Die Bedeutung der Epiphyten im ökosystemaren Wasser- und Nährstoffumsatz verschiedener Altersstadien eines Bergregenwaldes in Costa Rica

In einer vergleichenden Studie wurde eine Chronosequenz verschiedener Sukzessionsstadien eines Bergregenwaldes der oberen montanen Stufe der Cordillera Talamanca, Costa Rica, untersucht. Diese umfaßte einen 10-15jährigen Sekundärwald, einen 40jährigen Sekundärwald und einen Altbestand (Primärwald). Ziel der Untersuchung war die Klärung der Fragen, (a) wie sich die Bestandesstruktur und die epiphytische Biomasse der Bestände im Sukzessionsverlauf verändern und (b) welche ökosystemare Bedeutung die Epiphyten für den Kronenwasserumsatz und die Nährstoffflüsse in den drei Waldstadien haben.Die bestandesstrukturellen Untersuchungen ergaben, daß sich die drei Waldstadien deutlich in Bestandeshöhe, Stammdichte, Anzahl der Baumschichten sowie dem Anteil von ober- und unterständigen Bäumen unterschieden. Der mit dem Blattflächenmeßgerät LAI 2000 ermittelte Blattflächenindex zeigte im jungen Sekundärwald und im Altbestand keine signifikanten Unterschiede, während im älteren Sekundärwald ein um 24% höherer Wert gemessen wurde. Die Bestimmung des LAI anhand des Blattstreufalls ergab bei einer Blattlebensdauer von 1.5 Jahren 8.8 m2 m-2 im jungen Sekundärwald, 13.8 m2 m-2 im älteren Sekundärwald und 7.7 m2 m-2 im Altbestand.Die Streuproduktion ließ deutliche Unterschiede zwischen den drei Waldstadien erkennen, wobei die im älteren Sekundärwald und im Altbestand ermittelten jährlichen Gesamtmengen der Feinstreu mit 1720 g m-2 a-1 bzw. 1287 g m-2 a-1 zu den höchsten bisher in tropischen Bergregenwäldern gemessenen Werten zählen. Der Streufall der Baumblätter stellte mengenmäßig die bedeutendste Streufraktion dar, die in allen drei Beständen eine saisonale Dynamik mit deutlich erhöhten Streumengen in der Trockenzeit zeigte. Die epiphytischen Streumengen nahmen mit dem Bestandesalter vom jungen Sekundärwald (4.8 g m-2 a-1) über den älteren Sekundärwald (12 g m-2 a-1) zum Altbestand ( 78.5 g m-2 a-1) zu, waren aber im Vergleich zu den übrigen Streufraktionen gering.Ein Vergleich der Epiphytenbiomasse der drei Bestände zeigte mit steigendem Bestandesalter einen zunehmenden Epiphytenbewuchs in der Kronenregion. Die Schätzung der gesamten epiphytischen Biomasse auf Bestandesebene (inklusive Kronenhumus) ergab 160 kg ha-1 im jungen Sekundärwald, 520 kg ha-1 im älteren Sekundärwald und etwa 3400 kg ha-1 im Altbestand.Mikrometeorologische Untersuchungen deuteten auf einen geringen Nebeleinfluß und ließen eine ausgeprägte Trockenzeit erkennen. Im Bestandesinneren wiesen alle drei Waldstadien vergleichbare Vertikalprofile von Lufttemperatur und Luftfeuchte auf. Die größere Epiphytenbiomasse des Altbestandes führte zu keiner meßbaren Erhöhung der Luftfeuchte im Bestandesinneren.Der Bestandesniederschlag zeigte mit Werten zwischen 69% und 75% des Freilandniederschlags im Jahresmittel nur geringe Unterschiede zwischen den Beständen. Wesentlich größer waren die Bestandesunterschiede hingegen beim Stammablauf, der im jungen und älteren Sekundärwald im Jahresmittel 16% bzw. 17% erreichte, während im Altbestand nur 2% gemessen wurden. Die Interzeption betrug im Altbestand 25% und lag deutlich über den im jungen Sekundärwald (15%) und im älteren Sekundärwald (9%) ermittelten Werten. Diese Befunde werden auf Unterschiede in der Struktur und Exposition der Bestände zurückgeführt.Beregnungsexperimente im Labor zeigten, daß bestimmte epiphytische Moosarten (Leptodontium exasperatum) mehr als das Siebenfache ihres Trockengewichts an Wasser speichern können. Die in der Kronenregion des Altbestandes bei dieser Art gemessenen Wassergehalte waren jedoch selbst in der Regenzeit deutlich niedriger (406%). Aufgrund geringer Verdunstungsraten ist die Bedeutung epiphytischer Moose im Interzeptionsprozeß vermutlich eher als gering einzuschätzen, da die Speicherentleerung langsam verläuft. Zur recht geringen Bedeutung trägt auch die heterogene Verteilung der Epiphyten und, in den Sekundärwäldern, deren verhältnismäßig geringe Biomasse bei. Eine für den Altbestand durchgeführte hydrologische Modellrechnung, nach der die epiphytischen Moose mit nur 6% an der Gesamtinterzeption des Bestandes beteiligt sind, bestätigt diese Ergebnisse.Nährstoffe (mit Ausnahme von Nitrat) wurden im Jahresmittel vom Freilandniederschlag zum Nettoniederschlag während der Kronenpassage angereichert. Die bestandesinternen Nährstoffflüsse ließen in der Gesamtmenge der mit dem Niederschlag transportierten Nährstoffe nur geringe Unterschiede zwischen den drei Waldsstadien erkennen. Beim Stammabfluß zeigten sich jedoch deutliche Unterschiede, wobei hohe Nährstoffflußraten in den Sekundärwäldern auffallen. Dies wird in erster Linie auf die hohe Stammdichte und die Kronenstruktur in den Sekundärwäldern zurückgeführt, während der Einfluß der Epiphyten auf die Nährstoffflüsse als eher gering einzuschätzen ist. Die Nährstofftransfers mit der Streu epiphytischer Moose und Flechten sind im Vergleich zu den über die Blattstreu transportierten Stoffmengen ebenfalls niedrig.Die Ergebnisse zeigen, daß die Folgen einer Konversion von Primärwald für den Wasser- und Nährstoffhaushalt auch nach 40jähriger sekundärer Waldsukzession noch deutlich erkennbar sind. Hierbei ist die Rolle der Epiphyten jedoch eher als gering einzuschätzen. Die gefundenen Unterschiede im Kronenwasserumsatz und Nährstoffkreislauf lassen sich im Wesentlichen auf strukturelle Charakteristika im Baumbestand der untersuchten Waldstadien zurückführen.

Author dc:creator

• Köhler, Lars

Contributors dc:contributor

• Leuschner, Christoph Prof. Dr.
• Runge, Michael Prof. Dr.

• 570 Biowissenschaften, Biologie
• Biologie
• Bergregenwald
• Epiphyten
• Wasserumsatz
• Nährstoffumsatz
• Sukzession
• cloud forest
• epiphytes
• water fluxes
• nutrient fluxes
• succession
• 42.44
• WNA 500: Tropische Biotope {Biologie, Ökologie}
• WNA 250: Wald, Urwald {Biologie, Ökologie}
• WNA 350: Gebirge {Biologie, Ökologie}

Licence

• https://webdoc.sub.gwdg.de/diss/copyrdiss.htm

Language dc:language

ger

Identifier

https://dx.doi.org/10.53846/goediss-121
urn:nbn:de:gbv:7-webdoc-1184-1
webdoc-1184
359790615

OAI identifier oai:identifier

oai:ediss.uni-goettingen.de:11858/00-1735-0000-0006-AC03-E