Das Projekt "Teilprojekt 2: Bodenchemische und -physikalische Faktoren des Mycelwachstums" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Aus zahlreichen Untersuchungen ist bekannt, dass Feinwurzeln und Hyphenmaentel bei Fichte deutliche 'Cluster' in vorgegebenen Bodenhohlraeumen bilden. Gleichzeitig konnte durch bodenchemische Methoden gezeigt werden, dass die Oberflaeche von Gefuegeeinheiten, die mit solchen 'Wurzelclustern' Kontakt haben, systematisch staerker an Mb-Kationen verarmt sind als der Gesamtboden. Im vorgestellten PEF-Projekt wird durch Kombination hochaufloesender loesungs-chemischer und bodenphysikalischer Methoden die unmittelbare Umgebung von Wurzeln und Mykorrhizen (Bodenloesung, Bodenluft) umfassend charakterisiert und als unabhaengige Variable zu Wachstum und Aktivitaet in Beziehung gesetzt. Es wird erstmals versucht darzustellen, bei welchen bodenchemischen und boden-physikalichen Konstellationen Hyphen und Mykorrhizen zur Erweiterung der 'effektiven Rhizosphaere' beitragen und unter welchen Bedingungen z. B. Hyphen von Mykorrhizapilzen auch in das Intraaggregatporensystem einwachsen und die dortigen Naehrelementpools den Baeumen zugaenglich machen koennen. An natuerlich gelagerten, mit definiert mykorrhizierten (Laccaria amethystina) Fichtenkeimlingen bepflanzten Bodenkoerpern ('Mini-Kosmen') wurden bei unterschiedlichem Wasserstatus (30, 160 und 900 hPa) Gasverbraeuche und -entstehung auf der Grundlage des 2. Fick'schen Gesetzes bestimmt. Ergebnisse von gut basenversorgten Proben aus dem Ahund Bv-Horizont des ehemals gekalkten Versuchsstandortes Steinwald (Fbz. Freudenstadt) zeigen, dass pedogen stark veraenderte Gaskonzentrationen nur bei der Nassvariante (30 hPa) auftraten. Offensichtlich werden in diesem Fall die Diffusionskoeffizienten durch Wasserbruekken im Makroporenraum herabgesetzt. Der Gashaushalt wird somit unter diesen Bedingungen eher durch die Transportkapazitaet als durch Gasverbrauch und -entstehung kontrolliert. Waehrend bei der Trockenvariante (900 hPa) die Grenze des Wurzel- und Myzelwachstums erreicht ist, liegt das Optimum von Wurzel- und Myzelwachstum sowie das Maximum von COzEntstehung und 02-Verbrauch trotz verminderter Diffusionskoeffizienten innerhalb der Nassvariante (30 hPa). Der Vergleich der Hyphenverteilungsmuster der Standorte Schoellkopf und Steinwald bei Freudenstadt zeigt standortspezifische Unterschiede des Myzelwachstums. Waehrend am gut mit MbKationen ausgestatteten Standort Steinwald bei hoher biologischer Aggregatneubildungsrate die Haelfte der Hyphen in der geschlossenen Bodenmatrix lokalisiert waren, zeigte der Standort Schoellkopf eine deutliche Bindung der Hyphenausbreitung an den Makroporenraum, eine starke Klumpung der Hyphenverteilung und einen hohen Anteil hyphenfreier Areale; nur 20 - 30 Prozent der Hyphen befanden sich in der Bodenmatrix.