Genetisches monitoring als möglichkeit zur bioindikation von landschaften

Abstract

Es werden an Beispielen aktuelle Forschungsarbeiten des ZALF, insbesondere des Institutes für Mikrobielle Ökologie und Bodenbiologie, zu den Möglichkeiten des genetischen Monitorings diskutiert. Dabei erfolgt die Betrachtung in zwei grundsätzlich verschiedenen Untersuchungsebenen, zum einen die standortbezogene, vergleichende Bewertung von Einflußfaktoren auf die genetische Anpassungsfähigkeit von ausgewählten Populationen und zum anderen die Analyse der Besiedlungsstruktur auf regionaler Ebene.

In zwei mehrjährig angelegten Experimenten konnte die genetische Anpassung der Rhizobium‐Population auf eine Gülleablagerung und der VA‐Mykorrhiza auf eine mineralische Stickstoffdüngung an zwei Standorten nachgewiesen werden. Diese eindeutigen und sensitiven Reaktionen der mikrobiellen Populationen erlauben die Abschätzung von mikroevolutionären Entwicklungsrichtungen (Ward u.a. 1998). Daraus leitet sich die Frage ab, welche Faktoren die genetische Struktur von Populationen in Landschaften beeinflussen, wie sich im regionalen Maßstab Mikroevolution darstellt.

Erste Ergebnisse entlang eines Transektes durch Brandenburg zeigen eine Barrierewirkung des Pommerschen Höhenzuges für die mikrobielle Phyllosphärenbesiedlung und die Verbreitung von Regenwürmern, eine weitere Ausbreitungsbarriere ist für die Regenwurm‐Population das Fließgewässer Ucker. Zur Bewertung der genetischen Stabilität der Regenwurm‐ und Phyllosphärenpopulation in Landschaften wird ihre genetische Anpassung weiter untersucht.

Genetic monitoring will be discussed as an area of current research done at ZALF, especially in the case of the Institute for Microbial Ecology and Soil Biology. In this context, the consideration of two fundamentally different investigation approaches follows: first, the local, comparative estimation of influencial factors on the genetic adaptability of selected populations; and second the analysis of settlement structure on a more regional scale. The genetic adaptation of a Rhizobium‐population on a slurry deposition and VA‐mycorrhiza on a mineral‐nitrogen fertilisation could be proved in long‐term experiments at two locations. The unambiguous and sensitive reactions of the microbial population allow for the direction of microevolution development to estimated (Ward et al. 1998). From here the question is diverted to, which factors influence the genetic structure of populations in landscapes which are represented in the regional scale microevolution. The initial results determined from samples taken along a transect through Brandenburg show a barrier effect of the billy subregion of Pommerscher Höhenzug for the microbial phyllosphere population and the distribution of earthworms. An additional barrier effect for the earthworm populations is the stream Ucker. For estimation of the genetic stability of the phyllosphere and earthworm populations in landscapes, the genetic adaptation will be further investigated.

Stichwörter:

• Diversität
• genetisches Monitoring
• Landschaft

Keywords:

• Diversity
• genetic monitoring
• landscape

Notes

Author for correspondence: Dr. P. Lentzsch, Zentrum für Agrarlandschafts‐ und Landnutzungsforschung, Eberswalder Str. 84, D‐15374 Müncheberg.