Landnutzungsänderungen sind eine der größten Bedrohungen für die Artenvielfalt und die ökologischen Funktionen des Bodens. Die Abholzung tropischer Wälder zur Errichtung von Monokultur-Cash-Tree-Plantagen stellt die größte Bedrohung für die Artenvielfalt dar. Es bleibt jedoch unklar, wie sich ein solcher Übergang auf die Dynamik von Kohlenstoff (C) und Stickstoff (N) im Boden auswirkt, die von Pilzgemeinschaften auf aggregierter Ebene gesteuert wird.
In einer Studie veröffentlicht in Wissenschaft der gesamten UmweltForscher des Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften untersuchten die Auswirkungen tropischer Landnutzungsänderungen auf die funktionellen Gilden von Bodenpilzen und die Auswirkungen auf die Prozesse des C- und N-Kreislaufs im Boden auf aggregierter Ebene.
Die Forscher bestimmten C- und N-Anteile, Pilzgemeinschaften, enzymatische Aktivitäten und chemische Eigenschaften in drei Bodenaggregaten in einem natürlichen Wald, 12 und 24 Jahre alten Kautschukmonokulturen und entsprechenden Agroforstsystemen in Xishuangbanna im Südwesten Chinas.
Sie fanden heraus, dass die unterschiedliche Landnutzungsänderung auf die C- und N-Dynamik des Bodens durch funktionelle Pilzgilden über Aggregatgrößen hinweg vermittelt wurde. Die C- und N-Vorräte in allen Aggregaten wurden im Allgemeinen reduziert, als tropische Wälder in Kautschuk-Monokulturen umgewandelt wurden. Die mikrobielle C- und N-Biomasse nahm in Agroforstsystemen ab.
Kohlenstoff- und N-abbauende Enzymaktivitäten reagierten unterschiedlich auf die Waldumwandlung und waren in Agroforstsystemen erhöht. Mit abnehmender Größe der Bodenaggregate nahmen die Mengen an C- und N-Pools und die damit verbundenen Enzymaktivitäten zu.
Darüber hinaus nahmen pathogene Pilze auf Kosten saprotropher und symbiotischer Pilze mit der Waldumwandlung zu. Die Größe der Bodenaggregate beeinflusste eher die Pilzvielfalt als die Zusammensetzung, wobei Mikroaggregate die größte Diversität aufwiesen.
C- und N-Pools innerhalb von Aggregaten wurden unabhängig von der Landnutzungsart unterschiedlich durch funktionelle Pilzgilden beeinflusst, hauptsächlich bedingt durch den pH-Wert des Bodens. Nach Angaben der Forscher wurden alle Unterschiede auf Veränderungen in der Artenvielfalt, den Bodeneigenschaften und der damit verbundenen Agroforstwirtschaft zurückgeführt.
„Unsere Studie liefert einen wichtigen Einblick in die frühe Etablierung von Agroforstsystemen in tropischen Cash-Tree-Plantagen aufgrund der größeren Vorteile im Nährstoffkreislauf und der Krankheitserregerkontrolle“, sagte Liu Chenggang von XTBG.
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Chenggang Liu et al.: Landnutzungsänderungen verändern die Kohlenstoff- und Stickstoffdynamik, die durch funktionelle Pilzgilden in Bodenaggregaten vermittelt wird. Wissenschaft der gesamten Umwelt (2023). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2023.166080