Struktur und Dynamik des Feinwurzelsystems von tropischen Bergwäldern in Abhängigkeit von der Meereshöhe in Südecuador

Abstract

Se investigó la estructura y la dinámica de las raíces finas a lo largo de un gradiente altitudinal en un bosque montano de lluvioso en el sur de Ecuador. Se estudió la biomasa y la necromasa de las raíces finas, la distribución espacial, la morfología de las raíces vivas y muertas asi como su distribución temporal en tres localidades ubicadas a 1890 m, 2380 m y 3060 m sobre el nivel del mar.Se pudo comprobar un incremento de la masa de las raíces finas en la capa orgánica y en el suelo mineral (0-20 cm) con el aumento de altitud. La misma tendencia se observó en la biomasa de las raíces finas y en la necromasa, que aumentaron de 393 a 978 g m-2 y de 640 a 2398 g m-2, respectivamente. El contenido de agua en el suelo se matuvó entre 20 y 30 Vol. %. La relación de bio- y necromasa varió bastante. La fluctuación temporal de las raíces finas no mostró ninguna concordancia con las temporadas climáticas. La producción de las raíces finas aumentó con la altitud de 676 a 2193 g m-2, así como también la producción de necromasa de raíces finas que aumentó de 523 a 2085 g m-2. El tiempo de vida de las raíces finas se estimó entre 0.75 y 0.44 años aproximadamente, al mismo tiempo la masa de las raíces finas era renovada. Experimentos sobre la descomposición biológica con bolsas de hojarasca (litter bags) monstraron que la tasa de descomposición disminuye con el aumento de altitud. La superficie específica de las raíces (SRA) también diminuyó con el aumento de altitud asi como la superficie específica de las ojas (SLA). El índice areal des las raíces (RAI) aumentó por causa del aumento de la biomasa de las raíces finas. La producción de hojarasca disminuyó con el aumento de altitud, mientras que simultaneamente crecía la masa de las raíces finas y disminuía la altura de los árboles.Se pudo comprobar estadísticamente una relación entre la masa de las raíces finas y la producción de hojarasca con la altitud sobre el nivel del mar. La superficie específica de las raíces (SRA), la producción de las raíces finas y su mortalidad monstraron también una dependencia con la altitud, la temperatura del aire, el contenido de nitrógeno, los parámetros morfológicos (SLA, SRA), la altura media del tronco y el diámetro medio del tronco (medido a un 1.3 m). Se encontró una correlación negativa entre la precipitación y la tasa de retorno y la expectativa de vida de las raíces finas.

Entlang eines Höhengradienten in einem Bergregenwaldgebiet in Südecuador wurden die Struktur und Dynamik des Feinwurzelsystems untersucht. Dazu wurden in Untersuchungsflächen auf 1890 m, 2380 m und 3060 m Meereshöhe die Masse, die räumliche Verteilung und die Morphologie der lebenden und toten Feinwurzeln sowie deren zeitliche Veränderung studiert.Mit zunehmender Meereshöhe wurde eine Erhöhung der Feinwurzelmasse in der organischen Humusauflage und dem Mineralboden (0-20 cm) festgestellt. Die Feinwurzelbiomasse stieg entlang des Höhengradienten von 393 auf 978 g m-2 , die Feinwurzelnekromasse von 640 auf 2398 g m-2. Der Bodenwassergehalt betrug zwischen 20 und 30 Vol. %. Das Verhältnis von Bio- zu Nekromasse schwankte stark. Die zeitliche Schwankung der Feinwurzelmassen zeigte kein mit der klimatischen Saisonalität übereinstimmendes Muster. Die Feinwurzelproduktion erhöhte sich mit steigender Meereshöhe von 676 auf 2193 g m-2, ebenso die Feinwurzelstreuproduktion von 523 auf 2085 g m-2. Die Lebensdauer der Feinwurzeln betrug zwischen 0.75 und 0.44 Jahren, in etwa derselben Zeit wurde die Feinwurzelmasse umgesetzt. Abbauversuche mit litter bags (Streubeuteln) zeigten eine sich verlangsamende Zersetzung mit Zunahme der Meereshöhe. Die spezifische Wurzeloberfläche SRA sank mit steigender Meereshöhe, genauso wie die spezifische Blattoberfläche (SLA). Der Wurzelflächenindex RAI hingegen stieg durch die starke Zunahme der Feinwurzelbiomasse mit der Meereshöhe an. Die Blattstreuproduktion nahm parallel zu den steigenden Feinwurzelmassen und einer Reduzierung der Baumhöhe mit steigender Meereshöhe ab.Statistisch ließ sich eine Beziehung zwischen den Feinwurzelmassen bzw. der Blattstreuproduktion und der Meereshöhe feststellen. SRA, Feinwurzelproduktion, Feinwurzelmortalität zeigten eine Abhängigkeit von der Höhe, der Lufttemperatur, dem Stickstoffgehalt, den oberflächenbezogenen (morphologischen) Parametern (SLA, SRA), der mittleren Stammlänge und dem mittleren Brusthöhendurchmesser der Bäume. Der Niederschlag korrelierte negativ mit dem Umsatz und der Lebenserwartung der Feinwurzeln.