BodenBio an der Hochschule Osnabrück

Karteikarten und Zusammenfassungen für BodenBio an der Hochschule Osnabrück

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Wie werden Bodenorganismen eingeteilt?

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Wo finden sich Zonen erhöhter biologischer Aktivität und wieso?

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Mängenmäßige Einordnung der Bodenorganismenmasse im Boden

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Leistungen von Bodenorganismen

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Methoden zum Messen der Bodenatmung

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Wie Verhält sich die Bodenatmung über den Tagesverlauf/Jahresverlauf

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Welche Herrausforderungen gibt es beim Erfassen von Mikroorganismen im Boden

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Verfahrensanzätze zur Erfassung/Betrachtung von Mikroorganismen im Boden

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Was sind Mikroorganismen?

Welche Organismengruppen sind gemeint?

Was ist besonders an Mikroorganismen?

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Wiso können sich Prokaryonten(Bakterien und Archaea) im gegensatz zu Eukaryonten(Echter Zellkern&Organellen,Tiere, Pflanzen, Pilze) verhältnismäßig schnell an wechselnde Umweltbedingungen Anpassen.

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Stoffwechseltypen Bakterien

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Was bezeichnet der Edaphon

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BodenBio

Wie werden Bodenorganismen eingeteilt?

In  der Regel nach der Größe.

Mikroflora <10 mikro m: Archaea, Bacteria, Pilze(Echte Pilze, Schleimpilze, Flagellatenpize, kl. Algen)


Mikrofauna 5 bis 200(0,2mm) mikro m: Protozoen(Rhizopoden, Flagelaten, Ciliaten), Kleine Nematoden


Mesofauna 0,2 -2mm: Rädertierchen, Bärtierchen, Nematoden, Milben, Collembolen(Sprigschwänze), kleine Spinnentierchen


Makrofauna 2 - 20 mm: Enchitraeiden(Ringelwürmer), Schnecken, Asseln, Insekten(Lebensformen!), Tausendfüßler, Spinnen


Megafauna >20 mm: Regenwürmer, Säuger..

BodenBio

Wo finden sich Zonen erhöhter biologischer Aktivität und wieso?

Detritusphäre: An der Bodenoberfläche in der Streu und im Oberboden. Bedingt durch eine hohe verfügbarkeit zersetzbaren organischen Materials. Bedeutet immer auch hohen Sauerstoffverbrauch.


Rizosphäre. An den Pflanzenwurzeln/Durchwurzelter Bereich. Bedingt durch, von den Wurzeln(Pflanzen) abgegenene, Asimilate(In form organischer Säuren, Schleime oder andere Kohlenstoffverbindungen). Symbionten(mykorrhiza) spielen große Rolle.


Drilospäre: Regenwurmgänge. Bedingt durch abbaufähiges organisches Material welches von Regenwürmern in Gängen verbreitet wird.("Auskleiden" der Wande, Loosung, Wird genutzt von Pflanzenwurzeln).

BodenBio

Mängenmäßige Einordnung der Bodenorganismenmasse im Boden

Schätzungen und höchstens als Richtwert anzusehen!!


Pro m2 Boden

Mikroflora (1. Plaz) 10 hoch 1x

Bakterien 100-700g

Aktinobakterien 100-500g

Pilze 100-1000g


Mikrofauna( 3. Platz) 10 hoch 6-10

Protozoa 5-150g

Nematoden 5-50g


Mesofauna (4. Platz) 10 hoch 4-5

Milben 0,5-4g

Springschwänze 0,5-4g


Megafauna (2. Platz) hunderte 

Regenwürmer  30-200g

BodenBio

Leistungen von Bodenorganismen

Bakterien, Algen: Chemische leistungen, Oxidation, Reduktion, Aggregierung, Bindungen, Biologische Witterung


Pilze: Humifizierung, Aggregierung, Vergrößerung des Wurzelraums, Nährstoffversorgung, Abwehr von Schaderregern


Mikrofauna: bilogisch. Erhöhung der mikrobiellen Aktivität, Verbeitung von Mikroorganismen 


Mesofauna: Zerkleinerung und Abbau organischer Substanz, Bioturbation(eher gering)  und Aggregierung(eher gering)


 Makrofauner: Zerkleinerung und Abbau organischer Substanz(Sehr wichtig!!), Bioturbation, Verbesserung Gas und Wasserhaushalt


BodenBio

Methoden zum Messen der Bodenatmung

Gravimetrische Methode: Auffangen von CO2 unter einer Haube und Bindung An Natronkalk. Gewichtzzunahme ist CO2- Aufnahme


Statische CO2 Messung unter Haube mit unterschiedlichen Messgeräten(Infrarot...)


Dynamische CO2 Messung: Messung der Flussrate mit einem Hightec Gerät

Vorteil ist hier das die Bodenatmung über den Tagseverlauf betrahctet werden kann. 


Zusätzlich ist es noch möglich unter Standatiesierten Laborbedingungen die gleichen Messungen durchzuführen um vergleichbarere Ergebnisse zu bekommen.


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Wie Verhält sich die Bodenatmung über den Tagesverlauf/Jahresverlauf

Tagsüber, bei höheren Bodentemp. zeigt sich eine hohere Bodenatmung als in der nacht. 


In Feuchten/Warmen Perioden ist die Bodenatmung am höchsten, Kälte oder Trokenheit sind wiederum senkende Faktoren

Bei geringerem Fiehbesatz auf Weideland erhöht sich die Bodenatmung durch weniger Verdichtung. -> Mehr biologische Aktivität

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Welche Herrausforderungen gibt es beim Erfassen von Mikroorganismen im Boden

-Nicht sichtbar mit dem bloßen Auge

-Nicht der direkt mikroskopierbar da die Organismen auf den Oberflächen der Bodenbestandteile haften

-(Extrem)Große Vielfalt der Organismen und ihrer Lebensraumansprüche

-Schwer Kultivierbar

BodenBio

Verfahrensanzätze zur Erfassung/Betrachtung von Mikroorganismen im Boden

-Direktmikroskopie

Pro: kultivierbar und nicht-kultivierbar qualitativ erfassbar/Quantitativ Hochrechenbar

Con:Sehr viel Arbeit, Quantität eher ungenau

Hightec lösungen bieten Verbesserung


-Anreicherungsskulpturen/Plattengussverfahren Kolonien werden gebildet und Ausgezählt

Pro:Physiologische Charakterisierung der Kolonien möglich, Identifizierung der Organismen(DNA Seqenzierung), Können für Experemente genutzt werden.

Con: Ca 99% der Organismen können nicht Kultiviert und erfasst werden.



-Summarische Messung(Biomasse): Cloroform-Fumigation-Intubation/Exturbation(CFI/CFE); Organismen werden mir Chloroform abgetöt und die Zellwände lösen sich auf. Abgetötete Biomasse wird Inkubiert oder Extraiert. Der Masseverlust der Probe entspricht der Mikrobiellen Biomasse


-Analyse von Markesubstanzen(Phospholiptoide, DNA,...)

Gerade bei DNA Seqenzierung können Arten und Artengruppen bestimmt werdne. Ermöglicht große schritte in der Entwicklung der Taxonomie des Bodenlebens

BodenBio

Was sind Mikroorganismen?

Welche Organismengruppen sind gemeint?

Was ist besonders an Mikroorganismen?

Organismen deren Größe unter 1mm liegt


Eukarionten(Lebewesen deren Zellen einen echten Zellkern haben): Pilze(bsp. Hefen, tierische Einzelller(Protozoa)


Prokaryonten: Bakterien, Archaeen


Vieren: Keine echten Lebewesen da keine eigenständige Vermehrung, kein richtiger Stoffwechsel


Besonders ist bei Mikroorganismen das große Verhältnis vonOberfläche zu Volumen!
->Führt zu intensivem Stoffaustausch und sehr hoher Stoffwechselrate.

Bsp. Die Atmungsrate (Sauerstoff verstoffwechselung pro mg Trockensubstanz in der Stunde) ist 100-1000 mal höher als bei Tieren.


BodenBio

Wiso können sich Prokaryonten(Bakterien und Archaea) im gegensatz zu Eukaryonten(Echter Zellkern&Organellen,Tiere, Pflanzen, Pilze) verhältnismäßig schnell an wechselnde Umweltbedingungen Anpassen.

Im Gegensatz zu Eukaryonten findet bei Prokaryonten ein horizontaler Genaustausch statt. Das bedeutet das Gene zwischen Organismen verschiedener Organismengruppen ausgetauscht werden. So können schneller Anpassungen an neue Umweltbedingungen entstehen.


Eukarionten hingegen haben eine Sexuelle fortpflanzung, weshalb der Genaustausch zwischen gänzlich unterschiedlichen Arten oder Artengruppen nicht möglich ist,

BodenBio

Stoffwechseltypen Bakterien

Energiequelle:

Phototroph, Energie aus Licht

Chemotroph, Energie aus chemischen Verbindungen


Kohlenstoffquelle:

Lithitroph(autotroph), aus CO2

Organotroph(heterotroph), aus organischen Verbindungen


Abhängigkeit von Sauerstoff:

Aerob, benötigen Sauerstoff

fakultativ anerob, können mit aber wenn es seien muss auch ohne Sauerstoff auskommen

obligat anaerob, Sauerstoff ist schädlich


BodenBio

Was bezeichnet der Edaphon

Gesammtheit aller Bodenorganismen bestehend aus Bodenmikroflora(Bakterien, Archaeen, Pilze), Bodentieren(Mikro-, Meso-, Makrofauna) und Pflanzenwurzeln

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