Die Jugendentwicklung von Flechten: ein Indikator für Klimabedingungen und Umweltbelastung
Gespeichert in:
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|---|---|
| Format: | Hochschulschrift/Dissertation Buch |
| Sprache: | Deutsch |
| Veröffentlicht: |
Vaduz
J. Cramer in der A.R. Gantner Verlag Kommanditgesellschaft
1985
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| Schriftenreihe: | Bibliotheca lichenologica
Band 20 |
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INHALTSVERZEICHNIS
1. EINLEITUNG ............................ S. 19
1.1. Flechten als Bioindikatoren ........... S. 19
1.2. Schadstoffe und ihre Bedeutung für das
Flechtenwachstum ...................... S. 20
1.3. Die Bedeutung klimatischer Faktoren
für ontogenetische Abläufe ............ S. 22
1.4-. Mikroklima und Schadstoffbelastung .... S. 22
1.5. Methoden der Bioindikation ............ S. 24
1.6. Probleme der 3ioindikation mit Flechten S. 26
1.6.1. Das Problem des Entwicklungsalters ... S. 26
1.6.2. Das Problem der geänderten Umwelt-
bedingungen ........................... S. 28
1.6.3. Das Problem der Wirkungsbeziehungen von
Umwelteinflüssen ...................... S. 30
1.6.1*. Zusammenfassung der Probleme bei der
Bioindikation ......................... S. 31
2. PROBLEMSTELLUNG UND ZIELE DIESER
ARBEIT ................................ S. 33
2.1. Grundlage einer neuen Indikator-
Methode ............................... S. 33
2.1.1. Die Normalentwicklung einer Flechte ... S. 35
2.1.2. Der Einfluß unterschiedlicher Klima-
faktoren auf die Ontogenie ............ S. 36
2.1.3. Der Einfluß von Schadstoffbelastung
und Klima auf die Ontogenie ........... S. 37
2.2. Die Empfindlichkeit adulter Transplan-
tate gegenüber Schadstoffen an klima-
tisch unterschiedlichen Orten ......... S. 38
2.3. Die Entstehung natürlicher Flechten-
inseln in schadstoffbelasteten
Gebieten .............................. S. 39
3. MATERIAL UND METHODIK ................. S. 40
3.1. Die untersuchten Flechten und ihre
Herkunft .............................. S. 40
3.1.1. Hypogymnia physodes ................... S. 40
3.1.2. Usnea filipendula ..................... S. 41
3.1.3. Cladonia coniocraea ................... S. 41
3.2. Methoden der ontogenetischen Unter-
suchungen............................. 5. 42
3.3. Die mikrokllmatischen Meßmethoden ..... S. 45
3.3.1 Die Messung von Licht, Luftfeuchtig-
keit, Lufttemperatur und Thallus-
temperatur ............................ S. 45
3.3.2. Die Messung der Thallusfeuchte ........ S. 46
4. DIE UNTERSUCHUNGSGEBIETE .............. S. 49
4.1. Die Standorte bei der Lochmühle im
Spessart .............................. S. 49
4.1.1. Standort L.l (Fichte) ................. S. 50
4.1.2. Standort L.2 (Baumstumpf) ............. S. 50
4.1.3. Standort L.3 (Lichtung) ............... S. 51
4.2. Das Untersuchungsgebiet im Botanischen
Garten von Frankfurt am Main .......... S. 51
4.2.1. Die Schadstoffbelastung des Unter-
suchungsgebietes ...................... S. 51
4.2.2. Die Auswahl des Untersuchungsgebietes . S. 53
4.2.3. Die Lage der Standorte ................ S. 53
4.2.3.1. Standort F.l (Heideboden).............. S. 53
-9-
4.2.3.2. Standort F.2 (Bachrand)................ S. 54
4.2.3.3. Standort F.3 (Baumstumpf Süd).......... S. 54
4.2.3.4. Standort F.4 (Baumstumpf Nord)......... S. 54
4.2.3.5. Standort F.5 (Baumwurzel).............. S. 55
4.2.3.6. Standort F.6 (Dach).................... S. 55
5. DAS MIKROKLIMA DER STANDORTE .......... S. 56
5.1. Allgemeine Bemerkungen ................ S. 56
5.2. Das Mikroklima der wenig belasteten
Standorte in der Lochmühle ............ S. 58
5.2.1. Die Lichtverhältnisse im Jahresverlauf S. 58
5.2.2. Die Thallusfeuchtigkeit im Jahres-
verlauf ............................... S. 59
5.2.3. Das Mikroklima der Standorte im
Tagesverlauf .......................... S. 61
5.2.3.1. Das Licht ............................. S. 62
5.2.3.2. Die Lufttemperatur und die Thallus-
temperatur ............................ S. 62
5.2.3.3. Die Thallusfeuchtigkeit ............... S. 63
5.2.4. Das Mikroklima im Jahresablauf ........ S. 65
5.2.4.1. Der Winter ............................ S. 65
5.2.4.2. Das Frühjahr .......................... S. 65
5.2.4.3. Der Sommer ............................ S. 66
5.2.4.4. Der Herbst ............................ S. 66
5.3. Das Mikroklima der umweltbelasteten
Standorte im Botanischen Garten in
Frankfurt ............................. S. 67
5.3.1. Die Lichtverhältnisse im Jahresverlauf S. 67
5.3.2. Die Thallusfeuchtigkeit im Jahresver-
lauf .................................. S. 68
-10-
5.3.3. Das Mikroklima der Standorte im Tages-
verlauf ............................... S. 69
5.3.3.1. Der Standort F.l (Heideboden) ......... S. 73
5.3.3.1.1. Das Licht ............................. S. 73
5.3.3.1.2. Die Thallustemperatur ................. S. 73
5.3.3.1.3. Die Thallusfeuchtigkeit ............... S. 74
5.3.3.2. Der Standort F.2 (Bachrand) ........... S. 75
5.3.3.2.1. Das Licht ............................. S. 76
5.3.3.2.2. Die Thallustemperatur ................. S. 76
5.3.3.2.3. Die Thallusfeuchtigkeit ............... S. 76
5.3.3.3. Der Standort F.3 (Baumstumpf Süd)...... S. 77
5.3.3.3.1. Das Licht ............................. S. 78
5.3.3.3.2. Die Thallustemperatur ................. S. 78
5.3.3.3.3. Die Thallusfeuchtigkeit ............... S. 79
5.3.3.4. Der Standort F.4 (Baumstumpf Nord) .... S. 81
5.3.3.4.1. Das Licht ............................. S. 81
5.3.3.4.2. Die Thallustemperatur ................. S. 81
5.3.3.4.3. Die Thallusfeuchtigkeit ............... S. 82
5.3.3.5. Der Standort F.5 (Baumwurzel) ......... S. 82
5.3.3.5.1. Das Licht ............................. S. 82
5.3.3.5.2. Die Thallustemperatur ................. S. 83
5.3.3.5.3. Oie Thallusfeuchtigkeit ............... S. 83
5.3.3.6. Der Standort F.6 (Dach)................ S. 84
5.3.3.6.1. Das Licht ............................. S. 84
5.3.3.6.2. Die Thallustemperatur ................. S. 84
5.3.3.6.3. Die Thallusfeuchtigkeit ............... S. 85
-11-
6. DIE TRANSPLANTATION ADULTER FLECHTEN ..S. 87
6.1. Die Transplantation von ausgewachsener
Usnea filipendula ..................... S. 87
6.2. Die Transplantation von ausgewachsener
Hypogymnia physodes an die Frankfurter
Standorte ............................. S. 88
6.2.1. Methoden der Transplantation .......... S. 88
6.2.2. Ergebnisse der Transplantation von
Hypogymnia physodes ................... S. 90
6.2.3. Die Interpretation der Transplanta-
tionsversuche mit Hypogymnia physodes . S. 91
7. DIE ONTOGENETISCHE UNTERSUCHUNG AUSGE-
SÄTER FLECHTENPROBEN UNTER VERSCHIEDE-
NEN KLIMABEDINGUNGEN .................. S. 96
7.1. Die Entwicklung von Hypogymnia physo-
des am natürlichen Standort L.l in der
Lochmühle ............................. S. 97
7.1.1. Der Entwicklungsablauf ................ S. 97
7.1.1.1. Erste Entwicklungsvorgänge auf der
Oberfläche des Substrats .............. S. 96
7.1.1.1.1. Die Anheftung der Soredie am Substrat
und die Entwicklung des Spinnenstadiums S. 98
7.1.1.1.2. Die Entwicklung von Hyphennetzen ...... S. 99
7.1.1.1.3. Die Kontaktaufnahme mehrerer Soredien
miteinander und die Ausbildung eines
Soredienf eldes ........................ S. 99
7.1.1.2. Die Entwicklung von Soredien, die in
Spalten liegen ........................ S. 101
7.1.1.3. Der Aufbau des Grundgewebes ........... S. 101
7.1.1.4. Die Differenzierung des Grundgewebes
zum Thallus ........................... S. 102
-12-
7.1.1.5. Die Ausformung des Hypogymnia-Thallus.. S. 10 *
7.1.1.6. Zusammenfassung der Ontogenie von
Hypogymnla physodes ................... S. 106
7.1.2. Die Wachstumsgeschwindigkeit von
Hypogymnia physodes am natürlichen
Standort .............................. S. 107
7.1.2.1. Vorbemerkung .......................... S. 107
7.1.2.2. Entwicklungszeiten und Größen der
Primordien von Hypogymnia physodes .... S. 108
7.2. Das Wachstum von Hypogymnia physodes
an klimatisch unterschiedlichen Stand-
orten ................................. S. 111
7.2.1. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
am Standort L.2 ....................... S. 111
7.2.2. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
am Standort L.3 ....................... S. 11**
7.3. Die Entwicklung von Usnea filipendula
am Standort L.l ....................... S. 116
7.3.1. Vorbemerkung .......................... S. 116
7.3.2. Der Entwicklungsablauf ................ S. 117
7.3.2.1. Die Entwicklung von Usnea-Bruchstücken
auf der Oberfläche des Substrats ...... S. 118
7.3.2.1.1. Die Anheftung der Bruchstücke und die
Ausbildung von Spinnenstadien ......... S. 118
7.3.2.1.2. Der Aufbau von Grundgetvebe auf dem
Substrat .............................. S. 118
7.3.2.2. Die Entwicklung von Usnea-ßruchstücken
in den Spalten des Substrats .......... S. 119
7.3.2.2.1. Die Verankerung der Bruchstücke und die
Ausbildung von Hyphennetzen ........... S. 119
7.3.2.2.2. Der Aufbau von Grundgeivebe in den
Spalten des Substrats ................. S. 119
7.3.2.3. Zwei Wege zur Bildung von Auswüchsen .. S. 120
-13-
7.3.2.3.1. Die Bildung von direkten Auswüchsen aus
dem Grundgewebe ....................... S. 120
7.3.2.3.2. Die Bildung von Auswüchsen über ein
Zwischenstadium ....................... S. 120
7.3.2.*. Die Entwicklung erster Thallusfäden ... S. 121
7.3.2.5. Die Verzweigung von Usnea-Fäden ....... S. 122
7.3.2.6. Das gleichzeitige Auswachsen mehrerer
Thalli aus dem Grundgewebe ............ S. 123
7.3.2.7. Die Umwandlungsfähigkeit ausdifferen-
zierten Gewebes ....................... S. 123
7.3.2.7.1. Die Entwicklung einer abgebrochenen
Isidie ................................ S. 123
7.3.2.7.2. Gewebeveränderungen bei jungen Thalli . 5. 124
7.3.2.8. Zusammenfassung ....................... S . 12*
7.3.3. Die Entwicklungsgeschwindigkeit von
Usnea filipendula am Standort L.l ..... S. 127
7.3.3.1. Vorbemerkung .......................... S. 127
7.3.3.2. Die Entwicklungszeit .................. S. 127
7.3.4. Die Regenerationsfähigkeit junger
Thalli von Usnea filipendula .......... S. 131
7.3.4.1. Die Regenerationsvorgänge ............. S. 131
7.3.4.2. Die Überwindung ungünstiger Perioden
mit Hilfe der Regeneration ............ S. 132
7.4. Das Wachstum von Usnea filipendula an
klimatisch unterschiedlichen Standorten S. 134
7.4.1. Die Entwicklung von Usnea filipendula
am Standort L.2 ....................... S. 134
7.4.1.1. Zusammenfassung ....................... S. 136
7.4.2. Die Entwicklung von Usnea filipendula
am Standort L.3 ....................... S. 137
7.4.2.1. Zusammenfassung ....................... S. 139
-14-
7.5. Änderungen in der Ontogenie von
Hypogymnia physodes und Usnea fili-
pendula an klimatisch unterschied-
lichen Standorten ..................... S. 139
7.5.1. Die Reaktion von Hypogymnia physodes .. S. 140
7.5.2. Die Reaktion von Usnea filipendula .... S. 141
8. DIE ONTOGENIE VON FLECHTEN UNTER
SCHADSTOFFBELASTUNG ................... S. 142
8.1. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
im Botanischen Garten ................. S. 142
8.1.1. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
am Standort F.l (Heideboden) .......... S. 143
8.1.2. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
am Standort F.2 (Bachrand) ............ S. 144
8.1.3. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
am Standort F.3 (Baumstumpf Süd! ...... S. 148
8.1.4. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
am Standort F.4 (Baumstumpf Nord) ..... S. 150
8.1.5. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
am Standort F.5 (Baumwurzel) .......... S. 154
8.1.6. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
am Standort F.6 (Dach) ................ S. 155
8.1.7. Zusammenfassung der Ontogenie von
Hypogymnia physodes an den Frankfurter
Standorten ............................ S. 155
8.2. Das Wachstum von Usnea filipendula
im Botanischen Garten ................. S. 157
8.2.1. Die Entwicklung am Standort F.3
(Baumstumpf Süd) ...................... S. 159
8.2.2. Die Entwicklung am Standort F.4
(Baumstumpf Nord) ..................... S. 162
-15-
8.2.3. Die Entwicklung am Standort F.6
(Dach) ................................ S. 164
8.2.4. Zusammenfassung der Ontogenie von
Usnea filipendula an den Frankfurter
Standorten ............................ S. 165
9. DAS NATÜRLICHE FLECHTENVORKOMMEN IM
BOTANISCHEN GARTEN .................... S. 168
10. DIE ENTWICKLUNG DER OUGENDSTADIEN IM
LICHTE DER MIKROKLIMATISCHEN MESS-
ERGEBNISSE ............................ S. 171
10.1. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
und der Einfluß des Mikroklimas an den
Standorten im Spessart ................ S. 172
10.2. Die Entwicklung von Usnea filipendula
und der Einfluß des Mikroklimas an den
Standorten im Spessart ................ S. 175
10.3. Die Entwicklung von Hypogymnia physodes
und der Einfluß des Mikroklimas an den
umweltbelasteten Standorten in Frank-
furt .................................. S. 177
10.3.1. Standort F.6 (Dach) ................... S. 179
10.3.2. Standort F.5 (Baumwurzel) ............. S. 179
10.3.3. Standort F.2 (Bachrand) ............... S. 180
10.3.4. Standort F.l (Heideboden) ............. S. 181
10.3.5. Standort F.3 (Baumstumpf Süd) ......... S. 182
10.3.6. Standort F.4 (Baumstumpf Nord) ........ S. 183
10.4. Die Entwicklung von Usnea filipendula
und der Einfluß des Mikroklimas an den
umweltbelasteten Standorten in Frank-
furt .................................. S. 184
-16-
10.4.1. Standort F.6 (Dach) ................... S. 185
10.4.2. Standort F.3 (Baumstumpf Süd) ......... S. 185
10.4.3. Standort F.4 (Baumstumpf Nord) ........ S. 186
10.5. Zusammenfassung einiger Wechselwirkun-
gen von Ontogenie, Schadstoffbelastung
und Mikroklima ........................ S. 187
11. DISKUSSION UNO ZUSAMMENFASSUNG ........ S. 189
11.1. Mikroklimatische Meßmethoden .......... S. 189
11.2. Die 3ugendentwicklung der Flechten .... S. 190
11.3. Die Entwicklunszeiten ................. S. 192
11.4. Der Einfluß des Substrats ............. S. 194
11.5. Die Einflüsse des Mikroklimas ......... S. 195
11.6. Wechselwirkungen zwischen Mikroklima
und Umweltverschmutzung ............... S. 196
11.7. Die Transplantation adulter Exemplare . S. 198
11.8. Die Entwicklung einer neuen Indikator-
methode ............................... S. 200
Literaturangaben ...................... S. 201
Abbildungen 1 bis 112 ................. S. 207
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