale in Bezug auf Morphologie, Anatomie, Wurzeltiefe und Besiedlung durch Mykorrhiza zu messen. Wir verknüpfen diese quantitativen Merkmale dann mit anderen biologischen Parametern in Datenbanken, um Assoziationen zwischen Wurzelmerkmalen und Biodiversitätsmustern zu finden.

Ergebnisse: Artenerfolg (in prep.)

Wir haben getestet, ob sich die Wurzelmerkmale zwischen häufigen und seltenen Arten auf verschiedenen räumlichen Skalen unterscheiden. Wir fanden heraus, dass Arten mit einem großen geografischen Verbreitungsgebiet, ob eingebürgert oder nicht, eine geringere Wurzelgewebedichte und eine tiefere Wurzeltiefe aufweisen als Arten mit einem begrenzten Verbreitungsgebiet. Arten, die im Grasland eine große Population bilden können, hatten auch eine geringere Wurzelgewebedichte als Arten, die spärlicher wachsen.

Ergebnisse: Wurzelhaare und symbiontische Beziehungen (in prep.)

Wir untersuchten Wurzelhaare – spezielle morphologische Wurzelstrukturen für die Nährstoffaufnahme, die bislang selten an großen Artensets gemessen wurden. Wir entdeckten, dass die Ausbildung dieser Wurzelhaare stark von der Abstammungsgeschichte der Pflanzen abhängt. Außerdem konnten wir zeigen, dass Pflanzen für eine effektive Nährstoffaufnahme entweder in die Ausbildung von Wurzelhaaren oder aber in die symbiontische Beziehung zu Mykorrhizapilzen investieren.

Ergebnisse: Umwelttreiber (in prep.)

Wir haben getestet, wie die verschiedenen Landnutzungs- und Bodenbedingungen der Pflanzen in deutschen Graslandschaften verschiedene Arten von Wurzelsystemen begünstigen, die besser an die örtlichen Bedingungen angepasst sein könnten. Insbesondere haben wir untersucht, ob die fruchtbareren Böden mit Arten mit dünnen Wurzeln und geringer Gewebedichte in Verbindung gebracht werden, um mehr Bodenvolumen zu besiedeln und Bodenressourcen zu nutzen. Obwohl grobe Schätzungen der Bodenfruchtbarkeit wie der pH-Wert und die Menge an Dünger, die von den Landwirten ausgebracht wurden, insgesamt mit Pflanzen mit diesen dünnen Wurzeln mit geringer Gewebedichte in Verbindung gebracht wurden, hatte die Art des verfügbaren Nährstoffs (Stickstoff oder Phosphor) und ihre Form (Ammonium oder Nitrat) kontrastierende Effekte.