Untersuchungen zur Ökologie des Holzabbaus durch Termiten (Isoptera) in zentralamazonischen Überschwemmungswäldern (Várzea):
Gespeichert in:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Frankfurt am Main ; Griedel
AFRA-Verl.
1989
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| Ausgabe: | 1. Aufl. |
| Schriftenreihe: | AFRA-Diss : Reihe Biologie
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| Online-Zugang: | Inhaltsverzeichnis |
| Beschreibung: | Zugl.: Göttingen, Univ., Diss., 1989 |
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| adam_text | Titel: Untersuchungen zur Ökologie des Holzabbaus durch Termiten (Isoptera) in zentralamazonischen Übersc
Autor: Martius, Christopher
Jahr: 1989
INHALTSVERZEICHNIS
1. EINFÜHRUNG 1
1.1. Amazonien: Regen- und Oberschwemmungswälder ............1
1.2. Streuzersetzung im Ökosystem ..........................2
1.3. Besonderheiten des Holzabbaus ..........................2
1.3.1. Kompaktheit ..........................................3
1.3.2. Biochemische Struktur ................................3
1.3.3. Nährstoffe............................................3
1.4. Holzzersetzer ..........................................4
1.5. Themen der vorliegenden Arbeit ........................5
2. UNTERSUCHUNGSGEBIETE 9
2.1. Die Untersuchungsgebiete in der Várzea................9
2.1.1. Ilha de Marchantaria ................................9
2.1.1.1. Probefläche P ....................................9
2.1.1.2. Probefläche B ....................................10
2.1.1.3. Probefläche 2 (Zentralsee) ......................10
2.1.1.4. Probefläche A ....................................11
2.1.2. Andere untersuchte Gebiete in der Várzea ............11
2.1.2.1. Fläche 0 ........................................11
2.1.2.2. Costa do Marrecäo ................................11
2.2. Das Untersuchungsgebiet im Igapó......................11
3. ABIOTISCHE UMWELTFAKTOREN 13
3.1. Klima..................................................13
3.2. Wasserstandsschwankungen ..............................15
4. METHODEN 17
4.1. Vegetationsaufnahmen ..................................17
4.1.1. Artenspektrum ........................................17
4.1.2. Toposequentielles Transekt auf Fläche P: Erfassung
der Vegetation und Bestimmung der Holz-Phytomasse . . 17
4.1.3. Bestimmung der Holz-Phytomasse auf Fläche A ..........18
4.2. Aufnahmen der Holz-Nekromasse im Freiland ............18
4.2.1. Standing crop der Nekromasse ......................18
4.2.1.1. Volumetrische Bestimmung ..........................18
4.2.1.2. Gravimetrische Bestimmung ..........................19
4.2.2. Totholz-Eintrag im Várzea-Wald ......................20
4.2.2.1. Streufall ..........................................20
4.2.2.2. Eintrag durch Hochwasser (Schwemmholz)..............20
4.3. Abbauversuche mit Stammholz ............................20
4.3.1. Freilandarbeiten ........ ....................20
4.3.2. Bestimmung der spezifischen Dichte des Holzes .... 21
4.3.3. Bestimmung der Holzfeuchte ..........................22
4.3.4. Auswertung..........................................23
4.3.4.1. Frischholz-Daten ..................................23
4.3.4.2. Abbaukoeffizienten ................................23
4.4. Einfluß der aquatischen Phase auf den Holzabbau .... 24
4.5. Erfassung der Termiten I: Rhinotermes, Anoplotermes . . 27
4.6. Erfassung der Termiten II: Nasutitermes ................28
4.6.1. Sammeln von Material für taxonomische Zwecke .... 28
4.6.2. Erfassung der Nester und ihrer Merkmale ..............30
4.6.3. Erfassung der Populationen ..........................31
4.6.4. Erfassung der Nasutitermes-Population auf Fläche P . 31
4.6.4.1. Kartierung ........................................31
i
4.6.4.2. Dynamik der Nasutitermes-Population ................32
4.6.5. Populationserfassung auf Fläche Z ....................32
4.6.6. Erfassung der Nasutitermes macrocephalus-Population . 33
4.6.7. Auswertung ..........................................33
4.6.7.1. Berechnung der Nestparameter ......................33
4.6.7.1.1. Nestgröße ........................................34
4.6.7.1.2. Nesthöhe ........................................34
4.6.7.2. Nestdichte ........................................34
4.6.7.3. Nester und Kolonien ................................35
4.6.8. Bestimmung der Individuenzahl und Biomasse ..........35
4.6.9. Erfassung von Einzugsbereichen der Nester ............36
4.6.10. Frequenz des Vorkommens von Termiten im Totholz . . 36
4.6.10.1. Point-Quarter-Methode ............................36
4.6.10.2. Streudosen ........................................37
4.6.10.3. 48 Klötze - ein graveyard test ................38
4.7. Versuche zur Konsumption mit Nasutitermes-Laborkolonien 39
4.7.1. Beschaffung und Hälterung; verwendete Arten ..........39
4.7.2. Durchführung der Versuche ............................39
4.8. C/N-Analysen..........................................42
4.8.1. Beschaffung und Vorbereitung des Materials ..........42
4.8.2. Durchführung der Analysen ............................42
4.9. Verwendete statistische Verfahren ......................43
4.9.1. Vergleich zweier Datensätze ..........................43
4.9.2. Regressionsanalyse ..................................43
5. VEGETATION DER VARZEA 44
5.1. Die Vegetation auf Fläche P............................44
5.1.1. Artenzusammensetzung und Höhenzonen ..................44
5.1.2. Biomasse und Höhenzonen ..............................46
5.2. Erfassung der Holz-Phytomasse auf Fläche A............47
5.3. Diskussion............................................54
5.3.1. Diversität ..........................................54
5.3.2. Artenspektrum ........................................54
5.3.3. Niveauabhängige Verteilung ..........................55
5.3.4. Vergleich der Flächen in der Várzea: Struktur und
Biomasse der Vegetation ..............................55
5.4. Zusammenfassende Schlußfolgerungen......................56
6. TOTHOLZ ALS RESSOURCE: NEKROMASSE, VERTEILUNG, STRUKTUR 58
6.1. Holz-Nekromasse I: standing crop als Volumen .... 58
6.2. Holz-Nekromasse II: Gewichtsbestimmung des standing
crop ..................................................65
6.2.1. Fläche P: Transekt..................................65
6.2.1.1. Zonale Verteilung des Totholzes ....................65
6.2.1.2. Nekromasse: Holz und Laub..........................65
6.2.2. Fläche Z............................................68
6.2.3. Wassergehalt im Totholz ..............................70
6.3. Totholz-Eintrag in der Várzea..........................70
6.3.1. Totholz-Streufall ....................................70
6.3.2. Schwemmholz: Totholzeintrag durch Hochwasser .... 74
6.4. Diskussion............................................76
6.4.1. Totholz: Volumen, Struktur, Verteilung ..............76
6.4.1.1. Räumliche Verteilung ..............................76
6.4.1.2. Zerfallsklassen ....................................77
6.4.2. Holz-Nekromasse ......................................77
6.4.2.1. Niveauabhängige Verteilung ........................77
ii
6.4.2.2. Vergleich der Bestände ............................79
6.4.2.2.1. Standing crop....................................79
6.4.2.2.2. Totholz-Streuproduktion ..........................80
6.5. Zusammenfassende Schlußfolgerungen ....................80
7. ABBAU DES HOLZES IN DER VARZEA 82
7.1. Physikalische und biochemische Eigenschaften der Hölzer 82
7.1.1. Raumdichte des Holzes ................................82
7.1.2. Wassergehalt ........................................90
7.1.3. Stickstoffgehalt und C/N-Verhältnis ..................91
7.1.4. Résumé..............................................95
7.2. Abbau von Stammholz im Freiland........................96
7.2.1. Die Abbaukurven......................................96
7.2.1.1. Vollständiger Abbau ................................96
7.2.1.2. Der Abbau im Zeitverlauf............................99
7.2.2. Abbauraten......................103
7.2.3. Abbaubestimmende Faktoren ............................107
7.2.3.1. Parameter des Frischholzes ........................107
7.2.3.1.1. Faktorenanalyse für Dichte, Feuchte und
Stickstoffgehalt ................................107
7.2.3.1.2. Sekundäre Pflanzenstoffe ........................110
7.2.3.2. Einfluß der Rinde auf den Holzabbau........112
7.2.3.3. Dynamik des Feuchtegehaltes in den Abbauproben . . 114
7.2.3.4. Dynamik des Stickstoffgehalts in den Abbauproben . 117
7.2.4. Die Sukzession der Zersetzer am toten Stammholz . . . 119
7.2.4.1. Pilze.......................119
7.2.4.2. Insekten.....................124
7.2.5. Résumé.......................130
7.3. Holzabbau von Värzea-Hölzern in Abhängigkeit von der
Tauchdauer.......................131
7.3.1. Allgemeine Beobachtungen ............................133
7.3.2. Vergleich des terrestrischen und aquatischen Abbaus . 134
7.3.3. Abbau an Land in Abhängigkeit von der Tauchdauer . . 134
7.3.4. Résumé.......................139
8. ISOPTERA 141
8.1. Artenspektrum.....................141
8.1.1. Zur Identifikation der Arten............141
8.1.1.1. Zur Identifikation der Anoplotermes-Arten ..........141
8.1.1.2. Zur Identifikation der Nasutitermes-Arten ..........143
8.2. Isopteren der Várzea.................145
8.3. Isopteren des Igapó..................146
8.4. Biologie.......................147
8.4.1. Vergleich der Nestformen ............................147
8.4.2. Vergleich der Nahrungsbiologie ......................150
8.4.3. Termitenaktivität im Totholz der Streu ..............151
8.4.3.1. Erfassung mit der Point-Quarter -Methode ..........151
8.4.3.2. Streudosen ........................................153
8.4.3.3. Erschließen neuer Nahrungsquellen ( 48 Klötze ) . . 154
8.4.4. Abundanz nicht-xylophager Termiten ..................156
8.5. Zusammenfassende Schlußfolgerungen ....................158
9. XYLOPHAGE TERMITEN: DIE NASUTITERMES-ARTEN 160
9.1. Bau und Anordnung der Nester.............162
9.1.1. Äußerlich sichtbare Neststrukturen ..................162
9.1.2. Innerer Aufbau....................167
iii
9.1.3. Nestgrößenparameter ..................................178
9.1.4. Nesthöhe über dem Boden...............179
9.1.5. Nistbäume......................180
9.2. Organisation der Population ............................181
9.2.1. Kolonien.......................181
9.2.2. Territorien und Einzugsbereiche von Nestern ..........185
9.3. Dynamik der Nest-Populationen ..........................186
9.4. Termiten und Ameisen.................193
9.5. Abundanz.......................196
9.5.1. Fläche P......................196
9.5.1.1. Dichte der Nester ..................................196
9.5.1.2. Gesamtvolumen der Nester..............197
9.5.1.3. Niveauabhängige Verteilung der Nester ..............198
9.5.2. Die Nasutitermes-Population auf Fläche Z ............198
9.6. Populationsdaten für Nasutitermes macrocephalus .... 200
9.6.1. Nest-Biomasse ........................................200
9.6.2. Individuen-Biomassen ................................201
9.6.3. Individuenzahlen und Kastenverhältnisse ..............203
9.6.4. Individuenzahl und Biomasse der Population ..........205
9.7. C/N-Gehalte......................209
9.7.1. Nestmaterial ........................................209
9.7.2. Tiere ................................................210
9.8. Résumé........................212
10. VERSUCHE ZU NAHRUNGSWAHL UND {CONSUMPTION VON
LABORKOLONIEN 214
10.1. Präferenz für Holzarten...............214
10.2. Fraßversuch mit Vorratskugeln von N. macrocephalus . . 220
10.3. Präferenz für Holz in verschiedenen Abbauzuständen . . 221
10.4. Konsumptionsmengen ....................................222
10.5. Résumé........................228
11. DISKUSSION 229
11.1. Termiten als Faunenelement der Várzea.........229
11.1.1. Artenzusammensetzung ................................230
11.1.2. Trophische Einordnung der Várzea-Termiten ..........230
11.1.3. Populationen der xylophagen Nasutitermes ............231
11.1.4. Niveauabhängige Verteilung der Nasutitermes-Nester
auf Fläche P....................233
11.2. Zersetzung von Holz..................235
11.2.1. Abbaukoeffizienten als Maß des Holzumsatzes .... 235
11.2.1.1. Berechnung eines Abbaukoeffizienten kt aus
Streudaten....................235
11.2.1.2. Holzabbau in der Várzea: Vergleich der
Abbaukoeffizienten ................................237
11.2.2. Holzabbau und Pulsstabilität ......................242
11.2.2.1. Steuerung des Holzabbaus durch die aquatische
Phase......................242
11.3. Energie- und Stickstoff-Flüsse durch Termiten-
populationen beim Holzabbau in der Várzea.......245
11.3.1. Energiefluß ........................................245
11.3.2. Stickstoffbudget ....................................254
12. ZUSAMMENFASSUNG - SUMMARY - RESUMO...........257
13. LITERATUR.......................265
iv
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