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Modul: Boden - Informationen
Kapitel: Bodenleben
Seitentitel: Interaktionen


Insbesondere hinsichtlich der Grundfunktion Ernährung finden zwischen den Mitgliedern einer Lebensgemeinschaft unterschiedliche Interaktionsprozesse statt, die sich intraspezifisch - zwischen den Individuen einer Art - oder interspezifisch zwischen den Vertretern verschiedener Arten vollziehen. Ein räumlich oder zeitlich begrenztes Angebot an Nährstoffen führt grundsätzlich zur Nahrungskonkurrenz zwischen artgleichen Individuen (intraspezifisch) bzw. artverschiedenen Individuen (interspezifisch) mit ähnlichen Nahrungsansprüchen. Die schwächeren Individuen unterliegen dem Konkurrenzdruck und sterben oder wandern ab.

Darüber hinaus ergeben sich eine Reihe von Interaktionen aus der Tatsache, dass bis auf autotrophe Organismen (grüne Pflanzen, Algen und Cyanobakterien) alle Organismen eine heterotrophe Lebensweise haben, d.h. dass sie bei ihrer Ernährung auf die Aufnahme organischer Substanzen pflanzlichen oder tierischen Ursprunges angewiesen sind (s. Ernährungstypen und Ernährungsweise und Nahrungskette und Nahrungsnetz im Boden). Differenziert nach verschiedenen Organismengruppen ergeben sich u.a. nachfolgend dargestellte Wechselbeziehungen.


Beziehungen zwischen Pflanzen

Pflanzen konkurrieren am gleichen Standort miteinander um Licht (Photosynthese) und Raum sowie Wasser und Mineralsalze aus dem Boden. Einige Arten sind in der Lage durch Ausscheidung von Hemmstoffen das Wachstum und die Entwicklung anderer Arten zu beeinträchtigen (=Allelopathie).

Beziehungen zwischen Pflanzen und Tieren

Lebende Pflanzen dienen vielen Tierarten (= Pflanzenfresser bzw. phytophage Konsumenten) direkt als Nahrungsgrundlage. Dabei werden ganze Pflanzen oder Teile von ihnen gefressen, wodurch die Pflanzen mehr oder weniger stark vernichtet bzw. geschädigt werden. Im Boden können z.B. Fadenwürmer, Enchyträen und Wühlmäuse durch Wurzelfraß die Wasser- und Mineralsalzaufnahme so stark beeinträchtigen, dass die befallene Pflanze abstirbt.

Andere Tierarten wie z.B. Asseln und Tausendfüßer ernähren sich dagegen von abgestorbenen pflanzlichen Material und tragen so zur Zersetzung der organischen Substanz und zum Stoffkreislauf bei.

Pflanzen ihrerseits profitieren auch von einigen Bodentierarten, die im Boden graben oder wühlen. So können Pflanzen durch die Regenwurmgänge mit ihren Wurzeln in tiefere Bodenschichten vordringen und ihre Wasser- und Nährsalzversorgung verbessern.

Beziehungen zwischen Tieren

Sie zeichnen sich primär als Räuber-Beute-Beziehungen aus, die sich aufgrund der unterschiedlichen Nahrungsquellen und Ernährungsweisen ergeben. Menge und Qualität der Organismen, die einer anderen Art als Nahrungsgrundlage dienen (=Beute; i.d.R. phytophage oder kleinere zoophage Konsumenten), beeinflussen direkt die Entwicklung der Räuber (= zoophage Konsumenten). So ernähren sich z.B. Raubmilben räuberisch von Fadenwürmern und Springschwänzen oder Erdläufer von jungen Regenwürmern. Sinkt die Anzahl der Beutetiere oder fehlen diese ganz, so reduziert sich die Anzahl der Räuber entsprechend.

Beziehungen zwischen Pflanzen und Mikroorganismen

Im Boden treten in der Rhizosphäre (= Wurzelraum) gehäuft Mikroorganismen auf. Sie ernähren sich heterotroph von organischen Substanzen, die von den Pflanzenwurzeln ausgeschieden werden, oder als saprophage Reduzenten von abgestorbenem organischen Material der Rhizosphäre, das sie mineralisieren. Die dabei freigesetzten Mineralsalze und -ionen stehen dann wieder für die Pflanzenernährung zur Verfügung.

Andere Mikroorganismenarten sind in der Lage, atmosphärischen Stickstoff zu fixieren und dadurch die Stickstoffversorgung der Pflanzen zu verbessern. Einige dieser Arten gehen mit bestimmten Pflanzenorganen eine enge räumliche Vergesellschaftung ein und bilden eine feste Lebensgemeinschaft zum Vorteil beider Partner, die als Symbiose bezeichnet wird. Als Produkt solcher symbiotischen Beziehungen entwickeln sich z.B. bei Schmetterlingsblütengewächsen
(= Leguminosen; z.B. Bohnen, Klee, Lupinen) Wurzelknöllchen, in denen die stickstofffixierenden Knöllchenbakterien leben. Sie erhalten von der Pflanze organische Substanzen wie beispielsweise Kohlenhydrate und verbessern ihrerseits die Stickstoffversorgung der Pflanze.

Eine weitere bekannte Symbioseform ist die Mykorrhiza. Hier gehen Pilze mit Pflanzenwurzeln eine enge Verbindung ein. Das Pilzgeflecht überzieht die Wurzel oder dringt in das Wurzelgewebe ein. Dadurch ergibt sich eine deutliche Oberflächenvergrößerung mit verbesserter Mineralsalz- und Wasserversorgung für die Pflanze. Die Pilze ihrerseits profitieren von organischen Substanzen, die die Pflanzenwurzel liefert. Etwa 80 % aller Pflanzengattungen bilden mit einer entsprechenden Vielzahl von Bodenpilzen solche Mykorrhiza-Symbiosen.

Beziehungen zwischen Tieren und Mikroorganismen

Mikroorganismen, insbesondere Bakterien und Pilze, bilden die Nahrungsgrundlage für kleinere Bodentiere wie Fadenwürmer und Gliederfüßer. So weiden Springschwänze und Milben z.B. den Pilzrasen ab, der sich auf abgestorbener Pflanzenstreu entwickelt, und stimulieren dadurch das Pilzwachstum, was wiederum die Mineralisierungs- und Humifizierungsprozesse im Boden fördert.

Die Bodentiere ihrerseits tragen zur passiven Verbreitung von Mikroorganismen bei, die sich auf ihrer Körperoberfläche oder in ihrem Körper befinden (= Phoresie). Durch Wanderungsbewegungen und Ausscheidungen gelangen die Mikroorganismen an neue Standorte.

Zum Teil leben einige Mikroorganismen auch symbiontisch im Darm von Insekten, Milben und anderen tierischen Organismen, wo sie die Verdauung schwer abbaubarer Substanzen wie z.B. Cellulose oder Lignin fördern oder Ergänzugsstoffe wie Vitamine und Aminosäuren produzieren.

Beziehungen zwischen Mikroorganismen

Die Beziehungen der Mikroorganismen untereinander ( überwiegend saprophage Reduzenten) werden von der Konkurrenz um Nahrungsgrundlagen bestimmt. Dabei sind solche Arten im Vorteil, die organische Substanzen besonders schnell umsetzen können oder auf bestimmte Substanzen spezialisiet sind (z.B. cellulose- und ligninabbauende Einzeller; Bakterien und Hefepilze).

Darüber hinaus gibt es Arten, die Substanzen produzieren, welche das Wachstum anderer Mikroorganismen fördern oder hemmen können. Solche Hemmstoffe, die gegen andere Mikroorganismen gerichtet sind, werden als Antibiotika bezeichnet und medizinisch zur Infektabwehr genutzt. Ein solches Antibiotikum ist z.B. das Penicillin, das vom Schimmelpilz Penicillium produziert wird und das Bakterienwachstum hemmt. Innerhalb der Gruppe der Mikroorganismen sind Bakterien häufig die Nahrungsgrundlage für Einzeller.

Insgesamt gesehen sind die vielfältigen Nahrungsbeziehung und Wechselwirkungen zwischen den verschiedensten Bodenorganismen entscheidende Faktoren für die Bodenentwicklung und Bodenfruchtbarkeit. Über die Nahrungskette wird die von den Produzenten (grüne Pflanzen, Algen und Cyanobakterien) aufgebaute organische Substanz von den Konsumenten (Mikroorganismen und Tiere) aufgenommen und umgewandelt und letztendlich von den Reduzenten (Bakterien und Pilze) zersetzt und mineralisiert, so dass die Grundbausteine wieder für die Primärproduktion zu Verfügung stehen. Ohne äußeren Eingriff vollzieht sich so im Ökosystem ein permanenter Stoffkreislauf .

Literatur
GISI, U./ SCHENKER, R./ STADELMANN, F.X./ STICHER, H. (1997): Bodenökologie. 2. Auflage. Stuttgart; New York: Thieme.
BERGSTEDT, C./ DIETRICH, V./ LIEBERS, K. (Hrsg.) (1998): Naturwissenschaften - Boden. Berlin: Volk und Wissen Verlag.