Calcium cycling in the soil-fig-bat compartment of a neotropical rain forest on spatially heterogeneous substrate
Final Report Abstract
Der Beitrag von Tieren, insbesondere Säugetieren zu den Elementkreisläufen in tropischen Ökosystemen ist wenig bekannt. Wir haben daher den Beitrag einer weit verbreiten Fledermausart (Artibus jamaicensis) zum Kreislauf der basischen Metalle (Ca, K, Mg) in einem tropischen Tieflandregenwald auf Barro Colorado Island (BCI) in Panama quantifiziert. Auβerdem haben wir den Einfluss der Schlüssel-Fruchtbaumart für Fledermäuse Ficus insipida Willd, einem Baum der oberen Kronenschicht, der dafür bekannt ist, hohe Ca-Gehalte in seinem Gewebe aufzuweisen, auf die Ca-Gehalte des Bodens untersucht. Um unsere Ziele zu erreichen, wählten wir je drei Feigenbäume auf den vier wichtigsten geologischen Einheiten von BCI, die sich hinsichtlich der geogenen Ca-Gehalte unterschieden. Fledermäuse trugen nur <4% zu den gesamten Basenflüssen von den Feigen zum Boden (einschlieβlich trockener und nasser Deposition, Kronenauswaschung und Streufall) über Frucht-Pellets und Kot bei. Wenn man allerdings berücksichtigt, dass diese Flüsse normalerweise auf die kleinen Futterplätze konzentriert werden, dann steigen sie um um einen Faktor von ca. 2,3 2,3 an. Darüber hinaus werden Basen auch durch andere Säugetiere (z.B. Schreiaffen) vom Baum zum Boden transportiert. Überraschenderweise zeigten alle Böden unabhängig vom Ausgangsgestein hohe Basengehalte. Die Basengehalte waren merklich höher als in vielen ähnlichen tropischen Ökosystemen und zeigten eine Anreicherung im Oberboden, die auf Einträge von auβen hinwiesen. Die Feigenbäume hatten keinen signifikanten Einfluss auf die hohen Basen-Gehalte im Boden. Eine weitere Überraschung war die Tatsache, dass die Tonmineralogie auf allen geologischen Einheiten durch Smektite dominiert war, während wir vor allem Zwei-Schicht-Tonminerale erwartet hatten. Wir nutzen die Muster von seltenenen Erden (REE) und anderen Spurenmetallen, um Sahara-Staub als potentielle externe Basen-Quelle zu identifizieren. Obwohl die REE-Muster in kolluvialen Oberböden, von denen wir annahmen, dass sie möglicherweise am stärksten durch Sahara-Staubeinträge beeinflusst sein müssten, eine Anreicherung vonREEzeigten, erbrachte der Muster-Vergleich keinen eindeutigen Beleg dafür, dass Saharastaub die angenommen Eintragsquelle der Basen war. Die Ergebnisse widerlegten unsere Hypothese aber nicht. Daher sind weitere Untersuchungen nötig, um zu klären, woher der Basen-Reichtum der Böden auf BCI rührt. Unsere Ergebnisse zeigen, dass der Einfluss einer einzelnen fruchtfressenden Säugetierart wie der Fledermaus auf den Basenkreislauf von tropischen Regenwäldern wahrscheinlich klein ist. Allerdings kann er lokal unter den Futterplätzen eine grössere Rolle spielen. Alle Böden hatten hohe Basen-Gehalte. Die Feigenbäume hatten keinen Einfluss auf die Metallverteilung im Boden.
Publications
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(2011): Calcium cycling in the soil-fig-bat compartment of a neotropical rain forest on spatially heterogeneous substrate in Panama. Conference of the Society for Tropical Ecology (gtö), 21-24 Feb. 2011, Frankfurt am Main, Germany. Abstract Book, 217
Messmer, T., L. Albrecht, E.K.V. Kalko & W. Wilcke
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(2013): High concentrations of exchangeable Ca in tropical soils of Barro Colorado Island and its possible sources. (In German.) Oral presentation at the congress of the German Soil Science Society (DBG), 07-12 Sep. 2013, Rostock, Germany
Messmer, T., H. Elsenbeer & W. Wilcke
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(2013): Spatial variation of water and element fluxes in throughfall of tropical lowland forest Panama. Oral presentation at the General Assembly of the European Geosciences Union (EGU), 07-12 Apr. 2013, Vienna, Austria, Geophys. Res. Abstr. 15, EGU2013
Wiggenhauser, M., T. Messmer & W. Wilcke
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(2014): High exchangeable calcium concentrations in soils on Barro Colorado Island, Panama. Geoderma 217-218, 212-224
Messmer, T., H. Elsenbeer & W. Wilcke
