Biotic interactions in the infralittoral of Lake Constance

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MÖRTL, Martin, 2003. Biotic interactions in the infralittoral of Lake Constance

@phdthesis{Mortl2003Bioti-7299, title={Biotic interactions in the infralittoral of Lake Constance}, year={2003}, author={Mörtl, Martin}, address={Konstanz}, school={Universität Konstanz} }

2003 Diese Arbeit fasst Freilandbeobachtungen und -experimente zu biotischen Interaktionen im Infralitoral des Bodensees zusammen und beschreibt neu entwickelte Probenahmetechniken zur quantitativen Untersuchung von benthischen Makroinvertebraten.<br />Zur Ermittlung räumlicher und zeitlicher Besiedlungsmuster von Makroinvertebraten im Litoral war die Entwicklung einer Probenahmetechnik notwendig, die es ermöglicht, die Besiedlung repräsentativ und präzise zu erfassen. Zielführend war die Entwicklung von Saugsamplern. Eine durch eine Pumpe erzeugte Strömung verhindert den Verlust mobiler Tiere, während Hartsubstrate in ein Handnetz überführt werden. Für die unterschiedlichen Gegebenheiten im Eu- und Infralitoral wurden zwei Geräte konzipiert: Der Eulitoral-Saug-Sampler (ESS) für den Einsatz bis 1 m Tiefe und der Infralitoral-Saug-Sampler (ISS), der von Forschungstauchern bis in Tiefen von mehr als 15 m genutzt werden kann. Ein Test sowohl im Mesokosmos als auch im Freiland ergab im Vergleich mit den oft genutzten exponierten Substraten, dass beide Geräte gut zur Erfassung des Makrozoobenthos im Litoral geeignet sind.<br />Mit diesen neuen Probenahmegeräten konnte ein Monitoring im Bodensee durchgeführt werden. Die Abundanz und Biomasse von benthischen Makroinvertebraten wurde entlang eines Tiefengradienten erfasst. Die Besiedlungsmuster in den untersuchten Tiefen waren unterschiedlich, wobei die jeweiligen Dominanzverhältnisse mit biotischen Interaktionen erklärt werden. Der Einfluss physikalischer Störungen wie Wasserstandsschwankungen oder Wellenschlag konnte an unterschiedlichen Diversitätsmustern erkannt werden. Weiterhin zeigte sich eine stark ausgeprägte Saisonalität verschiedener Taxa. Besonders auffällig war eine starke Reduzierung der sonst dominanten Dreikantmuschel während des Winters.<br />Sowohl die Entwicklung der Probenahmemethoden, als auch die Durchführung und Auswertung des Monitoring-Programms erfolgte in enger Zusammenarbeit mit Daniel Baumgärtner.<br />Inwieweit die Besiedlung des Litorals mit Dreikantmuscheln Auswirkungen auf assoziierte Makroinvertebrate hat, untersuchte ich mit einem Freilandexperiment. Unterschiedlich behandelte Betonsteine (ohne Dreikantmuscheln, mit Schalen toter Muscheln und mit lebendigen Muscheln) wurden exponiert. Die Besiedlung durch Makroinvertebrate wie auch die Ansiedlung juveniler und adulter Dreikantmuscheln zeigte unterschiedliche Muster. Sedimentfresser (Chironomiden) oder Zerkleinerer (Amphipoden) bevorzugen den Ansatz mit lebendigen Muscheln, während juvenile Dreikantmuscheln und adulte Tiere, die sich neu ansiedelten, im Ansatz mit den Schalen häufiger vorkamen. Dreikantmuscheln gestalten daher das Habitat in dem sie vorkommen zunächst in physikalischer Hinsicht: Sie verändern die Substratstruktur und erhöhen damit die besiedelbare Oberfläche. Auch erschaffen sie einen ausgeprägten Interstitialraum zwischen den Schalen einzelner Tiere, der als Strömungs- und Prädationsrefugium dient. Aufgrund ihrer hohen Filtrationsleistung erhöhen sie die Nährstoffverfügbarkeit im Benthal, indem sie suspendierte Partikel teilweise als Fäzes oder Pseudofäzes ausscheiden. Dass juvenile Muscheln den Ansatz mit Schalen gegenüber dem Ansatz mit lebenden Muscheln bevorzugten, kann an einem chemischen Botenstoff in den Schalen liegen. Der geringere Ansiedlungserfolg auf lebenden Muscheln wird mit dem Fraß der Larven durch adulte Tiere und mit Nahrungskonkurrenz erklärt.<br />Für die Saisonalität der Besiedlung durch Dreissena sind überwinternde Wasservögel (Reiherente, Tafelenten, und Blässrallen) verantwortlich. In einem Freiland - Exclosureversuch untersuchte ich deren Effekte auf die Dreikantmuscheln und assoziierte Makroinvertebraten in verschiedenen Tiefen. Bis in Tiefen um 7 m erfolgte eine Reduktion der Dreissena-Abundanz und -biomasse um 96-97%, bzw. um 89-96%. Diese Veränderung in der Makrozoobenthosgemeinschaft beeinträchtigte auch das Vorkommen weiterer häufiger Taxa: Chironominae und Eintagsfliegen (Caenis spp.). Deren Abundanzen nahmen bis in Tiefen von MNW -3 m ab.<br />Die festgestellte Reduzierung der Dreissena-Bestände bis in Tiefen von mehreren Metern kann daher auch Effekte auf den Stoffhaushalt des gesamten Bodensees haben. Allerdings ist es unabdingbar, genauere Erkenntnisse über die Verbreitungsmuster der Muscheln zu haben, bevor etwa mit bioenergetischen Modellen, dieser Effekt quantifiziert werden kann. Daher entwickelte ich eine in situ optische Methode zur Bestimmung der Abundanz und Biomasse der Dreikantmuscheln. Für zwei unterschiedliche Stellen und jeweils drei Tiefen wurde diese Technik geeicht und es können nun repräsentative Abundanz- und Biomasseerhebungen mit geringerem Arbeitsaufwand als mit bei herkömmlichen Probenahmen durchgeführt werden.<br />Die beschriebenen hohen Abundanzen, bzw. Biomassen der Muscheln im Bodenseelitoral und deren saisonale Veränderungen lassen eine nicht unerhebliche Reduzierung der seeweiten photosynthetischen Primärproduktion erwarten. Mörtl, Martin eng 2011-03-24T17:33:21Z Biotische Interaktionen im Infralitoral des Bodensees Biotic interactions in the infralittoral of Lake Constance deposit-license Mörtl, Martin application/pdf 2011-03-24T17:33:21Z

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