A standard method for the routine sampling of terrestrial diatom communities for soil quality assessment

Barragán, Carlos Fernando Latorre; Wetzel, Carlos E.; Éctor, Luc

doi:10.1007/s10811-017-1336-7

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“…1). Next, at least one fixed sampling point per cell was chosen considering the differences in geology, soil and land use features, and previous diatom research in the area (Antonelli et al, 2017;Barragán, Wetzel & Ector, 2018). At each sampling campaign, a description of the site was made in order to keep track of the environmental changes in between the sampling periods.…”

Section: Sample Collection Preparation and Diatom Identificationmentioning

confidence: 99%

“…Also, one sample per site was taken for diatom analysis. According to Barragán, Wetzel & Ector (2018), this should be sufficient to have a diatom community representative for a homogeneous area of at least 75 m 2 . We used metal rings (diameter: 5.6 cm) to collect small soil cores.…”

Section: Sample Collection Preparation and Diatom Identificationmentioning

confidence: 99%

“…We used metal rings (diameter: 5.6 cm) to collect small soil cores. Upon arrival in the lab, diatoms were extracted by rinsing the soil surface with MQ water until a 50 mL falcon tube was filled (see Barragán, Wetzel & Ector, 2018). The samples, consisting of soil particles and water, were then fixed with 70% ethanol.…”

Section: Sample Collection Preparation and Diatom Identificationmentioning

confidence: 99%

“…Photomicrographs were digitally manipulated and plates containing light and scanning electron micrographs were created using CorelDraw X8. For a more detailed and complete description of the methodology, we refer to Barragán, Wetzel & Ector (2018).…”

Section: Sample Collection Preparation and Diatom Identificationmentioning

confidence: 99%

“…Klaus et al (2015) examined 302 samples (including stream samples) in six nested catchments and found 85 different terrestrial species. Also, Antonelli et al (2017) took soil diatom samples at 34 locations across the whole basin, while Barragán, Wetzel & Ector (2018) sampled around four of those to test a new sampling strategy. As a result of those studies, several new species were discovered and described (Barragán, Ector & Wetzel, 2017;Wetzel et al, 2014Wetzel et al, , 2013.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

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Temporal and spatial variability of terrestrial diatoms at the catchment scale: controls on communities

Foets

Wetzel

Teuling

et al. 2020

PeerJ

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Diatoms are generally regarded as inhabitants of water bodies. However, numerous taxa are able to survive and reproduce in a variety of non-aquatic ecosystems. Although terrestrial diatoms are discussed extensively in the literature, most of those studies covered floristic aspects and few information exists on their ecology. This lack of knowledge thwarts their potential use as environmental markers in various applications. As a way forward, we investigated the seasonal patterns and the role of different disturbances on the community composition. We collected soil diatom samples in 16 sites across the Attert River basin (Luxembourg) every 4 weeks for a period of 14 months. Our results indicate that forests create a stable microhabitat for diatoms and that temporal variation of the diatom communities is mainly controlled by farming practices rather than seasonal changes in environmental variables. We also found out that communities need one to 2 months to reestablish a new, stable community after a significant change in the environment. We were able to confirm the applicability of the Pollution-Sensitivity Index (IPS) to identify anthropic disturbances.

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Section: Sample Collection Preparation and Diatom Identificationmentioning

confidence: 99%

Section: Sample Collection Preparation and Diatom Identificationmentioning

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Temporal and spatial variability of terrestrial diatoms at the catchment scale: controls on communities

Foets

Wetzel

Teuling

et al. 2020

PeerJ

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Methoden der bodenbiologischen Untersuchung

Wilke,

Römbke,

Schulz

et al. 2023

Handbuch Der Bodenkunde

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Die Kenntnis von Diversität und Aktivität der Bodenorganismen ist für die im Boden ablaufenden Prozesse und deren Stabilität sowie für die Entwicklung und Funktionsweise des Bodenökosystems von entscheidender Bedeutung. Dazu zählen u. a. der Ab‐ und Umbau organischer Substanzen, die Freisetzung und Fixierung von Nährstoffen und Gasen, die Stabilisierung des Bodengefüges sowie der Abbau von Schadstoffen. Dieses Kapitel gibt eine Übersicht verschiedener Methoden zur Erfassung von Mikroorganismen, der Bodenfauna sowie der ökotoxikologischen Bewertung von Böden. Eine wesentliche Voraussetzung für die Vergleichbarkeit von Untersuchungen von Bodenorganismen und ihren Aktivitäten ist die Verwendung standardisierter Methoden, sowohl bei der sachgemäßen Entnahme und Vorbereitung von Bodenproben als auch bei der Charakterisierung der abiotischen Bodeneigenschaften (z. B. Temperatur, Wassergehalt, Sauerstoffverfügbarkeit) oder Lagerungsbedingungen (z. B. Dauer, Temperatur). Die Beprobungsstrategie der jeweiligen Organismengruppe im Freiland sowie die Erfassung der jeweiligen funktionalen und strukturellen biologischen Endpunkte im Labor sollte, soweit vorhanden, anhand der von der Internationalen Organisation für Normung (ISO) standardisierten und vom Deutschen Institut für Normung (DIN) übernommenen Richtlinien erfolgen. Dabei sind sowohl traditionelle Methoden (z. B. die Erfassung der mikrobiellen Atmung) als auch indirekte Verfahren (z. B. das Fumigations‐Induktionsverfahren sowie das Fumigations‐Extraktionsverfahren) gut geeignet. Neben etablierten Methoden zur direkten Keimzahlbestimmung, haben sich inzwischen molekulare Verfahren basierend auf extrahierten Nukleinsäuren (DNS oder RNS) etabliert, um die Diversität und Abundanz bestimmter mikrobieller Gruppen zu erfassen.Analog dazu werden Boden‐Invertebraten (z. B. Regenwürmer mittels Ausgrabung oder Collembolen durch Trockenextraktion) erfasst, wobei auch hier seit Kurzem DNS‐basierte Verfahren zur Artbestimmung der Bodentiere genutzt werden. Mittels der so erhobenen Daten sind sowohl die Bodenbiodiversität als auch die davon abhängenden Funktionen (z. B. Streuabbau, Gefügebildung etc.) der gesamten Bodenorganismengemeinschaft zur Beurteilung des biologischen Bodenzustands nutzbar. Veränderungen oder gar Verarmungen der mikrobiologischen bzw. zoologischen Organismengemeinschaften sind damit gute Indikatoren, um den jeweiligen biologischen Zustand eines Bodens zu beurteilen und bei entsprechenden Veränderungen der jeweiligen Gemeinschaft, ökologische und ökonomische Schäden frühzeitig zu erkennen und Gegenmaßnahmen einzuleiten.Darüber hinaus können Bodentiere genutzt werden, um Böden mittels prospektiver und retrospektiver Verfahren zu schützen. Insbesondere für den prospektiven Schutz von Böden vor den Auswirkungen chemischer Stressoren (z. B. Pestizide, Schwermetalle etc.) auf Bodenorganismen wurden von der OECD (Organisation for Economic Co‐Operation and Development) Standardtests im Labor und Freiland entwickelt. Für den retrospektiven Schutz von Böden stehen zudem – häufig inhaltlich ähnliche – ISO‐Verfahren bzw. EN‐ISO‐Normen zur Verfügung. Dazu gehören der Netzbeuteltest und der Köderstreifentest, deren Nutzen in Hinsicht auf verschiedenste Standorte bzw. Stressoren belegbar sind.Interaktionen von Schadstoffen und Bodenorganismen wurden bei der Ableitung von Prüf‐ und Maßnahmenwerten der Bundesbodenschutzverordnung (BBSchV) nicht berücksichtigt. Diese Lücke wurde durch genormte Testverfahren (DIN, ISO) für Böden und Bodenmaterialien geschlossen. Sie erfassen sowohl die Lebensraum‐ als auch die Pufferfunktion. Mit dem durch die ISO standardisierten TRIAD‐Verfahrensansatz steht zudem ein auf drei Beweislinien (Chemie, Ökotoxikologie und Ökologie) basierender umfassender Ansatz zur Verfügung, mit dem eine effiziente, ökologisch robuste, jedoch zugleich praktikable Risikobewertung von verunreinigten Böden ermöglicht wird.Aufgrund der in diesem Kapitel vorgestellten Kenntnisse wird belegt, dass mittels eines biologischen Konzepts, kombiniert mit der Verwendung bewährter und standardisierter Testverfahren aus der Biologie, Chemie, und Ökotoxikologie, der ökologische Zustand von Böden beurteilt werden kann.

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