Wpływ biologicznych skorup glebowych na kształtowanie zespołów mikroorganizmów glebowych oraz parametrów fizyko-chemicznych gleby w różnych stadiach sukcesji roślinności
Kierownik projektu:
dr hab. Kaja Skubała, prof. UJCzas trwania:
od 2022 roku
Opis:
Biologiczne skorupy glebowe (biological soil crusts - BSC) stanowią złożone zbiorowiska sinic, glonów, grzybów, porostów, mszaków i innych mikroorganizmów, występujące na terenach suchych na całym świecie, pokrywając około 12% globalnej powierzchni lądów. BSC stanowią istotny element tych ekosystemów, gdzie odgrywają ważną rolę w obiegu węgla i azotu, przyczyniając się do wzrostu żyzności gleby, zapobiegają jej erozji oraz zwiększają możliwość kolonizacji przez rośliny naczyniowe. Celem projektu, którego liderami są dr hab. Kaja Skubała, prof. UJ, mgr Karolina Chowaniec oraz prof. dr hab. Szymon Zubek, jest zbadanie wzajemnych interakcji zachodzących pomiędzy BSC, mikroorganizmami glebowymi, parametrami fizyko-chemicznymi gleby oraz rozwojem roślinności. Próby gleby oraz korzeni roślin naczyniowych zostaną pobrane ze stanowisk badawczych, w obrębie których zostaną wyznaczone cztery typy powierzchni: gleba ze strefy korzeniowej, gleba spod BSC, BSC, gleba bez BSC. Wszystkie typy powierzchni będą analizowane w różnych stadiach sukcesji, m.in. murawy napiaskowej (Spergulo morisonii-Corynephoretum canescentis) na Pustyni Błędowskiej. W próbach pobranych z każdej powierzchni określimy m.in. zawartość markerów biochemicznych mikroorganizmów glebowych, tj. fosfolipidowych oraz obojętnych kwasów tłuszczowych (PLFA, NLFA), parametry fizyko-chemiczne gleby, aktywność dehydrogenazy w glebie, zawartość chlorofilu w BSC oraz biomasę mikroorganizmów (Cmic) metodą pomiaru respiracji indukowanej substratem (SIR). Ponadto z gleby zostaną wyizolowane zarodniki grzybów arbuskularnych (arbuscular mycorrhizal fungi, AMF) oraz zostanie założona hodowla laboratoryjna tych grzybów w celu określenia składu i bogactwa gatunkowego AMF. Korzenie roślin zostaną przeanalizowane mikroskopowo pod kątem stopnia kolonizacji przez AMF oraz grzyby endofityczne o ciemnych, septowanych strzępkach (dark septate endophytes, DSE). Na każdym stanowisku zostanie oszacowane pokrycie oraz skład gatunkowy mszaków i porostów. Pomimo, że BSC są szeroko rozpowszechnione w wielu regionach świata to wzajemne zależności pomiędzy komponentami tego zbiorowiska, glebą i roślinnością oraz ich przemiany wraz z postępem sukcesji są stosunkowo słabo poznane. Poznanie składu, różnorodności gatunkowej i biomasy mikroorganizmów w BSC i otaczającej glebie jest kluczowe dla świadomego planowania zabiegów odtworzenia i ochrony zdegradowanych ekosystemów oraz zapobiegania degradacji, erozji i pustynnieniu. Realizacja niniejszego projektu przyczyni się do lepszego zrozumienia złożonych interakcji pomiędzy roślinami, grzybami i mikroorganizmami w inicjalnych stadiach sukcesji i pozwoli na głębsze zrozumienie funkcji ekologicznej BSC.
Publikacja związana z projektem dotycząca interakcji gleba-mikroorganizmy-rośliny na przedpolach lodowców w północnej Szwecji:
Rola K., Rożek K., Chowaniec K., Błaszkowski J., Gielas I., Stanek M., Wietrzyk-Pełka P., Węgrzyn M., Fałowska P., Dziurowicz P., Nicia P., Bejger R., Zadrożny P., Pliszko A., Zalewska-Gałosz J., Zubek S. 2023. Vascular plant and cryptogam abundance as well as soil chemical properties shape microbial communities in the successional gradient of glacier foreland soils. Science of The Total Environment 860: 160550. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.160550.