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Vegetationsverhältnisse in Trockengebieten und die
Leichtbauweise von Pflanzen
Von ULRICH KuLL, Stuttgart
Mit. 15 Abbildungen und 4 Tabellen
Es mag zunächst verwundern, wenn im Titel die Vegetation arider Gebiete
mit. ihren besonderen Anpassungen im Zusammenhang mit der — vorweg
postulierten — Leichtbauweise von Pflanzen genannt wird. Eine einfache
Überlegung zeigt aber die unmittelbare Verbindung der beiden Themenkreise.
In ariden Gebieten ist die Stoffproduktion der Pflanzen durch den Wassermangel
beschränkt. In der Regel steht zwar Lichtenergie im Überfluß zur Verfügung,
jede Kohlendioxid-Aufnahme muß hingegen durch eine stärkere Wasserdampf-Abgabe
erkauft werden. Die Pflanzen sind daher gezwungen, ihren
Vegetationskörper möglichst substanzsparend aufzubauen. Eine stoffsparende
Bauweise mit vergleichsweise hoher Leistungsfähigkeit bezeichnet man in Architektur
und Ingenieurwesen als Leichtbau. Bei Pflanzen arider Klimabereiche
besteht also zwangsläufig eine Tendenz zum Leichtbau; oder, evolutionsbiologisch
ausgedrückt: es besteht ein Selektionsdruck, der zur Leichtbauweise
führt. Diese Überlegung zeigt, daß und wie ökonomische Gesichtspunkte in
die Pflanzenökologie Eingang gefunden haben. Um Aussagen zur Ökonomie
der Pflanzen machen zu können, berechnet man zunächst mit Hilfe der kalorimetrisch
zu bestimmenden Energieinhalte der Pflanzen, der Stickstoff- und der
Ionengehalte und mit Hilfe von Annahmen über die Effektivität des Stoffwechsels
den Energiebetrag, der zum Aufbau des jeweiligen Pflanzenkörpers
erforderlich ist. Diese Größe wird als construction cost (Konstruktionskosten)
bezeichnet; sie wird meist in g Glucose je g Trockenmasse angegeben (Wır-LIAMS
et al. 1987), kann aber natürlich auch in kJ/g Trockenmasse umgerechnet
werden. Weiterhin kann man feststellen, wieviel Energie für die laufende
Erhaltung der Pflanzengewebe aufzuwenden ist. Diese Erhaltungskosten
(maintenance cost) können in g Glucose je g Trockenmasse und Tag berechnet
werden (MERINO et al. 1984). Auch der Energieaufwand für die Stickstoff-Assimilation
und Ionenaufnahme läßt sich bestimmen, wenn man für jenen Energiebedarf
der Stoffwechselabläufe, der sich nicht in der Biomasse niederschlägt,
einen mittleren Faktor in Rechnung stellt (D1aMANTOGLOU et al. 1989).
Um ökonomische Prinzipien verschiedener Pflanzengruppen, d.h. die Ökonomie
der Stoffproduktion, genauer beschreiben zu können, werden ferner
Größen wie Stickstoffaufwand für die Kohlenstoff-Assimilation, Aufwand an
Wasser für die Kohlendioxid-Aufnahme usw. bestimmt (vgl. BLoom et al.
1985). Ökonomische Gesichtspunkte können aber auch in der Pflanzenmor-Ih.
Ges. Naturkde. Württ. 145 (1990)
