DNA-baserad övervakning av biodiversitet i svensk skogsmark : provtagning, provhantering och analysmetoder

• Det finns ett ökande intresse att inkludera organismer och biodiversitet i miljöövervakning. Markorganismer spelar en avgörande roll i reglering av kollagring och näringsomsättning i terrestra ekosystem. Det svenska skogsbruket har stor påverkan på markens biodiversitet, med risk för långsiktiga effekter på biologiska processer – något som inte är förenligt med Sveriges miljömål. DNA-baserade metoder ger nya möjligheter till identifiering och övervakning av svampar, bakterier och fauna i marken – organismer som tidigare har varit svåra att studera. Skogsmarken karakteriseras av stor rumslig variation. För att kunna anpassa provtagning så att DNA-extrakt och sekvensdata avspeglar organismsamhället och fångar så mycket biodiversitet som möjligt krävs mer kunskap om marksamhällenas heterogenitet på olika skalor. Det finns också en mängd frågor kring hur markprov hanteras på bästa sätt efter att de har samlats in.I 12 olika skogsområden i Uppland använde vi DNA-baserad metodik för att studera den rumsliga variationen i samhällen av svampar och bakterier på olika skalor från 1 dm till 10 m. Huvudsyftet var att ta fram information som grund för effektiv provtagning inom miljöövervakning. Vi studerade också effekter av lagring och vidare hantering av prover. Dessutom testade vi preliminära protokoll för DNAbaserad analys av markfauna.Både svamp- och bakteriesamhällen var tydligt rumsligt strukturerade inom det undersökta avståndsintervallet. Svampsamhällena hade den tydligaste strukturen med distinkta samhällen i 1 dm till över 3 m stora ”fläckar”. Svamp- och bakteriesamhällena uppvisade tydlig samvariation, men var också länkade till variation i växtsamhällen och markkemiska egenskaper. De mikrobiella samhällena ändrades märkbart under lagring i rumstemperatur – populationer av opportunistiska arter växte medan svampar associerade med levande rötter minskade sin andel av DNApoolen. Bilden av organismsamhällena påverkades också av på vilket sätt delprov slogs samman till samlingsprov, och malning hade oväntat stor effekt. Primrarna som testades för DNA-baserad analys av markfaunan gav en otillförlitlig bild av hoppstjärtssamhället, även om resultaten till viss del var lovande.pstjärtssamhället, även om resultaten till viss del var lovande. Den tydliga heterogeniteten i markbiologiska samhällen innebär att tillförlitlig miljöövervakning av markorganismer i skogsmark (och andra markparametrar) bör baseras på samlingsprov av poolade delprov. Markinventeringens DNA-provtagning är idag baserad på 5 delprov, men mer biodiversitet skulle kunna fångas, och bilden av organismsamhällena skulle bli mindre slumpmässig med ett större antal delprov. Delprover bör spridas ut över hela målområdet, med så stort avstånd som möjligt, helst 5–10 m, mellan provpunkterna. Det är kritiskt att proverna fryses in så snabbt som möjligt efter provtagning. Mer studier krävs för att förstå hur malning av proverna påverkar DNA-baserade resultat för olika organismgrupper. DNA-baserad miljöövervakning av markfauna kräver utveckling av nya primrar med optimerad specificitet.

Ämnesord

NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Ekologi (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Ecology (hsv//eng)

NATURVETENSKAP  -- Biologi -- Mikrobiologi (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Biological Sciences -- Microbiology (hsv//eng)

NATURVETENSKAP  -- Geovetenskap och miljövetenskap -- Miljövetenskap (hsv//swe)

NATURAL SCIENCES  -- Earth and Related Environmental Sciences -- Environmental Sciences (hsv//eng)

Publikations- och innehållstyp

ref (ämneskategori)

rap (ämneskategori)