Schlussbericht Teil II - Darstellung der Projektergebnisse

Ergebnisse und Diskussion
4.3.4 Überflutungstoleranz von Landpflanzen und Röhrichtarten
(Hans-Werner Sonntag & Matthias Stolle)
Durch die Flutung und den damit verbundenen Sauerstoffmangel tritt innerhalb kürzester Zeit ein
Absinken des Redoxpotenzials ein. Dieser Prozess wird wesentlich durch Eigenschaften des
Flutungswassers, die mikrobielle Besiedlung der Boden und das Vorhandensein von
Kohlenstoffquellen (org. Substanz) im Boden oder Substrat beeinflußt. Beim Erreichen sehr tiefer
Werte kann die Freisetzung von Metallionen in phytotoxischen Konzentrationen erfolgen (Tab. 152).
Tab. 152 Bodenchemische Zustandsformen einzelner Elemente in Abhängigkeit vom der Höhe des Redoxpotenzials
Eh in mV oxidierter Zustand reduzierter Zustand
≈600 O 2 , NO - 3 , MnO 2 , Fe(OH) 3 , SO 2- 4 , CO 2
≈500 NO - 3 , MnO 2 , Fe(OH) 3 , SO 2- 4 , CO 2 N 2 O↑, N 2 ↑
≈300 MnO 2 , Fe(OH) 3 , SO 2- 4 , CO 2 Mn 2+
≈100 Fe(OH) 3 , SO 4 2- , CO 2 Mn 2+ , Fe 2+
≈-250 SO 4 2- , CO 2 Fe 2+ , Mn 2+ , S 2- (FeS↓, MnS↓)
≈-200 CO 2 S 2- , CH 4 ↑
Zahlreiche Landpflanzenarten zeigen bereits wenige Tagen nach der völligen Überflutung des Bodens
- einige Arten schon vorher - erste Schäden. Nach dem Vergilben der Blätter/Nadeln sterben die
Pflanzen ab. Dieser Vorgang wird von Schwarzfärbungen an den Wurzeln begleitet die im
Allgemeinen auf verminderte Vitalität oder abgestorbene Wurzeln hindeutet. Die Schwärzungen
werden offenbar durch Eisenverbindungen verursacht (LATTERMANN 1994), die sich nur unter
reduzierenden Bedingungen an den Wurzeln ablagern. Gesunde Wurzeln können durch
Sauerstoffabgabe ein oxidierendes Milieu im wurzelnahen Bereich schaffen und so die Bildung
phytotoxischer Ionen wie Mn 2+ , Fe 2+ , SH - , CH 4 und weiterer Stoffwechselprodukte von Anaerobiern
(BRÄNDLE 1990) verhindern.
Zu den überstauempfindlichsten Arten zählt Sarothamnus scoparius. Im Tagebau Holzweißig-West
war diese Art bereits 20 Tage vor völligem Überstau des Bodens abgestorben (vgl. Tab. 153). Pinus
sylvestris und Betula pendula wiesen auf gleichem Standort erste Schäden auf waren aber noch nicht
abgestorben. Wenig tolerant erwiesen sich Festuca rubra, Festuca cinerea (beide Arten in Ansaaten)
sowie Corynephorus canescens. Diese Arten waren nach 18 Tagen (Festuca spec.) bzw. 44 Tagen
(Corynephorus canescens) Überflutung abgestorben. Wassergesättigtes Substrat wird offenbar von
vielen Arten ertragen, solange die oberirdischen Teilen nicht überflutet sind. An einem durch
Hangwasseraustritte zunehmend vernässten Böschungsabschnitt der Fläche C09 wurden bei
Wassersättigung des Bodens über die Wintermonate bis in Frühsommer keine Schäden an
zahlreichen Trockenrasenarten, die den Hauptanteil der Pflanzendeckung ausmachten, beobachtet
(Trifolium arvense 10 %, Vulpia myuros 7 %, Corynephorus canescens 20 %, Jasione montana 39 %).
Diese Arten bilden ein intensives oberflächennahes Feinwurzelsystem aus, welches von der
Sauerstoffanreicherung des oberflächennahen Bodenwassers profitieren könnte. Unter solchen
Umständen bilden sich keine reduzierenden Bedingungen (Freisetzung toxischer Metallionen). Es
kommt zu einer Art Hydrokultureffekt, der von den Pflanzen offenbar längere Zeit ertragen wird.
Hohe Überflutungstoleranzen wurden bei einer Art festgestellt, die an wechselfeuchte Bedingungen
angepasst ist: Alopecurus geniculatus bildete in Holzweißig-West einen kleinen Bestand, der mit dem
aufgehenden Wasserspiegel in die Höhe gewachsen war und nach 195 Tagen Überflutungsdauer
vom Wasser 1,10 m hoch überstaut wurde. Die Blätter der vitalen Pflanzen schwammen auf der
Wasseroberfläche. Calamagrostis epigejos zeigte auf dieser Fläche im Bereich von 10 cm Höhe über
und unter dem Spülsaum dunkelgrünes Laub. Die Pflanzen schienen wesentlich vitaler als Exemplare
aus dem angrenzenden höherliegenderen trockenen Bereich. Untersuchungen zum N-Gehalt in den
Blättern ergaben Gehalte von 0,87 mg/100 g für den trockenen gegenüber 1,97 mg/100 g für den
feuchten Standort. Möglicherweise kommt es bei der beginnenden Durchfeuchtung des Substrates zu
einem Mineralisierungsschub im Boden, den die Pflanzen nutzten können. Die unter der
Wasseroberfläche befindlichen Nodien waren bewurzelt.
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