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Zeigerpflanzen

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1. Einleitung

Zeigerpflanzen sind Pflanzenarten, deren Vorkommen Rückschlüsse auf bestimmte abiotische Standortfaktoren in einem Ökosystem erlaubt. Im Folgenden werden vier Zeigerpflanzen vorgestellt, die bestimmte Bodenbedingungen anzeigen. Es handelt sich dabei um die Große Brennessel (Stickstoffzeiger), die Preisselbeere (Magerkeitszeiger), die Besenheide (Säurezeiger) und das Waldbingelkraut (Kalkzeiger).

2. Beispiele für Zeigerpflanzen aus der heimischen Flora

2.1 Stickstoffzeiger

Große Brennessel (Urtica dioica). Foto: Chr. Schwerdt.

Die Große Brennessel, (Urtica dioica, siehe Foto) ist eine Pflanzenart, welche Standorte bevorzugt, an die besonders stickstoffreich sind. Stickstoff ist ein wichtiger Pflanzennährstoff, der zum Beispiel für die Synthese von Aminosäuren, den Bausteinen von Proteinen, benötigt wird.  Er wird  durch die meisten Pflanzen in Form von Amoniumionen (NH4+-Ionen) und/oder Nitrationen (NO3--Ionen) aufgenommen. Die Große Brennessel ist dazu in der Lage, das Vorhandensein vieler Ammonium- bzw. Nitrationen besonders effektiv auszunutzen. An stickstoffreichen Standorten  ist sie daher sehr konkurrenzstark und tritt nicht selten  massenhaft auf. Wird die Große Brennessel bei einer ökologischen Untersuchung an einem Standort sehr oft angetroffen, kann man im Umkehrschluss davon ausgehen, dass dieser Standort sehr stickstoffreich ist. Die Große Brennessel wird daher als Stickstoffzeiger bezeichnet. 
Stickstoffreiche Standorte findet man natürlicherweise vor allem in Auwäldern wo der Fluss regelmäßig Nährstoffe heranträgt. Darüber hinaus entstehen sie durch verschiedene Aktivitäten des Menschen. An Rändern von stark gedüngten Äckern, an stark befahrenen Strassen und dort wo illegal Grünabfall abgekippt wird und sich dann zersetzt, ist Stickstoff reichlich im Boden vorhanden. Auf diese Art wurden in den letzten Jahrzehnten für die Große Brennessel zahlreiche neue Lebensräume geschaffen.
Die hohe Konkurrenzkraft der Großen Brennessel auf stickstoffreichen Standorten ergibt sich vor allem dadurch, das sie effektiv viel Stickstoff und andere Nährstoffe in Biomasse umsetzen kann und dann sehr schnell große und dichte Horste bildet, welche andere, langsamer wachsende Pflanzenarten beschatten und schließlich verdrängen. Im Wald sorgt eine gute Stickstoffversorgung weiterhin dafür, dass die Große Brennessel auch mit weniger Licht auskommt und sich dort auf Kosten anderer Waldpflanzen ausbreiten kann.

2.2 Magerkeitszeiger

Flächiger Bestand der Preisselbeere (Vaccinium vitis-idaea). Foto: Chr. Schwerdt.

In vergangenen Jahrhunderten wurden den Wäldern, insbesondere Eichen- und Eichenmischwäldern, durch Verwendung des Laubes als Einstreu für Ställe immer wieder Nährstoffe entzogen. In der Ökologie spricht man davon, dass die Standorte dieser Wälder aushagerten. Ausgehagerte Standorte werden auch als Standorte mit mageren Bodenbedingungen bezeichnet. Solche Standorte sind für viele Pflanzenarten ungünstig, da im ausgehagerten Boden nur noch wenige Nährstoffe vorhanden sind. Einige Ernährungsspezialisten unter den Pflanzen schaffen es aber dennoch, auf solchen Standorten ein Auskommen zu finden. Ein Beispiel für eine solche Pflanze ist die Preisselbeere oder Preißelbeere (Vaccinium vitis-idaea, siehe Foto). Sie schafft es durch eine Lebensgemeinschaft mit Pilzen, der Mykorrhiza, die wenigen an ausgehagerten Standorten anfallenden Nährstoffe effektiv auszunutzen. Das Prinzip der Mykorrhiza beruht darauf, dass Pilze mit dem Feinwurzelsystem der Preisselbeere in Kontakt treten. Die Oberfläche, über die die Preisselbeere Nährstoffe aufnehmen kann, wird dadurch erheblich vergrößert, da zur Wurzeloberfläche die Oberfläche des Pilzes hinzukommt. Die Mykorrhiza verschafft der Preisselbeere allerdings nur auf mageren Standorten Vorteile. Auf gedüngten Standorten ist sie nicht konkurrenzfähig, da hier der lebenswichtige Pflanzennährstoff Stickstoff vorwiegend in Form von Nitrationen (NO3--Ionen) vorliegt. Die Preisselbeere kann diese Form des Mineralsticksstoffs nicht ausnutzen, da ihr ein dafür notwendiges Enzym fehlt. Sie wird dann von anderen Pflanzenarten überwuchert, die die Nitrationen aufnehmen und die Düngemittel somit effektiv ausnutzen können. Trifft man bei einer Exkursion auf die Preisselbeere, kann man davon ausgehen, dass es sich um einen mageren oder ausgehagerten Standort mit schlechter Nährstoffverfügbarkeit handelt. Die Preisselbeere und andere Pflanzenarten, die nur an mageren Standorten konkurrenzkräftig sind, werden in der Ökologie daher als Magerkeiszeiger bezeichnet.

2.3 Säurezeiger

Besenheide (Calluna vulgaris, im Vordergrund Wipfel einer kleinen Fichte). Foto: Chr. Schwerdt.

Bestimmte heimische Pflanzenarten wie zum Beispiel die Besenheide (Heidekraut, Calluna vulgaris, siehe Foto) und die Heidelbeere findet man nahezu ausschließlich auf Standorten, an denen der pH-Wert im Boden  besonders sauer ist. Solche Standorte mit sauren Böden werden in der Ökologie als Standorte mit saurer Bodenreaktion bezeichnet. Trifft man daher in einer Pflanzengesellschaft, zum Beispiel in einem lichten Eichenwald, auf einen dichten Teppich von Besenheide oder Heidelbeere, kann man von einem sauren pH-Wert im Boden ausgehen. Besenheide und Heidelbeere zeigen diesen sauren Boden-pH-Wert geradezu an und werden daher als Säurezeiger bezeichnet.
Ein wichtiger Grund, warum Besenheide, Heidelbeere und andere Heidekrautgewächse mit sauren Bodenbedingungen besonders gut zurechtkommen, liegt in einer besonderen Lebensgemeinschaft zwischen ihnen und bestimmten Pilzen, der Mykorrhiza. Bei stark saurer Bodenreaktion ist der Humusabbau gehemmt und damit die Freisetzung von Pflanzennährstoffen aus abgestorbenem Pflanzenmaterial sehr problematisch. Es bilden sich dicke Schichten von wenig bis garnicht zersetztem Humus (Rohhumus oder Moder). Die  Mykorrhiza vergrößert die Oberfläche, über die die Pflanze Nährstoffe aufnehmen kann, erheblich, da zur Wurzeloberfläche die Oberfläche des mit den Wurzeln verbundenen Pilzes hinzukommt. Auf diese Weise können die wenigen im stark sauren Boden freiwerdenden Nährstoffe durch Heidekrautgewächse effektiv ausgenutzt werden. Auf kalkhaltigen Böden mit schwach saurer bis basischer Bodenreaktion gedeihen die Pilzpartner der meisten Heidekrautgewächse schlecht, weshalb sie an solchen Standorten seltener vorkommen oder fehlen.

2.4 Kalkzeiger

Waldbingelkraut (Mercurialis perennis). Foto: Chr. Schwerdt.

Einige heimische Pflanzen, wie das Waldbingelkraut (Mercurialis perennis, siehe Foto) oder die hochgiftige Tollkirsche haben eine Vorliebe für einen schwach sauren bis basischen pH-Wert im Boden. Böden mit einem solchen pH-Wert werden von Ökologen auch als Böden mit schwach sauer bis basischer Bodenreaktion bezeichnet. Solche Böden kommen z. B. in Westfalen in der Regel über kalkhaltigem Gestein vor. Findet man in einem Wald daher zahlreiche Exemplare von Waldbingelkraut oder Tollkirsche, so kann man davon ausgehen, dass Kalkgestein vorhanden ist und bei seiner Verwitterung zahlreiche Calciumionen (CA2+-Ionen) an den Boden abgibt. Waldbingelkraut und Tollkirsche zeigen also das Vorhandensein von Kalkgestein an und werden dementsprechend als Kalkzeiger bezeichnet. Die Gründe dafür, dass zum Beispiel Waldbingelkraut nur bei neutraler bis basischer Bodenreaktion vorkommt und auf stark sauren Böden sehr schlecht gedeiht, hängen mit der Nährstoffversorgung zusammen. Waldbingelkraut braucht für die Proteinbiosynthese als wichtigen Pflanzennährstoff unbedingt Stickstoff. Der Stickstoff wird durch das Waldbingelkraut überwiegend in Form von Ammoniumionen (NH 4+-Ionen) aufgenommen. Bei pH-Werten unter 6 ist das Waldbingelkraut jedoch nicht mehr dazu in der Lage, Ammoniumionen aufzunehmen und zu verwerten.

3. Literatur

ELLENBERG, Heinz (1996): Vegetation Mitteleuropas mit den Alpen. - Stuttgart: Ulmer.

HOFMEISTER, Heinrich (2004): Lebensraum Wald: Pflanzen der Äcker und ihre Ökologie. - Remagen: Kessel.

4. Weiterführende Links

5. Kontakt

Dieser Artikel richtet sich vorwiegend an Schüler und Studenten. Leider wird er bei weitem nicht alle Fragen beantworten. Im Fall der Fälle könnt Ihr mir daher eine Mail schreiben. Für Rückmeldungen zur Qualität des Artikels oder Anregungen wäre ich ebenfalls dankbar ( Diese E-Mail-Adresse ist gegen Spambots geschützt! JavaScript muss aktiviert werden, damit sie angezeigt werden kann. ).

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Zuletzt aktualisiert am Freitag, den 16. November 2012 um 17:07 Uhr