Wechselwirkungen zwischen Collembolen und verschiedenen ...

WECHSELWIRKUNGEN ZWISCHEN COLLEMBOLEN UND VERSCHIEDENEN BODENPARAMETERN
Atmungsrate in der Variante ohne Tiere nur noch bei 0,011mg CO2 pro Stunde pro 100g
Substrat. Mit Tieren lag sie bei 0,017mg CO2 pro Stunde pro 100g Substrat. 45 Tiere geben
ca. 4µg CO2 ab, was die Differenz fast erklärt. Die Mikroorganismenaktivität war demnach in
vorher autoklaviertem Substrat nach 102 Tagen in den Varianten mit Collembolen gegenüber
den tierfreien Varianten kaum noch erhöht.
Der Verlauf der Atmungskurve (Abb. 77) lässt vermuten, dass die durch das Autoklavieren
verfügbar gemachten Nährstoffe beim Versuchsabschluss nach 102 Tagen nicht länger zur
Verfügung standen. Es haben sich neue Populationen von Bakterien und Pilzen entwickelt
und ein deutlich höheres Niveau erreicht, als in der nicht autoklavierten Variante, wie man
aus den Keimzahl-Graphiken ablesen kann (Abb. 4, 22). Die Bestimmung der Atmungsraten
ergab allerdings niedrigere Werte als in den nicht vorab autoklavierten Varianten. Die Tierzahlen
sind im Vergleich zur Besatzzahl abgesunken, lagen aber höher als in den vorher
nicht autoklavierten Varianten. Offenbar haben also die Tiere das zusätzlich zur Verfügung
stehende Angebot an Pilzen und/oder Bakterien genutzt. Es lässt sich spekulieren, dass bei
einer Fortführung des Versuches die Tiere die Keimzahlen durch Grazing reduziert hätten
und schließlich die Collembolen-Individuenzahlen abgesunken wären, da in dem geschlossenen
System nur durch wenige eventuell vorhandene autotrophe Mikroorganismen oder
Algen Biomasse hätte nachgeliefert werden können.
Abb. 62 und Tab. 21 zeigen, dass der Zusatz organischer Substanz in allen Fällen zu
einer Erhöhung der Atmungsrate führte. Die Erhöhung war bei Versuch 4 (Abb. 75, 76),
der insgesamt nur über 11 Tage fortgeführt wurde, durch den Zusatz von Luzerne sehr hoch
(ca. 400% gegenüber der Variante ohne zusätzliche organische Substanz), bei Versuch 12
(Abb. 81, 82), der 79 Tage dauerte, durch den Zusatz von Luzerne, Stroh oder Mais
geringer. Die Erhöhung durch die organische Substanz entspricht den Untersuchungsergebnissen
von NAGEL (1996), FROMM (1997) und BODE (1998). BODE (1998) stellte
einen Zusammenhang zwischen organisch gebundenem Kohlenstoff, organisch gebundenem
Stickstoff und der Basalatmung fest. Sie stellte auch signifikant höhere Atmungsraten
in Varianten mit Mineraldüngung, mit kombinierter Mineral- und organischer Düngung sowie
eine positive Beziehung der Basalatmung zur Menge an eingearbeiteten Ernterückständen
fest. Sie berichtete allerdings auch, dass der Effekt der Düngung auf die Erhöhung der
Atmung geringer war, als auf die Erhöhung der mikrobiellen Biomasse. Auch in der vorliegenden
Untersuchung zeigte sich in Versuch 12 ein ähnliches Phänomen. So wurde durch
Luzerne die Atmung um 38% erhöht, die Dehydrogenaseaktivität um 85%, die Gesamtkeimzahl
aber um den Faktor 21. Durch Maisblattzugabe erhöhte sich die Atmungsrate um
149%, die Dehydrogenaseaktivität um 195% die Gesamtkeimzahl dagegen um den Faktor
3. Durch Strohzugabe erhöhte sich die Atmung nur um 6%, die Dehydrogenaseaktivität um
200%, die Gesamtkeimzahl immerhin um den Faktor 25. BODE (1998) folgerte aus ihren
Untersuchungsergebnissen, dass kleine Mikroorganismen-Populationen auf ungedüngten
Flächen genauso viel atmen wie große auf gedüngten Flächen. Sie vermutete eine Stresssituation
für Mikroorganismen durch geringeres Nahrungsangebot auf ungedüngten Flächen
und dadurch resultierenden höheren Energiebedarf zur Aufrechterhaltung der Lebensfunktionen.
Die Ergebnisse von Versuch 4 und 12 zeigen, dass der Einfluss der Tiere auf die Atmung
deutlich geringer ist als der Einfluss des Zusatzes von organischem Substrat. Einsatz von
Tieren in den Varianten mit Stroh, Luzerne oder Maisblatt führte in einigen Fällen zu
einer weiteren Erhöhung, in anderen Fällen zu einer Erniedrigung der Atmung. NAGEL (1996)
berichtete von einer Erhöhung der CO2-Abgabe durch die Mesofauna in einem Mikrokosmos-Versuch
mit Haferstroh. HANLON (1981) erklärte differenzielle Effekte der Tiere
durch die Qualität der Nahrungsquellen: Umso höher die Substratqualität, desto stärker
das Bakterien- und Pilzwachstum, ein Overgrazing-Effekt tritt seltener auf, es ergibt sich
eine erhöhte Atmung – umso geringer die Nahrungsqualität, desto geringer das Bakterien-
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