Ökologie – Die Mykorrhiza und das Zusammenleben im Wald

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Im Erdreich bilden die Pilze ein weitreichendes Netzwerk, das mehrere Pflanzen kolonisiert. Das Netzwerk dient dem Transport von Nährstoffen, und zwar nicht nur aus dem Boden zu den Pflanzen, sondern auch von einer Pflanze zur anderen. Sehen sie in diesem Kapitel zwei Beispiele, wie das unterirdische Netzwerk das Ökosystem Wald beeinflusst.
Michael Kastler: Lindenwald, Colbitz-Letzlinger Heide
Mykorrhizanetzwerke: Ektomykorrhizapilze verbinden – ebenso wie die Pilze bei der Arbuskulären Mykorrhiza – mehrere Pflanzen miteinander. Über diese unterirdischen Verbindungen werden Assimilate aus der Photosynthese von einer Pflanze zur anderen transportiert. Insbesondere fließen sie von Pflanzen, die eine große Menge der Photosyntheseprodukte zur Verfügung haben zu solchen, bei denen das nicht der Fall ist. Die Ektomykorrhiza begünstigt auf diese Weise junge Sämlinge, die unter dem Blätterdach der erwachsenen Pflanzen kaum Licht zur Photosynthese erhalten.

Die Existenz von Mykorrhizanetzwerken unterstützt diese jungen Pflanzen, selbst wenn keine Assimilate transportiert werden. Es genügt, wenn die erwachsenen Pflanzen die Kosten des Netzwerkes tragen, während die jungen Pflanzen von seinen Vorteilen profitieren.

Das Mykorrhizanetzwerk: Unterirdisches Netzwerk, mit dem die Mykorrhiza-Pilze die Bäume des Waldes untereinander verbinden.
Einzelne Pilze: Ein und derselbe Mykorrhiza-Pilz kann mit mehreren Bäumen zugleich Mykorrhizen bilden, und ein und derselbe Baum kann dies auch mit mehreren Pilzen zugleich tun. Auf diese Art und Weise entsteht ein enges Netz zwischen den Bäumen.
Waldsterben: Durch die Aktivitäten des Menschen werden seit langer Zeit vermehrt Schwefeldioxid und Stickstoffoxide in die Atmosphäre abgegeben. Dies führt zu einer Anreicherung entsprechender Säuren (zum Beispiel H2SO3, H2SO4, HNO3...) im Regenwasser und dies wiederum zu einer Schädigung verschiedener Ökosysteme. In letzter Zeit ging der Ausstoß von Schwefeldioxid zwar zurück, die Stickstoffoxide werden aber nach wie vor in großer Menge freigesetzt.

Gerade diese Stickstoffoxide gefährden die Ektomykorrhiza, denn sie verursachen eine Stickstoffdüngung des Waldes. Die Ektomykorrhiza ist an Stickstoffmangelbedingungen angepasst – durch die Stickstoffdüngung wird sie stark geschädigt. Verglichen mit diesem Problem sind die sinkenden pH-Werte – durch die Säuren im Regenwasser – nicht so folgenschwer für die Pilze, allerdings können die Säuren zur Freisetzung giftiger Substanzen (Aluminium) aus dem Boden führen.

Michael Kastler: Stark geschädigter Wald, Naturpark Bayrischer Wald
Die Kosten der Symbiose: Viele Untersuchungen haben gezeigt, dass Ektomykorhizapilze bei jungen Bäumen wachstumsfördernd wirken. Aber die Symbiose verursacht auch Kosten für die Pflanzen. Den Vorteilen für die Pflanze – der besseren Versorgung mit mineralischem Stickstoff und Phosphor – sollten diese Kosten immer gegenübergestellt werden: Der Verbrauch assimilierten Kohlenstoffs, der Kohlenhydrate aus der Photosynthese durch den Pilz.
Mehrere unabhängige Berechnungen für einen Nadelwald im südlichen Schweden kommen zu dem Ergebnis, dass dieser Verlust bei etwa 15% der gesamten Photosyntheseprodukte (5 800 kg Kohlenstoff pro Jahr und Hektar) liegt. Alle in der nebenstehenden Abbildung angegebenen Werte beziehen sich auf einen Hektar und die Produktion während eines Jahres.
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