HAACKE , HEIKE: “Limnologische Charakterisierung ausgewählter Ackerhohlformen (Sölle) des nordostdeutschen Jungmoränengebietes als Grundlage von Schutzmaßnahmen“

Kapitel 3. Ergebnisse

3.1. Wasserhaushalt/ Wasserzufluß

Die Ausprägung der charakteristischen Züge eines Solls werden entscheidend durch seinen Wasserhaushalt bestimmt. Da diese Gewässer in der Regel keine direkte Verbindung zum Grundwasser haben, werden sie hauptsächlich durch Niederschlag und Bodenwasser (Erosion und Oberflächenabfluß sowie Stauwasserabfluß) gespeist. In Abbildung 11 ist in Anlehnung an SCHINDLER (1996) der Wasserhaushalt eines Solls mit seinem Kleineinzugsgebiet modellhaft


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dargestellt. Das Bodenwasser fließt über Oberberflächenabfluß/ Erosion und Stauwasser aus dem Hangbereich zum Hangfuß und zum Soll. Die Menge und Qualität dieses Wassereintrages ist u.a. von der Bodenstruktur und der ackerbaulichen Nutzung (Bodenbewirtschaftung, Art/ Dichte der Pflanzendecke) abhängig. Wasserverluste treten vor allem durch Evapotranspiration (Verdunstung) und Versickerung auf. Bei der Betrachtung des Wasserhaushaltes dieser Kleingewässer ist außerdem die Hydrographie (Fläche/ Relief des Einzugsgebietes, Sollform) zu berücksichtigen. Im Rahmen der bearbeiteten Thematik werden nachfolgend die Ergebnisse zur Dynamik der Wasserstände der Sölle vorgestellt. Aussagen zur Qualität und Quantität des Bodenwasserzuflußes in die Untersuchungsgewässer können z.T. nur indirekt erfolgen, da die Untersuchungen im ZALF dazu erst Mitte 1996 begonnen haben und sowohl die umfangreiche Datenauswertung sowie die Weiterführung der Untersuchungen von einer Projektverlängerung abhängig sind.

Abb. 11: Wasserhaushalt im Kleineinzugsgebiet eines Solls nach SCHINDLER (1996)

Ni = Niederschlag, A = Abfluß, Z = Zufluß, V = Versickerung, E = Erosion, OFA = Oberflächenabfluß, SWA = Stauwasserabfluß, pET = potentielle Evapotranspiration, iWU = interne Wasserumverteilung, kWB = klimatische Wasserbilanz

3.1.1. Niederschlag und Wasserstand

In Abbildung 12 sind die monatlichen Niederschlagsmengen und Wasserstände der Sölle in den beiden Untersuchungsgebieten dargestellt. Allgemein ist eine ähnliche Dynamik der Wasserstandsänderung in allen Söllen zu beobachten. An eine Auffüllphase im Frühjahr/ Sommer schließt sich eine mehr oder weniger starke Wasserzehrungsphase während der Herbst- und Winterperiode an. Die Zuflußbedingungen im Winter (z.B. Frostboden) können offensichtlich als der entscheidende Faktor für die Intensität des Wasseranstiegs im Frühjahr angesehen werden. Durch den milden Winter 1993/94 und 1994/95 konnten die hohen Niederschläge versickern und wurden den Söllen vermutlich indirekt über den lateralen Zwischenabfluß zugeführt (KALETTKA et al. 1997). Der extrem lange Winter 1995/96 (5


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monatige Eisbedeckung) führte trotz Fehlen von starken Niederschlägen über direkten Oberflächenabfluß des Schmelzwassers zum schnellen Füllen der Sölle. Dies wird besonders im Soll 20* deutlich, dem, bedingt durch die hohe Reliefenergie des Einzugsgebietes, hohe Mengen Wasser in kürzester Zeit zufließen können. Insgesamt verhindern die Sommerniederschläge meist nicht den Rückgang des Wasserstandes. Die Ursache hierfür liegt in der negativen klimatischen Wasserbilanz (vgl. Abb.11). Der Wasseraustrag über Evapotranspiration ist größer als der Eintrag über Niederschläge. Für Nordostdeutschland liegt das langjährige Mittel der Niederschläge bei 450-600 mm/a. Die Evapotranspiration freier Wasserflächen und Feuchtgebiete wird für diese Region mit 600-700 mm/a angegeben (QUAST 1995).

Abb. 12: Vergleich Niederschlags- und Pegelschwankungen in den Untersuchungsgebieten Parstein-Bölkendorf (12 A) und Lietzen-Döbberin (12 B); die horizontale Linie markiert den normierten, mittleren Wasserstand, der sich aus den mittleren Wasserständen der einzelnen Gewässer ergibt


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3.1.2. Bodenwasser

Zufluß über Oberflächenwasser und Wassererosion:

Allgemeine Angaben über Wasserosion sind in FRIELINGHAUS (1997) zu finden. Durch das Fehlen großer Bodenporen auf Grund intensiver Bearbeitung kann Niederschlagswasser nicht schnell genug in den Boden eindringen und fließt den Hang hinab. Verschiedene Faktoren, die zu einer stärkeren Wassererosion beitragen, sind in Tabelle 7 zusammengefaßt. In der Übersicht wurden erosionsverstärkende Faktoren auf Grund bestimmter Ackerbewirtschaftungsweisen nicht berücksichtigt.

Tab. 7: Übersicht der erosionsverstärkenden Faktoren nach FRIELINGHAUS (1997); ohne Berücksichtigung der Ackerbewirtschaftungsweise

Faktor

Erhöhtes Wassererosionspotential

Niederschlag

> 5,0 mm je Stunde

Bodenstruktur

Sandige Lehme und lehmige Sande

Hangneigung

> 4,0 %

Bodenbedeckung

< 50 %

Hanglänge

> 50 m

auf Frostboden

Schneeschmelze oder Regen

Die Einschätzung der beiden Untersuchungsgebiete hinsichtlich ihrer potentiellen Gefährdung durch Wassererosion ergab unter Nutzung der Angaben von FRIELINGHAUS (1997), KALETTKA et al. (1997) für das Gebiet Lietzen-Döbberin eine höhere Gefährdung als für die Untersuchungsfläche Parstein-Bölkendorf (Tab. 8). Im Lietzen-Döbberiner Raum dominieren größere Sölle mit großem, stark reliefiertem Einzugsgebiet. Daraus läßt sich ein höheres Wassereintragspotential über Oberflächenabfluß und Erosion für die Untersuchungsgewässer in diesem Gebiet ableiten.

Tab. 8: Einschätzung der Untersuchungsgebiete hinsichtlich ihrer potentiellen Wassererosionsgefährdung unter Nutzung der Angaben von FRIELINGHAUS (1997) und KALETTKA et al. (1997)

Parameter

Parstein-Bölkendorf

[% Sölle gesamt]

Lietzen-Döbberin

[% Sölle gesamt]

Relief Einzugsgebiet:

schwach wellig

65

10

stark wellig, kuppig

16

55

Fläche Solleinzugsgebiet

Median (ha)

2,8

7,5

kleine Sölle (< 3 ha )

52

5,0

große Sölle (3-10 ha)

15

45

Niederschlagserosivität (kJ *mm *m-2 * h-1)

45-50

35-40

potentielle Wassererosionsgefahr

mittel

hoch


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Zufluß über Stauwasser :

SCHINDLER (1996) untersuchte 1993/1994 im Gebiet Parstein-Bölkendorf beispielhaft für ein Soll mit kleinem Binneneinzugsgebiet die Wasserhaushaltsparameter. In dieser Zeit flossen dem Soll insgesamt 1087 m3/a über Stauwasserleiter zu. Bezogen auf die Sollfläche von 1,2 ha ergab das 90 mm/a Wasser. Für die Wasserbilanz des Kleingewässers war dieser Zufluß bedeutsam. Der Autor schätzt ein, daß der Stauwasserzufluß für kleinere Sölle mit ähnlichem Einzugsgebiet noch entscheidender ist. Die Übertragbarkeit der Erkenntnisse auf andere Gebiete ist noch nicht gesichert. Erste Ergebnisse von KALETTKA et al. (1997) an einem Soll in der Nähe von Müncheberg 1996/1997 ergaben, daß starke laterale Zuflüsse nach Frostfreiheit im Frühjahr und bei Starkregen auftraten. Hingegen war der Stauwasserzufluß im Soll bei Dauerregen vergleichsweise gering. Die Reaktionzeit der Pegel im Kleingewässer auf die lateralen Zuflüsse lag unter 20 Tagen. Im Gegensatz dazu registrierten LUTHARDT & DREGER (1995) bei Pegelmessungen in einem Soll bei Altkünkendorf (bei Angermünde) im Sommer 1995 einen Anstieg der Wassersäule um 3 mm trotz fehlender Niederschläge an diesem Tag. Sie führten die Beobachtung auf einen Zwischenabfluß aus dem Einzugsgebiet zurück, der schon einen Tag nach einem Starkregenereignis zu registrieren war. Schon diese wenigen Angaben über den Stauwassereintrag in Sölle zeigen, daß diese lateralen Zuflüsse für den Wasserhaushalt bedeutsam sind und wie Oberflächenzufluß und Wassererosion von unterschiedlichsten Faktoren beeinflußt werden. Eine Einschätzung des möglichen Stauwasserpotentials der Kleingewässer in den beiden Untersuchungsgebieten kann auf Grund des fehlenden Datenmaterials nicht erfolgen.

3.2. Stoffeintrag

Auf Grund ihrer engen Verzahnung mit der Agrarlandschaft stellen Sölle potentielle Stoffakkumulationsräume dar. Als einen der hauptsächlichen Stoffeintragspfade sieht FRIELINGHAUS (1997) die Bodenerosion. Dabei wird Material an der Bodenoberfläche durch Wasser (vgl. 3.2.1.) oder Wind verlagert.

Tab. 9: Hauptfaktoren die Winderosion begünstigen in Anlehnung an FRIELINGHAUS (1997)

Faktor

erhöhte Winderosionsgefahr

Windgeschwindigkeit

> 8 m je sec. (in 10 m Höhe)

Textur

Feinsand und Anmoore

Wasserhaushalt

Böden mit geringer Feldkapazität

Bodenbedeckung

< 20 %

Länge der windbeeinflußten Fläche

Lawinen- bzw. Schneeballeffekt

Relief

eben bis schwach wellig

Landschaft

strukturarm = windoffen


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Wind hoher Geschwindigkeit überströmt die Bodenoberfläche und setzt durch Druck- und Hubkräfte Teilchen in Bewegung. In Tabelle 9 sind die Hauptfaktoren, die Winderosion begünstigen, zusammengefaßt. Die Folgen für Kleingewässer sind Verschlammung, Akkumulation von Pestiziden und Eutrophierung.

In Brandenburg wurden über viele Jahre Bodenabträge an verschiedenen Standorten mit unterschiedlichen Bewirtschaftsbedingungen gemessen. Der Bodenabtrag lag zwischen 0,1-170 t pro ha*a. In einer Tonne verlagertem Boden wurden neben Spuren von Pflanzenschutzmitteln durchschnittlich 3,1 kg organischer Kohlenstoff, 0,3 kg Stickstoff und Phosphor bestimmt (FRIELINGHAUS 1997). Starke Bodenabträge traten vor allem auf Flächen mit Fruchtarten ohne ausreichende Bodenbedeckung sog. Reihenkulturen (Zuckerrüben, Mais, Kartoffeln, Sommergetreide) auf. Die Schätzung von M. FRIELINGHAUS (1996) für ein Soll des Lietzen-Döbberiner Gebietes ergab ca. 15 t/ha*a akkumuliertem Boden am und im Gewässer. Das würde bei diesem Boden einen durchschnittlichen jährlichen Eintrag von 46,5 kg Kohlenstoff sowie 4,5 kg Stickstoff und Phosphor in das Gewässer bedeuten.

Für die Untersuchungsgebiete ergibt sich eine mittlere potentielle Winderosionsgefährdung (FRIELINGHAUS 1997). Allerdings sind Stoffeinträge über Winderosion auf Grund der geringeren Reliefenergie und den z.T. fehlenden windreduzierenden Elementen (z.B. Hecken oder Baumbestände) im Gebiet Parstein-Bölkendorf bedeutsamer einzuschätzen als in Lietzen-Döbberin. Im letztgenannten Gebiet ist ein erhöhter Stoffeintrag auf Grund von Wassererosion (tonreicher Boden) und Stauwasserzufluß in die Sölle zu diskutieren (vgl. 3.2.1.). Bei der Einschätzung des Stoffeintragspotentials ist außerdem die unterschiedliche Bindung von Phosphat- und Stickstoffdünger an Bodenpartikel zu berücksichtigen. Phosphate werden oxidativ an Bodenpartikel gebunden und nur in geringem Anteil mit dem Sickerwasser ins Grundwasser eingeschwemmt. Statt dessen können sie mit den Bodenpartikeln horizontal verfrachtet werden und auf diese Weise in größerem Umfang in Oberflächengewässer gelangen. Außerdem kommt es bei einem Absinken des Redoxpotentials im Boden unter 250 mV zu einer verstärkten Mobilisierung des Phosphats aus der Eisenfraktion und einer Lösungsfracht. Nach FIRK & GEGENMANTEL (1986) werden jährlich 7% des gesamten Phosphoreintrags den Gewässern über Erosion zugeführt. Stickstoff wird von den Landwirten in Form von Nitrat- oder Ammoniumdünger sowie Harnstoff ausgebracht. Nitrat ist leicht wasserlöslich und wird daher mit dem Sickerwasser in den Unterboden und ins Grundwasser verlagert. Ammonium ist zwar geringer beweglich, kann aber durch Mikroorganismen zu Nitrat (Nitrifikation) oxidiert und ebenfalls ausgewaschen werden. Über Grund- und Drainwässer wird 31% und über Erosion 2% des Gesamtstickstoffeintrags in die Gewässer verfrachtet. Zusammenfassend zeigt sich, daß im Lietzen-Döbberiner Gebiet auf Grund des erhöhten Erosionspotentials eine verstärkte Phosphatbelastung der Sölle zu erwarten ist. Allerdings bleiben dabei die Anbau- und Bewirtschaftungsweise der Böden unberücksichtigt. Zum Stoffeintrag in die


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Untersuchungsgewässer können nur allgemeine Aussagen gemacht werden. Eine qualitative und quantitative Abschätzung der Akkumulation sowie die Diskussion im Zusammenhang mit der Planktonentwicklung kann aus den unter Punkt 3.2. genannten Gründen nicht erfolgen. Die zu erwartenden Ergebnisse des Kooperationspartners würden außerdem nur Aussagen über den Stoffeintrag durch Bodenwasserzufluß an ausgewählten Söllen erlauben.

3.3. Physikalisch-chemische Parameter

Die untersuchten Sölle unterscheiden sich hinsichtlich der Leitfähigkeit des Sollwassers signifikant. Der Spearmannsche Rang-Korrelationskoeffizient zeigt einen stark positiv statistischen Zusammenhang (alpha = 0.01; zweiseitiger Test) zwischen Leitfähigkeit und Chlorid- bzw. Sulfatkonzentration für alle Kleingewässer auf. Im Barsch Pfuhl wurden über den gesamten Untersuchungszeitraum gleichbleibend niedrige Leitfähigkeitswerte gemessen (Abb. 13)

Die Jahresverläufe der Leitfähigkeitswerte des Wassers der Feldsölle lassen eine mehr oder weniger ausgeprägte Jahresdynamik erkennen. An kurzzeitige Frühjahrsminima schloß sich im Sommer und Herbst eine Periode mit relativ gleichbleibenden Leitfähigkeitswerten an. Eine Ausnahme bildete das Soll 17F*, in dem die Ionenkonzentrationen im Sommer bzw. Herbst stetig abnahm und die minimalen Gehalte des Frühjahrs z.T. weit unterschritten. In den Wintermonaten wurden im Wasser der Sölle immer die höchsten Ionenkonzentrationen gemessen.

Abb. 13: Jahresgänge der Leitfähigkeitswerte für die Untersuchungsgewässer

Vergleicht man die Einzelwerte der Gewässer über die gesamte Untersuchungszeit (Abb. 14) sowie die Ergebnisse der Rang-Varianzanalyse (Tab. 10) lassen sich klar verschiedene Gruppierungen abgrenzen. Der Barschpfuhl und der Klare Pfuhl weisen deutlich niedrige Leitfähigkeitswerte (BAPF: MD 124 µS/cm; KLPF: MD 325 µS/cm) mit geringer


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Schwankungsbreite auf. Im Gegensatz dazu sind die höchsten Werte dem Soll 205 zuzuordnen (MD 1124 µS/cm). Auffällig ist die starke Schwankungsbreite der Werte. In den übrigen Söllen (S 203; S II/8; S 17F*; S 20*) ist ein gebietstypischer Trend dieses Parameters erkennbar. Die Kleingewässer der Parstein-Bölkendorfer Region weisen niedrigere Leitfähigkeitswerte auf (S 203: MD 522 µS/cm; S II/8: MD 464 µS/cm). Im Gegensatz dazu traten im Lietzen-Döbberiner Gebiet höhere Ionenkonzentrationen mit größerer Schwankungsbreite auf (MD S 17F*: 967 µS/cm; S 20*: MD 572 µS/cm).

Tab. 10: Leitfähigkeit: Varianz-Analyse der Rangsummen nach Student-Newman-Keuls; in den homogenen Untergruppen wurde das Gruppenmittel dargestellt; wegen ungleicher Gruppengröße wurde das Harmonische Mittel von 35.700 angewendet Datengrundlage: Gewässereinzelwerte

P=0.05 für die Untergruppen

Gewässer

N

1

2

3

4

5

BAPF

36

19.097

KLPF

36

80.666

S II/8

34

103.868

S 203

36

119.430

S 20*

36

144.125

S 17F*

36

200.722

S 205

36

209.388

Sign.

1.000

1.000

0.077

1.000

0.324

Abb. 14 Leitfähigkeitseinzelwerte der Sölle über die gesamte Untersuchungszeit; Datenbasis: n = 36 bzw. 34; box plot-Darstellung mit Median und Ausreißern

Die Untersuchungsgewässer lassen sich hinsichtlich der gemessenen pH-Werte kaum signifikant unterscheiden (Abb. 15 und Tab. 11). Die höchsten pH-Werte wurden im Klaren Pfuhl und im Soll 205 gemessen (MD/KLPF: 8,0; S 205: 8,2). Daran schließen sich Barschpfuhl (MD/ 7,65) und das Soll 17F* (MD/ 7,56) an. Die verbleibenden Sölle S 203, S II/8 und S 20 * weisen sehr ähnliche


36

pH-Mediane (von 7,20 bis 7,30) auf. Die Schwankungsbreite der pH-Werte war in allen Söllen relativ gering. In den Untersuchungsgewässern des Parstein-Bölkendorfer Gebietes wurden allerdings teilweise extrem hohe Werte dieses Parameters gemessen.

Tab. 11: pH-Wert: Varianz-Analyse der Rangsummen nach Student-Newman-Keuls; in den homogenen Untergruppen wurde das Gruppenmittel dargestellt; wegen ungleicher Gruppengröße wurde das Harmonische Mittel von 35.700 angewendet Datengrundlage: Gewässereinzelwerte

P = 0.05 für die Untergruppen

Gewässer

N

1

2

3

S 20*

36

64.875

S 203

36

85.014

S II/8

34

91.647

S 17F*

36

117.639

BAPF

36

130.375

KLPF

36

190.528

S 205

36

196.542

Sign.

0.099

0.328

0.644

Abb. 15: pH-Einzelwerte der Sölle über die gesamte Untersuchungszeit; Datenbasis: n = 36 bzw. 34; box plot-Darstellung mit Median und Ausreißer

Die Änderung der Wassertemperatur über die gesamte Untersuchungszeit ist in Abbildung 16 A und B für die einzelnen Sölle dargestellt. Langanhaltend tiefe Wassertemperaturen wurden im Winter 1995/96 bis ins Frühjahr 1996 auf Grund der langen Eisbedeckung in den Kleingewässern registriert.


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Abb. 16: Jahresverläufe der Wassertemperatur Barschpfuhl, Klarer Pfuhl und Soll 205 (16 A) und Soll 203. S II/8, S 17F*, S 20* (16 B)

Die Sauerstoffmessungen während der Untersuchungsperiode lassen Trends im Gewässervergleich erkennen (Abb. 17 A-C). Im Frühjahr und Herbst wurden in allen Söllen hohe Sauerstoffgehalte gemessen. Dagegen ist im Sommer eine mehr oder weniger ausgeprägte Sauerstoffzehrung in allen Gewässern zu verzeichnen. Der Sauerstoffgehalt im Winter ist von den Witterungsbedingungen abhängig. So wurden in den Söllen im milden Winter 1994/95 hohe Werte verzeichnet. Dagegen war in den kalten, durch lange Eisbedeckung der Gewässer gekennzeichneten Wintern 1995/96 und 1996/97 die Sauerstoffkonzentrationen sehr gering. Das Soll 20* folgt nur im ersten Untersuchungsjahr dem beschriebenen Trend. Nach dem Frühjahr 1995 ist dieses Gewässer durch gleichbleibend geringe Sauerstoffsättigungswerte über die verbleibende Untersuchungszeit gekennzeichnet.

Ein Vergleich der Einzelwerte zeigt signifikante Unterschiede hinsichtlich der Sauerstoffkonzentraion in den Gewässern auf (Tab. 12; Abb. 18). Im Soll 205 kommt es z.T. auf Grund des hohen Phytoplanktongehaltes und ausgeprägter Algenwatten zu starker Sauerstoffübersättigung (Maximum 238%), die typisch für Gewässer mit starker Primärproduktion ist (UHLMANN 1961, 1964; KÜHLMANN 1960). Im Barschpfuhl und Klaren Pfuhl wurden hohe Sättigungswerte mit geringer Schwankungsbreite über die gesamte Beobachtungszeit registriert.


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Die Sölle S 203, S II/8 und S 17F* weisen ähnliche Sauerstoffverhältnisse auf, wobei die gemessenen Werte über einen weiten Bereich schwanken. Das Soll 20* ist durch überwiegend niedrige Sauerstoffsättigungswerte besonders in den Vegetationsperioden 1995/96 und 1996/97 charakterisiert.

Abb. 17: Jahresverläufe der Sauerstoffwerte in Prozent Sättigung Für Barschpfuhl, Klarer Pfuhl, Soll 205 (Abb. 17 A) Soll 203, II/8 (Abb. 17 B) Soll 17F*, 20* (Abb. 17C)


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Tab. 12: Sauerstoffsättigung: Varianz-Analyse der Rangsummen nach Student-Newman-Keuls; in den homogenen Untergruppen wurde das Gruppenmittel dargestellt; wegen ungleicher Gruppengröße wurde das Harmonische Mittel von 35.700 angewendet Datengrundlage: Gewässereinzelwerte

P=0.05 für die Untergruppen

Gewässer

N

1

2

3

4

S 20*

36

49.680

17F*

36

94.278

II/8

34

96.801

S 203

36

123.055

123.055

BAPF

36

144.250

KLPF

36

183.500

S 205

36

185.333

Sign.

1.000

0.078

0.111

0.890

Abb. 18: Sauerstoffsättigung-Einzelwerte der Sölle über die gesamte Untersuchungszeit; Datenbasis: n = 36 bzw. 34; box plot-Darstellung mit Median und Ausreißern

3.4. Hydrochemische Parameter

    Phosphor wird von den Primärproduzenten zum überwiegenden Teil in Form von ortho-Phosphataufgenommen. Aber auch gelöstes organisches Phosphat kann von manchen Algen zur Deckung ihres Phosphorbedarfs genutzt werden. Die Jahresdynamik von gelöstem ortho-Phosphat und Gesamtphosphat ist in Abbildung 19 A-G für die einzelnen Untersuchungsgewässer dargestellt. Es zeigt sich, daß der Gesamtphosphor dem Jahresgang der ortho-Phosphatkonzentration im Wesentlichen folgt. Es sind deutlich zwei Gruppen hinsichtlich des Phosphathaushaltes der Sölle zu erkennen (Tab. 13).


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Abb. 19 A-C: Jahresgänge von gelöstem ortho-Phosppatphospor und Gesamt-Phosphatphosphor


41

Abb. 19 D-G: Jahresgänge von gelöstem ortho-Phosppatphospor und Gesamt-Phosphatphosphor


42

Tab. 13: Gesamtphosphat: Varianz-Analyse der Rangsummen nach Student-Newman-Keuls; in den homogenen Untergruppen wurde das Gruppenmittel dargestellt; wegen ungleicher Gruppengröße wurde das Harmonische Mittel von 35.700 angewendet Datenbasis: Gewässereinzelwerte

P = 0.05 für die Untergruppen

Gewässer

N

1

2

3

4

BAPF

36

41.805

KLPF

36

61.680

S 205

36

89.236

S II/8

34

153.720

S 203

36

154.277

S 17F*

36

166.750

S 20*

36

212.597

Sign.

0.055

1.000

0.419

1.000

Typisch für Soll 205, Barschpfuhl und Klaren Pfuhl sind sehr geringe Konzentrationen der Phosphorkomponenten. Lediglich im Winter wurden auf Grund verstärkter Mineralisationsprozesse erhöhte ortho-Phosphatkonzentrationen gemessen. In den übrigen Kleingewässern (S 203; S II/8; S 17F*; S 20*) wurden hohe Werte dieses Nährstoffs vor allem während der Sommermonate und in den Wintern 1995/96 sowie 1996/97 registriert. Es zeigte sich außerdem, daß es im Soll 203 und II/8 in der letzten Vegetationsperiode zu einer deutlich höheren und länger andauernden internen Phosphatbelastung kam.

Abb. 20 A: Gewässerjahres-Mediane der ortho-Phosphat-konzentration für die Untersuchungsgewässer

Abb.20 B: Gewässerjahres-Mediane der Gesamt-Phosphat- konzentration für die Untersuchungsgewässer

Auch der Jahresvergleich der Phosphatkomponenten läßt z.T. deutlich Unterschiede erkennen (Abb. 20 A und B). Barschpfuhl, Klarer Pfuhl und Soll 205 sind im Jahresvergleich durch


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gleichbleibend niedrige ortho- und Gesamt-Phosphatkonzentrationen gekennzeichnet. Im Soll 17F* wurden dagegen hohe Werte der Phosphatparameter ermittelt, die aber kaum Schwankungen unterlagen. Allerdings treten starke Unterschiede zwischen den Phosphatjahreswerten der verbleibenden Sölle (S 203; S II/8; S 20*) auf. Deutlich höhere ortho- Phosphat- und Gesamt Phosphatkonzentrationen wurden im Soll 20* und S 203 während der zweiten und dritte Vegetationsperiode gemessen. Der Vergleich der Vegetationsperioden läßt einen stetigen Anstieg der Gesamt-Phosphatkonzentration im Jahresmedian im Soll 20* erkennen. Im Soll II/8 wurde trotzt gleichbleibender ortho-Phosphatjahreswerte in der letzten Vegetationsperiode ein im Vergleich zu den vorangegangenen Vegetationsperioden deutlich höherer Gesamt-Phosphatgehalt gemessen.

Die wichtigsten anorganischen Stickstoffkomponenten im Gewässer sind Ammonium, Nitrat und Nitrit. Sie stehen den Primärproduzenten u.a. als Stickstoffquelle zur Verfügung. Bei der Betrachtung des Stickstoffhaushalts werden diese Ionen mit dem Stickstoffgesamtgehalt der Gewässer verglichen (Abb. 21 A-G). Hohe Konzentrationen der anorganischen Stickstoffkomponenten in den Söllen wurden während der Wiedervernässung im Frühjahr 1994 (Nitrat) sowie der Eisbedeckung im Winter 1995/96 und 1996/97 (Ammonium) gemessen. Es zeigt sich, daß im Frühjahr eine Abnahme des anorganischen Stickstoffs zu verzeichnen ist. Während der Vegetationsperiode sind geringe Konzentrationen der anorganischen Stickstoffkomponenten zu verzeichnen. Die gleichzeitig erhöhten Gesamtstickstoffwerte machen deutlich, daß der Stickstoff größtenteils organisch gebunden vorliegt. Im Herbst und Winter kommt es zu einer verstärkten Akkumulation toter organischer Substanz (Zusammenbruch von Algenpopulationen, Laubeintrag), aus der über die Detritusnahrungskette wieder anorganische Stickstoffverbindungen freigesetzt werden und zu einer Konzentrationserhöhung dieses Nährstoffs in den Söllen führt.

Der Jahresvergleich des Stickstoffhaushaltes läßt spezifische Unterschiede zwischen den Gewässern erkennen (Abb. 22 A,B). Der Barschpfuhl, der Klare Pfuhl, das Soll 205 und S 203 sind durch geringe Konzentrationen der Stickstoffkomponenten (DIN, TN) charakterisiert. Ein Vergleich der Jahresgänge läßt kaum Unterschiede im Stickstoffhaushalt dieser Gewässer erkennen. Lediglich im Soll 203 wurden während der ersten Vegetationsperiode erhöhte Werte der anorganischen Stickstoffkomponenten im Zuge der Wiedervernässung des Gewässers nach teilweiser Austrocknung registriert. Das Soll II/8 ist charakterisiert durch gleichbleibend geringe anorganische Stickstoffkomponenten und hohe Gesamtstickstoffwerte besonders im ersten und dritten Untersuchungsjahr. Die Sölle des Lietzen-Döbberiner Gebietes weisen z.T. große Jahresunterschiede der Stickstoffkomponenten auf. Auffällig sind in diesem Zusammenhang die im Jahresvergleich sehr inhomogenen Gesamtstickstoffwerte.


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Abb. 21: Jahresgänge der gelösten anorganischen Stickstoffkomponenten und des Gesamt-Stickstoffs


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Abb. 21: Jahresgänge der gelösten anorganischen Stickstoffkomponenten und des Gesamt-Stickstoffs


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Abb. 22 A: Gewässer-Jahresmediane der anorganischen Stickstoffkonzentration für die Untersuchungsgewässer

Abb. 22 B: Gewässer-Jahresmediane der Gesamt-Stickstoffkomponenten für die Untersuchungsgewässer

Silizium wird vor allem von den Diatomeen zur Ausbildung ihrer Kieselschalen benötigt. Darüber hinaus ist dieser Nährstoff für die Chrysophyceae zum Aufbau verkieselter Zellstrukturen von Bedeutung. Der Gehalt an Silikat läßt in den Gewässer typische saisonale Muster erkennen (Abb. 23 A-C). Im Frühjahr und Herbst ist der Silikatgehalt in den Söllen mehr oder weniger stark vermindert. Dagegen sind Sommer und Winter durch hohe Silikatkonzentrationen gekennzeichnet. Über die Varianzanalyse der Ränge lassen sich die Sölle bezüglich dieses Parameters gruppieren (Tab. 14).

Der Barschpfuhl, Klare Pfuhl und das Soll 205 sind gekennzeichnet durch geringe Silikatkonzentrationen über die gesamte Vegetationsperiode, die besonders im Frühjahr und Herbst unterhalb der Limitationsgrenze von 0,1 mg/l Si02 liegen (MÜLLER 1977). Silizium kann im Gegensatz zum Phosphor nicht in der Zelle bevorratet werden. Silikatdefizite sind entscheidende Faktoren die zum Zusammenbruch von Diatomeenblüten in den Gewässern im Frühjahr und Herbst führen. Die Jahresgänge der Silikatkonzentration der Kleingewässer S 203 und S II/8 sind denen der ersten Gruppe ähnliche, allerdings wird die Limitationsgrenze nicht unterschritten. Desweiteren sind höhere sommerliche und winterliche Maxima der Silikatkonzentration in diesen Gewässern zu verzeichnen. Der Silikatgehalt in den Lietzen-Döbberiner Söllen ist über die gesamte Untersuchungsperiode hoch. Die Minima im Frühjahr und Herbst sind im Vergleich zu den anderen Kleingewässern nur schwach ausgeprägt. Silikatmangelzustände konnten in diesen Gewässern nicht nachgewiesen werden.


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Abb. 23 A-C: Jahresgänge der gelösten reaktiven Siliziumkonzentration (SRSi) der Untersuchungsgewässer Barschpfuhl, Klarer Pfuhl (Abb23A), Soll 203, S II/8, S 205 (Abb. 23B) Soll17F* und 20* (Abb. 23C)


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Tab. 14: gelöstes reaktives Silikat: Varianz-Analyse der Rangsummen nach Student-Newman-Keuls; in den homogenen Untergruppen wurde das Gruppenmittel dargestellt; wegen ungleicher Gruppengröße wurde das Harmonische Mittel von 35.700 angewendet; Datenbasis: Gewässereinzelwerte

P = 0.05 für die Untergruppen

Gewässer

N

1

2

3

4

5

KLPF

36

59.736

S 205

36

72.277

72.277

BAPF

36

92.500

S 203

36

118.583

S II/8

34

S 20*

36

189.236

S 17F*

36

212.000

Sign.

0.280

0.082

0.166

1.000

1.000

Die Jahresgänge der Chlorid- und Sulfatkonzentration in den Söllen ist in Abbildung 24 und 25 A,B dargestellt. Im Gegensatz zu den anderen Söllen sind Barschpfuhl und Klarer Pfuhl durch gleichbleibend niedrig Konzentrationen dieser Ionen über die gesamte Untersuchungszeit charakterisiert. Ein Vergleich der Kleingewässer zeigt, daß im Soll 205 die höchsten Chlorid- und Sulfatkonzentrationen gemessen wurden. Im Frühjahr 1994 kam es während der Auffüllphase der Feldsölle nach teilweiser Austrocknung zu einem Konzentrationanstieg der beiden Ionen.

In der nachfolgenden Untersuchungsperiode wurden kaum Schwankungen der Chlorid- und Sulfatkonzentration in den Söllen gemessen. Allerdings kam es im Winter 1995/96 zu einem Anstieg insbesondere der Chloidkonzentration in den Kleingewässern. Im Frühjahr 1996 sanken die Konzentrationen der beiden Ionen kurzzeitig rapide ab. Die anschließend gemessenen Chlorid-und Sulfatkonzentration in den Söllen lagen im Vergleich zu den vorangegangenen Vegetationsperioden auf einem niedrigeren Niveau. Dies wurde besonders im Soll 205 deutlich. Auffällig ist außerdem, daß im Soll 203 und S 20* eine über die gesamte Untersuchungszeit stetige Abnahme der Sulfatkonzentration zu verzeichnen war.

Abb. 24: Jahresgänge der Chloridkonzentration in den Untersuchungsgewässer


49

Abb. 25: Jahresgänge der Sulfatkonzentration Barschpfuhl, Klarer Pfuhl, Soll II/8 (Abb. 25 A), Soll 203, Soll 205, Soll 17F* und Soll 20* (Abb. 25 B)

In der Abbildung 26 A-C ist für die Gewässer das Verhältnis der beiden Nährelemente Stickstoff und Phosphor dargestellt. Zum Aufbau pflanzlicher Biomasse wird Stickstoff und Phosphor durchschnittlich im Verhältnis 16:1 (das Redfield Verhältnis) benötigt (REDFIELD 1963). Diese Verhältnis ist in den Grafiken durch eine horizontale Linie markiert und gilt als ein Indikator dafür, welches der beiden Nährelemente in ausreichendem Maße für die Entwicklung der Mikroalgen zur Verfügung steht und somit nicht limitierend ist.

Tab. 15: Gesamt-Stickstoff/Gesamt-Phosphat: Varianz-Analyse der Rangsummen nach Student-Newman-Keuls; in den homogenen Untergruppen wurde das Gruppenmittel dargestellt; wegen ungleicher Gruppengröße wurde das Harmonische Mittel von 35.700 angewendet; Datenbasis: Gwässereinzelwerte

P = 0.05 für die Untergruppe

Gewässer

N

1

2

3

4

S 20*

36

48.333

S 17F*

36

70.917

S 203

36

84.055

S II/8

34

112.323

S 205

36

179.305

KLPF

36

186.111

BAPF

36

196.722

Sign.

1.000

0.218

1.000

0.232


50

Abb. 26 A-C: Jahresgänge des molaren TN/TP Verhältnisses der Untersuchungsgewässer; waagerecht markiert ist das molare Verhältnis 16:1


51

Die Varianzanalyse auf der Basis der Ränge läßt klar Gemeinsamkeiten und Unterschiede der Sölle hinsichtlich dieses Parameters erkennen (Tab. 15). Barschpfuhl, Klarer Pfuhl und Soll 205 weisen deutlich hohe TN/TP-Werte (>16:1) über die gesamte Untersuchungsperiode auf. Phosphor kann in diesen Gewässern als Minimumfaktor angesehen werden. Dabei kommt es im Frühjahr und Winter zu sehr hohen Masserelationen. Auch im Sommer liegen die Werte in den o.g. Söllen meist noch über dem 16:1 Verhältnis bzw. schwanken um diesen Bereich. Die Sölle S 203, S II/8 S 17F* und S 20* sind im Gegensatz dazu durch überwiegend niedrige TN/TP-Werte (<16:1) charakterisiert. Besonders in den Gewässern des Lietzen-Döbberiner Gebietes (S 17F* und S 20*) kommt es im Sommer zu ausgeprägten Stickstoffmangelsituationen. Ausgesprochene Phosphorlimitation konnten nur kurzzeitig während der Wiedervernässung dieser Kleingewässer und im Soll 17F* im Herbst 1996 festgestellt werden. Im Vergleich zu den anderen Gewässern ist die Schwankungsbreite des N/P Verhältnis im Soll 20* extrem gering. Das durchschnittliche N/P-Verhältnis liegt bei 2,4. Im Soll 20* ist Stickstoff als der Minimumfaktor über die gesamte Untersuchungszeit anzusehen.

3.5. Struktur und Dynamik des Phytoplanktons

3.5.1. Artenspektrum

Die über den gesamten Beobachtungszeitraum in den Söllen vorgefundenen Algentaxa sind in der nachfolgenden Artenliste (Tab. 16) zusammengefaßt. Aussagen zur Stetigkeit einer Art im jeweiligen Gewässer ermöglichen eine nähere Beschreibung der Phytoplanktongesellschaften (vgl. 3.5.5.). Die Angaben zur Autökologie werden zur Charakterisierung der Taxa sowie zur komplexen Betrachtung der Gewässer herangezogen. Es wurde die Bestimmungsliteratur (vgl. 2.3.2.) sowie Angaben von SLÁDECEK & PERMAN (1978), KRIENITZ (1984), TÄUSCHER (1993) und MAUCH (1990) verwandt. Die Liste der Algenarten kann keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben. Zur Determination der Taxa kommen heute neben lichtmikroskopischen Untersuchungen rasterelektronische und transmissionselektronische Methoden der Mikroskopie zur Anwendung (u.a. HEGEWALD & SCHNEPF 1979; KRIENITZ et al. 1993; KRISTIANSEN 1979). Außerdem werden zu den morphologischen Merkmalen verstärkt biochemische und physiologische Gesichtspunkte in die Phytoplanktonsystematik einbezogen (u.a. ZAKRYS 1988; ROUND et al. 1990). Da zur taxonomischen Bestimmung der Phytoplankter nur diese Analysemöglichkeiten zur Verfügung standen (vgl. 2.3.2) konnten z.T. nur die Gattung (z.B. Mallomonas) angesprochen werden. Auf Grund der unerwartet hohen Artenvielfalt der Sölle und dem engen zeitlichen Rahmen war die Bearbeitung der Diatomeen und Dinophyceae nicht vollständig möglich. Es wurden insgesamt 251 Arten bestimmt. Davon kamen 6 % in allen Söllen vor. Die Analyse der Taxa läßt deutliche Unterschiede zwischen den Söllen hinsichtlich ihres Arteninventars erkennen. In Tabelle 17 ist die Anzahl der Arten innerhalb der systematischen Einheiten summarisch zusammengefaßt.


52

Tab. 17 Übersicht über das Arteninventar der Untersuchungsgewässer

BAPF

KLPF

S 203

S II/8

S 205

S 17F*

S20*

Cyanophyceae

Chroocococcales

10

6

2

2

0

5

4

Oscillatoriales

3

3

3

3

3

2

1

Nostocales

2

4

4

4

2

2

1

Chlamydophyceae

2

1

3

1

2

3

1

Prasinophyceae

1

1

0

2

1

2

1

Chlorophyceae

Volvocales

4

8

6

6

8

10

5

Chlorococcales

56

62

41

35

21

29

21

Ulotrichales

4

3

1

3

2

1

1

Conjugatophyceae

4

5

6

2

5

3

2

Bacillariophyceae

4

3

2

2

2

3

2

Chrysophyceae

7

10

7

6

6

9

3

Xanthophyceae

2

3

3

1

1

1

0

Euglenophyceae

19

29

14

15

18

16

19

Dinophyceae

0

2

1

0

1

0

0

Cryptophyceae

4

5

3

3

1

5

5

Arten ges.:

122

141

92

81

70

85

62

Die in den Kleingewässern gefundenen Algenarten sind zum größten Teil (75,5%) zu den Euplanktern zu zählen. Der Anteil der Tychoplankter, die eigentlich zu anderen Lebensgemeinschaften wie Metaphyton, Periphyton oder Benthos gehören, aber auch das Freiwasser besiedeln können, beträgt 22%. Lediglich vier Arten (2,5%) sind dem Benthos zuzuordnen. Für einige Taxa wurden keine Angaben zur Lebensform in der Bestimmungsliteratur gefunden. Es ist zu vermuten, daß der Anteil der tychoplanktischen und benthischen Arten für die Sölle größer als angegeben ist. Im Gegensatz zu den Seen fehlt in Kleingewässern eine klare großräumige Zonierung auf Grund des vergleichsweise kleinen Wasserkörpers und der geringen mittleren Tiefe. Es kommt zu einer "Vermischung" der Lebensräume, die durch die Entnahme der Wasserproben z.T. noch verstärkt wurde.

Untersuchungen u.a. von KRIENITZ (1992) und TÄUSCHER (1993) an kleineren Gewässern in Sachsen-Anhalt zeigen außerdem, daß ein erheblicher Teil der Diatomeenflora, die in die vorliegende Auswertung nicht einbezogen wurde, als tychoplanktisch bzw. benthisch einzuordnen ist. Mehr als die Hälfte der bestimmten Arten in den Söllen besiedelt vorzugsweise eutrophe (65%) bzw. mesotrophe/eutrophe (14%) Gewässer.

Im Gewässervergleich heben sich Barschpfuhl und Klarer Pfuhl deutlich durch den enormen Artenreichtum ab. Insbesondere die coccalen Grünalgen sind hier (BAPF 56 Arten/ KLPF 62 Arten) in großer Mannigfaltigkeit anzutreffen. Charakteristisch waren große koloniebildende Gattungen wie Pediastrum spp., Coelastrum spp., Kirchneriella spp., Dictyosphaerium spp., Actinastrum spp., Ankistrodesmus spp. und größere Scenedesmus-Arten, die von kleineren einzelligen Arten w.z.B. Tetraedron spp. oder Lagerheimia spp. begleitet.


53

Tab. 16: Artenliste der Mikroalgen für die Untersuchungsgewässer; LF = Lebensform, T = Trophie; röhmische Ziffern = Stetigkeit; P = planktisch PB = tychoplanktisch B = benthisch; o = oligotroh m = mesotroph e = eutroph p = polytroph; * = Sammelart, für die in der ersten Vegetationsperiode nicht die Häufigkeitseinschätzung nach Arten erfolgte

BAPF

KLPF

203

II/8

205

17 f*

20*

LF

T

Cyanophyceae

Chroococcales

Aphanocapsa spp.

II

II

I

I

Aphanothece clathrata W. et G.S.West

II

PB

Aphanothece stagnina (SPRENG.) BOYE PETERS

I

B

Aphanothece spec.*

IV

II

II

I

Chroococcus limneticus LEMM.

I

P

Chroococcus spec.*

II

I

I

Gomphospaeria spp.

II

II

I

II

Marssoniella elegans LEMM.

I

Merismopedia punctata MEYEN

II

III

II

I

PB

Merismopedia tenuissima LEMM.

I

I

I

II

PB

Microcystis aeruginosa (KÜTZ.) KÜTZ.

III

II

II

PB

e

Microcystis cf. firma (BRÉB. et LENORM.)SCHMIDLE

II

II

I

P

Microcystis flos-aquae KÜTZ.

II

II

P

Microcystis viridis (A.BRAUN) LEMM.

II

I

I

I

P

e

Microcystis wesenbergii (KOM.) KOM.

I

I

P

e

Microcystis spec.*

II

II

Snowella lacustris (CHOD.) KOM. et HIND.

I

P

Snowella spec.*

I

I

Woronichinia naegeliana (UNGER)ELENK.

II

P

Oscillatoriales

Limnothrix redekei (VAN GOOR) MEFFERT

II

I

P

Planktolyngbya subtilis W.West

I

II

Planktolyngbya spec.*

II

II

Planktothrix argardhii (GOM.)ANAGN. et KOM.

II

P

e

Pseudanabaena limnetica (LEMM.) KOM.

I

I

Pseudanabaena cf. lonchoides ANAGN.

II

Pseudanabaena spec.*

II

II

II

II

Nostocales

Anabaena cylindrica LEMM.

II

P

Anabaena solitaria KLEB.

I

I

II

P

e

Anabaena spiroides KLEB.

I

II

I

P

Anabaena spec.*

II

I

I

II

Aphanizomenon flos-aquaeRALFS ex BORN.et FLAH.]

I

II

II

II

II

P

e

Aphanizomenon gracile (LEMM.) LEMM.

I

II

I

III

II

II

P

Aphanizomenon issatschenkoi (USAC.) PRO_K.-LAVR.

I

I

P

Aphanizomenon spec.*

I

II

I

II

II

II

BAPF

KLPF

203

II/8

205

17 f*

20*

LF

T

Prasinophyceae

Nephroselmis olivacea [STEIN]

I

II

II

P

Scourfieldia cordiformis [TAKEDA]

II

III

I

II

II

P

Chlamydophyceae

Chlamydomonadales

Carteria spp.

II

II

IV

I

II

II

Chlamydomonas spp.

IV

IV

IV

V

IV

IV

V

Chlorogonium euchlorum EHRENB.

II

p

Chlorogonium maximum SKUJA

II

I

II

II

II

Chlorogonium spec.*

II

II

II

II

I

Phacotus lenticularis EHRENB.

II

II

II

I

I

P

e

Pteromonas aequiciliata

I

P

(GICKLHORN) BOURRELLY

Pteromonas angulosa (CARTER) LEMM.

I

P

Pteromonas spec.*

I

II

Selenochloris spp.

III

II

I

I

Sphaerellopsis spp.

I

I

Volvocales

Basichlamys sacculifera (SCHERFFEL)SKUJA

I

Eudorina elegans EHRENB.

II

III

I

II

I

P

e

Eudorina cf. illinoisensis(KOFOID) PASCHER Eudorina elegans EHRENB.

II

I

Eudorina spec.*

II

Gonium pectorale O.F.MÜLLER

I

II

III

P

e

Gonium sociale (DUJARDIN) WARMING

III

II

I

I

P

Pandorina morum (O.F.MÜLLER) BORY

II

II

II

II

III

II

P

o/e

Pandorina cf. smithii CHODAT

II

I

PB

Pandorina spec.*

II

II

Pyrobotrys casinoensis (PLAYFAIR) SILA

I

I

Volvox globator LINNÉ

II

Volvox cf. tertius MEYER

I

Chlorophyceae

Chlorococcales

Acanthosphaera zachariasii LEMM.

II

P

Acanthosphaera spec.*

II

Actinastrum aciculare f. aciculare PLAYF.

II

I

P

Actinastrum gracillimum G.M.SMITH

II

II

I

P

m/e

Actinastrum hantzschii LAGERH.

I

II

III

III

II

I

PB

e

Actinastrum rhaphidioides [(REINSCH)BRUNNTH.]

II

II

P

Actinastrum spec.*

II

I

I

Ankistrodesmus bibraianus (REINSCH)KOR_.

II

II

I

PB

m

Ankistrodesmus falcatus (CORDA) RALFS

I

II

II

II

PB

Ankistrodesmus gracilis (REINSCH) KOR_.

I

II

I

II

PB

m/e

Ankistrodesmus spec.*

I

I

I

II

Ankyra judayi (G.M.SMITH) FOTT

II

I

I

P

Ankyra lanceolata (KOR_.) FOTT

III

I

Ankyra spec.*

II

I

P

Botryococcus braunii KÜTZ.

II

I

P

Chlorella spp.

I

II

Closteriopsis longissima (LEMM.) LEMM.

II

II

P

Coelacium vesiculosum EHRENB.

II

II

Coelastrum astroideum DE-NOT.

III

III

II

II

II

P

Coelastrum microporum NÄG. in A.BR.

IV

III

II

I

III

I

P

e

Coelastrum pulchrum SCHMIDLE

I

P

BAPF

KLPF

203

II/8

205

17 f*

20*

LF

T

Chlorococcales

Coelastrum reticulatum (DANG.) SENN

II

I

P

Coelastrum sphaericum NÄG.

I

PB

o/m

Coelastrum spec.*

II

I

I

Coronastrum ellipsoideum FOTT

I

II

P

m/e

Coronastrum lunatum THOMPS.

II

I

P

Crucigenia quadrata MORR.

II

II

II

P

e

Crucigenia tetrapedia [(KIRCHN.)W.&G.S.WEST]

V

III

II

I

I

PB

e

Crucigeniella apiculata (LEMM.) KOM.

I

I

P

e

Crucigeniella pulchra (W.&G.S.WEST) KOM.

III

III

P

m/e

Crucigeniella rectangularis (NÄG.) KOM.

II

V

I

P

e

Diacanthos belenophorus KOR_.

II

II

P

Dicellula planctonica SVIR.

I

PB

e

Dictyosphaerium ehrenbergianum NÄG.

II

I

PB

m/e

Dictyosphaerium pulchellum WOOD

II

P

o/m

Dictyosphaerium tetrachotomum

II

v. minutum TAYLOR

Dictyosphaerium spec.*

IV

III

III

II

I

I

I

Didymocystis bicellularis (CHOD.) KOM.

I

PB

Didymocystis inconspicua KOR_.

I

II

I

P

m/e

Didymocystis inermis (FOTT) FOTT

II

P

e

Didymocystis spec.*

IV

III

I

III

II

II

I

Dimorphococcus lunatus A.BR.

II

II

P

Eutetramorus fottii (HIND.) KOM.

II

I

II

I

P

Eutetramorus spec.*

I

II

o/e

Franceia droescheri (LEMM.) G.M.SMITH

II

P

Golenkinia spp.

III

II

I

II

II

Golenkiniopsis cf. solitaria (KOR_.) KOR_.

I

Haematococcus cf. buetschlii BLOCHM.

III

Kirchneriella cf.cornuta KOR_.

II

Kirchneriella irregularis (G.M.SMITH) KOR_.

II

II

I

PB

e

Kirchneriella lunaris (KIRCHN.) MOEB.

III

I

I

PB

m/e

Kirchneriella obesa (W.WEST) SCHMIDLE

II

PB

Kirchneriella spec.*

IV

III

IV

I

I

Lagerheimia ciliata (LAGERH.) CHOD.

II

P

e

Lagerheimia genevensis (CHOD.) CHOD.

II

IV

I

II

I

P

o/e

Lagerheimia marssonii LEMM.

I

P

Lagerheimia subsalsa LEMM.

II

P

e

Lagerheimia wratislaviensis SCHRÖD.

II

II

II

P

e

Micractinium appendiculatum KOR_.

II

P

Micractinium bornhemiense (CONR.) KOR_.

II

P

Micractinium cf. crassisetum HORTOB.

I

P

Micractinium pusillum FRES.

I

II

I

III

II

P

Monoraphidium arcuatum (KOR_.) HIND.

III

I

II

P

Monoraphidium contortum (THUR.) KOM.-LEGN.

V

III

I

IV

II

II

II

PB

e

Monoraphidium griffithii (BERK.)KOM.-LEGN.

II

II

II

I

I

PB

m/e

Monoraphidium komarkovae NYG.

I

II

II

IV

II

II

P

o/m

Monoraphidium spec.*

III

II

II

II

II

II

II

Nephrocytium / Nephrochlamys

III

III

Oocystis lacustris CHOD.

III

II

I

II

II

II

P

o/e

Oocystis marssonii LEMM.

II

P

Pediastrum biradiatum MEYEN

IV

II

I

I

I

P

Pediastrum boryanum (TUR.) MENEGH.

II

V

III

I

I

II

II

PB

Pediastrum duplex MEYEN

III

VI

III

II

III

II

I

P

BAPF

KLPF

203

II/8

205

17 f*

20*

LF

T

Chlorococcales

Pediastrum simplex MEYEN

I

IV

II

II

P

Pediastrum tetras (EHRENB.) RALFS

II

V

II

II

I

II

I

PB

Planktosphaeria gelatinosa G.M.SMITH

I

P

Quadricoccus cf. laevis FOTT

III

II

P

Quadricoccus spec.*

I

I

Quadrigula closterioides (BOHL.) PRINTZ

I

PB

Quadrigula korsikovii KOM.

II

II

I

I

PB

m

Quadrigula spec*

III

Radiococcus spp.

II

III

II

I

II

Rhaphidocelis subcapitata (KOR_.) MARV.et al.

III

Scenedesmus aculeolatus REINSCH

II

PB

e

Scenedesmus acuminatus (LAGERH.) CHOD.

IV

IV

III

III

II

III

II

PB

e

Scenedesmus armatus CHOD.

II

II

II

I

I

I

P

e

Scenedesmus acutus MEYEN

II

II

II

III

III

II

PB

e

Scenedesmus bicaudatus DEDUS.

II

I

Scenedesmus brasiliensis BOHL.

II

III

I

Scenedesmus brasiliensis v. cinnamomeus ROLL

II

II

I

Scenedesmus communis HEGEW.

V

V

II

III

II

IV

II

Scenedesmus denticulatus LAGERH.

I

Scenedesmus granulatus f. spinosus HORTOB.

I

I

Scenedesmus linearis KOM.

II

II

P

Scenedesmus magnus MEYEN

II

II

II

II

II

I

Scenedesmus obliquus (TURP.)KÜTZ.

I

II

II

I

Scenedesmus obtusus MEYEN

II

II

II

P

Scenedesmus opoliensis P.RICHT.

II

II

II

II

I

P

e

Scenedesmus pseudodenticulatus HEGEW.& SCHNEPF

I

I

P

Scenedesmus regularis SVIR.

I

III

I

Scenedesmus sempervirens CHOD.

II

IV

IV

IV

I

P

e

Scenedesmus subspicatus CHOD.

I

I

Scenedesmus verrucosus ROLL

II

I

Scenedesmus spec.*

III

II

II

III

II

II

II

Schroederia nitzschioides (G.S.WEST) KOR_.

I

P

Schroederia robusta KOR_.

II

PB

Schroederia spiralis (PRINTZ) KOR_.

I

P

Schroederia spec.*

I

II

Selenastrum bibraianum REINSCH

II

Selenastrum cf.capricornutum PRINTZ sensu SKUJA

I

P

Selenastrum spec.*

I

I

Siderocelis spp.

III

IV

III

I

I

Sorastrum spinulosum NÄG.

III

P

Tetrachlorella alternans (G.M.SMITH) KOR_.

II

II

II

II

P

(m)/e

Tetraedron caudatum (CORDA) HANSG.

I

III

I

I

P

Tetraedron minimum (CA.BR.) HANSG.

V

IV

II

II

II

III

I

P

Tetraedron triangulare KOR_.

I

III

I

I

I

I

P

Tetraedron spec.*

I

Tetrastrum cf. elegans PLAYF.

I

I

P

e

Tetrastrum komarekii HIND.

II

III

II

I

I

P

e

BAPF

KLPF

203

II/8

205

17 f*

20*

LF

T

Chlorococcales

Tetrastrum cf. peterfii HORTOB.

I

I

P

Tetrastrum staurogeniaeforme (SCHRÖD.) LEMM.

IV

I

III

PB P

Thorakochloris nygaardii KOM.

I

P

Treubaria euryacantha (SCHMIDLE)KOR_.

II

I

I

II

P

Treubaria schmidlei (SCHRÖD.) FOTT &

schmidlei(SCHRÖD.)FOTT&KOVÁC.

II

P

KOVÁC.)

Treubaria triappendiculata BERN.

I

I

P

Treubaria spec.*

II

Ulotrichales

Catena spp.

II

I

I

Elakatothrix gelatinosa WILLE

II

II

II

Elakatothrix spec.*

II

II

II

II

II

Koliella longiseta (VISCH.) HIND.

IV

IV

II

II

II

II

II

Koliella planctonica HIND.

II

Koliella spiculiformis (VISCH.) HIND.

III

II

II

II

Koliella spec.*

I

II

Oedogoniales

Oedogonium spp.

II

II

II

Siphonocladales

Cladophora glomerata (LINNÉ) KÜTZ.

III

Conjugatophyceae

Closterium aciculare T.WEST

I

II

I

I

II

II

P

Closterium acutum RALFS

I

I

I

PB

Closterium acutum var. variabilis (LEMM.) W.KRIEG.

III

I

II

I

Closterium dianae EHRENB. ex RALFS

II

Closterium gracile BREBIS.

I

II

Closterium leibleinii KÜTZ. ex RALFS

I

e

Closterium limneticum LEMM.

II

I

II

P

e

Closterium moniliferum BORY ex RALFS

III

II

II

IV

II

PB

e

Closterium venus KÜTZ.

I

Closterium spec.*

IV

II

II

III

I

Cosmarium humile (GAY) NORDST.

I

Cosmarium perforatum LUND

I

Cosmarium spec.*

III

III

III

II

III

III

II

Pleurotaenium ehrenbergii (BREB.) DE BARY

I

o/m

Staurastrum spp.

V

IV

IV

I

II

II

II

Bacillariophyceae

Centrales

Aulacoseira spp.

II

III

II

I

Rhizosolenia longiseta ZACH.

VI

I

I

centrisch Diat.*

III

V

II

IV

II

III

II

Pennales

pennate Diat.*

IV

IV

V

VI

III

V

VI

Amphora spp.

I

Asterionella formosa HASSALL

II

IV

II

II

II

II

I

P

m/e

Cocconeis spp.

II

II

Cymbella spp.

I

Diatoma spp.

II

II

I

II

Epithemia spp.

I

Fragilaria spp.

II

II

II

II

II

III

I

Pennales

Fragilaria ulna var. acus (KÜTZ.) LANGE-BERTALOT

III

II

II

III

II

II

BAPF

KLPF

203

II/8

205

17 f*

20*

LF

T

Pennales

Fragilaria ulna var. ulna (NITZSCH) LANGE-BERTALOT

II

I

PB

Meridion spp.

II

II

II

III

IV

IV

Navicula spp.

II

II

Nitzschia spp.

II

IV

III

IV

II

IV

II

Tabellaria spp.

IV

II

II

I

II

IV

II

Chrysophyceae

Ochromonadales

Cyclonexis annularis STOKES.

I

I

I

Dinobryon suecicum LEMM.

I

Dinobryon cf. bavaricum IMHOF

V

II

I

I

I

o/e

Dinobryon cf. cylindricum IMHOF

II

II

II

I

o/e

Dinobryon cylindricum v. alpinum IMH.

II

II

Dinobryon cf. divergens IMHOF

II

I

P

Dinobryon cf. sociale EHRENB.

V

III

III

I

II

II

I

P

Mallomonas cf. akrokomos RUTTNER

II

Mallomonas cf. caudata IWANOFF

II

Mallomonas cf. globosa SCHILLER

I

Mallomonas spp.

IV

IV

III

IV

III

II

Synura petersenii KOR_.

III

Synura spec.*

III

III

III

II

II

IV

III

Ochromonadales

Uroglena cf. americana CALKINS

I

o/m

Uroglena volvox EHRENB.

II

II

Uroglena spec.*

II

II

I

Prymnesiales

Chrysochromulina spp.

I

Chromulinales

Bicosoeca turrigera NYGAARD

II

Bicoeca spec.

I

Chrysococcus biporus SKUJA

II

I

Chrysococcus diaphanus SKUJA

II

P

Chrysococcus cf. rufescens v. triporaLUND

II

II

Chrysococcus spec.

II

I

II

Kephyrion inconstans (SCHMID) BOURR.

I

I

Kephyrion rubi-claustri CONRAD

III

II

II

I

III

II

I

P

Kephyrion spec.

II

II

I

I

II

I

Pseudokephyrion conicum (SCHILLER) SCHMID

II

Xanthophyceae

Centritractus belonophorus (SCHMIDLE) LEMM.

II

II

Centritractus spec.

II

I

II

Dichotomococcus spec.

I

Goniochloris fallax FOTT

II

II

II

III

I

I

P

e

Goniochloris smithii (BOURR.) FOTT

II

II

P

Goniochloris spinosa PASCHER

I

P

Ophiocytium spp.

II

II

Tetraedriella spp.

I

Tetraplekton spp.

I

Euglenophyceae

Anisomema spp.

I

II

II

I

II

II

Astasia spp.

I

I

I

Euglena acus EHRENB.

III

III

III

IV

III

V

IV

P

BAPF

KLPF

203

II/8

205

17 f*

20*

LF

T

Euglenophyceae

Euglena cf. clavata SKUJA

II

Euglena ehrenbergii KLEBS.

I

Euglena cf. gasterosteus SKUJA

I

Euglena cf. hemichromata SKUJA

I

Euglena klebsii (LEMM.) MAINX

I

III

Euglena oxyuris fa. minima BOURR.

I

II

I

I

Euglena pisciformis KLEBS.

II

II

I

Euglena spathirhyncha SKUJA

I

II

III

II

II

PB

m/p

Euglena spirogyra EHRENB.

III

II

III

II

II

PB

Euglena tripteris (DUJ.) KLEBS.

I

I

PB

Euglena viridis EHRENB.

II

I

I

B

p

Euglena spec.

III

III

II

III

IV

IV

III

Lepocinclis fusiformis (CARTER) LEMM. em. CONR.

II

Lepocinclis ovum (EHRENB.) LEMM.

II

II

P

Lepocinclis ovum cf. v. dimidio-minor DEFL.

I

Lepocinclis salina FRITSCH

I

I

Lepocinclis spec.

II

IV

III

II

III

III

III

Phacus acuminatus STOKES

II

II

II

III

II

I

Phacus acuminatus cf. v. megaparamylica H.-P.

II

I

Phacus acuminatus v. variabilis LEMM.

II

Phacus agilis SKUJA

I

I

Phacus cf. anomalus FRITSCH et RICH.

II

Phacus brachykentron POCHM.

I

Phacus caudatus HÜBN.

I

II

II

II

II

I

Phacus curvicauda v. robusta ALL. et LEF.

II

Phacus Formenkreis undulatus [(SKV.)POCHM.]

II

Phacus hamatus POCHM.

I

II

II

I

I

Phacus helicoides POCHM.

I

I

Phacus horridus POCHM.

I

Phacus cf. lemmermannii (SWIR.)SKV.

I

II

II

Phacus lismorensis PLAYF.

III

Phacus longicauda (ERENB.)DUJ.

II

III

II

I

II

P

e

Phacus orbicularis HÜBN.

II

I

I

I

P

Phacus peteloti LEF.

I

Phacus platalea v. major DE POUQUES

I

Phacus cf. platyaulax POCHM.]

III

e

Phacus pleuronectes (O.F.M.)DUJ.

II

III

II

II

II

II

II

P

e

Phacus polytrophos POCHM.

I

Phacus pyrum (EHRENB.)STEIN.

II

III

I

II

III

II

Phacus tortus (LEMM.)SKV.

II

II

II

P

e

Phacus spec.

II

II

II

III

Trachelomonas hispida (PERTY)STEIN em. DEFL.]

II

II

III

III

II

IV

II

P

e

Trachelomonas hispida v. coronata LEMM.

I

II

Trachelomonas hispida v.crenulatocollis (MASK.) LEMM.

I

Trachelomonas hispida v. punctata LEMM.

II

I

II

PB

Trachelomonas stokesiana PALMER

II

III

III

Trachelomonas volvocina EHRENB.

II

II

III

II

II

II

P

e

BAPF

KLPF

203

II/8

205

17 f*

20*

LF

T

Euglenophyceae

Trachelomonas spec.*

V

V

IV

V

IV

II

III

Dinophyceae

Peridiniales

Ceratium furcoides [(LEVANDER)LANGHAUS]

I

I

I

P

Ceratium hirundinella (O.F.MÜLLER)DU JARDIN

III

P

Peridinium spp.

V

V

IV

III

III

V

II

Gymnodiniales

Gymnodinium spp.

IV

II

III

III

IV

IV

II

Cryptophyceae

Chroomonas cf. coerulea (GEITL.)SKUJA

I

Chroomonas spec.*

I

Cryptomonas curvata EHRENB.

II

II

V

II

III

II

P

Cryptomonas erosa /ovata EHRENB.

III

III

III

IV

III

III

P

e/poly

Cryptomonas marssonii SKUJA

I

I

II

III

I

Cryptomonas platyuris SKUJA

I

Cryptomonas reflexa (MARSS.) SKUJA

II

Cryptomonas cf. tetrapyrenoidosa SKUJA

I

Cryptomonas spec.*

V

V

V

II

VI

Rhodomonas lacustris PASCHER et RUTTNER

II

VI

III

I

P

Rhodomonas spec.*

IV

V

IV

II

III

III

III

Chloromonado-phyceae

Chloromonadales

Gonyostomum semen (EHRENB.) DIESING

III


58

wurden. Viele dieser Arten kamen meist nur sporadisch, d.h. mit geringer Stetigkeit (I-III), vor. KRIENITZ (1984; 1992) konnte bei algologischen Untersuchung von Flachgewässern der mittleren Elbauenlandschaft ein ähnlich reichhaltiges Spektrum coccaler Grünalgen nachweisen. Auch DOEGE (1994) registrierte einen hohen Artenanteil von Chlorococcalen in den Peitzer Fischteichen (Brandenburg). Einige Mikroalgen konnten während der Untersuchungen ausschließlich im Barschpfuhl und Klaren Pfuhl nachgewiesen werden. Es sind die coccalen Grünalgenarten Dicellula planctonica SVIR., Dimorphococcus lunatus A.BR, Franceia droescheri (LEMM.) G.M. SMITH, Sorastrum spinulosum NÄG., die Gattung Lobocystis spp. sowie die Goldalge Dinobryon crenulatum W. et G.S.WEST und die Chloromonadophyceen-Gattung Gonyostomum spp.

3.5.2. Anmerkungen zu den Algenspecies

In die Betrachtung der Algentaxa wurden für die Untersuchungsgewässer ausgewählte typische, als auch seltene bzw. kritische Arten einbezogen. Die Anmerkungen beinhalten neben morphologischen Merkmalen, Angaben über den Fundort und -zeit sowie die Stetigkeit des Auftretens. Bei der Darstellung der Taxa stehen artdiagnostische Merkmale im Vordergrund, die durch Fotos und/oder Zeichnungen illustriert wurden. Ursache für die Kennzeichnung von kritischen Arten (3.5.1. in Tab. 16 mit cf. bezeichnet) war zumeist das Fehlen von ausreichendem Vergleichsmaterial, wodurch die Variabilität des Typus und die Abweichungen davon nicht sicher abgegrenzt werden konnte. Desweiteren fehlte oftmals die Möglichkeit andere mikroskopische Verfahren zur sicheren Artdiagnose heranzuziehen. Innerhalb der Chrysophyceae wurden Arten dann als unsichere Taxa eingestuft, wenn keine Zysten vorlagen bzw. die Schuppen nicht eingehender untersucht werden konnten. In der Tabelle 16 aufgeführten Sammelarten beziehen sich auf die erste Vegetationsperiode, in der die Häufigkeitseinschätzung zum größten Teil noch nicht für Einzelarten vorgenommen wurde.

Basichlamys sacculifera (SCHERFFEL) SKUJA (Anhang: Tafel IV Abb. 11 A, B)

Vierzellige Zönobien, die nur mit der Zellbasis in einer sockelähnlich geformten, festen Gallerte (verschleimte Mutterzellwand) sitzen und so mehr oder weniger lose zusammengehalten werden. Außerdem umgibt die Zellen noch eine dünne gemeinsame Gallerthülle, die nicht immer deutlich erkennbar ist. Zellen in Scheitelansicht oft kreuzförmig angeordnet. Zellform eiförmig, die breit abgerundete Seite dem Gallertsockel zugewandt und die schmale abgerundete Seite abgewandt mit einer von der Zellwand gebildeten kegelstumpfförmigen Papille. In der Seitenansicht Zellen asymmetrisch d.h. die äußere Seite ist stärker konvex. Geißel 2 - 3 mal körperlang. Der Chloroplast ist tropfenförmig, mit einer starken Verdickung und einem runden Pyrenoid am basalen Zellpol. Apikal zwei pulsierende Vakuolen. Zellen 8,5 - 15 µm * 4 - 10 µm. Zönobien bis 45 µm. Nach ETTL (1983) ist diese Art in Mitteleuropa häufig anzutreffen. In den


59

Untersuchungsgewässern wurde die Art lediglich im Soll 205 in der letzten Vegetationsperiode (1996/97) im Januar und Februar vereinzelt angetroffen.

Chlorogonium maximum SKUJA (Anhang: Tafel IV Abb. 12 A-D)

    Lange, spindelförmige Zelle, die an den Enden verjüngt ist. Das vordere Ende ist etwas abgerundet, das hintere Ende läuft spitz aus. Zellen 140 - 200 * 9 - 20 µm. Geißel 1/5 der Länge der Zelle. Chloroplast hohlzylindrisch, ohne Pyrenoid, in der Mitte mit einem Ausschnitt für den Zellkern. Im vorderen Teil der Zelle 5 - 6 pulsierende, verstreut liegende Vakuolen. ETTL (1983) beschreibt diese Art als eine ausgesprochenen Kaltwasserart, die vornehmlich im Frühjahr nach dem Eisaufbruch in Seen und Teichen auftritt. KRIENITZ (1992) meldete ihr Vorkommen erstmals für Deutschland. In den Untersuchungsgewässern war diese Art sehr verbreitet. Sie wurde auch während bzw. kurz nach der Eisaufbruchphase z.T. massenhaft im Barschpfuhl, S 203, S 205, S 17F* und S 20* angetroffen.

Dicellula planctonica SVIR. (Anhang: Tafel I Abb. 1 und Tafel V Abb. 13)

Zellen oval, zwei Zellen mit ihrer Längsseite in der Mitte verbunden. Die Zellen besitzen zahlreiche Borsten, die an der Basis warzenförmig verdickt sind. Um die Zellen oft feine Schleimschicht. Zwei wandständige Chloroplasten mit 1 - 2 deutlich sichtbaren Pyrenoiden. Zelle 8,5 - 12 µm * 4,5 - 8 µm, Borsten 9 - 15 µm. KOMÁREK & FOTT (1983) heben die Variabilität dieser Art hervor. So beobachteten sie Einzelzellen bzw. vier miteinander verbundene Zellen, ein oder teilweise acht Chloroplasten. Desweiteren kann diese Art sehr variabel in den Dimensionen sein (Länge bis 22 µm, Breite bis 12 µm, Borsten teilweise < 9 µm). Die Art kommt im Plankton von Teichen und Flüssen, selten vor und wurde bis jetzt aus Frankreich, Polen, Tschechien, Ukraine, Ungarn und der USA beschrieben. Für Deutschland neu. In den Söllen wurde diese Art vereinzelt, sporadisch nur im Klaren Pfuhl im Sommer vorgefunden.

Dimorphococcus lunatus A. BR. (Anhang: Tafel I Abb. 2a, b und Tafel V Abb. 14 A-D)

Zellen zu viert in Zönobien mehr oder weniger regelmäßig alternierend. Dimorphe Zellen das äußere Paar herzförmig mit leicht konkaver Außenseite, das innere Paar länglich-ellipsoidisch. Ein wandständiger Chloroplast mit einem Pyrenoid. Zellen 8 - 20 * 5 - 15 µm. Die Zönobien schließen sich durch verschleimte Mutterzellwandreste zu unregelmäßig geformten Kolonien zusammen. Durchmesser der Kolonie bis 100 µm. Die Art ist im Plankton von Kleingewässern (HUTZEL 1936), verwachsenen Tümpeln, Torfgewässern und mit unter in langsam fließenden Strömen zu finden (KOMÁREK & FOTT 1983). Wahrscheinlich kosmopolitische Verbreitung, aber nicht sehr häufig (HUTZEL 1936; KOMÁREK & FOTT 1983). Auch währen der Untersuchungen an den Söllen konnte die Art nur im Barschpfuhl und im Klaren Pfuhl sehr vereinzelt im Sommer angetroffen werden. Als eine Außnahmeerscheinung scheint daher die Beobachtung einer Massenentwicklung dieser Art von JANA (1973) in einem Kleingewässer in Indien im April zu sein.


60

Franceia droescheri (LEMM.) G. M. SMITH (Anhang: Tafel I Abb. 3)

Zelle oval mit zahlreichen, leicht gebogenen Borsten, die zur Basis hin langsam dicker werden. Zelle 10 - 15 µm * 5 - 11 µm, Borsten ca. genauso lang bzw. 1 ½ mal so lang wie die Zelllänge. Ein Chloroplast mit mehreren Pyrenoiden. KOMÁREK & FOTT (1983) beobachteten allerdings bei älteren Zellen bis zu 4 Chloroplasten. Um die Zelle und Borsten oft feine Schleimschicht. Im Plankton, aber selten und vereinzelt. In ganz Europa, Nordamerika und Brasilien bis jetzt gefunden (KOMÁREK & FOTT 1983). HEGEWALD et al. (1980) ordnet diese Art zu Franceia amphitricha (LAGERH.) HEGEW.. In den Söllen wurde diese Art nur im Barschpfuhl sehr vereinzelt im Sommerplankton vorgefunden.

Quadricoccus cf. laevis FOTT (Anhang: Tafel I Abb. 4 a, b und Tafel V Abb. 15 A, B)

Kolonien vierzellig. Einzelzellen oval, mit den Enden an der leeren Mutterzellwand angeheftet. Zelldimensionen 8 - 9,5 * 4 - 4,5 µm. Ein wandständiger, fast eine Zellhälfte ausfüllender Chloroplast mit einem Pyrenoid. Vor der Autosporenbildung teilt sich der Chloroplast in zwei bzw. vier Teile. Die Art kommt im Plankton von Teichen, Kleingewässern und langsam fließenden Strömen vor und wurde in England, Tschechien, Ungarn und Neuseeland vorgefunden (KOMÁREK & FOTT 1983). Die Art wurde stetig im Sommer allerdings nur in vereinzelten Exemplaren im Barschpfuhl und Klaren Pfuhl vorgefunden. Nach KOMÁREK & FOTT (1983) kann bei dieser Art nur eine zellreiche, sich vermehrende Population zu einer sicheren Artdiagnose führen, um sicher Verwechslungen mit Q. verrucosus FOTT, Lobocystis- oder Oocystis- Arten zu vermeiden. Für FOTT (1948) und HINDÁK (1977) unterscheiden sich Quadricoccus verrucosus FOTT lediglich durch das Vorhandensein von kleinen Granula bzw. Wärzchen auf der Zelloberfläche gegenüber Quadricoccus laevis FOTT. Die Zahl und das Vorkommen der Granula ist sehr variabel. Die in den o.g. Söllen identifizierten Exemplare wiesen niemals Granula auf, so daß die Zuordnung zu Q. laevis FOTT als richtig anzusehen ist.

Cyclonexis erinus JANE (Anhang: Tafel I Abb. 5)

Einzelzellen eiförmig 9 - 13 µm * 6 - 8 µm mit einem wandständigen, muldenförmigen gelblich schimmernden Chromatophor. Hauptgeißel etwas länger als die Zelle, Nebengeißel etwa ¼ so lang. Zwei pulsierende Vakuolen und eine Anhäufung von Chrysolaminarin-Körnern im Hinterende der Zellen. Einzelzellen sind seitlich zusammengewachsen und in einer kranzförmigen Kolonie zusammengeschlossen. BOURRELLY (1954) hebt hervor, daß die Vertreter dieser Gattung selten im Plankton zu finden sind bzw. auf Grund ihrer extremen Empfindlichkeit gegenüber mechanischen Reizen sehr schnell zerstört werden können und dadurch selten zu erfassen sind. Diese Art wurde vor allem in Wiesentümpeln und kleineren, sauren Seen in England (CARTER 1937; JANE 1940), Deutschland (HUTZEL 1936), Frankreich (HOVASSE 1949; BOURRELLY 1954), Schweiz (LAUTERBORN 1906) und Rußland (DE PERFILIEV 1929) vorgefunden. BOURRELLY (1954) vermutet, daß es sich vor der Erstbeschreibung der Art (JANE 1940) bei der für die genannten europäischen Fundorte beschriebene Art Cyclonexis annularis STOKES


61

jeweils um Cyclonexis erinus JANE handelte. In den Untersuchungsgewässern wurden Bruchstücke von Kolonien dieser Art sporadisch im Soll 205, S 203 und S II/8 vorgefunden.

Uroglena volvox EHRENB. (Anhang: Tafel II Abb. 6 a, b und Tafel VI Abb. 16)

Einzelzellen oval oder birnenförmig 10 - 16 µm * 7,8 - 10 µm, nach hinten verjüngt, auf dichotom verzweigten Gallertstielen sitzend. Hauptgeißel 2 mal und Nebengeißel ½ mal so lang wie die Zelle. Einzelzellen in kugelförmigen Kolonien zusammengeschlossen Durchmesser 30 - 350 µm. Zysten kugelig im Gegensatz zu der Beschreibung von IWANOFF zit. in STARMACH (1985) ohne Stacheln und mit zylindrisch, kurzem Halsfortsatz. Die Ausprägungsform der Zyste stimmt sehr genau mit der Darstellung von BOURRELLY (1954) überein. Die von ZACHARIAS zit. in STARMACH (1985) beschriebene unbestachelte Zyste weist im Gegensatz dazu einen sehr langen Halsfortsatz auf. Die im Barschpfuhl und Klaren Pfuhl vorgefundenen Art wurde z.T. massenhaft ausschließlich in den Wintermonaten vorgefunden. Sie ist eine verbreitete Art in Mitteleuropa (STARMACH 1985).

Chrysococcus rufescens var. tripora LUND (Anhang: Tafel II Abb. 7 a, b und Tafel VI Abb.17 A-C)

Gehäuse kugelig, glatt, mehr oder weniger stark braun gefärbt mit einer apikalen Pore und zwei basalen Poren, wobei eine ungefähr die Größe der apikalen Pore hat und die andere deutlich kleiner ist. Durchmesser des Gehäuses 7 - 9 µm. Protoplast mit einem Chromatophor. Geißel 2 mal länger als das Gehäuse. Beschrieben aus Seen in England und aus Kleingewässern Österreichs und Ostdeutschlands (STARMACH 1985). Im Soll 205 im Winter 1996/97 massenhaft.

Kephyrion inconstans (SCHMID) BOURR. (Anhang: Tafel II Abb. 9 a, b und Tafel VI Abb. 18 A-C)

Das tonnenförmige Gehäuse ist vorne gerade abgestutzt und hinten breit abgerundet. Um die breiteste Stelle des Gehäuses zwei oft unterbrochene Ringleisten, die ganz verschiedenen Ausbildung aufweisen können. Die Gehäusewand ist immer bräunlich, wobei sowohl hellere, durchscheinende als auch sehr dunkle kaum durchscheinende Exemplare auftraten. Gehäuse 6,5 - 8 * 4,5 - 5 µm, Geißel ca. 1/2 mal länger als das Gehäuse, Protoplast ellipsoidisch, Chromatophor wandständig. Einziger Fundort bis jetzt in einem Kleingewässer bei Wien (Österreich) von STARMACH (1985) beschrieben. Neu für Deutschland.

Kephyrion rubri-claustri CONRAD (Anhang: Tafel II Abb. 8 a, b und Tafel VI Abb. 19 A, B)

Das tonnenförmige Gehäuse ist vorne kegelstumpfartig verschmälert und hinten breit abgerundet. Im vorderen Drittel befindet sich ein wulstartige Verdickung. Die Gehäusewand ist immer bräunlich, wobei sowohl hellere, durchscheinende als auch sehr dunkle kaum durchscheinende Exemplare auftraten. Gehäuse 6 - 8,5 * 4 - 6 µm, Geißel 12 - 15 µm, Protoplast ellipsoidisch 5 * 3-


62

4 µm. Chromatophor wandständig. Nach STARMACH (1985) kommt diese Art im Nanoplankton von Teichen vor und wurde aus Belgien und Dänemark gemeldet. KRIENITZ (1992) beschreibt sie erstmals für Deutschland in Flachwässern des Überflutungsgebietes der Mittleren Elbe im Biosphärenreservat ”Steckby-Lödderitzer Forst“. In den Untersuchungsgewässern Klarer Pfuhl, Soll II/8, S 17F* und S 20* wurde diese Art vor allem im Herbst und Winter vorzugsweise angetroffen.

Pseudokephyrion conicum (SCHILLER) SCHMID (Anhang: Tafel VI Abb. 20 A-C)

Das Gehäuse ist kegelförmig, vorn etwas verschmälert und an der breitesten Stelle etwas verdickt, hinten breit abgerundet. Die Gehäusewand ist immer hellbraun, durchscheinend und schwach punktiert. Gehäuse 5 - 6 µm * 5 - 6,-(6,5) µm, zwei heterokonte Geißeln (2/3 und 1,5 der Körperlänge). Bisher aus Österreich, Dänemark und ehem. UdSSR bekannt (STARMACH 1985) KRIENITZ (1992) beschrieb diese Art erstmals für Deutschland. Im Klaren Pfuhl wurde die Alge vornehmlich im Winter in erhöhten Abundanzen vorgefunden. Dies deckt sich mit den Angaben von STARMACH (1985).

Euglena oxyuris SCHMARDA (Anhang: Tafel III Abb. 10 a-d und Tafel VII Abb. 21)

Zellen langgestreckt, etwas abgeplattet, teilweise spiralig gedreht und mit kurzer, gerader Endspitze. Eine wenig metabolische Art, aber in den Zelldimensionen sehr variabel (s.u.). Die Membran ist stark spiralig gestreift. Die Geißel ist ½ mal so lang wie die Körperlänge. Zahlreiche scheibenförmige Chromatophoren ohne Pyrenoiden. Der Zellkern liegt zwischen zwei deutlich sichtbaren, großen, ringförmigen Paramylonkörnern. Nach HUBER-PESTALOZZI (1955) eine in stehenden Gewässern im Plankton verbreitete Art. In den Untersuchungsgewässern wurde vor allem E. oxyuris var. minor DEFL. mit Zelldimensionen von 150 - 190 µm * 16 - 25 µm zumeist im späten Frühling und Sommer im Soll 203, S 205, S II/8 und S 20* in erhöhten Abundanzen vorgefunden. Die im Klaren Pfuhl und im Soll II/8 zur gleichen Zeit identifizierte Art entspricht der Typusbeschreibung von E. allorgei DEFL.. Die Zelldimensionen der gefundenen Exemplare entsprechen allerdings nur in der Breit 13 - 17 µm den Typusangaben. Die von HUBER-PESTALOZZI (1955) angegebenen Zelllängen (105 - 114 µm) wurde wesentlich unterschritten und lag bei 80 - 86 µm. Für BOURRELLY (1949) ist die Art E. oxyuris SCHMARDA als Sammelart zu verstehen, in die Arten, die schwer von dem E. oxyuris Typus zu unterscheiden sind, eingeordnet werden sollten. So ist auch die Gruppierung von E. allorgei DEFL. zu Euglena oxyuris SCHMARDA auf Grund der starken Ähnlichkeiten durchaus zu vertreten und unter Berücksichtigung der o.g. Dimensionen zu E. oxyuris fa. minima BOURR. zuzuordnen.

Euglena spathirhyncha SKUJA (Anhang: Tafel VII Abb. 22 A-C)

Zellen stark metabolisch, länglich spindelförmig, im vorderen Teil dorsiventral ziemlich stark abgeplattet. Vorderende weit vorgezogen, schräg abgestutzt. Das Hinterende allmählich verjüngt,


63

in eine feine gerade bis leicht gekrümmte, hyaline Spitze auslaufend. Zelldimensionen 60 - 80 µm * 12 - 18 - (30) µm. Die Geißellänge entspricht ca. ¾ der Körperlänge. Periplast sehr zart mit enger, spiraliger, linksgewundener Längsstreifung. Viele Chromatophoren ohne Pyrenoid und zahlreiche, ellipsoidische Paramylonkörner, die weitgehend in der Zelle verteilt sind. In Schweden, Dänemark und Lettland beschrieben (HUBER-PESTALOZZI 1955). Die Art wurde in den fast allen Söllen (außer S 203 und S 205) vorgefunden. Im Soll II/8 kam es teilweise im Winter unter Eis zu einer massenhaften Entwicklung. Die vorgefundenen Zellen waren häufig gekrümmt, oft stark in axialer Richtung verkürzt und eine Kreiselform bildend.

Phacus caudatus HÜBNER (Anhang: Tafel VII Abb. 23 A, B)

Zellen schlank, länglich eiförmig, flach und etwas tordiert. Eine Flanke häufig etwas stärker konvexer gegenüber der anderen. Zelle vorne abgerundet mit mehr oder weniger deutlicher Einbuchtung. Hinten sich verjüngend und einen deutlichen Endstachel bildend. der Endstachel ist gerade bzw. sehr schwach gekrümmt. Dorsaler Kiel deutlich bis zum Hinterende reichend. Periplast längsgestreift. Geißel ungefähr körperlang. Zwei in der Längsachse der Zelle gelegene, fast gleich große Paramylonkörner vorhanden. Zelldimension 30 - 45 µm * 15 - 20 µm. Die Art war in den Untersuchungsgewässern sehr verbreitet. Die Zelldimensionen entsprechen den von HUBER-PESTALOZZI (1955) gemachten Angaben zum Typus, allerdings konnten bei keinem der gefundenen Exemplare die beschriebenen sehr deutlichen Größenunterschiede zwischen den zwei Paramylonkörner gefunden werden.

3.5.3. Chlorophyll a-Jahresdynamik

    Die untersuchten Sölle lassen sich hinsichtlich ihrer Chlorophyll a-Gehalte auf der Basis der Einzelwertvergleiche Abb. 27 sowie der Rang-Varianzanalyse (Tab. 18) kaum signifikant voneinander unterscheiden. Deutlich wird allerdings, daß das Soll 205 die höchsten Chlorophyll a-Gehalte aufwies (MD: 37,62 µg/l) und im Soll 20 die niedrigsten Werte dieses Parameters gemessen wurden.

  1. Tab. 18: Chlorophyll a Varianz-Analyse der Rangsummen nach Student-Newman-Keuls; in den homogenen Untergruppen wurde das Gruppenmittel dargestellt; wegen ungleicher Gruppengröße wurde das Harmonische Mittel von 35.700 angewendet; Datenbasis: Gewässereinzelwerte

    P=0.05 für die Untergruppen

    Gewässer

    N

    1

    2

    S 20*

    36

    101.91667

    S 203

    36

    110.30556

    110.30556

    KLPF

    36

    115.72222

    115.72222

    S II/8

    34

    129.20588

    129.20588

    S 17F*

    36

    132.33333

    132.33333

    BAPF

    36

    133.91667

    133.91667

    S 205

    36

    155.30556

    Sign.

    0.404

    0.082


    64

    Abb. 27: Chlorophyll a Einzelwerte der Sölle über die gesamte Untersuchungszeit; Datenbasis: n = 36 bzw. 34; box plot-Darstellung mit Median und Ausreißern

    Typisch für das Soll 205 waren erhöhte Chlorophyll a-Gehalte im Frühjahr und im Herbst/Winter sowie mehr oder weniger stark ausgeprägte Sommerminima (Abb. 28). So wurden im Sommer 1994 langanhaltend geringe Chlorophyll a-Konzentrationen während ausgedehnter Algenwatten (hauptsächlich Cladophora glomerata LINNÉ (KÜTZ.) in diesem Kleingewässer registriert. Auffällig sind die extrem hohen Konzentrationen dieses Surrogatparameters während der Wiedervernässungsphase zu Beginn der Untersuchungen und der winterlichen Eisbedeckung.

    Abb. 28: Soll 205 Jahresgänge der Chlorophyll a-Konzentration (Fläche) in Beziehung zu Eisbedeckung (Symbole) und Cladophora spp.-Watten (Säulen)

    Bezieht man in diesem Zusammenhang das Biovolumen (Abb. 29 ) und Artenspektrum (Abb. 30) der Mikroalgen ein wird die Dominanz der Phytoflagellaten deutlich. Vertreter der Cryptophyceae waren im Frühjahr 1994 mit einem Anteil von 87 % am Gesamtbiovolumen des Phytoplanktons beteiligt. Euglenophyceen der Gattung Euglena spp. entwickelten sich im Januar 1996 unter Eis massenhaft und repräsentierten sogar 95 % des gesamten Biovolumens. Neben den


    65

    Abb. 29: Soll 205 Phytoplanktonbiovolumen für die Vegetationsperiode 1994/95 und 1995/96

    Abb. 30: Soll 205 prozentualer Anteil einzelner Algenklassen am Gesamtbiovolumen des Phytoplanktons für die Vegetationsperiode 1994/95 und 1995/96

    Abb. 31: Soll 205 Im Vergleich der gemessenen Chlorophyll a-Werte mit den ermittelten Gesamtbiovolumen für die Vegetationsperiode 1994/95 und 1995/96


    66

    Phytoflagellaten können lediglich die Diatomeen und z.T. die Chlorophyceae nennenswerte Biovolumina ausbilden.

    Für das Soll 205 sind in Abbildung 31 die Chlorophyll a-Werte und die korrespondierenden Biovolumina der Vegetationsperiode 1994/95 und 1995/96 exemplarisch dargestellt. Die sehr ähnlichen Kurvenprofile weisen auf eine signifikante Korrelation zwischen beiden Parametern hin. Die erhebliche Diskrepanz zwischen dem Chlorophyll a Wert und dem dazugehörigen Biovolumen im September 1995 kann nur auf einen Meßfehler bei der Pigmentanalyse zurückzuführen sein. In Abbildung 32 sind die ermittelten Phytoplanktonbiovolumina gegen die Chlorophyll a-Werte der ersten und zweiten Vegetationsperiode aufgetragen. Die lineare Regressionsanalyse zeigt, daß 92,97 % der Variation der Chlorophyll a-Konzentration durch die Variation des Biovolumens bestimmt ist und somit ein starker linearer Zusammenhang zwischen den Parametern besteht. Ähnliche Befunde konnten von WOITKE et al. (1996) für verschiedene Berliner Gewässer sowie von MÖLLGAARD (1997) für Kleingewässer des Unteren Odertals vorgelegt werden. Der auf der Y-Achse liegende Ausreißerwert ist auf eine fehlerhafte Chlorophyll a -Bestimmung zurückzuführen (s.o)

    Abb. 32: Soll 205 Phytoplanktonbiovolumen in Abhängigkeit von der Chlorophyll a-Konzentration für die Vegetationsperiode 1994/95 und 1995/96 Datengrundlage: n = 24

    Typisch für das Soll 203 waren Chlorophyll a-Maxima zu Beginn und am Ende der Vegetationsperiode (Abb. 33 A). Langanhaltende Minima dieses Surrogatparameters während der Sommer- und Herbstmonate korrelierten mit ausgedehnten submersen Makrophytenbeständen in diesem Kleingewässer (vgl. 2.1.1.). Die Lemnabedeckung konnte hauptsächlich im Uferbereich während der zweiten und dritten Vegetationsperiode beobachtet werden und spielte daher hinsichtlich des verminderten Phytoplanktonaufkommens im Freiwasser nur eine untergeordnete Rolle.

    Im Soll 17F* wurden im Frühjahr und Winter erhöhte Chlorophyll a-Konzentrationen gemessen (Abb. 33 B). In den Sommer-und Herbstmonaten war das Freiwasser dieses Kleingewässer fast vollständig mit Ceratophyllum submersum-Beständen ausgefüllt (vgl. 2.1.2.). Gleichzeitig bedeckte Lemna spp. mosaikartig die Wasseroberfläche. Trotzt des submersen Makrophytenbewuchses im Sommer/Herbst konnten Chlorophyll a-Maxima in diesem Soll festgestellt werden.


    67

    Abb. 33 A-D: Jahresgänge der Chlorophyll a-Konzentration (Fläche) in Beziehung zu Eisbedeckung (Symbole) und Lemna spp.-Bedeckung (Säulen) für die Sölle S 203, S II/8, S 17F* und S 20*


    68

    Im Soll II/8 waren hohe Chlorophyll a-Konzentrationen im Frühjahr, Herbst und Winter charakteristisch (Abb. 33 C). Während ausgedehnter sommerlicher Lemna spp.-Bestände wurden minimale Chlorophyll a-Konzentrationen verzeichnet. Die höchste Chlorophyll a-Konzentration (555,4 µg* l-1 ) wurde während einer Massenentwicklung von Phytoflagellaten der Gattung Trachelomonas spp. und Crytomonas spp. im Januar 1996 in diesem Soll gemessen.

    Charakteristisch für das Soll 20* sind die überwiegend geringen Chlorophyll a-Gehalte während der gesamten Untersuchungszeit (Abb. 33 D). Lediglich im Frühjahr und Herbst konnten erhöhte Konzentrationen dieses Parameters festgestellt werden. Im Sommer korrelierten dichte Lemna spp -Bestände mit Chlorophyll a-Minima. Auch in diesem Gewässer wurde im Winter 1995/96 während der langen Eisbedeckung ein Chlorophyll a-Maximum registriert. Zu dieser Zeit dominierte im Soll Cryptomonas spp.

    Die Phytoplanktondynamik im Barschpfuhl und Klaren Pfuhl ist durch Chlorophyll a-Maxima im Herbst/Winter gekennzeichnet (Abb. 34 A und B). Die Chlorophyll a-Konzentration der Pfuhle über die gesamte Untersuchungsperiode (BAPF 18,77 µg/l bzw. KLPF 21,07 µg/l) ist mit dem Soll II/8 und S 17F* vergleichbar. Die Entwicklungsmaxima im Winter werden von Arten der Chrysophyceae z.B. Dinobryon spp., Uroglena, spp., Mallomonas spp. und Synura spp. sowie von Vertretern der Cryptomonaden sowie Dinophyceae geprägt. Im Klaren Pfuhl konnten während einer teilweisen Bedeckung des Solls mit Lemna spp. verminderte Chlorophyll a-Konzentrationen festgestellt werden.

    Abb. 34: Jahresgänge der Chlorophyll a-Konzentration (Fläche) in Beziehung zu Eisbedeckung (Symbole) und Lemna spp.-Bedeckung (Säulen) Barschpfuhl (Abb. 34 A) und Klarer Pfuhl (Abb. 34 B)


    69

3.5.4. Chlorophyll a / Nährstoff-Relation

Aussagen zur Effizienz der Umwandlung von Phosphor und Stickstoff in Phytoplanktonbiomasse sind über das Chlorophyll a/ Gesamtphosphat- bzw. Gesamtstickstoff-Verhältnis möglich. Geht man davon aus, daß Phosphor in einem Verhältnis von 1:1 und Stickstoff in einem Verhältnis von 1:16 zur Biomassebildung aufgenommen wird, so weist ein Verhältnis ab eins (Chlorophyll a/ Gesamtphosphat) (REYNOLDS 1992; CHORUS 1995) bzw. ab 0,0625 (Chlorophyll a/ Gesamtstickstoff) auf eine Nährstofflimitation der Algenbiomasse hin.

In Abbildung 35 sind die Chlorophyll a/Gesamtphosphat- bzw. Gesamtstickstoff-Relation der einzelnen Sölle im zeitlichen Verlauf dargestellt. Deutliche Unterschiede der Untersuchungsgewässern sind erkennbar. Im Barschpfuhl wurden im Winter 1994/95 und im Klaren Pfuhl im Herbst 1996 vorübergehend Masserelationen > 4 von Chlorophyll a zu Gesamtphosphat erreicht. Während der langen Eisbedeckung im Winter 1995/96 kam es im Klaren Pfuhl sowohl zu einer Phosphat- als auch einer Stickstofflimitation der Algenbiomasse. Im Soll 205 wurden im Herbst bzw. Winter Masserelationen sowohl von Chlorophyll-a zu Gesamtphosphat gleich bzw. größer 1 als auch zu Gesamtstickstoff größer 0,0625 erreicht. Im Winter 1995/96 wurde die Algenbiomasse besonders durch Gesamtstickstoff limitiert. Auch im Soll II/8 und S 17 F* war Stickstoff der limitierende Faktor der Biomasseentwicklung. Auffallend ist, daß es im Soll II/8 erst mit Beginn der langen Eisbedeckung im Winter 1995/96 bis zum Ende der Untersuchungen zu z.T. sehr hohen Masserelationen des Chlorophyll a-/ Gesamtstickstoff-Verhältnisses kam. Typisch für das Soll 203 waren Chlorophyll a-/ Gesamtphosphat- bzw. Gesamtstickstoff-Relationen unter 1 bzw. 0,0625 über die gesamte Untersuchungszeit. Lediglich am Ende der letzten Vegetationsperiode kam es kurzzeitig zur Masserelationen um 0,0625 bezüglich des Chlorophyll a-/ Gesamtstickstoff-Verhältnisses. Im Soll 20 lag der Chlorophyll a-/ Gesamtphosphat- bzw. Gesamtstickstoff-Quotient während des gesamten Untersuchungszeitraumes unter den Nährstofflimitationsverhältnissen.

In Abbildung 36 sind die Gewässermediane der Chlorophyll-a/ Gesamtphosphat- bzw. Gesamtstickstoff-Relation für die untersuchten Sölle dargestellt. Aus den Ergebnissen ist die Effizienz Phosphat bzw. Stickstoff in Biomasse umzuwandeln ablesbar d.h. es kann tendenziell abgeschätzt werden, welcher der beiden Nährstoffe am ehesten die Entwicklung der Mikroalgen in dem jeweiligen Soll limitiert. Es zeigt sich, daß im Soll 205 die beiden Nährstoffe am effizientesten in Biomasse umgesetzt wurden, wobei Stickstoff der produktionsbestimmende Faktor war. Daran schließen sich Barschpfuhl und Klarer Pfuhl an. Die Ergebnisse zeigten im Barschpfuhl eine deutliche Neigung zur Limitation der Biomasseentwicklung durch Phosphat im Klaren Pfuhl hingegen eher durch Stickstoff. In den übrigen Söllen war die Tendenz zur Stickstofflimitation der Phytoplanktonentwicklung deutlich zu erkennen, wobei dies stärker für das Soll II/8 und S 17F* gegenüber dem Soll 203 und S 20* galt.


70

Abb. 35: Jahresgänge der Chlorophyll a/Gesamtphosphor-Relation und Chlorophyl a/Gesamtstickstoff-relation der untersuchten Sölle


71

Abb. 36: Vergleich der Soll-Medianwerte der Chlorophyll a/ Gesamtphosphat-Relation (Dreieck) und der Chlorophyll a/ Gesamtstickstoff-Relation 1: 16 (Quadrat)

3.5.5. Jahreszeitiche Aspekte der Mikroalgenentwicklung

Ein Vergleich der Abundanzschätzungen innerhalb der drei Vegetationsperioden läßt in den Söllen ein bestimmtes saisonales Entwicklungsschema erkennen. Dabei kommt es in den verschiedenen Vegetationsperioden zu unterschiedlicher Zusammensetzung und Biomasseverläufen des Phytoplanktons. Nach Untersuchungen von REYNOLDS (1984) lassen sich die dominanten Phytoplanktontaxa zu Gruppen zusammenfassen, deren Auftreten eine erkennbare Periodizität und bestimmte morphologisch-physiologische Merkmale aufweisen. Die Phytoplankter in den Söllen wurden unter Berücksichtigung des Wechsels ihrer Häufigkeiten in die von REYNOLDS (1984, 1987) (Tab. 19) unterteilten morphologisch-physiologischen Gruppen eingeordnet. Außerdem wurden unter Einbeziehung der Stetigkeiten der einzelnen Mikroalgen die Charakterarten der Sölle herausgearbeitet.

Tab. 19: Unterteilung der morphologisch-physiologischen Gruppen nach REYNOLDS (1984, 1987)

Gruppe

Charakteristik

A

kleine Zellen; großes Oberflächen-Volumen-Verhältnis; mittlere Sedimentationsrate; freßbar bis weniger freßbar

C

Kolonien oder große Zellen; mittleres Oberflächen-Volumen-Verhältnis; hohe Sedimentationsrate, wenig bis schlecht freßbar

H

Fäden oder Kolonien; kleines Oberflächen-Volumen-Verhältnis; schwebend; schlecht freßbar

G

Kolonien; kleines Oberflächen-Volumen-Verhältnis; aktiv beweglich; schlecht freßbar

L

große Zellen; kleines Oberflächen-Volumen-Verhältnis; aktiv beweglich; schlecht freßbar

Y

kleine Zellen; großes Oberflächen-Volumen-Verhältnis; aktiv beweglich; gut freßbar


72

Das Frühjahr im Barschpfuhl (Abb. 37 A-G und 38) wurde immer durch die Chrysophyceae mit vorwiegend kleinen Oberflächen-Volumen-Verhältnisen bestimmt. Außerdem waren großzellige Diatomeen, sowie kleinzellige Diatomeen und Cryptophyceae, die eine gute Futtergrundlage für die Zooplankter darstellten, zahlreich vertreten. Nach einer mehr oder weniger ausgeprägten Klarwasserphase waren die Chlorophyta s.l. im Sommer aspektbestimmend. Es waren sowohl kleine, gut freßbare Mikroalgen als auch große, schlecht freßbare Zellen und Kolonien gleichermaßen vertreten. Der Sommer 1995 wies allerdings eine Besonderheit auf. Die Chlorophyta s.l., die zu Beginn dieser Saison dominierten, wurden durch eine extreme Entwicklung von Gonyostomum semen (EHRENB.) DIESING zurückgedrängt. CRONBERG et al. (1988) beschrieb eine ähnliche Massenentwicklung der Art für Schwedische Waldseen in Zusammenhang mit der zunehmenden Versauerung dieser Gewässer. Im Gegensatz dazu konnten im Barschpfuhl keine signifikanten Veränderungen des pH-Wertes festgestellt werden.

Abb. 37 A-G: Barschpfuhl Wechsel der Häufigkeiten verschiedener Algengruppen

Chloro.=Chlorophyta s.l./ Chloromo. =Chloro- monadophyceae/ Chryso. = Chrysophyceae/

Crypto. = Cryptophyceae/ Cyano. = Cyanophyceae/ Diat. = Diatomeen/ Dino. = Dinophyceae/

Eugl. = Euglenophyceae


73

Der Herbst wurde im Barschpfuhl weiter von den Chlorophyta s.l. (1994 & 1996) und den kolloniebildenden Cyanophyceae geprägt. Den Winteraspekt bestimmen Dinophyceae und z.T. Diatomeen bzw. Chrysophyceae. Außerdem sind Cryptophyceae zahlreich vertreten. Ein Vergleich der Untersuchungsjahre zeigt deutlich Ähnlichkeiten in der Dominanzstruktur für die Vegetationsperiode 1994/95 und 1996/97 auf. Die Massenentwicklung von Gonyostomum semen (EHRENB.) DIESING im Sommer 1995/96 überdeckt diese klare Dominanzstruktur fast völlig. Bezieht man in die Betrachtungen die Stetigkeit der einzelnen Arten ein, so ist der Barschpfuhl durch die Kieselalge Urosolenia longiseta ZACH charakterisiert, die während der Untersuchungen stets anzutreffen war. Zusammenfassend kann das Kleingewässer als "Rhizosolenia Gewässer" assoziiert mit Cryptomonas spp. und Dinobryon spp. beschrieben werden.

Abb. 38: Barschpfuhl: Aspektwechsel des Phytoplanktons und Einordnung in Art-Assoziationen nach REYNOLDS (1984)

Den Frühjahrsaspekt im Klaren Pfuhl bestimmen die Chrysophyceae und kleinzellige, gut freßbare Vertreter der Chlorophyta s.l. mit großen Oberflächen-Volumen-Verhältnissen (Abb. 39 A-G). Nach einer mehr oder weniger deutlich ausgeprägten Klarwasserphase im Mai bzw. Juni dominieren im Frühsommer kurzzeitig kleinzellige, gut freßbare Vertreter der Euglenophyceae

Abb. 40 Klarer Pfuhl: Aspektwechsel des Phytoplanktons und Einordnung in Art-Assoziationen nach REYNOLDS (1984)


74

Abb. 41: Soll 203

Abb. 39: Klarer Pfuhl


75

und Dinophyceae. Danach waren fädige Cyanophyceae sowie große, schlecht freßbare Chlorophyceae aspektbildend. Im Herbst bestimmten klein- und großzellige Chlorophyta s.l. und Blaualgenkolonien den Charakter dieses Kleingewässers. Subdominant waren Chrysophyceae sowie Cryptophyceae. Ein Vergleich der verschiedenen Winteraspekte zeigte die Dominanz von koloniebildenden, schlecht freßbaren Chrysophyceae flankiert von hauptsächlich kleinen Cryptophyceae und Diatomeen mit großen Oberflächen-Volumen-Verhältnissen. In diesem Kleingewässer wurde im letzten Untersuchungsjahr deutlich, daß die wiederkehrende Aspektfolge (Abb. 40) innerhalb der Vegetationsperioden durch den langen Winter 1995/96 und die damit zusammenhängende fünf-monatige Eisbedeckung zeitlich um 1-2 Monate versetzt zu beobachten war. Für den Klaren Pfuhl ist die coccale Grünalgengattung Pediastrum insbesondere P. duplex [MEYEN] prägend, die zumeist mit Cryptomonas spp. und Rhodomonas spp. vergesellschaftet war.

Im Soll 203 (Abb. 41 A-G und 42) bestimmten zu Beginn des Frühjahrs kleine, aktiv bewegliche und gut freßbare Phytoflagellaten der Chlorophyta s.l., Chrysophyceae und Cryptophyceae die Mikroalgengesellschaft. Außerdem waren kurzzeitig große Euglenophyceae und Diatomeen (mit hohen Sedimentationsraten) subdominant. Nach der Klarwasserphase wurden im Sommer und Herbst lediglich kleine Cryptophyceae in erhöhten Abundanzen vorgefunden. Ein Vergleich der Winterperioden erbrachte nur eine deutlich wiederkehrende Dominanz koloniebildender Chrysophyceae und kleiner, aktiv beweglicher Cryptophyceae. Im Winter 1994/95 waren große schlecht freßbare Diatomeen mit hohe Sedimentationraten sehr zahlreich vertreten. Bedeutende Vorkommen von groß- und kleinzelligen Phytoflagellaten der Dinophyceae, Euglenophyceae und Chrysophyceae wurde für den Winter 1996/97 festgestellt. Diese Dominanzstruktur konnte auf Grund der extremen Witterungsverhältnisse für den Winter 1995/96 nicht nachgewiesen werden. In dieser Zeit wurden für die Vertreter aller Algengruppen nur sehr geringen Abundanzen festgestellt. Abschließend kann das Soll 203 als Cryptomonaden-Gewässer bezeichnet werden, wobei Trachelomonas spp. und pennate Kieselalgen als stetige Begleiter anzutreffen sind.

Abb. 42 Soll 203: Aspektwechsel des Phytoplanktons und Einordnung in Art-Assoziationen nach REYNOLDS (1984)


76

Im Solle II/8 waren die erste und zweite Vegetationsperiode in der Ausbildung saisonaler Aspekte noch vergleichbar, so weist das dritte Jahr hiervon verschiedene Artmuster auf (Abb. 43 A-G und Abb. 44). Der Beginn der Vegetationsperiode 1994/95 und 1995/96 war durch erhöhte Abundanzen großer, schlecht freßbarer Euglenophyceae und Dinophyceae sowie subdominanter, kleiner gut freßbarer Cryptophyceae und Chysophyceae geprägt. Im Sommer waren klein- und großzellige Chlorococcales sowie große aktiv bewegliche Chrysophyta aspektbestimmend. Der Winteraspekt wurde geprägt durch kleine, aktiv bewegliche, gut freßbare Cryptophyceae und Chlorophyta s.l. flankiert von großzelligen Phytoflagellaten der Chlorophyta s.l. und Dinophyceae. Überwiegend große Euglenophyceae bestimmten das Bild der letzten Vegetationsperiode 1996/97. Im Vergleich zu den Vorjahren konnten sowohl die Cryptophyceae als auch Chrysophyceae nur in geringen Abundanzen nachgewiesen werden. Im weiteren Jahresverlauf konnten mit Ausnahme der Euglenophyceae lediglich Vertreter der Chlorophyta nennenswerte Populationsdichten ausbilden. Ab Januar 1997 war das Soll II/8 bis zum Gewässergrund durchgefroren. Auch in diesem Kleingewässer sind die Cryptophyceae die bestimmende Algengruppe, die im wesentlichen von Euglena spp., Trachelomonas spp., Gymnodinium spp. und Mallomonas spp. begleitet wurde.

Abb. 44: Soll II/8 Aspektwechsel des Phytoplanktons und Einordnung in Art-Assoziationen nach REYNOLDS (1984)

Ein Vergleich der Dominanzverhältnisse zwischen den Vegetationsperioden im Soll 205 läßt keine deutliche Periodizität erkennen (Abb. 45 A-G und Abb. 46). Während extremer Umweltereignisse wurden in diesem Soll Algenmassenentwicklungen festgestellt. So traten zu Beginn der Untersuchungen im Zuge der Wiedervernässung sehr hohe Abundanzen von Cryptophyceae und Dinophyceae in diesem Gewässers auf. Hervorzuheben ist die Massenentwicklung der Euglenophyceae im Winter 1995/96 während der langen Eisbedeckung. Die aspektbestimmende Art zu dieser Zeit war Euglena acus EHRENB..

Abb. 46 Soll 205 Aspektwechsel des Phytoplanktons und Einordnung in Art-Assoziationen nach REYNOLDS (1984)


77

Abb 45: Soll 205

Abb. 43: Soll II/8


78

Neben der massenhaften Entwicklung von Phytoplanktern im Soll 205 lassen subdominanten Algenklassen allerdings eine bestimmtes periodisches Auftreten erkennen. Im Frühjahr entwickelten sich immer kleine Diatomeen mit einem großen Oberflächen-Volumen-Verhältnis. Klein- und großzellige Chlorophyceae und Diatomeen waren im Sommer und Herbst während der gesamten Untersuchungszeit in erhöhten Abundanzen vertreten. Charakteristisch für die Algengesellschaft dieses Gewässers sind die Cryptomonade Rhodomonas cf. lacustris PASCHER et RUTTNER, Vertreter der Gattung Euglena und der pennaten Diatomeen speziell der Gattung Nitzschia spp.. Insgesamt ist das Soll 205 als "Cryptomonaden-Euglena" Gewässer einzuschätzen.

Die Vegetationsperiode 1994/95 und 1995/96 im Soll 17F* läßt vergleichbare Artmuster erkennen (Abb. 47 A-G und 48). Die kleinzelligen Cryptophyceae waren während des gesamten Untersuchungszeitraumes zahlreich vertreten. Außerdem dominieren im Frühjahr große, schlecht freßbare Vertreter der Chrysophyceae, Diatomeen, Chlorophyta s.l. und Euglenophyceae. Der Sommer/Herbstaspekt war geprägt durch kleine gut freßbare Phytoflagellaten flankiert von großen schlecht freßbaren Euglenophyceae, Dinophyceae sowie Kolonien der Volvocales.

Subdominat entwickelten sich zu dieser Zeit fädige und kolloniebildende Cyanophyceae. Aspektbestimmend im Winter waren wiederum kleinzellige Phytoflagellaten der Cryptophyceae und Chrysophyceae. Während dieser Periode traten große Diatomeen subdominant auf. In der letzten Vegetationsperiode waren alle Algengruppen nur in geringer Häufigkeit im Soll 17F* vertreten und es bildete sich kein vergleichbares Entwicklungsmuster aus. Bezieht man in die Betrachtungen die Stetigkeitswerte der Phytoplankter ein, so ist auch im Soll 17F* die Gattung Cryptomonas spp. in Verbindung mit Euglena spp., Peridinium spp. sowie pennaten Diatomeen gewässerbestimmend.

Abb. 48: Soll 17F*: Aspektwechsel des Phytoplanktons und Einordnung in Art-Assoziationen nach REYNOLDS (1984)


79

Abb. 49: Soll 20*

Abb. 47: Soll 17F*


80

Abb. 50: Soll 20* Aspektwechsel des Phytoplanktons und Einordnung in Art-Assoziationen nach REYNOLDS (1984)

Auch im Soll 20* waren kleinzellige, gut freßbare Cryptophyceae während des gesamten Untersuchungszeitraums zahlreich vertreten. Im Frühjahr und Winter wurden neben kleinzelligen, gut freßbaren Volvocales große Chlorophyta s.l. in erhöhten Abundanzen im Gewässer vorgefunden (Abb. 48 A-G und 49). Eine kurzzeitig extreme Entwicklung der Euglenophyceae konnte nur im ersten Untersuchungsjahr im Frühjahr und Herbst beobachtet werden. Im Vergleich zu den anderen Kleingewässern wurden die Diatomeen, Chrysophyceae, Cyanophyceae sowie Dinophyceae in diesem Soll über die gesamte Beobachtungszeit in geringer Häufigkeit vorgefunden. Nach langer Eisbedeckung im Winter 1995/96 erreichten sowohl die Cryptophyceae als auch die Vertreter der anderen Algengruppen keine nennenswerten Entwicklungsmaxima. Am häufigsten konnten Vertreter der Gattung Chlamydomonas spp. und der penaten Diatomeen angetroffen werden. Das Soll 20* ist als "Cryptomonaden/ Chlamydomonas-Gewässer" zu charakterisieren.

Zusammenfassend ist in Tabelle 20 die Abfolge der dominanten morphologisch-physiologischen Gruppen im Verlauf der Vegetation für die einzelnen Sölle dargestellt.

Tab. 20: Abfolge der dominanten morphologisch-physiologischen Gruppen (REYNOLDS 1984) im Verlauf der Vegetationsperiode für die Untersuchungsgewässer; 1) 1. und 2. Vegetationsperiode

Soll

morphologisch-physiologische Gruppe

F

S

H

W

BAPF

G

A/C

A/C

L

KLPF

G-Y

H

H

G

S 205

L-Y

A/C-L-Y

A/C-L-Y

L-Y

S II/8 1)

L-Y

A/C-G

A/C-G

Y

S 203

C-G-Y

Y

Y

G -(C) oder -(Y-L)

S 17F*

C-G-L-Y

G-L-Y

G-L-Y

G-Y

S 20*

C-Y

Y

Y

Y


81

In allen Söllen bestimmten im Frühjahr und Winter deutlich die aktiv beweglichen Taxa die Zusammensetzung der Mikroalgen. Dabei waren im Frühjahr in allen Untersuchungsgewässern (außer im Soll 20*) sowohl kleine, gut freßbare Phytoflagellaten mit großem Oberflächen-Volumen-Verhältnis als auch große Zellen und/ oder Kolonien mit kleinem Oberflächen-Volumen-Verhältnis, die überwiegen schlecht für die Zooplankter verwertbar waren, dominant. Im Winter tendierte die Zusammensetzung der Mikroalgen in den Untersuchungsgewässern zu großen, schlecht freßbaren und aktiv, beweglichen Zellen bzw. Kolonien. Hinsichtlich der Mikroalgenstruktur im Sommer und Herbst unterschieden sich die Sölle dagegen deutlicher. So bestimmten im Barschpfuhl kleine Mikroalgen mit großen Oberflächen-Volumen-Verhältnis die eine relativ gute Nährungsgrundlage für die Zooplankter darstellten sowie große Zellen und Kolonien mit mittleren Oberflächen-Volumen-Verhältnissen die Phytoplanktonsstruktur. Im Klaren Pfuhl dominierten schlecht freßbare Taxa, die auf Grund von Gallerten, Gasvakuolen bzw. erhöhtem Formwiderstandes geringen Sinkgeschwindigkeit aufwiesen, das Phytoplankton. In den übrigen Söllen waren die Phytoflagellaten auch im Sommer und Herbst die bestimmenden Phytoplankter. Allerdings dominierten im Soll II/8 (1. & 2. Vegetationsperiode) und Soll 205 außerdem kleine Mikroalgen mit großen Oberflächen-Volumen-Verhältnis sowie große Zellen und Kolonien mit mittleren Oberflächen-Volumen-Verhältnissen die Mikroalgengesellschaft.

3.5.6. Phytoplanktonquotient

An Hand der qualitativen Phytoplanktonanalyse werden die Untersuchungsgewässer nachfolgend hinsichtlich ihrer Trophie eingeschätzt und verglichen. Das von THUNMARK (1945) entwickelte und von NYGAARD (1949) erweiterte Konzept der Gewässerbeurteilung auf der Grundlage taxonomischer Einheiten basiert auf der Erkenntnis, daß verschiedene Algengruppen bevorzugt Habitate bestimmter Trophie besiedeln. Zu den systematischen Einheiten mit eutropher Tendenz gehören die Euglenophyceae, Cyanophyceae, Chlorococcales und Centrales. Im Gegensatz dazu weist eine Dominanz der Desmidiaceae mehr auf oligotrophe Verhältnisse hin. Zur Beurteilung werden die Algengruppen mit klarer Trophiepräferenz herangezogen und zueinander ins Verhältnis gesetzt. In die Berechnung geht die Artenzahl, aber nicht die Abundanz der Individuen, ein. In Tabelle 21 sind die verschiedenen Quotienten nach NYGAARD (1949) zusammengefaßt. Der Cyanophyceae-Quotient entspricht in allen Gewässern eutrophen Verhältnissen. Für das Soll 205 wurde der höchste Wert (QCyano. 4) im Gewässervergleich ermittelt. Zwischen den übrigen Söllen lassen sich nur geringe Abstufungen erkennen. Die Werte liegen zwischen 1,2 und 1,7. Auch die Auswertung des Chlorophyceae-Quotienten zeigt den eutrophen Charakter aller Untersuchungsgewässer an. Allerdings sind stärkere Unterschiede zwischen den Kleingewässern erkennbar. So weisen Barschpfuhl, S II/8, S 203 und S 17F* Werte zwischen 6 und 8 auf. Sie sind als schwächer eutroph einzuschätzen, als der Klare Pfuhl und S 20*, deren Trophie-Quotient bei 9


82

Tab. 21: Trophie-Quotienten für die Sölle über die gesamte Untersuchungsperiode; Q/Cyan= Cyanophyceae-Quotient, Q/Chloro.=Chlorophyceae-Quotient, Q/Eugl.=Euglenophyceae-Quotient, CQ=Compound Quotient (Gesamt-Quotient)

Trophie - Quotient

Gewässer

Q Cyano.

Q Chloro.

Q Eugl.

CQ 1)

BAPF

1,3

5,90

0,14

> 8,20

KLPF

1,2

9,11

0,19

> 12,83

S 203

1,7

7,83

0,25

> 11,83

S II/8

1,2

5,40

0,39

> 9,20

S 205

4,0

20,00

0,25

> 30,00

S 17F*

1,4

6,20

0,39

> 10,60

S 20*

1,5

11,00

0,52

> 19,00

Spannweite für eutrophe Teiche [NYGAARD 1949]

(0,5-5)

(2-31)

(0-0,4)

(4,3-20) *

(20-43) **

1) Berechnung ohne Diatomeen-Quotient; * = eutroph, ** = hoch eutroph

bzw. 11 liegt. Mit einem Wert von 20 ist das Soll 205

als hoch eutroph einzustufen. Die Bewertung der Kleingewässer unter Verwendung des Euglenophyceae-Quotienten läßt deutliche Unterschiede erkennen. Der Barschpfuhl (Q/Eugl. 0,14) und der Klare Pfuhl (Q/Eugl. 0,19) sind als schwach eutroph einzuschätzen. Mäßig eutroph sind Soll 203 und S 205 mit einem Euglenophyceae-Wert von 2,5. Die Sölle S II/8 und S 17F* können als hocheutrophe Gewässer angesehen werden. Der Euglenophyceae-Wert für das Soll 20* (Eugl./Q 0,52) liegt außerhalb der von NYGAARD(1949) angegebenen Spannbreite ( 0-0,4) für eutrophe Teiche. Die Grenze zwischen extremer Eutrophie und Saprotrophie zieht der Autor bei Euglenophyceae-Quotienten von 2-3. In diesem Sinne ist das Soll 20* als hypertrophes Gewässer mit saprotropher Tendenz einzustufen.

Unter Verwendung des Compount-Quotienten sind die Sölle 205 und S 20* als hoch eutroph bzw. polytroph nach HÖHNE & KLOSE (1966) (Angaben für Seen) einzuschätzen. Die verbleibenden Gewässer weisen eutrophe Verhältnisse auf, wobei die Artzusammensetzung im Barschpfuhl mesotrophe Tendenz erkennen läßt.

3.6. Struktur und Dynamik des Zooplanktons

3.6.1. Artenspektrum

Einen Überblick über die qualitative Struktur des Zooplanktons in den Söllen geben die in Tabelle 22 aufgeführten Gattungen und Arten. Im Sinne der Fragestellung und dem engen zeitlichen Rahmenplan mußte in den meisten Fällen auf eine Bestimmung der Arten verzichtet werden. Die


83

Artansprache der einzelnen Zooplanktongruppen erfordert sehr unterschiedliche Untersuchungsmethoden mit einem z.T. hohen zeitlichen bzw. technischen Aufwand. Protozoen und Ciliaten sind zum überwiegenden Teil nur an Hand von Lebendbeobachtungen bestimmbar (MATHES 1995; FOISSNER et al. 1995). Es zeigte sich, daß eine Bestimmung der Merkmale in der unfixierten Probe ohne spezielle Untersuchungsmethoden, z.B. Narkotisierung der Tiere bzw. Erhöhung der Viskosität des Wassers zur Einschränkung der Bewegungsfreiheit, schwer möglich war und diese nur bei Dominanz der Protozoen in der Wasserprobe zur Anwendung kam. FOISSNER al. (1995) stellt bei der Revision der Ciliaten des Saprobiensystems fest: “ Zudem sind viele Arten recht klein und mobil, wodurch an sich gute Merkmale in der Praxis schwierig handhabbar sind.“ Auch bei der Bestimmung der Rotatorien sind bestimmte Merkmale nicht ohne Weiteres zu erkennen. So ist es für die Determination der unterschiedlichen Polyarthraarten z.B. notwendig, jedes Tier in eine laterale Position zu bringen, um das Vorhandensein der Ventralflossen festzustellen (KOSTE 1978). Dies konnte aus zeitlichen und versuchstechnischen Gründen nicht vollzogen werden, so daß lediglich die Gattung angesprochen wurde. Eine exakte Artdiagnose der Copepoden ist zum größten Teil nur über die Präparation des 5. Beinpaares möglich (KIEFER & FREYER 1978) und wurde bei hohen Abundanz dieser Zooplankter an ausgewählten Tieren durchgeführt. Die Liste der nachgewiesenen Taxa kann somit keinen Anspruch auf Vollständigkeit erheben. Angaben zur Autökologie der Arten wurden aus der Bestimmungsliteratur (vgl. 2.3.6.) zur näheren Charakterisierung der Taxa in die Artenliste aufgenommen.

Es wurden 68 Arten bestimmt, von denen 7 % in allen Söllen gefunden wurden. Im Klaren Pfuhl und Soll 17F* konnten die meisten Arten bestimmt werden (KLPF 69; S 17F* 64). Dagegen ist das Soll 20* durch ein sehr artenarmes Zooplankton charakterisiert (47 Arten). Viele Taxa sind typisch für eutrophe Gewässer w.z.B. Daphnia pulex LEYDIG em. SCOURF. und Mytilina mucronata mucronata O.F.M.. Andere Arten sind euryök und besiedeln Gewässer unterschiedlichsten Charakters bzw. Trophie, z.B. Chydorus sphaericus O.F.M. oder Keratella quadrata quadrata O.F.M.. Ein erheblicher Teil der gefundenen Taxa gehört zum Tychoplankton, deren Vertreter normalerweise das Meta- und Periphyton der Kleingewässer besiedeln. In den Söllen mit hoher submerser Makrophytendichte (Soll 203 und S 17F*) bzw. ausgedehnter Schwimmblattzone (BAPF, KLPF) wurde eine sehr reichhaltige tierische Besiedlung vorgefunden. Im Soll 17F* dominierte eine Schwebmattengesellschaft aus Ceratophyllum submersum (vgl. 2.1.2.). Die in diesem Kleingewässer gefundenen Arten Lophocharis rubens WULF., Lecane hamata v. thienemanni HAUER besiedeln ausschließlich Ceratophyllum-Bestände, andere Arten wie Lecane glypta H. & M. , Lepadella quadricarinata quadricarinata STENR. und Simocephalus vetulus O.F.M. bevorzugen verkrautete Tümpel bzw. dichte submerse Vegetation (KOSTE 1978; FLÖSSNER 1972). Außerdem konnte nur in diesem Soll Platyias quadricornis EHRB. sowie die Cladoceren Pleuroxus trigonellus O.F.M. nachgewiesen werden. Das Soll 203 ist von einem Röhrichtgürtel umgeben, submerse Makrophyten bedecken ca. 80 % der Freiwasserfläche (vgl.


84

Tab. 22: Artenliste der Mikro- und Mesozooplankter in den Untersuchungsgewässer über drei Vegetationsperioden; LF = Lebensform T = Trophie; o=oligotroph m=mesotroph e=eutroph p=polytroph

BAPF

KLPF

203

205

II/8

17 f

20

Lebensform (LF)

Trophie (T)

    Protozoa

    Rhizopoda

Arcella spp.

*

*

*

*

*

*

*

Centropyxis spp.

*

*

*

*

Difflugia spp.

*

*

*

*

Lesquereusia spp.

*

    Ciliata

Campanella spp.

*

*

*

Codonella cratera (LEIDY) KAHL

*

*

Coleps hirtus NITZSCH.

*

*

*

*

*

Didinium spp.

*

*

*

*

*

*

Dileptus spp.

*

*

Epalxella spp.

*

Epistylis spp.

*

*

*

*

*

Euplotes spp.

*

*

*

*

*

*

Litonotus spp.

*

*

*

*

*

Paramecium spp.

*

*

*

*

Phascolodon spp.

*

Stentor spp.

*

*

*

*

*

Strombidium spp.

*

*

Strombilidium spp.

*

*

*

*

*

*

Tintinnidium fluviatile STEIN

*

*

*

*

Urocentrum turbo (MUELLER) NITZSCH]

*

*

Vorticella spp.

*

*

*

*

*

*

*

Arten gesamt:

2

2

2

1

2

2

1

    Nemathelminthes

    Rotatoria

Anuraeopsis fissa fissa GOSSE

*

*

*

*

*

*

*

Ascomorpha brightwelli GOSSE

*

*

P

Ascomorpha priodonta GOSSE

*

*

*

*

*

*

*

P

Ascomorpha spp.

*

*

*

*

*

Beauchampiella eudactylota eudactylota GOSSE

*

PB

Brachionus angularis GOSSE

*

*

*

*

*

*

*

P

o-e

Brachionus calyciflorus PALLAS

*

*

*

*

*

P

e-h

Brachionus diversicornis DADAY

*

*

*

P

Brachionus leydigi COHN

*

*

*

*

*

PB

Brachionus polycanthus EHRB.

*

Brachionus quadridentatus HERMANN

*

*

B

Brachionus ureolaris ureolaris O.F.M.

*

*

*

B

Brachionus spec.

*

*

*

*

*

Cephalodella nodosa WULF.

*

*

PB

Cephalodella spp.

*

*

*

*

*

*

*

Collotheca spp.

*

*

*

Colurella spp.

*

*

*

*

*

*

*

Conochilus hippocrepis SCHRANK

*

*

*

*

P

BAPF

KLPF

203

205

II/8

17 f

20

Lebensform (LF)

Trophie (T)

Rotatoria

Epiphanes brachionus EHRB.

*

PB

Euchlanis dilatata dilatata EHRB.

*

*

PB

Euchlanis spec.

*

*

*

*

Filinia longiseta longiseta EHRB.

*

*

*

*

*

*

*

P

Filinia cf. cornuta cornuta WEISSE

*

P

Gastropus spp.

*

*

*

*

*

*

Hexarthra mira HUDSON

*

P

Kellicottia longiseta longiseta KELLIC.

*

*

*

P

o-e

Keratella coclearis GOSSE

*

*

*

*

*

*

*

P

o-e

Keratella quadrata quadrata O.F.M.

*

*

*

*

*

*

*

P

o-e

Keratella spec.

*

*

Keratella coclearis GOSSE

*

*

*

*

*

*

*

P

o-e


85

Keratella quadrata quadrata O.F.M.

*

*

*

*

*

*

*

P

o-e

Keratella spec.

*

*

Lecane glypta H. & M.

*

PB

Lecane cf. hamata v. thienemanni HAUER

*

PB

Lecane spp.

*

*

*

*

*

*

*

Lepadella quadricarinata quadricarinata STENR.

*

PB

Lepadella spec.

*

*

*

*

*

*

*

Lophocharis rubens WULF.

*

PB

Lophocharis spp.

*

*

*

PB

Monommata longiseta O.F.M.

*

PB

Monommata spp.

*

Mytilina bicarinata PERTY

*

*

*

*

PB

Mytilina mucronata mucronata O.F.M.

*

*

*

*

*

*

B

e

Mytilina ventralis ventralis O.F.M.

*

Mytilina spec.

*

*

*

Notholca spec.

*

*

*

*

*

Notholca acuminata EHRB.

*

*

P

Notholca squamula squamula O.F.M.

*

PB

Notholca spec.

*

*

*

*

*

Notommata cf. contorta STOKES

*

PB

Notommata spp.

*

Platyias quadricornis EHRB.

*

Platyias spec.

*

*

*

*

*

*

Formenkreis Polyarthra vulgaris/dolichoptera

*

*

*

*

*

*

*

Pompholyx complanata GOSSE

*

P

Pompholyx sulcata HUDSON]

*

*

*

*

P

Proales spp.

*

Rhinoglena frontalis EHRB.

*

*

Rotaria spp.

*

*

*

*

*

*

*

Scaridium longicaudum O.F.M.

*

PB

Squatinella rostrum rostrum SCHMARDA

*

*

PB

Squatinella spp.

*

*

Synchaeta pectinata EHRB.

*

*

*

*

P

o-e

Synchaeta spp.

*

*

*

BAPF

KLPF

203

205

II/8

17 f

20

Lebensform (LF)

Trophie (T)

Rotatoria

Testudinella spp.

*

*

*

*

*

*

*

Trichocerca capucina capucina WIERZ. & ZACHA.

*

P

Trichocerca pusilla LAUTERB.

*

P

Trichocerca spec.

*

*

*

*

*

*

*

Trichotria tetractis tetractis EHRB.

*

*

*

*

*

PB

Trichotria spec.

*

*

*

*

*

Arten gesamt:

15

21

16

22

13

18

12

Arthropoda

    Crustacea

    Anostraca

Siphonophanes grubei DYBOW.

*

P

Phyllopoda

Cladocera

Acroperus harpae BAIRD

*

PB

e

Alona rectangula SARS

*

*

*

PB

Alona spp.

*

*

*

*

*

Alonella spec.

*

Bosmina longirostris O.F.M.

*

*

*

*

P

e

Bosmina spec.

*

*

*

*

*

Ceriodaphnia pulchella SARS

*

P

e

Ceriodaphnia reticulata JURINE

*

*

P

e

Ceriodaphnia spec.

*

*

*

*

Chydorus sphaericus O.F.M.

*

*

*

*

*

B/PB

o-e

Chydorus spec.

*

*

*

*

*

*

*

Daphnia cucullata SARS

*

*

*

P

e

Daphnia galeata galeata SARS

*

*

*

*

P

e

    Phyllopoda

Cladocera

Daphnia pulex [LEYDIG em. SCOURF.]

*

*

*

*

*

P


86

Daphnia x krausi hybr.nat.nov. = Daphnia galeata x cucullata FLÖSS. & KRAUS

*

P

Daphnia spec.

*

*

*

*

*

*

*

Diaphanosoma brachyurum LIÉVIN

*

*

P

e

Dunhevedia crassa KING

*

PB

Pleuroxus aduncus JURINE

*

*

*

PB

e

Pleuroxus striatus SCHOEDLER

*

PB

Pleuroxus trigonellus O.F.M.

*

PB

Pleuroxus spec.

*

*

Scapholeberis mucronata O.F.M.

*

*

*

*

*

PB

e

Scapholeberis spec.

*

*

Simocephalus vetulus O.F.M.

*

PB

Simocephalus spec.

*

*

*

*

*

Tretocephala ambigua ILLJEB.

*

PB

e

Arten gesamt:

3

11

10

6

5

7

4

    Copepoda

Acanthocyclops robustus SARS

*

P

Canthocamptus staphylinus [JURINE]

*

PB

e

Cyclops spec.

*

*

*

*

Diacyclops dicuspidatus CLAUS

*

P

Diacyclops spec.

*

*

BAPF

KLPF

203

205

II/8

17 f

20

Lebensform (LF)

Trophie (T)

Copepoda

Eucyclops spp.

*

Eudiaptomus gracilis SARS

*

P

Eudiaptomus spp.

*

*

*

Megacyclops viridis JURINE

*

PB

Mesocyclops leuckarti CLAUS

*

*

*

P

Thermocyclops crassus FISCHER

*

PB

Thermocyclops spec.

*

*

Arten gesamt:

0

4

0

2

2

0

0


87

2.1.1.). In diesem Kleingewässer wurden die Cladocere Dunhevedia crassa KING, die vor allem in Phragmites-Beständen zu finden ist und Notommata contorta STOKES, die das Periphyton submerser Pflanzen besiedelt, vorgefunden (KOSTE 1978; FLÖSSNER 1972). Die Nuphar-Gesellschaft im Barschpfuhl und Klaren Pfuhl beherbergte die Rotatorien Cephalodella nodosa WULF. und Squatinella rostrum rostrum SCHMARDA. Auch die nur im Klaren Pfuhl vorgefundene Cladocere Acroperus harpae BAIRD ist nach FLÖSSNER (1972) ein typischer Bewohner der Schwimmblattzone. Als Besonderheit in diesem Kleingewässer ist außerdem der Nachweis der carnivoren Rotatorie Trichocerca capucina capucina WIERZ & ZACHA. zu nennen, die die Eier von Keratellaarten aussaugt.

In den Söllen mit verarmter Submersenflora (S II/8, S 205 und S 20*) wurden weniger Zooplanktontaxa bestimmt. Allerdings konnten auch in diesen Kleingewässern Besonderheiten der tierischen Besiedlung aufgezeigt werden. So wurden ausschließlich im Soll 205 die Rädertiere Notholca squamula squamula O.F.M., Brachionus polycanthus EHRB., Filinia cf. cornuta cornuta WEISSE und Pompholyx cf. complanata GROSSE nachgewiesen. Das Soll 20* ist von einem schmalen nicht sehr dichten Gehölzgürtel umgeben (vgl. 2.1.2.). Im Herbst konnte ein verstärkter Laubeintrag in das Gewässer beobachtet werden. In diesem ansonsten sehr artenarmen Soll wurde Tretocephala ambigua LILLJEB. nachgewiesen, der nach FLÖSSNER (1972) vor allem nährstoffreiche Kleingewässer mit schlammigem und Laub bedecktem Boden besiedelt. Eine Besonderheit im Soll S II/8 ist der einmalige Nachweis des Kiemenfußkrebses

Siphonophanes grubei DYBOW. im April/Mai 1994. Es handelt sich um eine Reliktform, die für periodisch austrocknende Tümpel als typisch gilt. Diese Spezies gehört zu den besonders geschützten Arten nach der BUNDESARTENSCHUTZVERORDNUNG (1990). KURECK & KLEFF-RING (1980) wiesen gleichfalls diesen Kiemenfüßer bei Untersuchungen an periodischen Waldtümpeln in der Nähe von Bonn nach. Die Autoren sahen in der Degradierung bzw. Vernichtung der Lebensräume die entscheidende Ursache für den dramatischen Rückgang dieser Art und machten schon damals darauf aufmerksam.

3.6.2. Zooplankton-Abundanzwechsel

Der Barschpfuhl und Klare Pfuhl wurden über den gesamten Untersuchungszeitraum deutlich von den Rotatorien/Protozoen geprägt (Abb. 51 A, B und 52 A, B). Auffällig ist die Vielfalt der gefundenen Taxa (vgl. 3.6.2. und Tab. 22) sowie die z.T. hohen Individuendichten der Rädertiere. Während der Untersuchungen wurden absolute Abundanzmaxima von Keratella cochlearis cochlearis GOSSE (Juni'94: 14893 Ind./l) und Polyarthra spec. (Januar 1997: 9548 Ind./l) im Barschpfuhl registriert. Diese Taxa dominieren das Rotatorienaufkommen in beiden Gewässern über die gesamte Untersuchungzeit. Im Barschpfuhl und Klaren Pfuhl waren die Rotatorien/Protozoen sowie Nauplien im Frühsommer bestimmend. Daran schloß sich immer ein kurzzeitiges Entwicklungsmaximum der Cladoceren und Copepoden/Copepodide an. Im


88

Abb. 51: Barschpfuhl Jahresgänge der Individuendichten verschiedener Zooplanktongruppen A: Cladoceren (C) und Copepoden + Copepodide (Cd + Cp) B: Nauplien (N) und Protozoen + Rotatorien (P + R) logarithmischer Darstellung

Abb. 52: Klarer Pfuhl Jahresgänge der Individuendichten verschiedener Zooplanktongruppen A: Cladoceren (C) und Copepoden + Copepodide (Cd + Cp) B: Nauplien (N) und Protozoen + Rotatorien (P + R) logarithmischer Darstellung


89

Spätherbst dominierten dann noch einmal die Rotatorien/Protozoen in den beiden Pfuhlen. Während im Barschpfuhl die Nauplien im Sommer/Herbst in gleichbleibend hohen Abundanzen vorgefunden wurden, kam es im Klaren Pfuhl nach Entwicklungsmaxima der Larven immer zu einer schnellen Abnahme der Individuendichten.

Im Soll 205 bildeten die Rotatorien/Protozoen die artenreichste Gruppe mit den höchsten Individuendichten (Abb. 53 A, B).

Sie dominierten zu Beginn der Vegetationsperiode und im Sommer/Herbst in diesem Soll. Ein kurzzeitiges Entwicklungsmaximum der Mesozooplankter wurde im Frühsommer, besonders ausgeprägt 1994, beobachtet. Es dominierten vor allem adulte Copepoden, wie Mesocyclops leukarti CLAUS und Thermocyclops crassus FISCHER. Dagegen konnten die Cladoceren in diesem Kleingewässer nur geringe Individuendichten ausbilden. Erhöhte Abundanzen der Nauplien wurden lediglich im Frühjahr in diesem Soll registriert.

Auch im Soll II/8 war ein typischer Jahresverlauf der Zooplanktonentwicklung zu erkennen (Abb. 54 A, B). Im Frühjahr und Sommer/Herbst dominierten die Protozoen/Rotatorien und Nauplien.

Abb. 53: Soll 205 Jahresgänge der Individuendichten verschiedener Zooplanktongruppen Abb. 53 A: Cladoceren (C) und Copepoden + Copepodide (Cd + Cp) Abb. 53 B: Nauplien (N) und Protozoen + Rotatorien (P+R), logarithmische Darstellung


90

Die Cladoceren und Copepoden/Copepodide bildeten erhöhte Abundanzen im Spätsommer und z.T. im Frühherbst aus. Auffällig war, daß in diesem Soll im Zusammenhang mit ”extremen“ Umweltereignisse sehr hohe Individuendichten der Cladoceren auftraten. So kam es nach der Wiedervernässung dieses Kleingewässers im Sommer 1994 zu einer Massenentwicklung von

Daphnia pulex LEYDIG em. SCOURF. mit 1199 Ind. * l-1 . Die Daphnien wiesen zu dieser Zeit eine intensive Rotfärbung auf. Ursache hierführ waren erhöhte Hämoglobinkonzentration im Blut auf Grund sehr niedriger Sauerstoffwerte im Gewässer. Ähnlich Beobachtungen beschrieben RAMMNER (1932), RAVERA (1980) und STEEN (1997) für extrem hohe Daphnien-individuendichten. Außerdem kam es in diesem Kleingewässer während der langen Eisbedeckung im Winter 1995/96 und kurz vor der Durchfrierung des Gewässers bis zum Grund im Winter 1996/97 zu einer Massenentwicklung der Protozoen.

Typisch für das Soll 203 waren Entwicklungsmaxima der Rotatorien/Protozoen und Nauplien zu Beginn der Vegetationsperiode (Abb. 55 A, B). Entwicklungsmaxima der Mesozooplankter wurden sowohl im Frühjahr/Sommer als auch im Herbst und Winter festgestellt. Die Cladoceren konnten lediglich im Sommer erhöhte Individuendichten ausbilden. Die übrige Zeit bestimmten die Copepoden/Copepodide die Struktur des Mesozooplanktons.

Im Soll 17F* waren die Rotatorien/Protozoen und die Nauplien sowohl im Frühjahr als auch im Sommer/Herbst in hohen Individuenzahlen vertreten (Abb. 56 A, B). Entwicklungsmaxima der Cladoceren und Copepoden/Copepodide wurden hauptsächlich im Spätsommer/Herbst registriert. Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang die Massenentwicklung der kleinen Cladoceren Chydorus sphaericus O.F.M. mit 1144 [Ind. * l-1] und subdominat Pleuroxus trigonellus O.F.M. im Sommer 1996. Für RAVERA (1980) sind erhöhte Abundanzen von Chydorus sphaericus O.F.M. ein Hinweis auf eine zunehmende Eutrophierung des Gewässers.

Charakteristisch für das Soll 20* waren Entwicklungsmaxima der Rotatorien/Protozoen und Nauplien im späten Frühjahr und im Sommer/Herbst (Abb. 57 A, B). Erhöhte Abundanzen der Mesozooplankter wurden sowohl im Frühjahr (hauptsächlich Copepoden/Copepodide) als auch im Sommer (hauptsächlich Cladoceren) und Winter (hauptsächlich Copepoden/Copepodide) registriert.


91

Abb. 55: Soll 203 Jahresgänge der Individuendichten verschiedener Zooplanktongruppen 55A: Cladoceren (C) und Copepoden + Copepodide (Cd + Cp) 55B: Nauplien (N) und Protozoen + Rotatorien (P + R) logarithmische Darstellung

Abb. 54: Soll II/8 Jahresgänge der Individuendichten verschiedener Zooplanktongruppen 54A: Cladoceren (C) und Copepoden + Copepodide (Cd + Cp) 54B: Nauplien (N) und Protozoen + Rotatorien (P + R) logarithmische Darstellung


92

Abb. 56: Soll 17F* Jahresgänge der Individuendichten verschiedener Zooplanktongruppen 56A: Cladoceren (C) und Copepoden + Copepodide (Cd + Cp) 56B: Nauplien (N) und Protozoen + Rotatorien (P + R) logarithmische Darstellung

Abb. 57: Soll 20* Jahresgänge der Individuendichten verschiedener Zooplanktongruppen 55A: Cladoceren (C) und Copepoden + Copepodide (Cd + Cp) 55B: Nauplien (N) und Protozoen + Rotatorien (P + R) logarithmische Darstellung


93

Der jahreszeitliche Aspektwechsel im Verlauf der Vegetationsperioden läßt trotz individueller Unterschiede zwischen den Söllen ein generelles Schema erkennen (Abb. 58).

Abb. 58: Allgemeines Schema über den Aspektwechsel des Zooplanktons der Sölle innerhalb einer Vegetationsperiode

Im Frühjahr ist die Gruppe der Protozoen/Rotatorien in allen Gewässern in hohen Abundanzen vorhanden. Der Frühsommer wird durch Dichtemaxima der Metazooplankter gekennzeichnet, die in den Gewässern zu mehr oder weniger stark ausgeprägten Klarwasserstadien führen. Nauplien und Mikrozooplankter sind subdominant. Der Spätsommer/Herbstaspekt ist entweder geprägt von den Copepoden und ihren Juvenilstadien oder der Gruppe der Protozoen/Rotatorien. An die herbstliche Copepodendominanz schließt sich immer ein Entwicklungsmaximum der Nauplien im Winter an.

3.7. Grundmuster der saisonalen Planktonentwicklung

Um die Grundmuster der saisonalen Planktonentwicklung der Sölle zu verdeutlichen, werden nachfolgend die Jahresdynamik der Chlorophyll a-Konzentration und des herbivoren Zooplanktons gegenübergestellt.

Im Barschpfuhl war in der ersten Vegetationsperiode ein klares Wechselspiel von Maxima der herbivoren Zooplankter und Chlorophyll a- Minima erkennbar (Abb. 59 A). In den folgenden Untersuchungsperioden konnte lediglich im Spätsommer/ Herbst nach erhöhten Abundanzen besonders der herbivoren Mesozooplankter verminderte Chlorophyll a- Gehalte registriert werden (vgl. 3.5.3. und Abb. 34 A). Hohe Individuendichten der Rotatorien/ Protozoen im Winter 1996/97 führten zu keiner Verminderung des Chlorophyll a-Gehaltes.

Typisch für den Klaren Pfuhl im ersten und zweiten Untersuchungsjahr sind Chlorophyll a-Minima im Frühjahr/Sommer und Herbst die mit Maxima herbivorer Zooplankter insbesondere der Mesozooplankter korrespondieren (Abb. 59 B). Nach der langen Eisbedeckung im Winter 1995/96 kam es erst im Spätsommer nach einem vermehrten Aufkommen der herbivoren


94

Abb. 59 A-C: Gegenüberstellung der Jahresgänge von Chlorophyll a-Konzentration (durchgezogene Linie) und Mesozooplankton-Individuendichten (C + Cd + Cp) von Barschpfuhl, Klarer Pfuhl und Soll 205


95

Mesozooplankter sowie der Ausbildung einer Lemna-Decke (vgl. 3.5.3. und Abb. 34 B) zu einer deutlichen Abnahme der Chlorophyll a-Konzentration.

Im Soll 205 korrespondieren in der ersten und zweiten Vegetationsperiode im späten Frühjahr erhöhte Abundanzen des Mesozooplanktons mit verminderten Chlorophyll a-Gehalten (Abb. 59 C). Während der Vegetationsperiode 1996/97 konnte sich auf Grund des fehlenden Grazingdruckes der großen Zooplankter kein deutliches Klarwasserstadium ausbilden. Dagegen entwickelt sich ein arten- und individuenreiches Rotatorienplankton. Die Folge waren gleichbleibend hohe Chlorophyll a-Konzentrationen über die gesamte Vegetationsperiode.

Im Soll 203 und 17F*(Abb. 60 A, B) korrelierten kurzzeitig im Frühsommer sowie im Spätherbst/ Winter erhöhte Abundanzen der herbivoren Zooplankter mit verminderten Chlorophyll a-Konzentrationen. Die sommerliche Vegetationsperiode war durch dichte submerse Makrophytenbestände, teilweise Lemna spp.-Bedeckung, verminderte Chlorophyll a-Werte und Maxima der Mesozooplankter gekennzeichnet (vgl. 3.5.3. und Abb. 33 A, B).

Auch im Soll II/8 und 20* folgte der Mikroalgenentwicklung im Frühjahr ein Maximum der Mesozooplankter (Abb. 60 C, D). So führte im Soll II/8 der hohe Grazingdruck von Daphnia pulex LEYDIG em. SCOURF. mit 1199 [Ind. *l-1] im Frühjahr 1994 zu einer fast vollständigen Verdrängung der Phytoplankter und zu einem ausgeprägten Klarwasserstadium. Typisch für die beiden Sölle waren im Sommer verminderte Chlorophyll a-Gehalte, erhöhte Mesozooplankton-Abundanzen und dichte Lemna spp.-Bestände (vgl. 3.5.3. und Abb. 33 C, D). Im Herbst bzw. zu Beginn des Winters korrespondierten wiederum Mesozooplankton-Entwicklungsmaxima mit geringen Chlorophyll a-Werten in diesen Gewässern. Sowohl im Soll II/8 als auch im Soll 20* kam es im Plankton nach fünf-monatige Eisbedeckung zu Veränderungen der beschriebenen Grundmuster der Saisonalität. Im Soll II/8 entwickelten sich nach dem Eisaufbruch die Mikroalgen stark. Die herbivoren Zooplankter fehlten zu dieser Zeit völlig. Statt dessen kam es zu einer starken Entwicklung der Lemnaceae und zu verminderten Chlorophyll a-Gehalten. Abundanzmaxima der Mesozooplankter konnten erst im Sommer verzeichnet werden.

Im Soll 20* konnten ebenfalls nach der langen Eisbedeckung im Winter 1995/96 keine Abundanzmaxima der Cladoceren und adulten Copepoden registriert werden. Trotzdem wurden verminderte Chlorophyll a- Werte gemessen, die zu diesem Zeitpunkt hauptsächlich auf Verluste durch Sedimentation der Diatomeen auf Grund fehlender Durchmischung (windgeschützte Lage) zurückzuführen sind. Im Sommer entwickelt sich ein individuenreiches Rotatorienplankton, daß aber einen Chlorophyll a -Anstieg durch Phytoplanktonentwicklung nicht verhinderte. Erst erhöhte Daphnienabundanzen und die gleichzeitige Ausbildung einer dichten Lemna-Decke führten zu verminderten Chlorophyll a-Werten.


96

Abb. 60 A-D: Gegenüberstellung der Jahresgänge von Chlorophyll a-Konzentration (durchgezogene Linie) und Mesozooplankton-Individuendichten (C + Cd + Cp) (durchbrochene Linie) für verschiedene Sölle


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3.8. Limnologische Gewässercharakteristik

Auf der Grundlage der vorgelegten Untersuchungsergebnisse wurde abschließend mit Hilfe der Hauptkomponentenanalyse (PCA) überprüft, inwieweit sich im Muster der gemessenen Parameter eine natürlich gegebene Gruppierung der Sölle widerspiegelt. Das Ergebnis der PCA ist in Abbildung 61 dargestellt und läßt deutlich drei Gruppierungen erkennen.

Die erste Gruppe besteht aus Barschpfuhl und Klaren Pfuhl. Sie ist durch hohe TN/TP-Verhältnisse auf Grund geringer Gesamtphosphorkonzentrationen gekennzeichnet. Charakteristisch für diese Gruppe ist außerdem die Abundanz kleiner Zooplankter. Die Elemente in dieser Gruppe können als "nährstoffärmere, artenreiche Sölle" beschrieben werden.

Das Soll 205 unterscheidet sich deutlich von den anderen Gewässern durch hohe Chlorophyll a- und Leitfähigkeitswerte. Kleingewässer, die dieser Charakteristik entsprechen, werden als "mineralreiche Sölle mit hohem standing crop" bezeichnet.

Der dritten Gruppe sind die übrigen Kleingewässer zuzuordnen. Die Elemente dieser Gruppe werden als "nährstoffreiche Sölle" bezeichnet. Die Sölle S II/8 und S 17F* sind vor allem durch die Nährelemente Stickstoff und Phosphat bestimmt. Das Bild des Kleingewässers S 20* prägen Phosphat und Silikat. Das Untersuchungsgewässer S 203 unterscheidet sich von den übrigen Söllen sowohl durch die Konzentration an Silikat als auch durch die Abundanz der Primärkonsumenten.

Abb. 61: Hauptkomponenten-Analyse relevanter Parameter (COND, TN, TP, SRSI, TN/TP, CHL a, ZOO) für die Untersuchungsgewässer auf der Grundlage der Gewässer-Mediane; Biplot-Darstellung: Parameter = Vektoren; Es werden 82,67 % der Datenvarianz durch die 1. und 2. Hauptkomponente wiedergegeben.


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Um die jahreszeitliche Komponente bei der komplexen Betrachtung der Ergebnisse zu berücksichtigen, wurde die Dreiwege-Hauptkomponentenanalyse als grafisch orientierte Datenanalysemethode angewandt (HENRION, R. & HENRION, G. 1995; pers. Mittlg. R. HENRION 1998). Die Methode beruht auf der Annahme, daß die konkreten Objekte (Sölle), Variablen (Parameter) und Bedingungen (Jahreszeiten) eines Datensatzes über "idealisierte" nicht selbst meßbare Größen verbunden sind. Es wurden zuvor die statistisch relevanten Parameter (Saisonmediane) nach der Methode der Variablenreduktion ausgewählt. Die Ergebnisse sind in einer überlagerten Hauptkomponentendarstellung (Abb. 62) dokumentiert.

Es fällt auf, daß entlang der ersten Achse der überwiegende Teil der Nährstoffe sowie alle Jahreszeiten positives Gewicht besitzen. Dagegen sind die biotischen Faktoren negativ orientiert. Diese Achse kann als "Belastungsfaktor" identifiziert werden, durch den der Hauptanteil der Datenstruktur erklärt wird. Bezüglich dieses Faktors sind Abstufungen der Sölle sowie der Jahreszeiten entlang der horizontalen Achse zu erkennen. Für den Barschpfuhl, den Klaren Pfuhl und das Soll 205 waren die biotischen Faktoren für die andern Kleingewässer in zunehmenden Maße die abiotischen Faktoren prägend. Auch die Anordnung der Jahreszeiten verdeutlicht den unterschiedlichen Anteil der ”Belastungsfaktoren“ während dieser Perioden. So waren im ersten und zweiten Frühjahr und Sommer biotische Faktoren (z.B. Grazing, Konkurrenz) und abiotisch. Faktoren (z.B. Temperatur, Licht, Nährstoffe) gleichermaßen bestimmend. Im Herbst der ersten und zweiten Vegetationsperiode sowie im ersten Winter beeinflußten dann abiotische Komponenten in zunehmenden Maße die Sölle. Zu einer extremen Verschiebung hin zu den abiotischen Komponenten kam es im Winter 1995/96 sowie in der anschließenden Vegetationsperiode.

Auf der vertikalen Achse kommt einzelnen Jahreszeiten, Gewässern und Parametern hohes Gewichte zu. Die Größe, die diese Hauptkomponente beschreibt, wird als "Ereignisfaktor" bezeichnet. Es zeigt sich, daß die Wiedervernässung der Sölle im Frühjahr 1994 für die Parstein-Bölkendorfer Gewässer S 205, S II/8 und S 203 hinsichtlich ihres Stickstoffhaushalts große Bedeutung hat. Es schließen sich die "Extremereignisse" Winter 1995/96 und Frühling 1996 an, die besonders das Soll 20* durch Ammonium, Silikat und die Phosphatkomponenten prägten. Ähnliches gilt für den Winter 1996/97 in etwas abgeschwächter Form. Die geringe Verteilung der Punkte in der überlagerten Hauptkomponentendarstellung läßt eine starke Inhomogentität der Daten erkennen. Die Datenstruktur wird von den "Extremereignissen" (insbesondere Frühjahr 1994) stark dominiert. Bei sukzessiver Eliminierung dieser Extreme kommt es zu einer feineren Auflösung der Zusammenhänge, die Grundaussage bleibt allerdings erhalten.


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Abb. 62: Überlagerte Hauptkomponentendarstellung für den kompletten Kleingewässerdatensatz nach HENRION, R. (pers. Mitteilung); Die Parameter (Vierecke) wurden über die Gewässer (Kreise) und die Jahreszeiten skaliert F=Frühjahr, S=Sommer, H=Herbst, W=Winter; 1 = Vegetationsperiode 1994/95, 2 = Vegetationsperiode 1995/96, 3 = Vegetationsperiode 1996/97; 1. Hauptkomponente = "Belastungsfaktor", 2. Hauptkomponente = "Ereignisfaktor";


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Im folgenden wird untersucht, inwieweit sich die Sölle in bestehende Bewertungssysteme einordnen lassen. Es ist dabei zwischen Systemen zur Identifikation der Gewässertrophie und prognostischen Modellen zu unterscheiden.

Von KALETTKA et al. (1997) wurde der Fachbereichstandard für stehende Binnengewässer (TGL 27885/01 1982) auf Sölle unter Einbeziehung der Nährstoffe (nach Eisaufbruch; Sommerperiode), der Bioproduktionsverhältnisse (Chlorophyll a-Gehalt, Makrophytenkombination) sowie der Salzgehalt angewendet. Die Ergebnisse sind in der Tabelle 23 zusammengestellt und wurden mit dem ermittelten Trophie-Quotienten (vgl.: 3.6.3.) verglichen. Es zeigt sich, daß der Barschpfuhl, der Klare Pfuhl, S 203 und das Soll 20* in beiden Verfahren übereinstimmend bewertet wurden. Im Gegensatz dazu differieren die Aussagen zur Trophie für das Soll II/8, S 205 und S 17F* jeweils um eine Bewertungsstufe.

Tab. 23: Bewertung der Untersuchungsgewässer nach der Mittleren Trophie (nach TGL 27885/01 1982; zitiert nach KALETTKA et al. 1997) und dem Trophie-Quotienten (THUNMARK 1945 & NYGAARD 1949)

Gewässer

Mittlere Trophie

Trophie-Quotient

(nach TGL 27885/01 1982; zitiert nach KALETTKA et al. 1997) Vegetationsperiode 1993-1996/97 (nach THUNMARK 1945 & NYGAARD 1949) Vegetationsperiode 1994-1996/97

BAPF

schwach eutroph

schwach eutroph

KLPF

eutroph

eutroph

S 203

eutroph

eutroph

S II/8

polytroph

eutroph

S 205

eutroph

polytroph

S 17F*

polytroph

eutroph

S 20*

polytroph

polytroph

Es wird untersucht, in wieweit die Beziehung von Start-Gesamtphosphat und Sommermittelwert des Chlorophylls für die Kleingewässer nach dem Modell des Fachbereichstandard für stehende Binnengewässer (TGL 27885/01 1982) gilt (Abb. 63 A).

Der Barschpfuhl, der Klare Pfuhl und das Soll 17F* folgen dem gegebenen Modell. Für die verbleibenden Sölle entsprechen die sommerlich verminderten Chlorophyll a-Konzentrationen nicht dem Erwartungswert. Das wird besonders deutlich für das Soll 20* und S 203. In diesen Söllen kam es trotz steigender Phosphatkonzentrationen kaum zu einer Phytoplanktonentwicklung. Der in diesem Modell für Flachseen und Kleingewässer angegebene maximale Chlorophyll a-Wert von 80 mg *m-3 wurde von keinem der untersuchten Kleingewässer im Sommer erreicht.


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Abb. 63: Einordnung der Sölle in das Modell zur Chl. A / TP-Relation (TGL 27885/03, vgl. KLAPPER 1992); A: Gewässermittelwerte TP nach Eisaufbruch 1994 & 1995 März - April und 1996 April - Mai, Gewässermittelwerte Chl. a Mai-September 1994-1996 B: Gewässermittelwerte TP noch Eisaufbruck 1994 & 1995 März-April und 19961996 April - Mai, Gewässermittelwerte Chl. a 1994-1997

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Abb. 64: Einordnung der Sölle in das Chlorophyll a-Gesamt-Phosphat/ Gesamt-Stickstoff-Modell nach SMITH (1982); Datengrundlage: Gewässermittelwerte 1994-1997; [TN/TP = mol/mol]


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Da die vorgelegten Ergebnisse zeigten, daß in allen Söllen Biomassemaxima hauptsächlich am Anfang und Ende der Vegetationsperioden auftraten (vgl. 3.5.3. und Abb. 28 und 33 A-D, 34 A, B), wurden die Mittelwerte der Sölle von Start-Gesamtphosphat und Chlorophyll a über die gesamte Untersuchungszeit dem Modell zugeordnet (Abb. 63 B). Es ergab sich grundsätzlich keine andere Aussage für die Sölle. Auch hier ist das Modell für den Barschpfuhl, Klaren Pfuhl und das Soll 17F* voll gültig. Allerdings zeigt sich, daß die mittleren Chlorophyll a-Gehalte vom Soll 205 und S II/8 den Mittelwert für hypertrophe Kleinseen und Teiche übersteigen. In den Söllen S 203 und S 20* bleibt der Chlorophyll a-Wert trotz Einbeziehung der Biomassemaxima unter den Erwartungswerten.

SMITH (1982) entwickelte ein Modell in dem die Abhängigkeit der Chlorophyll a-Konzentration sowohl von dem Gesamtphosphatgehalt als auch von dem Verhältnis Gesamtstickstoff/ Gesamtphosphat in den Gewässern Berücksichtigung fand. Das Modell ist lediglich für den Barschpfuhl und den Klaren Pfuhl gültig (Abb. 64). Im Soll 205 lag der Chlorophyll a-Gehalt über dem Erwartungswert des Modells. Im Gegensatz dazu waren die verbleibenden Sölle trotz hoher Gesamtphosphatkonzentrationen durch niedrige Chlorophyll -a Gehalte gekennzeichnet, die nicht den Erwartungswerten entsprachen. Das wird besonders für das Soll 20* deutlich.


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