Zu den Auswirkungen experimenteller Waldneugründungs- und Waldumbaumaßnahmen auf die saprophage Invertebratenfauna an extrem immissionsgeschädigten Kammlagenstandorten des Osterzgebirges (Sachsen). Bodenzoologisch-ökologische Untersuchungen (Oligochaeta: Enchytraeidae, Lumbricidae; Acari: Oribatida; Insecta: Collembola)

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Martin La France

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Die bei den Mikroarthropodenerhebungen im Untersuchungsjahr 1996 extrahierten Collembolen wurden von Frau Dipl.-Forsting. CORNELIA STIEHLER im Rahmen einer Diplomarbeit am Institut für Forstbotanik und Forstzoologie der TU Dresden bearbeitet. Die Determination erfolgte hierbei nach Schlüsseln von GISIN (1960, 1959-1967) und FJELLBERG (1980) bis auf Gattungsebene. Da Collembolen zu den wichtigsten Arthropodentaxa der Destruentenfauna des Untersuchungsgebietes gehören, wurden diese Ergebnisse (STIEHLER 1997; unveröff.) zur Vervollständigung der Daten in der vorliegenden Arbeit berücksichtigt.(p. 27) Anläßlich des flächigen Ausfalls der Fichte auf immissionsbelasteten Kammlagenstandorten des Osterzgebirges (Fa Altenberg, Sachsen) seit Anfang der 1980er Jahre wurden im Rahmen des BMBF-Verbundprojektes ERZ experimentelle Waldbaukonzepte bezüglich ihres Einfluß- potentials auf die saprophage Invertebratengemeinschaft (Enchytraeidae, Lumbricidae, Oribati- da, Collembola) vergleichend untersucht. Als situationsrelevante Maßnahmen zur Waldstabili- sierung standen Verfahren zur "Waldneugründung" (Versuchsanlage [LUG]: Kulturparzellen mit Reihenpflanzung von Birke, Eberesche oder Fichte; zusätzlich waldbaulich unbeeinflußte Suk- zessionsparzelle) und zum "Waldumbau" (Versuchsanlage [KAB]: Kulturparzellen mit Reihen- pflanzung von Buche oder Lärche nach maschineller Gräserbeseitigung durch flächigen Ober- bodenabschub) zur Disposition. Alle Maßnahmenkomplexe wurden als gekalkte und ungekalkte Varianten untersucht. Den chronosequentiellen Ausgangszustand repräsentierte ein absterbender Fichtenreinbestand als Referenzfläche. Neben der flächenbezogenen Datenerfassung wurden auf einer Sukzessionsparzelle 1.200 mit Blattstreu von Birke, Eberesche, Fichte und Lärche befüllte Minicontainer exponiert, um regionale Dekompositionsgeschwindigkeiten der Substrate und die faunistische Sukzession über 19 Monate (4 Entnahmetermine) vergleichend zu untersuchen. Bei den 1996 und 1997 durchgeführten Faunenerhebungen wurden über standardisierte Methoden fast 40.000 Mikroanneliden (11 Enchytraeen-Arten aus 7 Gattungen, 1 terrestrische Polychaeten-Art), 413 Lumbriciden (4 Arten, 3 Gattungen), über 27.000 Oribatiden (42 Arten, 22 Familien) und etwa 18.500 Collembolen (24 Gattungen; Determination auf Gattungsebene) isoliert und bearbeitet. Neben flächenbezogenen Informationen aus anderen ERZ-Teilprojekten wurden die abiotischen Umweltfaktoren Auflagemächtigkeit, Bodenwassergehalte und pH-Wert an den Probenahmestellen punktgenau erfaßt und analytisch integriert. Das chronosequenzielle Ausgangsstadium (Referenzfläche) zeichnete sich durch eine für saure Rohhumusstandorte typische, von der Mesofauna dominierte Zersetzergemeinschaft aus, die allerdings Anzeichen einer kalkungsbedingten Überprägung erkennen ließ. Epigäische Lumbri- ciden (8 Ind. m-2 ; 0,13 g TM m-2 ) und andere Vertreter der Makrofauna spielten nur eine unter- geordnete Rolle. Während die Oribatiden mit 31 nachgewiesenen Spezies, einer mittleren Abun- danz von 71.000 Ind. m-2 und einer Biomasse von 0,19 g TM m-2 in Relation zum Biotoptyp "montaner Fichtenforst" geringe numerische Werte aufwiesen, lag die Enchytraeenpopulation mit 135.000 Ind. m-2 und 1,94 g TM m-2 im Bereich biotoptypischer Resultate; mit 9 nachgewie- senen Spezies war die Artenzahl allerdings abnorm hoch. Da auch die Wohndichte der Collem- bolen mit etwa 22.000 Ind. m-2 vergleichsweise gering ausfiel, dominierten die Enchytraeen mit einem 9/10-Biomasseanteil die übrigen Taxa der Destruentenfauna. Dementsprechend lag der Anteil der Enchytraeen an den potentiellen Umsatzleistungen (berechnet über metabolische Äquivalenz) der saprophagen Invertebratengemeinschaft bei über 90 %. Ausgehend von diesen Referenzergebnissen zeigten die Destruentenzönosen der Versuchs- anlagen [LUG] und [KAB] stark divergierende Entwicklungsrichtungen. Größere Übereinstim- mungen der Kenngrößen Artenzahl, Artenidentität, Abundanz, Biomasse, Dominanzstrukturen, Dominantenidentität, Dominanz-Diversitäts-Relation und metabolische Wertigkeit bei Parzellen, die der jeweils gleichen Versuchsanlage angehörten, belegten übergeordnete Einflüsse standort- spezifischer Umweltfaktoren. Für den Standort [LUG] konnten Auswirkungen fortwährender Offenheit der Fläche nach dem Kahlfall und starke Kalkungseinflüsse aus der Zeit vor Errich- tung der Versuchsanlagen als ausschlaggebende Wirkgrößen wahrscheinlich gemacht werden. Einer starken Abundanz- und Biomassezunahme der Lumbriciden (130 Ind. m-2 , 2 g TM m-2 ) standen Einbrüche der Enchytraeen- (21.000 Ind. m-2 , 0,78 g TM m-2 ) und Oribatidenpopulation (13.000 Ind. m-2 , 0,06 g TM m-2 ) gegenüber, die vorwiegend durch geringere Dichten der azidophilen Vertreter dieser Taxa bedingt waren. Hieraus resultierte ein 2/3-Kontingent der Regenwürmer an den potentiellen Gesamtumsatz der faunistischen Destruentengemeinschaft. Einflüsse der experimentellen Maßnahmensätze ließen sich dagegen weder für die Kultur- baumart noch für die Kalkung der entsprechenden Parzellenvarianten eindeutig belegen. Dies erklärt sich einerseits mit einem noch unerheblichen Einflußpotential junger Baumkulturen, an- dererseits mit dem Nachlassen von Kalkungseffekten bei mehrfach hintereinandergeschalteter Düngung ohne zeitgleichen Streueintrag ausreichender Quantität. Auf der Waldumbau-Versuchsanlage [KAB] resultierte aus dem zur Konkurrenzeindämmung der Gräser vorgenommenen Oberbodenabschub ein flächiger Lebensraumverlust bzw. eine extreme Verringerung der Habitatkapazität. Auch 11 - 12 Jahre nach diesem Eingriff waren die Strukturen der Destruentengemeinschaften sämtlicher Experimentalparzellen von dessen Auswirkungen geprägt. Die Kalkungsvarianten zeichneten sich infolge einer über das starke Weichlaubholzaufkommen beschleunigten Oberbodenneubildung zwar durch eine fortgeschrit- tenere faunistische Sukzession aus, doch befand sich die Regeneration des Destruentensystems auch dort noch in einer frühen Phase. Lumbriciden, welche die gekalkten Parzellen in geringer Dichte besiedelten (nur Dendrobaena octaedra), fehlten auf den ungekalkten Varianten weitest- gehend. Während die Collembolen mit durchschnittlich 14.000 Ind. m-2 etwa 2/3 der Wohndichte der Referenzfläche und der [LUG]-Anlage erreichten, kam die Oribatidenzönose lediglich auf 1/10 des Referenzwertes (8.000 Ind. m-2 , 0,02 g TM m-2 ). Letztere war durch ein Vorherrschen epigäischer Arten mit einer hohen autökologischen Plastizität geprägt. Ein dominanzstruktur- prägender Einfluß der Kulturbaumarten war nur für die Kalkungsvarianten nachweisbar. Die Enchytraeenzönose wurde stark von der mineralbodenbewohnenden Spezies Achaeta camerani dominiert und erreichte mit 42.000 Ind. m-2 und 0,88 g TM m-2 knapp 1/3 bzw. 1/2 der Referenz- ergebnisse. Das relative Einflußpotential dieses Taxons an den metabolischen Umsatzleistungen war mit über 95 % noch größer als im Referenzbestand. Geometrische oder I-log-Muster der Dominanz-Diversitäts-Verteilung von Enchytraeen- und Oribatidengemeinschaften wiesen auf frühe Sukzessionsstadien mit einer starken Konkurrenz um begrenzte Ressourcen hin. Die Dekompositionsgeschwindigkeit der Blattstreu unterschied sich wie folgt: Birke (k = 0,50) > Eberesche (0,40) > Fichte (0,30) >> Lärche (0,12). Der relativ schleppende Abbau ist vornehm- lich durch das rauhes Montanklima bedingt. Enchytraeen besiedelten sämtliche Exponattypen am zügigsten, während Collembolen speziell das Ebereschensubstrat verzögert aufsuchten und an allen Kontrollterminen mit geringster Dichte bevölkerten. Die verhaltenste Besiedelungs- geschwindigkeit zeigten die Oribatiden. Ebenso wie die Enchytaeen hatten diese in den Laub- streusubstraten höhere Wohndichten. Nur bei Steganacarus spinosus offenbarte sich eine Affi- nität für Nadelsubstrate. In Laubstreu war die Sukzessionsgeschwindigkeit von Enchytraeen und Oribatiden graduell, jedoch nicht signifikant höher als in Nadelstreu, was auf die Kürze der Ex- positionsdauer zurückgeführt werden muß. Das metabolische Leistungspotential des Destruentenbesatzes der Lärchenstreu erreichte 39 %, das der Fichtenstreu 54 % der Laubstreuresultate.

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Bibliographic Citations