Trajanje projekta: 1.10.2021 do 30.9.2024
Vodja projekta: dr. Tine Grebenc
Oddelek: Oddelek za gozdno fiziologijo in genetiko
Sodelavci (na GIS):
Tine Grebenc (21242)
Primož Simončič (10264)
Hojka Kraigher (7127)
Daniel Žlindra (21137)
Matej Rupel (17336)
Magda Špenko (17331)
David Štefanič (54070)
Nataša Šibanc (31877)
Tanja Mrak (24268)
Urša Vilhar (22592)
Tina Unuk (38188)
Barbara Štupar (24777)
Melita Hrenko (28855)
Lado Kutnar (15108)
Aleksander Marinšek (20842)
Matjaž Čater (15493)
Rok Damjanić (52663)
Partnerji
Vodilna inštitucija: Gozdarski inštitut Slovenije
Sodelujoče inštitucije:
Univerza v Ljubljani, Biotehniška fakulteta
Institut Jožef Stefan
Opis projekta (povzetek):
Biotska raznovrstnost tal je bila dolgo odprto vprašanje, ki so ga je reševali s številnimi pristopi, metodami in raziskovalnimi skupinami po vsem svetu. Biotska raznovrstnost tal je opredeljena kot spremenljivost v živi komponenti tal, od genov do skupnosti, in razlike v habitatih v tleh, od mikroagregatov do celotnih krajin. Biotska raznovrstnost tal, vključno z vsemi živimi bitji, ki delno ali trajno živijo in delujejo v tleh, izpolnjuje številne ekosistemske storitve za ljudi in naravo, izčrpno opredeljene v Skupni mednarodni klasifikaciji ekosistemskih storitev (www.cices.eu), med najpomembnejše storitve sodijo dinamika organskih snovi v tleh, sekvestracija ogljika v tleh in emisije toplogrednih plinov, spreminjanje fizične strukture tal in vodnih režimov, povečanje količine in učinkovitosti pridobivanja hranil v rastlinstvu, izboljšanje zdravja rastlin in ublažitev vrste motenj, ki jih povzroča človek. Kompleksnost substrata / zemlje, velika biotska raznovrstnost ter zapletene in slabo poznana soodvisnost funkcionalnih povezav ne olajšajo reševanja razkrivanja biotske raznovrstnosti tal.
Projektna ideja izhaja iz vprašanja ali lahko izcedna voda, pridobljena iz različnih tal (s pomočjo lizimetrov ali gravimetrično), vsebuje dovolj eDNA za študije biotske raznovrstnosti, ki jo lahko primerjamo s klasičnimi pristopi »biotske raznovrstnosti tal«.
Na kratko je namen projektnega predloga, da se v skupino vključijo ustrezne nacionalne raziskovalne ustanove specializirane za analize tal z različnimi rabami (gozdovi, obdelovalna tla, trajni nasadi, pašniki, travniki), da bi združili trenutne pristope k spremljanju biotske raznovrstnosti tal, jih standardizirati na primerljivi ravni, dopolniti te pristope s predlagano metodologijo eDNA, preizkusiti izvedljivost in obnovljivost pristopa eDNA na posebnih raziskovalnih vprašanjih v različnih okoljih upravljanja tal, primerjati rezultate eDNA s klasično biotsko raznovrstnostjo DNK za standardizacijo in na koncu predlagati metodologija eDNA na podlagi spremljanja obstoječim programom spremljanja biotske raznovrstnosti tal. Vsaka študija biotske raznovrstnosti tal ima lahko dvojni cilj, najprej temeljna znanstvena vprašanja z željo po pridobivanju novega in poglobljenega znanja o strukturi in funkcijah biotske raznovrstnosti tal, druga pa je operativna in usmerjena k odločevalcem, katerim s podatki lahko pripomoremo k lažjemu ohranjanju in zaščiti tal in podpremo obstoječe programe monitoringa pestrosti.
Cilji projekta opredeljujejo delovne sklope projekta in vodijo do odgovora na naslednje znanstvene hipoteze:
H1: Ali je izcedna talna voda, pridobljena z različnimi lizimetrskimi sistemi, nameščenimi v tleh z različnimi rabami dovolj kakovostna in vsebuje zadostno količino eDNA za nadaljnje pristope metabarkodiranja DNA? Glavni parametri »kakovosti« bodo skupna eDNA in uspeh pomnoževanja eDNA posamezne ciljne taksonomske skupine (arheje, bakterije, glive, pedofavna in rastline)
H2: Ali izcedne vode, pridobljene z lizimetrskim sistemom v kombinaciji z metabarkodiranjem eDNA, zagotavljajo zadostno zastopanost celotnih združbi ciljne taksonomske skupine? Glavni pristop bo primerjava izhodov združbi eDNA metabarkodiranja v vodah in iz vzorcev tal, glavni parameter uspeha pa bo zadostna podobnost ocenjenih skupnosti (voda: tla).
H3: Testiranje dosega (oddaljenost od lizimetrske točke) izcednih voda, pridobljenih z lizimetrskim sistemom, za oceno biotske raznovrstnosti tal (npr. kolikčen volumen / površino tal tak vzorec ustrezno predstavlja). H3 bomo testirali le, če bo H2 uspešno potrjena; za test bomo uporabljali eksperimentalno markirano DNK ali organizem, izpostavljen na različnih razdaljah od točk vzorčenja in ga nato sledili v izcednih vodah.
H4: Kot izvajanje pristopa eDNA v kombinaciji z vsakim lizimetrskim sistemom bomo preizkusili učinek slojevitosti tal (v gozdovih, njivah in pašnikih) na spremembe v združbah biote tal na taksonomski in funkcionalni ravni.
Objave, h katerim je projekt prispeval vsebinsko, metodološko ali s podatki:
Fan, K., Chu, H., Eldridge, D. J., Gaitan, J. J., Liu, Y. R., Sokoya, B., Grebenc, T., ... & Delgado-Baquerizo, M. (2023). Soil biodiversity supports the delivery of multiple ecosystem functions in urban greenspaces. Nature Ecology & Evolution, 7(1), 113-126. https://www.nature.com/articles/s41559-022-01935-4
