Einfluss der organischen Bodensubstanz auf das Schicksal organischer Schadstoffe und die Abundanz, Diversität und Aktivität von Mikroorganismen-Gemeinschaften in Böden und Boden-Mikrokompartimenten

Im Rahmen dieser Arbeit wurde der Einfluss der organischen Bodensubstanz und unterschiedlicher Korngrößenfraktionen auf die Abundanz und Vielfalt der im Boden lebenden Mikroorganismen, die Verteilung von zugesetzten organischen Schadstoffen und deren Abbau in Langzeit-Düngungsvarianten eines landwirtschaftlichen Bodens charakterisiert. Verglichen wurden drei Varianten einer Löß-Schwarzerde, in der sich unterschiedliche organische Kohlenstoff (C org)-Gehalte eingestellt hatten. Zur Auftrennung in die typischen Partikelgrößen Sand, Grobschluff, Feinschluff und Ton wurde eine auf Ultrabeschallung basierende Feuchtsiebe-Technik angewendet. Die mikrobielle Biomasse und DNA blieben bei dieser in den Fraktionen nahezu vollständig erhalten. Zur Charakterisierung der Mikroorganismen-Gemeinschaften wurden die Populationsgrößen und die Diversität der Bacteria, Archaea und Fungi über kultivierungsunabhängige Methoden quantitativ mit qPCR und in ihrer Vielfalt mit der T RFLP Technik bestimmt. Es konnte nachgewiesen werden, dass sich die mikrobielle Biomasse in Folge der unterschiedlichen Langzeitdüngungen in den Bodenvarianten erhöhte und mit den ansteigenden C org-Gehalten korrelierte. Der Anstieg war auf eine Zunahme der Bakterien, Archaeen und Pilze zurückzuführen. Auch die Vielfalt dieser drei Mikroorganismen-Gruppen wurde durch die C org-Gehalte beeinflusst. Das Schicksal von organischen Schadstoffen in den Böden wurde anhand von zwei mikrobiell abbaubaren Substanzen (Phenol und 2,4 Dichlorphenol) untersucht. Ihr Sorptionsverhalten, ihre mikrobielle Abbaurate und ihre Verteilung auf die Korngrößenfraktionen wurden ermittelt. Die am Schadstoff Abbau beteiligten Mikroorganismen wurden anhand von 13C-Inkubationsexperimenten über Stable Isotope probing (SIP) kombiniert mit SSCP-Fingerprinting und DNA-Sequenzierung charakterisiert. In Abhängigkeit vom C org-Gehalt zeigten sich hierbei quantitative und qualitative Unterschiede zwischen den Mikroorganismen in den Bodenvarianten.