Die Tropenstation La Gamba

Die „Tropenstation La Gamba“ in Costa Rica – Wissenschaftlicher Bericht
GUSENLEITNER, M. 2005. Chemische und anatomische Untersuchungen zum
Laubabbau in einem tropischen Bachökosystem, Quebrada negra, Costa Rica, an
den Arten Apeiba tibourbou, Luehea seemannii, Sloanea medusula und Virola
koschnyi. – Diplomarbeit, Univ. Wien, Dept. für Limnologie und Hydrobotanik.
Bei den Versuchen zum Gewichtsverlust von Blattmaterial bei Exposition im Wasser der
Arten Acalypha diversifolia, Cecropia obtusifolia, Tetrathylacium macrophyllum und
Sloanea medusula (TSCHELAUT, 2005) zeigte sich, dass die Blattstreu des „K-Strategen“
S. medusula gegenüber den anderen drei „r-Strategen“ deutlich langsamer an Gewicht
verliert bzw. abgebaut wird. Daraus entwickelte sich die Frage, ob diese
Abbauunterschiede zwischen „r- und K-Strategen“ durch chemische und anatomische
Parameter begründet werden können.
Bei der vorliegenden und der Paralleluntersuchung von RIEMERTH (2005) hat sich
herausgestellt, dass die chemischen Parameter (Gesamttanningehalt, Gehalt an
kondensierten Tanninen und Kohlenstoff) mit den Abbauraten in Zusammenhang stehen.
Wie auch in der Literatur vielfach beschrieben, bedeutet ein hoher Tanningehalt
verstärkten Schutz vor Herbivorie und hat eine abbauverzögernde Wirkung. Die mit der
Folin Denis Methode bestimmten Gesamttanningehalte zeigen mit den Abbauraten aus
den Vorversuchen von TSCHELAUT (2005) einen überaus starken Zusammenhang (R² =
0,988). Der in der Literatur häufiger diskutierte Zusammenhang zwischen Abbauraten und
dem Gehalt an kondensierten Tanninen (STOUT, 1989, FIELD und LETTINGA, 1992,
CAMPBELL und FUCHSHUBER, 1995) kann auch bei diesen Untersuchungen festgestellt
werden, jedoch ist der Zusammenhang (R² = 0,614) nicht so deutlich wie für den
Gesamttanningehalt. Vergleicht man den Gewichtsverlust der Blätter mit den
Konzentrationsabnahmen der Tannine, so stellt sich heraus, dass sowohl die
Gesamttannine als auch die kondensierten Tannine, sehr schnell ausgewaschen bzw.
abgebaut werden und daher nur für die anfängliche Verzögerung des Abbaus in Betracht
gezogen werden können. Damit können Ergebnisse von SMITH et al. (1998), dass der
Blattabbau zunächst über chemische Inhaltstoffe bestimmt ist und in weiterer Folge die
Rolle mechanischer Strukturen (z.B.: Lignin) bedeutender wird, auch für die untersuchten
Arten angenommen werden. Ein ähnlicher Zusammenhang wie bei den Tanninen findet
sich auch bei Betrachtung der Abbauraten gegenüber dem Blattkohlenstoffgehalt wieder.
Ein hoher Kohlenstoffgehalt steht mit langsamen Abbauraten in Zusammenhang (R² =
0,838). Korrelationen der Abbauraten mit Stickstoffgehalten und dem C/N Verhältnis
konnten bei diesen Untersuchungen nicht festgestellt werden.
Die aus den anatomischen Untersuchungen stammenden Beobachtungen sind teilweise
schwierig zu evaluieren und werden deshalb zuerst beschreibend dargestellt. 13
quantifizierbare Parameter, wie beispielsweise das Trockengewicht oder der
Verholzungsgrad, werden zu einem „Toughness“ Index zusammengefasst. Dabei zeigt
sich, dass „K-Strategen“ einen höheren „Toughness“ Index aufweisen als „r-Strategen“.
Auch für diesen Index kann ein Zusammenhang (R² = 0,632) mit den Abbauraten der vier
Arten gezeigt werden. Laut COLEY (1983) ist „Toughness“ eine der effektivsten
Verteidigungsarten und erklärt auch am Besten die interspezifische Variation von
Herbivorieraten. Weiters wird in SCHÄDLER et al. (2003) bemerkt, dass zwischen Schutz
vor Herbivorie und Streuabbau eine enge negative Korrelation besteht.
Zusammenfassend kann festgestellt werden, dass der Tannin- und Kohlenstoffgehalt in
Blättern sowie deren „Toughness“ für den aquatischen Abbau relevante Einflussgrößen
sind.
Neben den vier bereits oben genannten Arten wurden in der vorliegenden Untersuchung
die „K-Strategen“ Apeiba tibourbou, Luehea seemannii und Virola koschnyi sowie bei
RIEMERTH (2005) die „r-Strategen“ Myriocarpa longipes und Guatteria chiriquiensis mit
den gleichen Methoden bearbeitet. Die Ergebnisse der anatomischen und chemischen
Untersuchungen zeigen dabei durchgehend signifikante Unterschiede zwischen den „r-
und K-Strategen“. Aufgrund dieser Unterschiede ist anzunehmen, dass A. tibourbou, L.
seemannii und V. koschnyi ähnlich wie der „K-Stratege“ S. medusula einen langsamen
Gewichtsverlust bei Exposition im Wasser zeigen. Analog dazu wird bei RIEMERTH
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