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Pflanzenwurzeln: Treibstoff für tropische Bodentiergemeinschaften
Bedeutung von Pflanzenwurzeln für tropische Bodentiergemeinschaften
Foto: Patty Jansen auf Pixabay
(9.3.2023) Ein internationales Forschungsteam unter der Leitung der Universität Göttingen hat neue Erkenntnisse über die Bedeutung von Pflanzenwurzeln für das Leben im Boden, insbesondere in den Tropen, gewonnen.

Millionen kleiner Lebewesen wie Regenwürmer, Springschwänze, Milben, Insekten und andere Gliederfüßer, die in einem einzigen Hektar Boden arbeiten, sind für die Zersetzung und die Gesundheit des Bodens von entscheidender Bedeutung. Lange Zeit ging man davon aus, dass Laubstreu die wichtigste Ressource für diese Tiere ist. Die jüngste Studie ist jedoch die erste, die nachweist, dass Ressourcen aus Pflanzenwurzeln die Bodentiergemeinschaften in den Tropen bestimmen.

Die Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Ecology Letters veröffentlicht

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler isolierten Parzellen in verschiedenen Ökosystemen und trennten sie mit einer Plastikbarriere vom Zugang zu den Pflanzenwurzeln ab (eine Technik, die als „root trenching“ bekannt ist). Ihre Studie umfasste sowohl Regenwald als auch Gummi- und Ölpalmenplantagen in Sumatra, Indonesien. Zum Vergleich entfernten sie alle toten Blätter, die vermeintliche Hauptressource von Tieren des Zersetzer-Systems, von anderen Versuchsflächen. Sie fanden heraus, dass ohne lebende Wurzeln die Anzahl der Tiere in den Regenwaldparzellen um 42 Prozent und in den Plantagen um 30 Prozent abnimmt.
Die Forscherinnen und Forscher verglichen die Auswirkungen von lebenden Wurzeln oder Laubstreu in kleinen Versuchsflächen im Regenwald (links) mit Ölpalmenplantagen (rechts). Foto: Ananggadipa R
Die Forscherinnen und Forscher verglichen die Auswirkungen von lebenden Wurzeln oder Laubstreu in kleinen Versuchsflächen im Regenwald (links) mit Ölpalmenplantagen (rechts).
Foto: Ananggadipa R
Zum Vergleich entfernten sie alle toten Blätter, die Hauptressource der Zersetzer, von anderen Versuchsflächen. Foto: Anton Potapov
Zum Vergleich entfernten sie alle toten Blätter, die Hauptressource der Zersetzer, von anderen Versuchsflächen. Foto: Anton Potapov
Im Gegensatz dazu hat die Entfernung der abgestorbenen Blätter fast keine Auswirkungen auf die Tiere im darunter liegenden Boden, während die Gesamtanzahl der Tiere (im Boden und in den abgestorbenen Blättern) im Regenwald und in den Kautschukplantagen aufgrund der physischen Streuentfernung um 60 Prozent abnahm. In Ölpalmenplantagen, wo es ohnehin kaum Streu gibt, wurden die Auswirkungen der Streuentfernung jedoch nicht beobachtet.

Die Auswirkungen der Entfernung von Pflanzenstreu wurden in Ölpalmenplantagen nicht beobachtet, da dort ohnehin nur sehr wenig Streu vorhanden ist. Foto: Valentyna Krashevska
Die Auswirkungen der Entfernung von Pflanzenstreu wurden in Ölpalmenplantagen nicht beobachtet, da dort ohnehin nur sehr wenig Streu vorhanden ist. Foto: Valentyna Krashevska
Die Forscherinnen und Forscher isolierten Parzellen in natürlichen Ökosystemen und trennten die Parzellen mit einer Plastikbarriere vom Zugang zu den Pflanzenwurzeln ab (eine Technik, die als "Wurzelgraben" bekannt ist). Foto: Anton Potapov
Die Forscherinnen und Forscher isolierten Parzellen in natürlichen Ökosystemen und trennten die Parzellen mit einer Plastikbarriere vom Zugang zu den Pflanzenwurzeln ab (eine Technik, die als "Wurzelgraben" bekannt ist). Foto: Anton Potapov
Die Studie zeigte auch, dass lebende Wurzeln besonders wichtig für kleinere Bodentiere wie Milben und Springschwänze sind. Interessanterweise nahm die Häufigkeit einiger Tiergruppen – zum Beispiel der prostigmaten Milben – zu, nachdem künstliche Plastikblätter in Ölpalmenplantagen eingebracht worden waren, was zeigt, dass eine Verbesserung der Lebensraumstruktur beispielsweise durch Mulchen die Nahrungsnetze im Boden und die von ihnen erbrachten Leistungen fördern kann.

„Die Studie bietet neue Perspektiven für die Bewirtschaftung von Pflanzenabfällen in tropischen Plantagen, aber auch für die Förderung der Artenvielfalt von Bodentieren tropischer Ökosysteme durch Einbeziehung von Wurzelbasierten Ressourcen. Dies ist wichtig, um nachhaltige Agrarlandschaften in den Tropen zu entwickeln“, sagt Prof. Dr. Stefan Scheu, Leiter der Arbeitsgruppe Tierökologie an der Universität Göttingen.

„Die Ergebnisse dieser Studie sind nicht nur für den Erhalt der tropischen Bodenbiodiversität von Bedeutung, sondern auch für die Entwicklung von globalen Ökosystemmodellen, die den Kohlenstoffkreislauf in den Tropen beschreiben. Wir brauchen ein besseres Verständnis der komplexen ökologischen Systeme, die das Leben auf der Erde unterstützen“, fügt Dr. Anton Potapov vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena-Leipzig hinzu.
(pug)

Originalpublikation:
Zheng Zhou et al. Plant roots fuel tropical soil animal communities. Ecology Letters 2023. DOI: 10.1111/ele.14191

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