Advertisement

Bodenorganismen und ihr Lebensraum

  • Wulf Amelung
  • Hans-Peter Blume
  • Heiner Fleige
  • Rainer Horn
  • Ellen Kandeler
  • Ingrid Kögel-Knabner
  • Ruben Kretzschmar
  • Karl Stahr
  • Berndt-Michael Wilke
Chapter

Zusammenfassung

Die Gesamtheit der im Boden lebenden Organismen wird als Edaphon bezeichnet. Die Einteilung des Edaphons in Bakterien, Pilze, Viren, Algen, Mikrofauna, Mesofauna und Makrofauna erfolgt anhand des Körperdurchmessers der Organismen. Dies spiegelt den besiedelbaren Porenraum im Boden wider. In den einzelnen Abschnitten dieses Buchkapitels sollen zunächst die einzelnen Gruppen der im Boden lebenden Organismen vorgestellt werden; anschließend wird gezeigt, wie Bodenorganismen sich an ihren Lebensraum angepasst haben und welche Funktionen Bodenorganismen besitzen. Bodenorganismen stellen sehr gute Bioindikatoren für die natürlichen und anthropogenen Veränderungen von Böden dar. In dem letzten Abschnitt des Buchkapitels wird dargestellt, wie Bodenmikroorganismen auf die Erhöhung der Kohlendioxidkonzentration in der Atmosphäre, den langsamen Anstieg der Temperatur und die veränderte Niederschlagsverteilung reagieren.

Literatur

  1. Adl, S.M., Simpson, A.G.B., Lane, C.E., Lukes, J., Bass, D., Bowser, S.S., Brown, M.W., Burki, F., Dunthorn, M., Hampl, V., Heiss, A., Hoppenrath, M., Lara, E., Le Gall, L., Lynn, D.H., Mcmanus, H.,Mitchell, E.A.D., Mozley-Stanridge, S.E., Parfrey, L.W., Pawlowski, J., Rueckert, S., Shadwick, L., Schoch, C.L., Smirnov, A., F. W. Spiegel: The revised classification of Eukaryotes. J. Eukaryot. Microbiol. 59, 429–493 (2012).Google Scholar
  2. Brimecombe, M.J., De Leij, F.A.A.M., Lynch, J.M.: Rhizodeposition and microbial populations. In: Pinton, R., Varanini, Z., Nannipieri, P. (Hrsg.) The Rhizosphere – Biochemistry and Organic Substances at the Soil Plant Interface, 2. Aufl. CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton (2007)Google Scholar
  3. Clarholm, M.: Protozoan grazing of bacteria in soil-impact and importance. Microb. Ecol. 7, 343–350 (1981)CrossRefGoogle Scholar
  4. Coleman, D.C., Crossley, D.A., Jr.: Fundamentals in Soil Ecology. Academic, San Diego (1996)Google Scholar
  5. Dunger, W.: Tiere im Boden, 4. Aufl. Westarp, Hohenwarsleben (2008)Google Scholar
  6. Eisenback, J.D., Zunke, U. (Hrsg.): Nemapix. A Journal of Nematological Images, Bd. 1, 2. Aufl. Mactode Publications, Blacksburg (2000)Google Scholar
  7. Foissner, W.: Die Urtiere (Protozoen) des Bodens. Kataloge des Oberösterreichischen Landesmuseums N. F. 71, 169–218 (1994)Google Scholar
  8. Fritsche, W.: Umweltmikrobiologie. Gustav Fischer, Jena (1998)Google Scholar
  9. Fuchs, G., Schlegel, H.G. (Hrsg.): Allgemeine Mikrobiologie, 8. Aufl. Thieme, Stuttgart (2007)Google Scholar
  10. Gisi, U., Schenker, R., Schulin, R., Stadelmann, F.X., Sticher, H.: Bodenökologie, 2. Aufl. Thieme, Stuttgart (1997)Google Scholar
  11. Kandeler, E., Stemmer, M., Klimanek, E.M.: Response of soil microbial biomass, urease and xylanase within particle size fractions to long-term soil management. Soil Biol. Biochem. 31, 261–273 (1999a)CrossRefGoogle Scholar
  12. Kandeler, E., Palli, S., Stemmer, M., Gerzabek, M.H.: Tillage changes microbial biomass and enzyme activities in particle-size fractions of a Haplic Chernozem. Soil Biol. Biochem. 31, 1253–1264 (1999b)CrossRefGoogle Scholar
  13. Kandeler, E., Stemmer, M., Gerzabek, M.H.: Role of microorganisms in carbon cycling in soils. In: Buscot, F., Varma, A. (Hrsg.) Microorganisms in Soils: Roles in Genesis and Functions, S. 139–157. Springer, Berlin (2005)CrossRefGoogle Scholar
  14. Kandeler, E., Mosier, A., Morgan, J., Milchunas, D., King, J., Rudolph, S., Tscherko, D.: Response of soil microbial biomass and enzyme activities to transient elevation of carbon dioxide in a semi-arid grassland. Soil Biol. Biochem. 38, 2448–2460 (2006)CrossRefGoogle Scholar
  15. Kirchmann, H., Haberhauer, G., Kandeler, E., Sessitsch, A., Gerzabek, M.H.: Level and quality of organic matter input regulates biogeochemistry of soils – synthesis of a long-term agricultural field study.Global Biogeochem. Cycles 18, GB4011 (2004). https://doi.org/10.1029/2003gb002204
  16. Maier, R.M., Pepper, I.L., Gerba, C.P.: Environmental Microbiology. Academic, San Diego (2000)Google Scholar
  17. McDaniel, M.D., Tielmann, L.K., Grandy, A.S.: Does agricultural crop diversity enhance soil microbial biomass and organic matter dynamics? A meta-analysis. Ecol. Appl. 24, 560–570 (2014)CrossRefGoogle Scholar
  18. Müller, K., Kramer, S., Haslwimmer, H., Marhan, S., Scheunemann, N., Butenschön, N., Scheu, S., Kandeler, E.: Carbon transfer from maize roots and litter into bacteria and fungi depends on soil depth and time. Soil Biol. Biochem. 93, 79–89 (2016)CrossRefGoogle Scholar
  19. Orgiazzi, A., Bardgett, R.D., Barrios, E., Behan-Pelletier, V., Biones, M.J.I., Chotte, J.-L., De Deyn, G.B., Eggleton, P., Fierer, N., Fraser, T., Hedlund, K., Jeffery, S., Johnson, N.C., Jones, A., Kandeler, E., Kaneko, N., Lavelle, P., Lemanceau, P., Miko, L., Montanarella, L., Moreira, F.M.S., Ramirez, K.S., Scheu, S., Singh, B.K., Six, J., Putten, W.H. van der, Wall, D.H. (Hrsg.): Global soil biodiversity atlas. European Commission, Publication Office of the European Union, Luxembourg, S 176. http://esdac.jrc.ec.europa.eu/public_path/JRC_global_soilbio_atlas_online.pdf (2016)
  20. Paul, E.A. (Hrsg.): Soil Microbiology, Ecology, and Biochemistry, 4. Aufl. Academic Press, London (2015)Google Scholar
  21. Raubuch, M., Joergensen, R.G.: C and net N mineralisation in a conferous forest soil: the contribution of the temporal variability of microbial C and N. Soil Biol. Biochem. 34, 841–849 (2002)CrossRefGoogle Scholar
  22. Regan, K., Stempfhuber, B., Schloter, M., Rasche, F., Boeddinghaus, R.S., Prati, D., Philippot, L., Kandeler, E., Marhan, S.: Temporal and spatial shifts in abundances and potential activities of nitrogen cycling communities in an unfertilized temperate grassland exhibit both variability and stability. Soil Biol. Biochem. 109, 214–226 (2017)CrossRefGoogle Scholar
  23. Ruess, L., Schutz, K., Haubert, D., Haggblom, M.M., Kandeler, E., Scheu, S.: Application of lipid analysis to understand trophic interactions in soil. Ecology 86, 2075–2082 (2005)CrossRefGoogle Scholar
  24. Spohn, A., Kuzyakov, Y.: Distribution of microbial- and root-derived phosphatase activities in the rhizosphere depending on P availability and C allocation – Coupling soil zymography with 14C imaging. Soil Biol. Biochem. 67, 106–1013 (2013)CrossRefGoogle Scholar
  25. Stahr, K., Kandeler, E., Hermann, L., Streck, T.: Bodenkunde und Standortlehre – Grundwissen Bachelor, 3. Aufl. Ulmer UTB, Stuttgart (2016)Google Scholar
  26. Van Elsas, J.D., Jansson, J.K., Trevors, J.T.: Modern Soil Microbiology, 2. Aufl. CRC Press,Taylor & Francis Group, Boca Raton (2006)Google Scholar
  27. Weaver, R.W., et al. (Hrsg.): Methods of Soil Analysis, Part 2: Microbiological and Biochemical Properties. SSSA, Madison (1994)Google Scholar
  28. Wit, R. de, Bouvier, T.: Everything is everywhere, but the environment selects; what did Baas Becking and Beijerinck really say? Environ. Microbiol. 8, 755–758 (2006)CrossRefGoogle Scholar
  29. Wood, M.: Environmental Soil Biology. Blackie Academic & Professional, Glasgow (1995)CrossRefGoogle Scholar

Weiterführende Literatur

  1. Garrity, G.M. (Hrsg.): Bergey’s Manual of Systematic Bacteriology. Springer, Berlin (2005)Google Scholar
  2. Humbert, S., Tarnawski, S., Fromin, N., Mallet, M.-P., Aragno, M., Zopfi, J.: Molecular detection of anammox bacteria in terrestrial ecosystems: distribution and diversity. ISME J. 4, 450–454 (2010)CrossRefGoogle Scholar
  3. Kandeler, E., Dick, R.P.: Distribution and function of soil enzymes in agroecosystems. In: Benckiser, G., Schnell, S. (Hrsg.) Biodiversity in Agricultural Production Systems, S. 263–285. Taylor & Francis, Boca Raton (2006)Google Scholar
  4. Leiniger, S., Urich, T., Schloter, M., Schwark, L., Qi, J., Nicol, G.W., Prosser, J.I., Schuster, S.C., Schleper, C.: Archaea predominate among ammonia-oxidizing prokaryotes in soils. Nature 442, 806–809 (2006)CrossRefGoogle Scholar
  5. Madigan, M.T., Martinko, J.M., Stahl, D.A., Clark, D.P.: Brock Mikrobiologie kompakt, 13. Aufl. Pearson Studium, München (2015)Google Scholar
  6. Ottow, C.G.: Mikrobiologie von Böden – Biodiversität, Ökophysiologie und Metagenomik. Springer, Berlin (2011)CrossRefGoogle Scholar
  7. Pepper, I.L., Gerba, C.P., Gentry, T.: Environmental Microbiology, 3. Aufl. Academic Press, San Diego (2015)Google Scholar
  8. Reineke, W., Schlömann, M.: Umweltmikrobiologie, 2. Aufl. Springer, Berlin (2015)Google Scholar
  9. Schmidt, I., Sliekers, O., Schmid, M., Cirpus, I., Strous, M., Bock, E., Kuenen, J.C., Jetten, M.S.M.: Aerobic and anaerobic ammonia oxidizing bacteria competitors or natural partners? FEMS Microbiol. Ecol. 39, 175–181 (2002)Google Scholar
  10. Weinbauer, M.G.: Ecology of prokaryotic viruses. FEMS Microbiol Reviews 28, 127–181 (2004)CrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Springer-Verlag GmbH Deutschland, ein Teil von Springer Nature 2018

Authors and Affiliations

  • Wulf Amelung
    • 1
    • 2
  • Hans-Peter Blume
    • 3
  • Heiner Fleige
    • 3
  • Rainer Horn
    • 3
  • Ellen Kandeler
    • 4
  • Ingrid Kögel-Knabner
    • 5
  • Ruben Kretzschmar
    • 6
  • Karl Stahr
    • 4
  • Berndt-Michael Wilke
    • 7
  1. 1.INRES – Allgemeine Bodenkunde und BodenökologieRheinische-Friedrich-Wilhelms-Universität BonnBonnDeutschland
  2. 2.Institut für Bio- und GeowissenschaftenAgrosphäre, Forschungszentrum Jülich GmbHJülichDeutschland
  3. 3.Institut für Pflanzenernährung und BodenkundeUniversität KielKielDeutschland
  4. 4.Institut für Bodenkunde und StandortslehreUniversität HohenheimStuttgartDeutschland
  5. 5.Lehrstuhl für BodenkundeTU MünchenFreising-WeihenstephanDeutschland
  6. 6.Institut für Biogeochemie und SchadstoffdynamikETH ZürichZürichSchweiz
  7. 7.Institut für ÖkologieTU BerlinBerlinDeutschland

Personalised recommendations