Nachweis und Lokalisation von Aluminium in Feinwurzeln von Eichen

Institut für Allgemeine Botanik, Uni Mainz, Az.: 11V/00


Zielsetzung:

Freies gelöstes Aluminium in versauertem Boden kann von der Ectomycorrhiza der Feinwurzeln aufgenommen werden und Feinwurzelschäden hervorrufen. Von dort kann Aluminium in andere empfindliche Wachstumszonen des Baumes verlagert werden und in die Zellteilung eingreifen mit der Folge einer anhaltenden Schwächung und vorzeitigem Absterben. Einige Arten von Ectomycorrhiza können als Barrieren für die Aluminiumaufnahme fungieren, während andere durchlässig für Aluminium sind. Die Untersuchung lokalisiert und quantifiziert das potentiell toxische Aluminium in der Ectomycorrhiza und der Feinwurzeln von Traubeneichen auf versauertem Boden des Pfälzerwaldes/Forstamt Merzalben.


Methode:

12 Traubeneichen wurden auf der Umweltkontrollstation je von der gekalkten und ungekalkten Teilfläche ausgewählt. 1m vom Stammfuß jedes Baumes wurden Bohrstockkerne gewonnen aus 0-10 cm, 30-40 cm und 50-60 cm Tiefe an mehreren Probenahmeterminen im Jahr 1999 und 2000. Die Wurzeln wurden sorgfältig von Erde befreit, mit destilliertem Wasser gesäubert und eingefroren. Ein Teil der Wurzeln wurde chemisch analysiert zur Bestimmung des Gesamtgehaltes an Aluminium und dem Verhältnis zu anderen Elementen. Von einem anderen Teil der Wurzeln wurden die Mycorrhizaspitzen herauspräpariert, die Mycorrhizaart bestimmt und gewogen. Ausgewählte Stichproben wurden mit einer Flourescensmethode auf das Vorhandensein von Aluminium überprüft.


Ergebnisse:

In 0-10 cm Tiefe ist die Zahl der Mycorrhizaarten am höchsten und nimmt mit der Tiefe ab. Sowohl Mycorrhiza als auch Feinwurzeln unterlagen saisonalen Schwankungen und einem beachtlichen Abfall der Abundanz im trockenen Herbst 1999.
1999 zeigten sich deutliche saisonale Unterschiede in der Eichen-Mycorrhiza sowohl bezüglich Artenvielfalt und Häufigkeit mit einem Auftreten neuer Arten bei gleichzeitigem Verschwinden anderer Arten.
Die Mycorrhiza auf der gekalkten Teilfläche war 1999 erheblich artenreicher als auf der ungekalkten Teilfläche (45 Arten gegenüber 29 Arten). Allerdings hatten die Mycorrhiza auf der gekalkten Fläche deutlich geringere Feinwurzelmassen und waren von geringerer Vitalität. Im Jahre 2000 war der Gesamtanteil mycorrhizierter Feinwurzeln in der oberen Bodenzone auf gekalkter und ungekalkter Fläche sehr ähnlich, wobei die Artenvielfalt allerdings auf der gekalkten Fläche größer war, die Wurzelmasse allerdings geringer.
Aluminium war in fast allen Wurzelspitzen nachweisbar mit der höchsten Anreicherung im Meristem und in den Xylemwänden. Allerdings zeigten sich artspezifische Unterschiede in der Intensität des Aluminiumvorkommens. Ganz allgemein wurden in den tieferen Bodenhorizonten weniger Mycorrhiza gefunden. Dennoch lassen sich auch dort saisonale Schwankungen in Abundanz und Artenvielfalt nachweisen