Abstract:

Fig. 1: Comparison of preferences (expressed as mean acceptability index, MAI) by three Atta colombica-colonies for differentially treated test plants with the relative amounts of HI-VOCs emitted by similar treated plants. On average, control plants emitted a relative amount of 0.003.

Zusammenfassung:

Die Auswahl von Nahrungspflanzen durch Blattschneiderameisen ist ein multifaktorieller Vorgang. In dieser Studie wurde der Einfluss verschiedener Faktoren untersucht, um so zum besseren Verständnis der Mechanismen von Nahrungswahl beizutragen. Hierzu gehörten Ernterate, Deprivation und Konzentration der Aminosäure Prolin.

Generell wurde hier eine Präferenz von Atta colombica für die Aminosäure Prolin gegenüber angebotenen Kontrollen nachgewiesen. Da Prolin ein kompatibles Solut ist, welches unter Trockenstress in Pflanzen angereichert wird, wurde diese Aminosäure als Erklärung dafür genannt, weshalb BSA trockengestresste gegenüber vitalen Pflanzen bevorzugen (Meyer et al. 2006). Mit steigender Konzentration nahm die Präferenz der Ameisen für Prolin zu (Abb.1). Für Herbivore im Allgemeinen ist bekannt, dass Präferenzen für attraktiv wirkende Substanzen einer Optimumkurve folgen, das heißt mir steigender Konzentration der Substanz steigt auch die Präferenz bis hin zu einem Maximum. Bei weiter ansteigenden Konzentrationen nimmt die Präferenz wieder ab. Ein solcher Zusammenhang konnte für die Nahrungspräferenz von A. colombica also nicht bestätigt werden.

Als weiterer, die Präferenz mitbestimmender Faktor wurde die Ernterate identifiziert. Sie kann als Indikator für den aktuellen Motivationsstatus einer Kolonie interpretiert werden. Je größer die Ernterate, desto weniger stark selektiv waren die Ameisen. Das heißt, bei hohen Fouragier-Aktivitäten selektieren A. colombica - Arbeiterinnen weniger stark bezüglich der Wahl ihrer Nahrungspflanzen. Deprivation zeigte sich gleichermassen als starke Einflussgröße der Substratselektivität von Blattschneiderameisen. Je größer das Stresslevel durch zunehmende Hungerperioden, desto stärker sank die Präferenz für Prolin bis hin zu einer Ablehnung (Abb.2). Alle drei getesteten Laborkolonien zeigten gleiche Präferenzmuster.

Abstract:

Food plant selection by leaf-cutting-ants is a multi-factorial process. In this study different factors were explored to elucidate the underlying mechanisms for food plant selection. Specifically, I investigated the effects of foraging rate, deprivation, and the concentration of the amino acid proline.

A general preference of Atta colombica for the amino acid proline has been confirmed. As proline is a compatible solute, the concentration of which increases under drought stress in plants, this amino acid has been considered one possible explanation for the fact that leaf-cutting-ants favor drought stressed plants over vital ones. With increasing concentrations the preference of the ants for the amino acid increased (fig.1). In general it is known that preferences of herbivores for attractive substances follow an optimum curve, i.e., with an accumulation of these compounds the preference becomes more pronounced, maximal, and subsequently falls off. Such a pattern could not be confirmed for A. colombica and its preference for proline.

I identified ant foraging rate as another factor influencing food preference. It can be regarded as indicator for the motivational status of a colony. The higher the foraging rate, the less selective were the ants. According to this the selectivity of foragers of A. colombica for food plants was low when the foraging activity was high. Likewise, deprivation could be identified as key factor influencing the ants' substrate selectivity. Increasing stress levels caused by increasing deprivation periods lead to decreasing preference for proline to the point of rejection (fig.2). All three tested laboratory colonies exhibited the same preference patterns.

Abb. 2: Regression zwischen den Anzahl der Tagen seit der letzten Fütterung und den entsprechenden mittleren Akzeptanzindizes (MAI), die in Dual-Choice-Tests ermittelt wurden. Lineare Regression: R² = 0,3516; n = 14; F = 6,5076; p = 0,0254. Geradengleichung: y = -0,0278x + 0,5618

Fig. 2: Regression between number of days since last feeding and the respective mean acceptability index (MAI), which were evaluated in dual choice tests. Linear regression: R² = 0,3516; n = 14; F = 6,5076; p = 0,0254. Linear equation: y = -0,0278x + 0,5618

Zusammenfassung: In der Diplomarbeit wurden die Effekte von Trockenstress und Herbivorie durch Blattschneiderameisen auf das Wachstum und die Photosyntheseeffizienz der pantropischen Pfefferpflanze Piper marginatum untersucht. Trockenstress gilt als weltweit bedeutendster Stressor und auch Herbivorie ist einer der bedeutendsten Einflussfaktoren in den Tropen. Besonders die indirekten Effekte, die ein Zusammenwirken von Trockenstress und Fraßschäden durch Blattschneiderameisen auf eine tropische Pflanze haben kann, wurden bisher kaum untersucht. Diese Diplomarbeit gibt hierzu einen ersten Ansatz. Desweiteren konnte auch erstmals durch Messung der Photosyntheseeffizienz mit dem Imaging-Puls-Amplituden-Modulations-Fluorometer (Imagig-PAM) der Effekt von Herbivorie durch Blattschneiderameisen auf der Ebene eines Blattes visualisiert, quantifiziert und mit dem von Trockenstress verglichen werden.

Ergebnisse: Trockenstress inhibierte Wachstum und Photosynthese substantiell in einem 9-wöchigen Versuchszeitraum. Sprosswachstum und Blattflächenwachstum waren durch den Wassermangel (ein verringerter Turgor verlangsamt das Steckungswachstum) halbiert. Die Photosyntheseeffizienz war etwa um ein fünftel erniedrigt, wobei vermutlich auch nicht-stomatäre Inhibition eine Rolle spielte. Herbivorie hatte kaum einen Einfluss auf vegetatives Wachstum, verringerte jedoch das Wachstum von Infloreszensen um mehr als 90% (Abb.1). Die Verminderung der Photosynthese zeigte bei Herbivorie sowie Trockenstress heterogene Verteilungsmuster jedoch mit unterschiedlichen Schadbereichen (Siehe Abb.2 a,b,c) . Die Kombination aus Trockenstress- und Herbivoriebehandlung beeinträchtigte vor allem die Photosyntheseeffizienz synergistisch (Abb. 2d) durch vermutlich nicht-stomatäre Effekte und wirkte sich damit auf die normalerweise herbivorieinduzierte photosynthetische Kompensationsleistungen der Pflanze aus. Es konnte ein Trend zur Kompensation divergierender Effekte auf das Wachstum von Blattfläche beobachtet werden, während sich Kompensations- und Stressantworten, die für beide Stressarten typisch sind (etwa Reduktion der Reproduktion (Abb.1), Veränderung der Allokationsmuster zu Gunsten des Sprosses oder nicht-stomatäre Inhibition der Photosyntheseeffizienz (Abb. 2d)) verstärkten. Diese indirekten Stresseffekte der Herbivorie dürfen daher besonders im Zusammenspiel mit weiteren, abiotischen Stressoren bei der Evaluierung von Schäden nicht vernachlässigt werden.

In dieser Diplomarbeit wurde die Interaktion zwischen Blattschneiderameisen und Pflanzengemeinschaften, sowie die Veränderung dieser Beziehung durch Habitatzerstörung untersucht. Durch Waldrandbildung und Fragmentierung von tropischen Regenwäldern kommt es zu einer starken Zunahme von Blattschneiderameisen in diesen Gebieten.

Nahrungspräferenz für trockengestresste Pflanzen:
Die Bevorzugung von gestressten Futterpflanzen gegenüber vitalen Kontrollen konnte anhand von Wahlversuchen für die Blattschneiderameisenart Atta cephalotes deutlich gezeigt werden. Von den gestressten Pflanzen wurde annähernd 3-mal so viel Blattmaterial eingetragen wie von den Kontrollpflanzen. Damit wurde die Hypothese von Meyer et al. (2006), dass die Bevorzugung trockengestresster Pflanzen, ein allgemeingültiges Merkmal der Futterpflanzenwahl durch Blattschneiderameisen darstellt, erhärtet. Dies liefert eine plausible Erklärung dafür, dass Blattschneiderameisen von dem erhöhten Vorkommen trockengestresster Pflanzen in Waldrandhabitaten profitieren. Der daraus resultierende erhöhte Fraßdruck auf Waldränder und Waldfragmente (bis zu 20% der Blattfläche pro ha Wald werden entfernt), verstärkt den Lichtgenuss, begünstigt das Ansiedeln von Pionierarten und führt zu einer veränderten Populationsdynamik für präferierte Pflanzenarten.
Der Einfluss von Nestbau auf Bodeneigenschaften:
Blattschneiderameisen beeinflussen die Vegetationsstruktur jedoch nicht nur durch ihre Ernteaktivitäten, durch ihre Nestkonstruktionen entstehen beachtliche vegetationsfreie Flächen im Waldunterwuchs. Durch den Nestaushub und die Zerstörung der Laubstreuauflage des Bodens kommt es zu einer deutlichen Verarmung an Nährstoffen des Oberbodens. Dieser Effekt reicht weit über die eigentliche Nestfläche hinaus und kann Einflusszonen von über tausend Quadratmeter abdecken.
Zusammenfassung:
Generell beeinflussen Blattschneiderameisen die Nährstoffkreisläufe tropischer Regenwälder direkt durch Bioturbation und das Ernten großer Mengen organischen Materials und indirekt durch Sekundäreffekte auf die Bodeneigenschaften und die Destruentennahrungsketten. Blattschneiderameisen "zergliedern" den Wald durch den immensen Einflussbereich ihrer Nesthügel und durch ihre aktive Nahrungspflanzenselektion und tragen dadurch zu einer synergistischen Verstärkung der Fragmentierungsfolgen von tropischen Regenwäldern bei.

Abb. 2: Nesthügel einer Kolonie im Wald von Coimbra, Alagoas, Brasilien. Gut zu erkennen sind die fast vollständig fehlende Laubstreu und die erhöhte Illumination durch Sonnenflecken.

Abb. 1: Übersicht über die Experimentflächen Duruchaus in Namibia. Links die Beweidungsfläche, rechts die Ausschlussfläche.

Zusammenfassung: Biologische Bodenkrusten (BSCs) spielen in ariden und semiariden Gebieten eine bedeutende Rolle, da sie an vielen ökosystemaren Vorgängen beteiligt sind. Cyanobakterien stellen innerhalb der BSCs eine sehr bedeutsame Organismengruppe dar. Sie spielen beispielsweise eine wichtige Rolle bei der Stabilisierung des Bodens und können eine Stickstoff-Quelle für umliegende Pflanzen sein. Die Störung der BSCs, wie zum Beispiel starke Beweidung, führt zu deren Degeneration mit negativen Auswirkungen auf die Bodeneigenschaften, Flora und Fauna. Das Ausmaß der Störung kann auch anhand der Diversität von Cyanobakterien festgestellt werden. In der vorliegenden Arbeit wurde die genetische Diversität von Cyanobakterien zweier ehemals als Farmland genutzter Flächen (Farm Duruchaus nahe Rehoboth) in der namibianischen Savanne untersucht (Abb. 1). Die Ausschlussfläche befand sich in einer Regenerationsphase, wohingegen die Beweidungsfläche zweimal jährlich beweidet wurde.
Die genetische Diversität wurde mittels 16S rDNA+ITS1-Genbanken erfasst. Bei der Erstellung der Genbanken ergaben sich einige Probleme, wodurch nur wenige Sequenzen pro Standort erhalten werden konnten. Die Diversitätsanalyse gab Hinweise darauf, dass die Ausschlussfläche eine höhere tatsächliche Diversität aufweist, als die Ausschlussfläche. Die phylogenetische Analyse mittels der Maximum Likelihood-Methode (Abb. 2) zeigte für beide Standorte größtenteils gleiche Gattungen wie Microcoleus und Heterocystenbildner wie Scytonema und Tolypothrix. Jedoch wurden in der Ausschlussfläche auch Sequenzen gefunden, welche der Gattung Pseudanabaena zugeordnet werden können. Eine höhere Diversität wird auch mit besser entwickelten BSCs in Verbindung gebracht und diese wiederum weisen vermehrt Gattungen wie Pseudanabaena auf. Diversitäts- und phylogenetische Analysen gaben einen ersten Hinweis darauf, dass die Ausschlussfläche BSCs in fortgeschritteneren Entwicklungsstadien aufwies, als die Beweidungsfläche. Jedoch konnten dies nur Annahmen sein, da für keinen der beiden Standorte ausreichend Sequenzen zur Verfügung standen um die tatsächliche genetische Diversität repräsentieren zu können (Abb. 3, 4).

Abb. 1: Ansicht der "Weißen Steine"

Zusammenfassung: Die "Weißen Steine" sind eine natürlich entstandene Buntsandstein-Blockhalde am Ostrand des Spessart. Mit der vorliegenden Arbeit wurde die Verteilung der dort vorkommenden Flechten- und Moosarten sowie deren Photosyntheseverhalten untersucht. Dabei ergab sich, dass insbesondere lichtliebende Arten, die den "weißen" Aspekt der Blockhalde ausmachen, durch den umgebenden Baumbestand beeinträchtigt werden. So kommen zum Beispiel die Flechten Pertusaria corallina, Diploschistes scruposus und Leproloma membranaceum im Zentrum der Blockhalde signifikant häufiger vor als an deren Rand. Die gefundenen Unterschiede in der Artverteilung spiegelten sich dagegen zumindest im Winterhalbjahr nicht im Photosyntheseverhalten der einzelnen Arten wieder. Die meisten untersuchten Arten zeigten ihre maximale Elektronentransportrate bei einer photosynthetisch aktiven Strahlung (PAR) von etwa 80 µmol Quanten m^-2 s^-1.

Zusammenfassung: Im Rahmen dieser Arbeit wurden Biologische Bodenkrusten (BSCs) mit Hilfe hyperspektraler Luftaufnahmen, Laborergebnissen und Feldmessungen in Südafrika kartiert. Das Untersuchungsgebiet umfasste eine Fläche von 12km2. Ferner sollten Möglichkeiten aufgezeigt werden, BSCs auch in anderen Gebieten zu detektieren und bisher angewandte Verfahren auf ihre Effektivität zu kontrolliert. Diese Arbeit baut auf den Ergebnissen der Diplomarbeit von Tanja Knerr (2005), "Eignungsanalyse von Spektrometerdaten zur Detektion, Klassifikation und Analyse Biologischer Bodenkrusten", auf.

Unter Berücksichtigung der während eines Feldaufenthaltes 2006 gewonnenen Spektren wurde eine Klassifikation mit guten Ergebnissen erreicht. Diese spezifizierte allerdings zu viele Bildelemente und konnte daher nur eingeschränkt angewendet werden. Eine Analyse mit Hilfe des Crust Index (CI) von Karnieli (1997) ergab unzureichende Resultate. Der CI reagierte auf extrem helle und dunkle Spektren sensibel und klassifizierte daher vor allem Gips- und beschattete Vegetationsflächen. Eine Anpassung des Wertebereichs dieses Index verbesserte die Ergebnisse deutlich. Eine Klassifikation cyanobakteriendominierter Bodenkrusten mit Hilfe des NDVI und des Biological Soil Crust Index (BSCI) nach Chen et al. (2005) erwies sich als völlig ungeeignet, da die Krusten zur Befliegungszeit trocken waren und sich so nicht vom Boden abhoben; der Wertebereich des BSCI wurde aus ungeklärten Gründen nicht erreicht.

Daher wurde ein neuer Index (CRCI) entwickelt, der auf dem unterschiedlichen Spektrenverlauf verschiedener Materialien beruht, der unter Anwendung von Continuum Removal besser zu erkennen ist (Abb. 1). Die Ergebnisse dieser Klassifikation sind sehr zufriedenstellend. So liegt die Falschklassifikation in Kontrollgebieten unter einem Prozent und sämtliche Krusten-Kontrollgebiete werden mit dieser Methode richtig klassifiziert. Für die Gesamtfläche des Untersuchungsgebiets wird eine Krustendeckung von 11,24% berechnet (Abb. 2), in einem Teilgebiet ohne Straße und größere Felsen beträgt die Krustendeckung 18 %. In der Realität liegt wohl ein noch höherer Deckungsgrad an Biologischen Bodenkrusten vor, der allerdings bei der gegebenen räumlichen Auflösung aufgrund der Mischpixelproblematik nicht detektierbar ist. Im Untersuchungsgebiet liegen verschiedene Bodenfärbungen (hell-beige bis dunkel rotbraun) vor, deshalb ist zu hoffen, dass der Index auch auf andere Gebiete anwendbar ist. Ob dies tatsächlich der Fall ist, muss in weiteren Studien geprüft werden. Eine erneute Validierung der Ergebnisse ist für eine Optimierung des CRCI sicher hilfreich.

Abstract: Photosynthetic gas-exchange, chlorophyll a fluorescence and related leaf traits of the tree ferns Cyathea dealbata and Dicksonia squarrosa were investigated in order to gain an ecophysiological understanding of their adaptability to contrasting light environments. Comparisons were made between mature sporophytes growing in exposed (sun) and understory (shade) habitats on the central North Island of New Zealand in 2005. The studies were performed in a temperate evergreen lowland rain forest on Mt. Pirongia (37° 59' S, 175° 06' E) as well as at the fernery on the grounds of the University of Waikato.

Tree ferns from the understory had 1.8 - 2.4 times higher chlorophyll concentrations (mg chlorophyll per g fresh mass) and significantly lower chlorophyll a/b ratios than sun exposed specimens. The mean specific leaf area (SLA, m2 leaf area per kg dry mass) was 1.8 - 2.6 times higher in understory plants. Conversely, the leaf dry matter content (LDMC, fresh mass to dry mass ratio, mg g-1) was 20 - 50% greater in the specimens from the sun.

It appears that the success of D. squarrosa and C. dealbata in their natural habitats is largely attributable to a combination of low dark respiration and low light compensation in conjunction with efficient, fast responding photoprotective mechanisms and economic water use.
Speculation is made about whether the ecophysiological features of the ferns were established early in the evolution of the group.

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Fig. 1: Cyathea dealbata in exposed habitats.

Zusammenfassung: Im NSG Rastatter Rheinaue wurden Anfang der 1990er Jahre wasserbauliche Reaktivierungsmaßnahmen mit dem Ziel einer verbesserten Durchströmung bei Hochwasser durchgeführt (Abb. 1) . Dadurch wurde beabsichtigt, einer anthropogen beschleunigten Verlandung und damit einhergehenden Eutrophierung der Auengewässer entgegen zu wirken. Zur Erfolgskontrolle wurden aquatische Makrophyten als Trophieindikatoren gewählt. Makrophyten integrieren dabei zeitlich mehrere Vegetationsperioden sowie räumlich die Gewässerkompartimente Feiwasser und Sediment.

Dazu wurden folgende Hypothesen erstellt:
Durch die Maßnahmen kam es:
1) zu einem Zustand verringerter Trophie, der durch Makrophyten indiziert wird.
2) zu einer auengewässertypischeren Makrophytenvegetation.

Während der Vegetationszeit wurden im Jahr 2005 die Makrophyten aller Gewässer des Untersuchungsgebiets gemäß dem standardisierten "Feldprotokoll Makrophyten Fließgewässer" flächendeckend vom Boot aus kartiert (Abb. 2). Ein diachroner Vergleich erfolgte anhand früherer Kartierung der Wasserpflanzengesellschaften aus den Jahren 1978 und 1989. Für synchrone Vergleiche wurde die Gewässertrophie mit Hilfe des Trophie-Index Makrophyten (TIM) berechnet. Eine Bestimmung der anthropogenen Degradation erfolgte durch den Referenzindex Makrophyten (RI). Da der RI in der vorliegenden Form nicht für Auengewässer anwendbar war, erfolgte eine typspezifische Modifikation. Dadurch konnte die rezente Abweichung der Makrophytenvegetation von der Vegetation des heutigen potentiell natürlichen Gewässerzustand (hpnG) für alle natürlichen Auengewässertypen quantifiziert werden. Die Bewertung der Maßnahmen erfolgte zum einen anhand des diachronen Vergleichs mit früheren Kartierungen sowie zum anderen durch den synchronen Vergleich der von den Maßnahmen beeinflussten und nicht beeinflussten Stellen.

Ergebnisse: siehe pdf Dokument

Abb. 1: Furt an einem Wirtschaftsweg zur verbesserten Durchströmung der Aue bei Hochwasser als Beispiel einer Reaktivierungsmaßnahme.

Abstract: Occurrence, abundance, importance, and function of temperate plant species with extrafloral nectaries (EFN) were investigated by both literature and field studies in Germany and in the highlands of the "Westpfälzer Bergland" (Germany), respectively.

The result of the extensive literature review was a list extracted from the German flora containing 71 EFN-plant species throughout 21 families, most of which belonged in the families of the Fabaceae and Rosaceae. To my knowledge, this represents the most complete list of the EFN syndrome in the German flora. EFN-plants were found to occur in different vegetation types, mainly in herb-rich grassland and meadows, shrubbery belts, early successional or forest-edge communities, and urban-industrial formations.
In the highlands of the Westpfälzer Bergland I conducted transect-based surveys at five exemplarily chosen locations, resulting in a floral list containing 9 EFN plants. The highest abundance of these plants was found in shrubbery belts and along waysides, and their density differed among 6 plant societies.
Finally, I carried out experiments with simulated herbivores (sensu Wirth & Leal, 2001) and the, exemplarily chosen, EFN-plants Prunus avium (Rosaceae) and Vicia sepium (Fabaceae) to evaluate the efficiency of the anti-herbivore defence by facultative ants. The experiments revealed that anti-herbivore defence was significantly more efficient on Vicia sepium than on Prununs avium. For both plant species Lasius cf. niger was observed to be the predominant protective ant species.

Fig. 1: Mutualistic ants on the EFN plant Vicia sepium (Fabaceae)

Zusammenfassung und Ausblick: Die Flechtenfamilie Peltulaceae wurde in dieser Arbeit einer phylogenetischen Studie basierend auf morphologischen und anatomischen Merkmalen unterzogen. Anlass war die bisher nur geringen Kenntnisse über verwandtschaftliche Beziehungen zwischen den Arten und den Gattungen innerhalb dieser Familie. Neben den in der Literatur bereits vorhandenen Daten wurden auch eigene Daten bei mikroskopischen Untersuchungen gesammelt und in die Analyse einbezogen. Die Merkmalsanalyse wurde rechnergestützt mit dem Programm Paup* durchgeführt. Die Zusammensetzung der Datensätze wurde in verschiedenen Berechnungen variiert.

Im Rahmen dieser Untersuchung stellt sich die Familie Peltulaceae monophyletisch dar. Das postulierte Schwestergruppenverhältnis zwischen den Peltulaceen und den Lichinaceen konnte bestätigt werden (siehe Stammbaum). Die Abgrenzung und der Bestand der Gattungen innerhalb der Familie konnte noch nicht für alle hinreichend geklärt werden. Es wird vorgeschlagen die Arten der Gattung Phyllopeltula in die Gattung Peltula zu stellen und erstere aufzulösen. Neoheppia wird zunächst als Gattung belassen. Hier sind weitere Untersuchungen nötig um die Stellung und Abgrenzung zu klären.

Insgesamt stellt diese Untersuchung erst einen Ansatz für die Analyse der Phylogenie der Familie Peltulaceae dar. Weitere Untersuchungen, besonders auch molekularbiologische sind unumgänglich um Aussagen über die verwandtschaftlichen Beziehungen dieser Familie machen zu können. Sinnvoll wäre ein Vergleich zwischen einer Analyse morphologischer und molekularbiologischer Daten.

Abb 1: Reflektionsspektren einer Cyanobakteriendominierten und zweier flechtendominierter Bodenkrusten im Vergleich zu Spektren von unbewachsenem Boden und einer Blütenpflanze (Phyllobulus spinoliferus)

Abb 2: Phyllobulus spinoliferus

Die Klassifikation Biologischer Krusten aufgrund ihres Chlorophyllgehaltes erscheint viel versprechend, da eine negative Korrelation zwischen dem Gehalt an Chlorophyll a und den Reflektionswerten bei 680 nm bei Spektren eines einheitlichen Krustentypes nachgewiesen werden konnte. Zur Untersuchung des Einflusses einzelner Krustentaxa wurde ein Modellsystems herangezogen, durch das gezeigt werden konnte, dass einzelne Cyanobakterienspezies unterschiedliche spektrale Charakteristika aufweisen. Da Biologische Krusten sich jedoch aus mehreren Krustenorganismen zusammensetzen, kommt es hier zu Überlagerungen. Wie groß der Beitrag einzelner Komponenten zum Spektrum der Kruste ist, konnte bisher nicht geklärt werden.

Diese Arbeit kann nur einen ersten Ansatz zur spektralen Analyse Biologischer Krusten darstellen. Daher sollten die hier gewonnen Ergebnisse in weiteren Untersuchungen vertieft und in Feldversuchen verifiziert werden. Im Weiteren sollen die Erkenntnisse dieser Arbeit dazu dienen Hyperspektraldaten beurteilen und klassifizieren zu können, um das Monitoring Biologischer Krusten zu ermöglichen.

Abb 3: Biologische Bodenkrusten (Reflektionsspektren siehe Abb. 1) mit dazugehörigem Fundort

Ergebnisse: 28 Flechten und 13 Moosarten wurden an den untersuchten Abschnitten gefunden, darunter mehrere als landesweit gefährdet eingestufte Arten (Flechten: Verrucaria hydrela, V. praetermissa, Moose: Schistidium rivulare). Fünf Flechtenarten wurden als Neufunde für Rheinland-Pfalz festgestellt (Absconditella delutula, Caloplaca isidiigera, Lecania inundata, Verrucaria viridula). Spearman-Rangkorrelationsanalysen zum Zusammenhang sowohl zwischen den einzelnen Merkmalsausprägungen der erfassten Habitatsstrukturen und dem Vorkommen der einzelnen Flechten- und Moosarten sowie von Flechten und Moosen als Sammelgruppen belegten weitgehend art bzw. gruppenspezifische Korrelationen zu den erfassten Parametern. Eine Hauptkomponentenanalyse zeigte, dass die Häufigkeit der Inundation, die Menge der Feinsedimenteablagerungen sowie Größe und Stabilität der besiedelten Substrate am stärksten zur Erklärung der beobachteten Verbreitungsmuster beitragen. Über die indirekte Methode zur Bestimmung von Zuwachsraten konnten Pionierarten (z.B. Verrucaria aquatilis, Lecanora muralis) von langsamer wachsenden Arten (z.B. V. praetermissa) unterschieden werden, wobei aber die artspezifische maximale Zuwachsrate vor allem durch untetrschiedliche Beschattungsgrade erheblich beeinflußt werden kann und den Vergleich unterschiedlich besonnter Abschnitte unmöglich macht. Insgesamt hat die Renaturierung an den untersuchten Gewässern zu einer deutlichen Vermehrung der Substrate für gefährdete Arten geführt, es stellte sich aber ebenso heraus, dass auch technische Verbauungen (Brückensockel, Seinschüttungen) unter bestimmten Voraussetzungen und nach Erreichen eines gewissen Mindestalters den renaturierten Abschnitten vergleichbare Flechten- und Moosfloren aufweisen können.

Abb 1: ausgebauter Bachabschnitt

Abb 2: renaturierter Bachabschnitt