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Bodenschutz (Subject) / 2.2 Messung von Aktivitäten (Lesson)
Bodenatmung, Enzymaktivitäten, Fraßaktivitäten und Streuabbau
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- Erläutern Sie den Unterschied zwischen Bodenatmung und Basalatmung! Bodenatmung wird in situ ↔ Basalatmung wird im Labor gemessen Messprinzip der Bodenatmung ist CO2 Zunahme ↔ bei Basalatmung CO2-Produktion oder O2-Verbrauch Bei Bodenantmung Wirkung durch Mirkroorganismen, Pflanzenwurzeln, Bodentiere ↔ bei Basalatmung Mikroorganismen Messeinheit bei Bodenatmung CO2-Menge pro m2 ↔ bei Basalatmung CO2-Menge pro g Boden Bei Bodenatmung Boden ungestört ↔ bei Basalatmung gestört Reproduzierbarkeit der Werte bei Bodenatmung gering (Augenblickswert) ↔ bei Basalatmung hoch Bodenatmungswerte einsetzbar für Standortbeschreibungen und Zeitreihen ↔ Basaltmung gibt Boden-Vergleichswert
- Was wird für die Basalatmungsmessung standardisiert? Bodengefüge → absieben auf 2 mm Pflanzenwuzeln und Bodentiere → entfernen Bodenfeuchte → einstellen auf 50 % - 60 % der MWK Temperatur → konstant auf 22 °C leicht zersetzbare organiche Substanz → Vorinkubation
- Nennen Sie Typische Werte der Basalatmung! Schwarzbrache 0,06 μg CO2 g-1 Boden h-1 Ackerboden 0,15 - 0,70 μg CO2 g-1 Boden h-1 Waldboden (A-Horizont) 0,62 - 3,72 μg CO2 g-1 Boden h-1 Waldboden (Of, Oh-Horizonte) 10 - 222 μg CO2 g-1 Boden h-1
- Wie werden Bodenenzyme typisiert? Enzymnamen enden auf –ase Der Enzymname soll die katalysierte Reaktion beschreiben Der Enzymname soll die Enzymklassifikation enthalten Numerische EC-Klassifizierung. Bodenenzyme in Klassen: – Oxidoreduktasen (Klasse 1) – Hydrolasen (Klasse 3)
- Wie wirken Enzyme? Intrazellulär (meist an Membranen gebunden) Dehydrogenasen Enzymsystem der Atmungskette. In Bakterien, Pilzen, Pflanzen, Tieren. Nitrogenasen Reduktion N2 zu NH3. Nur in Bakterien. Ammoniumoxigenase Oxidation NH4+ zu NO2-. Nur in spezialisierten Bakterien und Archaea. Extrazellulär (zellfrei im Boden) Phosphatasen (P-Kreislauf) Arylsulfatase (S-Kreislauf) Proteasen (N-Kreislauf) Cellulase (C-Kreislauf)
- Was bewirken Phosphatasen im Boden? Phosphatase katalysiert die hydrolytische Abspaltung von Phosphat aus der Esterbindung
- Wie wird Enzymaktivität gemessen? Bodenprobe auf optimale Reaktionsbedingungen des Enzyms einstellen (z.B. pH-Pufferung) mit Enzymsubstrat (organische Substanz) versetzen (im Überschuss) Enzym eine Zeit lang arbeiten lassen Menge der Reaktionsprodukte messen z. B. bei Phosphortase → Phosphor Enzymsubstrat möglichst so wählen, das ein spektralphometrisch messbares Produkt entsteht (Messung der Farbintensität)
- Erläutern Sie Funktionsprinzip und Einsatzmöglichkeiten der Netzbeutelmethode! Prinzip: Laubstreu bzw. Testsubstanz für Bodenorganismen zugänglich auf/in den Boden bringen. Mehrere Monate bis Jahre exponiert lassen. Messung des Gewichtsverlust (Anfangsmengeminus Restmenge). Einsatzmöglichkeiten: Vergleich des Laubstreu-Abbaus in zwei verschiedenen Wäldern.
- Erläutern Sie das Funktionsprinzip der Köderstreifenmethode! Es wird die Fraßaktivität der Bodenorganismen erfasst Lochstreifen (Löcher mit Köder gefüllt) werden ausgelegt Anhand der Anzahl von ausgefressenen Löchern wird die Fraßaktivität bemessen
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