Totholz als Lebensraum von Mycozönosen im fortschreitenden Zersetzungsprozess eine Chronosequenzstudie an Fagus sylvatica-Totholz im Nationalpark Kellerwald-Edersee
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| Veröffentlicht: |
Göttingen
Univ., Forschungszentrum Waldökosysteme
2007
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| Schriftenreihe: | Berichte des Forschungszentrums Waldökosysteme
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Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung...............................................................................................................................9
2 Fragestellung.......................................................................................................................15
3 Gebietsbeschreibung..........................................................................................................16
3.1 Topographische Lage und Gebietsgeschichte.............................................................16
3.2 Geologie, Pedologie und Vegetation............................................................................18
3.3 Klima............................................................................................................................18
4 Material und Methoden........................................................................................................20
4.1 Bestimmung des Zersetzungsstadiums; Probenschema und -entnähme....................20
4.1.1 Bestimmung des Zersetzungsstadiums nach Albrecht.......................................20
4.1.2 Beprobte Bäume...................................................................................................21
4.1.3 Data-Logger-Installation und Probenentnahme zur Untersuchung von Wasser-
gehalt und pH-Wert................................................................................................27
4.1.4 Schema für die Probenentnahme der holzchemischen Analyse und der
Untersuchung der Mycozönose.............................................................................28
4.1.5 Probenentnahme zur Kultivierung der Pilze..........................................................29
4.1.6 Gewinnung des Holzmaterials zur Analyse chemischer Parameter......................29
4.1.7 Pilzisolation aus Stammscheiben..........................................................................30
4.2 Mikroklimatische Parameter und pH-Wert....................................................................30
4.3 Substratqualität............................................................................................................31
4.3.1 Bestimmung der Elemente Calcium, Magnesium, Kalium, Mangan und
Gesamtphosphor nach Salpetersäure-Druckaufschluss........................................31
4.3.2 Analyse des Kohlenstoff- und Stickstoffgehaltes...................................................32
4.3.3 Bestimmung des säureunlöslichen Klason-Ligningehaltes...................................32
4.4 Isolierung und Kultivierung der Pilze im Labor.............................................................32
4.5 Artbestimmung durch Amplifikation der ITS-Region.....................................................34
4.5.1 DNA-Isolation, Polymerasekettenreaktion und Sequenzierung.............................34
4.6 Charakterisierung der Mycozönosen............................................................................39
4.6.1 a-Diversität............................................................................................................40
4.6.2 ß-Diversttät............................................................................................................43
4.6.3 Bestimmung von Präferenzen häufiger Arten........................................................44
4.7 Statistische Methoden..................................................................................................45
5 Ergebnisse und Diskussion.................................................................................................46
5.1 Ergebnisse der Messungen von mikroklimatischen Parametern im Holz.....................46
5.1.1 Wasserhaushalt im Vertauf eines Jahres in Abhängigkeit von
Zersetzungsstadium und Holztiefe.........................................................................46
5.1.2 Abhängigkeit der Temperatur von Zersetzungszustand und Holztiefe..................50
Inhaltsverzeichnis
5.1.3 Relative Luftfeuchtigkeiten im Porenraum des Holzes..........................................57
5.2 Diskussion: Mikroklimatische Parameter des Totholzes im fortschreitenden
Zersetzungsprozess und ihre möglichen Auswirkungen auf Pilzarten..........................62
5.2.1 Wasserversorgung der Pilze: Überleben zwischen Trockenstress und Sauer-
stoffmangel.............................................................................................................62
5.2.2 Temperatur als wachstumslimitierender Faktor im Holz........................................64
5.2.3 Relative Luftfeuchtigkeit........................................................................................66
5.3 Ergebnisse: Einfluss des Zersetzungszustandes und der Holztiefe auf die
Substratqualität.............................................................................................................67
5.3.1 Kohlenstoff............................................................................................................67
5.3.2 Stickstoff................................................................................................................68
5.3.3 C/N-Verhältnis und Ligningehalt............................................................................69
5.3.4 Kationen und Phosphor.........................................................................................71
5.3.5 pH-Wert.................................................................................................................76
5.4 Diskussion: Einfluss der substrat-chemischen Parameter...........................................80
5.4.1 Stickstoff, Kationen, Phosphor Ihre Bedeutung für die pilzliche Ernährung
und ihre Entwicklung im Zersetzungsprozess........................................................80
5.4.2 pH-Wert.................................................................................................................84
5.5 Ergebnisse: Entwicklung von Mycozönosen im fortschreitenden
Zersetzungsprozess unter Berücksichtigung der Holztiefe...........................................85
5.5.1 Isolierungserfolg mit unterschiedlichen Nährmedien.............................................85
5.5.2 Artbestimmung über die Sequenz der ITS-Regionen 1 und 2...............................85
5.5.3 Isolation von Pilzen aus Stammscheiben von Stellen mit erkennbarem
Pilzbefall.................................................................................................................87
5.5.4 a-Diversität............................................................................................................89
5.5.5 ß-Diversität............................................................................................................96
5.5.6 Abhängigkeit der Pilzartenpräsenz von abiotischen Faktoren...............................97
5.5.7 Standardisierte Nischenbreite nach Levins und relative Häufigkeit......................99
5.6 Diskussion: Untersuchungen von Pilzlebensgemeinschaften im
Zersetzungsprozess....................................................................................................110
5.6.1 Selektivität der Sammelmethoden.......................................................................110
5.6.2 Bestimmung der Arten.........................................................................................112
5.6.3 Entwicklung der a- und ß-Diversität im Zersetzungsverlauf................................113
5.6.4 Ökologische Präferenzen....................................................................................116
6 Fazit...................................................................................................................................127
6.1 Einflüsse auf das Vorkommen von Pilzen..................................................................127
6.2 Pilze als Indikatororganismen.....................................................................................129
Inhaltsverzeichnis
6.3 Zuordnung von Pilzsukzessionsphasen zu Zersetzungsstadien nach Albrecht......130
6.4 Stress- und Störungsentwicklung während des Holzzersetzungsprozesses.............133
6.5 Lebensstrategien von Hypoxylon fragiforme, Fomes fomentarius, Kretzschmaria
deusta und Eutypa spinosa.........................................................................................137
7 Zusammenfassung............................................................................................................140
Literatur................................................................................................................................143
Abbildungsverzeichnis..........................................................................................................158
Tabellenverzeichnis..............................................................................................................161
Anhang......................................................................................................................................I
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