Dekomposition. Qualitative und quantitative Aspekte und deren Beeinflussung durch geogene und anthropogene Belastungsfaktoren

Alfeld/Leine

1996

490 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

3-609-69440-8

65880

Die Dekomposition in terrestrischen Ökosystemen ist ein extrem komplexes und fein abgestimmtes Gefüge von Interaktionen einzelner Systemkomponenten, die, wie in den vorangegangenen Kapiteln dargestellt wurde, durch Schwermetallbelastung mitunter massgeblich beeinflusst wird. - Zentrales Problem ist die Verminderung der Dekompositionsgeschwindigkeit durch Schwermetalle, worauf nicht nur wiederholt in der Literatur hingewiesen wird, sondern das auch als relevant für metallbelastete Flächen im Raum Heidelberg erkannt wurde. Etwa ein Jahr nach erfolgtem Laubfall beginnt sich der Effekt der verminderten Dekomposition und nachfolgend der Anhaeufung von teilweise dekompostiertem Laub auf dem Boden zu zeigen. Im vorliegenden Fall war die Mikroflora des Bodens, auf deren Aktivität die ersten Stadien der biotischen Zersetzung frisch gefallenen Laubmaterials beruhen, offenbar plastisch genug, um auf die Belastung durch Selektion metalltoleranter Stämme zu reagieren. Insofern läuft in den untersuchten Gebieten die rein mikrobielle Dekomposition durch Schwermetalle weitgehend ungestört ab. Da die erste Phase der biotischen Zersetzung der Streu von der Bodenmikroflora allein geleistet wird, tritt der dekompositionsverzögernde Effekt erst ein, wenn das organische Material nach dem genannten Zeitraum für die saprophagen Tiere des Bodens zugänglich wird. Auch die Untersuchung von Bodenleitenzymen der Dekomposition belegt, dass die Bodenmikroflora - isoliert betrachtet - durch die auftretende Schwermetallbelastung in ihrer Leistungsfähigkeit nicht wesentlich beeinträchtigt wird. - Für eine umfassende Einschätzung der Problematik ist jedoch vor allem die Betrachtung der gegenseitigen Abhängigkeiten von Destruenten und Saprophagen unerlässlich. So beherbergen nachweislich Asseln, Diplopoden (und sicherlich auch andere Saprophagen wie z.B. Oribatiden) eine spezifische, symbiotische Interstinalflora. Gegenueber dem nicht konsumierten Laubmaterial erfolgt im Intestinaltrakt saprophager Bodenarthropoden (z.B. Diplopoden) eine bis zu 100-fache Anreicherung der Mikroorganismen. Der Darm dieser Tiere ist also ein für die Mikroflora hochaktiver Reaktions- und Reproduktionsraum. Auch wird in ihm die Aktivität laubabbauender Enzyme im Vergleich zum Aussenmedium drastisch erhöht. In schwermetallkontaminierten Lebensräumen ist die mikrobielle Intestinalflora gegenüber Schwermetallen resistenter als diejenige von Tieren aus unkontaminierten Gebieten, was für die Bereitstellung von Nährstoffen als förderlich anzusehen ist. - Ein bedeutender Weg der Kontamination von Bodentieren mit Schwermetallen verläuft über die Aufnahme von schwermetallanreichernden Pilzhyphen. Dieser Weg könnte auch in nicht auffallend belasteten Gebieten ökologisch wirksam werden. In hohen Konzentrationen verursachen Schwermetalle Schädigungen am nährstoffresorbierenden Epithel des Darmtraktes (so z.B. bei Diplopoden) und werden zu einem gewissen, für verschiedene Metalle charakteristischen Anteil vom Organismus resorbiert. Dieser Anteil ist jedoch nicht nur von der Art des jeweiligen Metalles, sondern auch vom äusseren Milieu abhängig. So konnte für Asseln gezeigt werden, dass Schwermetalle mit einer Absenkung des pH-Wertes (simulierter saurer Regen) stärker in den Tierkörper aufgenommen und eingelagert werden als ohne diesen zusätzlichen Stressfaktor. - Bodentiere haben verschiedene Möglichkeiten, bereits resorbierte Schwermetalle in physiologisch unschädlicher Form zu speichern oder aus dem Körper auszuschleusen. Wie in den vorangegangenen Kapiteln geschildert, wurden einige Formen der Detoxifikation auf zellulärer und physiologischer Ebene studiert, so z.B. die Formation von metallhaltigen, intrazellulären Konkregationen (Sphaeriten) oder die Exkretion von Metallen über die Abgabe von Faeces. Oribatiden, die mit einer Reihe von Arten am stark belasteten Standort sehr individuenreich vertreten waren, besitzen offenbar besonders ef..