Wechselwirkungen zwischen Collembolen und verschiedenen ...

WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN COLLEMBOLEN UND VERSCHIEDENEN BODENPARAMETERN
Substrates der Sickter Versuchsfläche die geringsten Atmungsraten festzustellen waren,
beim Substrat der Braunschweiger Versuchsfläche eine deutlich höhere Atmungsrate und
bei Verwendung des Substrates 2.1 von der LUFA die höchste Atmungsrate. Die Mittelwerte
liegen in ihrer Größenordnung in dem Bereich der von DUTZLER-FRANZ (1977), BIEDERBECK
ET AL. (1984), INSAM (1991), DILLY (1994), ELSNER (1994), HÖPER ET AL. (1997) MEBES (1998)
und BODE (1998) für Kulturland gemessenen Werte.
Entscheidend für die Werte der mittleren Atmungsrate war allerdings, welcher Zeitraum tatsächlich
zur Auswertung kam, das heißt, wieviel Zeit zwischen Versuchsstart und Start der
Atmungsmessung vergangen war. Betrachtet man die Kurven des Atmungsverlaufes, fällt
auf, dass die Atmungsrate zu Beginn der Versuche sehr hoch war und dann stark
abfiel. Dieser Effekt ist bekannt und wurde von verschiedenen Autoren beschrieben
(NAGLITSCH UND GRABERT 1968, LIGHTHART UND BOND 1976, BRYANT ET AL. 1982, ANDREN UND
SCHNÜRER 1985, WIEGARD UND JUTZI 1997, FROMM 1997). Das Phänomen ist die Grundlage
der Messung der substratinduzierten Respiration (SIR: Bestimmung der Atmungsrate nach
Zugabe von Glucose) und wird als Methode zur Bestimmung der mikrobiellen Biomasse
genutzt (ANDERSON UND DOMSCH 1978, HEINEMEYER ET AL. 1989, 1990). Deutlich zu
erkennen war der Effekt in der vorliegenden Untersuchung bei den Versuchen 3, 4, 5, 7, 9,
10 und 11 (Abb. 73, 75, 65, 67, 83, 85, 69), etwas weniger deutlich bei den Versuchen 2, 6
und 8 (Abb. 71, 77, 79). Bei den Versuchen 1 (Abb. 63) und 12 (Abb. 81) wurde kein Abfall
der Atmung festgestellt. In diesen Versuchen wurde erst 75 bzw. 25 Tage nach
Versuchsstart mit der Atmungsmessung begonnen, so dass die erste Phase besonders
intensiver Atmung vermutlich schon abgeschlossen war. Betrachtet man zum Beispiel die
Angaben für die mittlere Atmungsrate bei Versuchen mit dem LUFA Substrat (Versuche 2
und 3), stellt man fest, dass in Versuch 3 zu Beginn der Atmungsmessung eine Phase
relativ hoher CO2-Abgabe in die Auswertung eingeht, so dass die mittlere Atmungsrate hier
insgesamt recht hoch ausfällt.
In Tab. 21 und Abb. 61 und 62 ist der Effekt der Collembolen auf die Bodenatmung
zusammenfassend dargestellt. Die Bodenatmung (gemessen in mg CO2/100g Boden) veränderte
sich durch den Einsatz von Collembolen nicht entsprechend der Atmungsrate der
eingesetzten Individuen durch einfache Addition.
Aus Tab. 13 ist abzulesen, dass nur in einem der daraufhin untersuchten 12 Versuche
eine signifikante Korrelation zwischen Bodenatmung und Collembolenbesatz zu Versuchsbeginn
festzustellen ist. Dabei handelte es sich um die ungedüngten Varianten in
Versuch 4 (Abb. 75, 76), ein Versuch, der nur über 11 Tage fortgeführt wurde. Das bedeutet,
dass zunehmender Collembolenbesatz die Atmungsrate in allen anderen (länger laufenden)
Versuchen weder zunehmend erhöht noch zunehmend erniedrigt, sondern dass
differentielle Effekte zu beobachten waren. ANDREN UND SCHNÜRER fanden 1985 bei der
Rotte von 0,1g mit natürlicher Mikroflora inokuliertem Roggenstroh innerhalb von 42 Tagen
beim CO2-Ausstoß ebenfalls keinen signifikanten Unterschied zwischen Besatz mit 0, 5, 10
und 20 F. fimetaria. FROMM (1997) fand bei einer Versuchsdauer von 54 Tagen eine schwache
Verringerung der Basalatmung durch Einsatz von Collembolen in Substrat ohne Zugabe
organischer Substanz, nach Zugabe von Haferstroh stellte er eine leichte Erhöhung der
Atmung bei Collembolenbesatz fest. Er gibt allerdings keine konkrete Collembolenbesatzdichte
an. Die Unterschiede waren nicht signifikant.
Bei den meisten Versuchen der vorliegenden Untersuchung scheint eine mittlere Besatzdichte
den stärksten Effekt im Sinne einer Erhöhung der Bodenatmung zu haben, sehr
hohe Besatzdichten führten dagegen zu einer weniger starken Erhöhung oder sogar Verminderung
der Atmung. Dabei variiert die „optimale“ Besatzdichte, also die Besatzdichte, die
zu einer maximalen Erhöhung führte, zwischen 17 und 200 F. candida pro 100g Substrat.
Eine ähnliche Beobachtung machten HANLON UND ANDERSON 1979. Sie stellten ebenfalls
einen stark differentiellen Effekt von Folsomia candida auf die mikrobielle Atmung fest:
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