Die Tropenstation La Gamba

Die „Tropenstation La Gamba“ in Costa Rica – Wissenschaftlicher Bericht
Riemerth, A. 2005. Chemische und anatomische Untersuchungen zum Laubabbau in
einem tropischen Bachökosystem, Quebrada negra, Costa Rica, an den Arten
Acalypha diversifolia, Cecropia obtusifolia, Guatteria chiriquiensis, Myriocarpa
longipes und Tetrathylacium macrophyllum. – 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 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 GUSENLEITNER (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 Erkenntnisse sind teilweise
schwierig zu evaluieren und wurden deshalb zuerst beschreibend dargestellt. 13
quantifizierbare Parameter, wie beispielsweise das Trockengewicht oder der
Verholzungsgrad, wurden 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 dem
Schutz vor Herbivorie und Streuabbau ein enger Zusammenhang 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
„r-Strategen“ Myriocarpa longipes und Guatteria chiriquiensis sowie bei GUSENLEITNER
(2005) die „K-Strategen“ Apeiba tibourbou, Luehea seemannii und Virola koschnyi 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 auch M. longipes und G.
chiriquiensis ähnlich wie die „r-Strategen“ A. diversifolia, C. obtusifolia und T.
macrophyllum einen raschen Gewichtsverlust bei Exposition im Wasser zeigen. Analog
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