Microbial biomass and activity under oxic and anoxic conditions as affected by nitrate additions

Soil microbial activity, biomass, and community structure were examined during the transition from oxic to anoxic conditions after the addition of glucose and with or without nitrate addition. In two sets of treatments, samples were incubated for up to 35 d in closed ampoules either aerobically until oxygen was depleted or anoxically throughout the experiment. Heat‐flow rate was monitored to indicate microbial activity. Microbial biomass and community structure were measured by adenylate and phospholipid fatty acid (PFLA) content, and adenylate energy charge (AEC) was used to monitor the physiological status of the microbial biomass. Microbial activity was highest under oxic conditions and abruptly decreased under anoxic conditions. Activity peaks were observed after about 9 d of anoxic conditions probably triggered by increased nutrient availability from dying microbial biomass, but these peaks were smaller after initial oxic incubation or nitrate addition. Microbial biomass was unchanged under oxic conditions but decreased under anoxic conditions. Most surviving microbes switched into dormancy. Changes in the microbial‐population structure were small and occurred only after 9 d of anoxic incubation. The results show that the nutrient status and the availability of electron acceptors such as nitrate were important factors ruling the direction and the extent of shifts in the microbial activity and community structures due to anoxic conditions. Mikrobielle Biomasse und Aktivität unter oxischen und anoxischen Bedingungen in Abhängigkeit von Nitratzugabe Untersucht wurden Aktivität, Menge und Zusammensetzung der mikrobiellen Biomasse im Übergang von oxischen zu anoxischen Bedingungen in Bodenproben nach Zugabe von Glucose sowie mit und ohne Nitratzugabe. Bodenproben wurden bis zu 35 Tage in geschlossenen Gefäßen entweder oxisch bis zum Verbrauch des Sauerstoffs oder von Beginn an anoxisch inkubiert. Dabei wurde der Wärmefluss als Indikator für die mikrobielle Aktivität gemessen. Menge und Zusammensetzung der mikrobiellen Biomasse wurden über die Gehalte an Adenylaten und Phospholipidfettsäuren bestimmt. Der „Adenylate Energy Charge”︁ (AEC) wurde genutzt, um den physiologischen Status der mikrobiellen Biomasse zu bestimmen. Die mikrobielle Aktivität war unter oxischen Bedingungen am höchsten und ging unter anoxischen Bedingungen drastisch zurück. Aktivitätspeaks wurden nach etwa 10 Tagen anoxischer Inkubation beobachtet und waren vermutlich verursacht durch ei