Bedeutung der Regenwürmer für die Landwirtschaft - ausgewählte ...
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<strong>Bedeutung</strong> <strong>der</strong> <strong>Regenwürmer</strong> <strong>für</strong> <strong>die</strong> <strong>Landwirtschaft</strong> -<br />
<strong>ausgewählte</strong> Ergebnisse aus Baden-Württemberg<br />
Dr. Otto Ehrmann<br />
Büro <strong>für</strong> Bodenmikromorphologie und Bodenbiologie, Creglingen<br />
otto.ehrmann gmx.de<br />
• ökologische Gruppen von <strong>Regenwürmer</strong>n<br />
• Biologie (Fortpflanzung)<br />
• Vorkommen in Baden-Württemberg<br />
• <strong>Bedeutung</strong> und Funktionen von <strong>Regenwürmer</strong>n<br />
• welche Faktoren bestimmen <strong>die</strong> Größe einer<br />
Regenwurmpopulation?<br />
• Forschungsbedarf<br />
Verwendung von Daten und Fotos bitte nur nach Rücksprache mit dem Autor<br />
[Erläuterungen <strong>die</strong> nach dem Vortrag eingefügt wurden stehen in eckigen Klammern]
Zwei adulte <strong>Regenwürmer</strong> (A. rosea und L. badensis)<br />
© Otto Ehrmann<br />
[Der bis zu 50 cm große Lumbricus badensis kommt in höheren Lagen des Südschwarzwaldes vor, <strong>der</strong> kleine Aporrectodea rosea<br />
ist oft in Äckern zu finden => es gibt sehr große Unterschiede zwischen verschiedenen Regenwurmarten Baden-Württembergs]
epigäischer Regenwurm (Lumbricus rubellus)<br />
© Otto Ehrmann<br />
[ epigäische Arten leben nahe <strong>der</strong> Bodenoberfläche und sind +/- durchgehend dunkel pigmentiert<br />
in Äckern sind sie wegen einer fehlen<strong>der</strong> Streuauflage eher selten]
Lumbricus terrestris (anezische Art)<br />
© Otto Ehrmann<br />
© Otto Ehrmann<br />
[anezische Arten haben eine Röhre <strong>die</strong> meist über 1m tief ist. Zur Nahrungsaufnahme und Paarung kommen sie meist an <strong>die</strong> Bodenoberfläche,<br />
dabei bleibt das Hinterende in <strong>der</strong> Regel in <strong>der</strong> Wohnröhre. Daher ist meist nur das Vor<strong>der</strong>ende dunkel pigmentiert. ]
A. icterica<br />
endogäische Arten<br />
[endogäische Arten leben meist im Mineralboden. Sie sind<br />
nicht o<strong>der</strong> nur wenig pigmentiert. Bei Trockenheit bilden<br />
manche Arten eine mit Schleim ausgekleidete Höhlung.<br />
In <strong>die</strong>ser können sie einige Monate überleben.]<br />
A. rosea<br />
© Otto Ehrmann © Otto Ehrmann
ökologische Gruppen von <strong>Regenwürmer</strong>n<br />
(idealisiert, Tiefe Bild ca. 1 m)<br />
ep<br />
an<br />
en<br />
en<br />
an<br />
© Otto Ehrmann<br />
Gruppe<br />
epigäische<br />
endogäische<br />
anezische<br />
Tiefe<br />
Bodenoberfläche, Humusauflage, oberste<br />
cm des Oberbodens<br />
Oberboden<br />
Bodenoberfläche – Unterboden (ca.1,30 m)
Fortpflanzung: Paarung<br />
© Otto Ehrmann<br />
Lumbricus terrestris<br />
[Bei feuchter Witterung kann man manchmal nachts Lumbricus terrestris bei <strong>der</strong> Paarung beobachten]
Kokonproduktion je Art in einem Jahr<br />
[Topfversuch, natürl. Temperatur, Bodenfeuchte optimal]<br />
Anzahl/Jahr<br />
150<br />
© Otto Ehrmann<br />
endogäische<br />
epigäische<br />
100<br />
50<br />
0<br />
A.lon. A.ros. O.cya. A.cal. A.chl. L.cas. L.rub.<br />
nach Evans & Guild, 1948, verän<strong>der</strong>t
Kokon mit +/- voll entwickeltem Regenwurm<br />
Zufallsfund in einem Dünnschliff,<br />
© Otto Ehrmann<br />
[meist ist in einem Kokon nur ein junger Regenwurm]<br />
Bildbreite 2,7mm
frisch geschlüpfter Regenwurm und Kokon<br />
© Otto Ehrmann<br />
A. caliginosa
Entwicklungszeit von <strong>Regenwürmer</strong>n<br />
.<br />
+/- Freilandtemperaturen<br />
25 °C<br />
A. rosea<br />
A. longa<br />
A. caliginosa<br />
A. chlorotica<br />
L. castaneus<br />
L. rubellus<br />
E. foetida E+L<br />
E. foetida G<br />
16<br />
123<br />
70<br />
133<br />
88<br />
98<br />
112<br />
77<br />
75<br />
252<br />
259<br />
259<br />
350<br />
385<br />
385<br />
385<br />
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500 550<br />
Tage<br />
Brutdauer Wachstumsdauer<br />
Quelle: Graff 1953 und Edwards & Lofty 1977, verän<strong>der</strong>t<br />
[ => <strong>die</strong> Entwicklungszeit <strong>der</strong> meisten Ackerarten beträgt ca. ein Jahr,<br />
daher ist nach einer Beeinträchtigung nur eine allmähliche Erholung möglich]
Regenwurmpopulationen in Baden-Württemberg<br />
differenziert nach Nutzung<br />
Indiv./m²<br />
420<br />
390<br />
360<br />
330<br />
300<br />
270<br />
240<br />
210<br />
180<br />
150<br />
120<br />
90<br />
60<br />
30<br />
0<br />
Abundanzen Biomassen<br />
Acker Grünland Wald Acker Grünland Wald<br />
140<br />
130<br />
120<br />
110<br />
100<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Gramm/m²<br />
Artenzahl<br />
Acker 4,2<br />
Grünland 5,2<br />
Wald 3,8<br />
[ =>Wäl<strong>der</strong> (oft schlechtere Böden und meist niedriger pH-Wert) und<br />
Äcker (Bodenbearbeitung, Pestizide, ..) sind ungünstiger als Grünland <strong>für</strong> <strong>Regenwürmer</strong>]<br />
Quelle: Ehrmann, unveröffentlicht
Anteile am Edaphon<br />
(Biomassen, nach Dunger 1983)<br />
Bakterien<br />
und<br />
Strahlenpilze Strahlenpilze<br />
Pilze Pilze<br />
<strong>Regenwürmer</strong><br />
(bei 30 g/m²)<br />
Vergleich <strong>der</strong> Biomassen<br />
von <strong>Regenwürmer</strong><br />
mit an<strong>der</strong>en Organismen<br />
Mikrofauna<br />
Mesofauna<br />
Makrofauna<br />
Gramm/m²<br />
150<br />
Vergleich mit Menschen u. Nutztieren<br />
(Durchschnittswerte BaWü, Nutztiere D)<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Rin<strong>der</strong><br />
Schweine<br />
Acker<br />
Wiese<br />
Wald<br />
Quelle: Statistische Landesamt/Bundesamt<br />
Zusammenstellung: Ehrmann<br />
Menschen<br />
Nutztiere<br />
<strong>Regenwürmer</strong>
<strong>die</strong> häufigsten Regenwurmarten in Baden-Württemberg<br />
Biomasse<br />
[adulte g]<br />
Stetigkeit<br />
Ø Biomasse<br />
[g/m²]<br />
Ø Abundanz<br />
[Indiv./m²]<br />
Ø<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
epigäische<br />
Lumbricus rubellus<br />
1,07<br />
27<br />
57<br />
71<br />
53<br />
1<br />
6<br />
9<br />
5<br />
2<br />
12<br />
16<br />
10<br />
Lumbricus castaneus<br />
0,18<br />
3<br />
33<br />
11<br />
13<br />
0<br />
1<br />
0<br />
0<br />
0<br />
4<br />
1<br />
1<br />
Dendrobaena octaedra<br />
0,14<br />
/<br />
2<br />
35<br />
16<br />
/<br />
0<br />
1<br />
0<br />
/<br />
0<br />
4<br />
2<br />
Dendrobaena rubida<br />
0,12<br />
/<br />
/<br />
18<br />
8<br />
/<br />
/<br />
0<br />
0<br />
/<br />
/<br />
0<br />
0<br />
anezische<br />
L. rubellus friendoides<br />
2,50<br />
/<br />
/<br />
12<br />
5<br />
/<br />
/<br />
2<br />
1<br />
/<br />
/<br />
1<br />
0<br />
Lumbricus terrestris<br />
4,01<br />
66<br />
79<br />
23<br />
50<br />
11<br />
32<br />
7<br />
14<br />
18<br />
24<br />
4<br />
13<br />
Aporrectodea longa<br />
2,04<br />
36<br />
33<br />
6<br />
21<br />
6<br />
20<br />
1<br />
6<br />
7<br />
18<br />
0<br />
6<br />
endogäische<br />
Aporrectodea caliginosa<br />
0,47<br />
90<br />
90<br />
35<br />
66<br />
14<br />
28<br />
4<br />
13<br />
54<br />
102<br />
13<br />
47<br />
Allolobophora chlorotica<br />
0,28<br />
32<br />
26<br />
4<br />
18<br />
3<br />
1<br />
0<br />
1<br />
18<br />
6<br />
0<br />
7<br />
Aporrectodea handlirschi<br />
0,23<br />
3<br />
2<br />
17<br />
9<br />
0<br />
0<br />
1<br />
1<br />
0<br />
0<br />
11<br />
5<br />
Aporrectodea rosea<br />
0,23<br />
69<br />
93<br />
49<br />
66<br />
3<br />
10<br />
4<br />
5<br />
21<br />
74<br />
30<br />
37<br />
Aporrectodea icterica<br />
0,76<br />
15<br />
17<br />
/<br />
8<br />
1<br />
2<br />
/<br />
1<br />
3<br />
3<br />
/<br />
2<br />
Octolaseum cyaneum<br />
2,01<br />
5<br />
5<br />
7<br />
Octolaseum lacteum<br />
1,06 32 50 43 41 3 9 10 7 6 16 19 14<br />
• A = Acker, G = Grünland, W = Wald es kommen noch mindestens 10 weitere Arten von höchstens lokaler <strong>Bedeutung</strong> vor<br />
• [Problem: sehr wenige Arten, praktisch keine Redundanz <strong>der</strong> von einer Art ausgeführten Funktion => schon <strong>der</strong> Ausfall einer Art<br />
kann negativ Auswirkungen auf einen Standort haben!]<br />
Quelle: Ehrmann, unveröffentlicht<br />
6<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
0<br />
0<br />
1<br />
0
<strong>Bedeutung</strong> und Funktionen von <strong>Regenwürmer</strong>n<br />
• Streueinarbeitung, För<strong>der</strong>ung <strong>der</strong><br />
Nährstoffmineralisierung<br />
• Vermischung von organischer und mineralischer<br />
Substanz (Stabilisierung in Ton-Humus-<br />
Komplexen, Krümelgefüge)<br />
• Bodenlockerung<br />
• Anlage von z.T. tiefreichenden Röhren<br />
• Nahrungsquelle <strong>für</strong> viele an<strong>der</strong>e Tiere
© Otto Ehrmann<br />
Lumbricus terrestris zieht Laubblatt zu Röhre
Acker am Waldrand, Blätter von Lumbricus terrestris an Wohnröhre zusammengezogen<br />
© Otto Ehrmann<br />
im Bild sind fast 20 von Lumbricus terrestris zusammengezogene Blatthäufchen zu sehen<br />
[Der Regenwurm kann frische Streu nicht fressen. Daher zieht er <strong>die</strong> Streu zu kleinen Häufchen an <strong>der</strong> Mündung seiner Wohnröhre<br />
zusammen. Dort ist es feuchter und <strong>die</strong> Temperatur ist gleichmäßiger. Dies begünstigt <strong>die</strong> mikrobielle Vorzersetzung <strong>der</strong> Streu.<br />
Der Regenwurm frisst <strong>die</strong>se vorzersetzte Streu und lebt von dem Mikroorganismen und <strong>der</strong> vorzersetzten organischen Substanz.]
Dünnschliff Regenwurm (Zufallsfund), Bildhöhe je 5 mm<br />
Darminhalt<br />
Leibeshöhle<br />
Längsmuskulatur<br />
© Otto Ehrmann © Otto Ehrmann
© Otto Ehrmann<br />
A. longa beim Abkoten
Verhältnis von Respiration, Produktion und Egestion bei <strong>Regenwürmer</strong><br />
(Beispiel Göttinger Kalkbuchenwald, Quelle Schäfer 1987)<br />
Egestion<br />
(95%)<br />
Respiration (3%)<br />
Produktion (2%)<br />
Losung eines anezischen Regenwurms<br />
(Bildbreite 4,3 mm, Polfilter, 45°)<br />
© Otto Ehrmann<br />
[in <strong>der</strong> Losung ist ein Nebeneinan<strong>der</strong> von organischer Substanz (es sind Pflanzenreste zu erkennen)<br />
und mineralischem Material (hier: helle Quarze), dadurch sind Ton-Humus-Komplexe eher möglich]
Beispiel: Einfluss <strong>der</strong> <strong>Regenwürmer</strong> auf <strong>die</strong> Bodenstruktur – Beispiel Wald<br />
Hegau, Pararendzina, kalkhaltig<br />
(Geschiebemergel, pH 7,2, Lt2, Mull)<br />
Hohenlohe, Pseudogley, versauert<br />
(Löss über ku, pH 3,7, Lu, Mo<strong>der</strong>)<br />
Bildhöhe 250 mm<br />
162 Indiv. / m² 66 g / m²<br />
tiefgrabende Arten<br />
© Otto Ehrmann © Otto Ehrmann<br />
21 Indiv. / m² 11 g / m²<br />
keine tiefgrabende Arten<br />
[Das linke Profil weist deutlich mehr <strong>Regenwürmer</strong> auf. Weil auch <strong>die</strong> abiotischen Voraussetzungen beson<strong>der</strong>s günstig sind, hat<br />
sich ein mächtiger krümeliger Oberboden entwickelt. Eine solch gute Struktur findet man nur selten. Im rechten Profil<br />
beschränkt sich <strong>der</strong> Einfluss <strong>der</strong> <strong>Regenwürmer</strong> wegen <strong>der</strong> Versauerung nur auf <strong>die</strong> obersten cm]
Lockerung einer Fahrspur durch <strong>Regenwürmer</strong> (Beispiel 1)<br />
© Otto Ehrmann<br />
[Unter jedem Häufchen lebt ein Regenwurm. Die Tiere konnten <strong>die</strong> Verdichtung durchstoßen]
Lockerung einer Fahrspur durch <strong>Regenwürmer</strong> (Beispiel 2)<br />
© Otto Ehrmann<br />
zusammengezogene Blätter<br />
Wohnröhre nach dem Entfernen <strong>der</strong> Blätter sichtbar
Regenwurmröhren an einem Bodenquerschnitt in 40 cm Tiefe (Acker, pfluglos, Löss)<br />
© Otto Ehrmann
Röhren: Wege <strong>für</strong> Wasser und Luft (Färbeversuch mit Brilliant Blue)<br />
Acker Auenlehm Altmoräne Oberschwaben<br />
Acker Pelosol Keuper Hohenlohe<br />
© Otto Ehrmann<br />
© Otto Ehrmann<br />
[zahlreiche gefärbte Röhren]<br />
[viel weniger <strong>Regenwürmer</strong>, nur eine gefärbte Röhre]<br />
[Der Farbstoff – und damit auch Wasser – fließt im Unterboden vorwiegend in Regenwurmröhren]
Röhren<br />
sind<br />
auch<br />
Wege<br />
<strong>für</strong><br />
Tiere<br />
und<br />
Wurzeln<br />
© Otto Ehrmann
Tonbeläge<br />
in einer verlassenen<br />
Regenwurmröhre<br />
Bildbreite 4 mm<br />
© Otto Ehrmann
Äcker in Baden-Württemberg<br />
Tiefenfunktionen von Regenwurmröhren bei verschiedenen Bodenarten<br />
> 7mm Durchmesser, Einteilung in ungefärbte/gefärbte Röhren<br />
Quelle: Ehrmann und Schwarz 2002<br />
schluffiger Lehm toniger Lehm lehmiger Ton/Ton<br />
Röhren / m² Röhren / m² Röhren / m²<br />
0<br />
0 50 100 150 200 250 300 350 400<br />
0<br />
0 50 100 150 200<br />
0<br />
0 50<br />
20<br />
n=2 20<br />
n=5 20<br />
n=3<br />
Tiefe [cm]<br />
40<br />
60<br />
40<br />
60<br />
40<br />
60<br />
80<br />
80<br />
80<br />
100<br />
100<br />
Röhre: verfüllt 1/10 bis 1/2 offen >1/2 offen<br />
100<br />
Sand: große<br />
Regenwurmröhren fehlen<br />
[In Lössböden kommen wesentlich mehr Regenwurmröhren als in tonigen Böden vor. Bei letzteren werden <strong>die</strong> Röhren durch das Quellen und Schrumpfen<br />
häufiger zerstört. Nahe <strong>der</strong> Oberfläche gibt es wegen <strong>der</strong> Bodenbearbeitung wesentlich weniger große Röhren als im Unterboden. Regenwurmröhren können<br />
wegen ihrer Stabilität im Unterboden ggf. auch Jahrzehnte nach dem Ableben des Regenwurms noch offen sein. Daher verschlechtert sich das Unterbodengefüge<br />
bei einem Verschwinden <strong>der</strong> tiefgrabenden Arten meist nur allmählich. Umgekehrt dauert es auch unter günstigen Bedingungen Jahrzehnte bis<br />
man eine große Anzahl an Regenwurmröhren aufbauen kann. Daher sollten auch Versuche mit unterschiedlicher Bodenbearbeitung über einen möglichst<br />
langen Zeitraum durchgeführt werden.]
Funktionen <strong>der</strong> 3 ökolog. Gruppen <strong>der</strong> <strong>Regenwürmer</strong> im Vergleich<br />
epigäische endogäische anezische<br />
Streuabbau<br />
große organische Substanz (z.B. Blätter)<br />
<br />
-<br />
<br />
Feinmaterial (z.B. kleine Blattreste)<br />
<br />
<br />
<br />
Vermischen organischer Substanz mit dem Mineralboden<br />
Grobvermischen (z.B. Einmischen von Blättern)<br />
<br />
-<br />
<br />
Feinvermischen ( Bildung Ton-Humus Komplexe)<br />
-<br />
<br />
<br />
Lockerung des Bodens <br />
Krümelstruktur und Röhren im Oberboden <br />
Anlage stabiler tiefreichen<strong>der</strong> Röhren - - <br />
- nicht, = wenig, = mittel, = stark, hoch, viel<br />
[Nur bei einem Vorkommen von mehreren ökologischen Gruppen (vor allem endogäische und anezische Arten) werden alle<br />
relevanten Funktionen <strong>der</strong> <strong>Regenwürmer</strong> erfüllt.]<br />
Zusammenstellung: Ehrmann, unveröffentlicht
Können <strong>die</strong> Leistungen <strong>der</strong> <strong>Regenwürmer</strong> durch Bodenbearbeitung ersetzt werden?<br />
Streuabbau<br />
große organische Substanz (z.B. Blätter)<br />
Feinmaterial (z.B. kleine Blattreste)<br />
Vermischen organischer Substanz mit dem Mineralboden<br />
Grobvermischen (z.B. Einmischen von Blättern)<br />
Feinvermischen ( Bildung Ton-Humus Komplexe)<br />
Lockerung des Bodens<br />
Krümelstruktur und Röhren im Oberboden<br />
Anlage stabiler tiefreichen<strong>der</strong> Röhren<br />
+/- ersetzbar durch eine Kombination<br />
von Bodenbearbeitung und Tätigkeit<br />
an<strong>der</strong>er Organismen<br />
durch Bodenbearbeitung ersetzbar<br />
nicht ersetzbar<br />
im Oberboden durch Bodenbearbeitung,<br />
techn. Lockerung des Unterbodens ist<br />
meist sehr problematisch<br />
Krümelstruktur und Röhren sind technisch<br />
nicht herstellbar, teilweise aber<br />
durch Bodenbearbeitung kompensierbar<br />
technisch nicht möglich<br />
[=> bei einem Ausfall von <strong>Regenwürmer</strong>n erfolgt in <strong>der</strong> Regel eine Verschlechterung <strong>der</strong> Bodenstruktur]<br />
Zusammenstellung: Ehrmann, unveröffentlicht
Übersicht: Regenwurmbiomassen in Baden-Württembergischen Ackerböden<br />
(67 verschiedene Standorte, davon 7 Direktsaatflächen<br />
Zeitraum 1989 – 2011)<br />
Regenwurmbiomassen [g/m²]<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
0 0<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
Quelle: Ehrmann, unveröffentlicht
welche Faktoren bestimmen <strong>die</strong> Größe einer<br />
Regenwurmpopulation von Äckern?<br />
praktisch nicht beeinflussbar:<br />
• Bodenart, Bodentyp<br />
• Witterung<br />
beeinflussbar<br />
• Struktur <strong>der</strong> Agrarlandschaft<br />
• Fruchtfolge<br />
• Bodenbearbeitung<br />
• Düngung, pH<br />
• Pestizideinsatz<br />
• Verdichtung
.<br />
Regenwurmpopulationen bei verschiedenen Bodentypen<br />
(Beispiel Friesentaler Grund, Kraichtal, Löss)<br />
Quelle: Ehrmann, 1996<br />
WNW<br />
ESE<br />
L .rubellus<br />
A. caliginosa<br />
O. lacteum<br />
0 0 O. cyaneum<br />
0 2<br />
16<br />
21<br />
55<br />
L. rubellus<br />
A. caliginosa<br />
A. rosea<br />
A. caliginosa<br />
o<strong>der</strong><br />
A. rosea<br />
[m ü. NN]<br />
170<br />
Pararendzina<br />
2<br />
Kolluvium<br />
Kolluvium<br />
Pararendzina<br />
160<br />
150<br />
Hafer<br />
Mais<br />
Mais<br />
0 50 100 150 200 250 300 [m]<br />
Rain, Grasweg<br />
epigäische<br />
endogäische<br />
[Die Untersuchungen wurden nach einem trockeneren Sommer durchgeführt. Die ero<strong>die</strong>rten Pararendzinen wiesen wegen des<br />
ungünstigeren Wasserhaushaltes praktisch keine <strong>Regenwürmer</strong> mehr auf.]
Regenwurmpopulationen in Feldrainen bei verschiedenen Bodenarten<br />
Sl (Rastatt ; 9,6 °C; 740 mm), Ut4 (Hohenheim, 8,6 °C, 663 mm), Tl (Merklingen; 6,5 °C, 902 mm)<br />
Biomassen [g/m²]<br />
300<br />
200<br />
100<br />
Rastatt Sl<br />
Hohenheim Ut4<br />
Merklingen Tl<br />
Abundanzen [Indiv./m²]<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
Rastatt Sl<br />
Hohenheim Ut4<br />
Merklingen Tl<br />
100<br />
0<br />
Fj 90 He 90 Fj 91 He 91 Fj 92 He 92<br />
0<br />
Fj 90 He 90 Fj 91 He 91 Fj 92 He 92<br />
Rastatt Plieningen Merklingen<br />
L.castaneus<br />
L. rubellus<br />
L. terrestris<br />
A. longa<br />
A. caliginosa<br />
A. chlorotica<br />
A. icterica<br />
A. rosea<br />
O. lacteum
Einfluss von Trockenperioden<br />
<strong>Regenwürmer</strong> auf einer forstlich rekultivierten Deponie bei Leonberg<br />
2001 - 2011<br />
Regenwurmbiomassen [g/m²]<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
U-Feld<br />
K-Feld<br />
<strong>Regenwürmer</strong><br />
eingesetzt<br />
Bäume<br />
gepflanzt<br />
Fj01 He 01 Fj02 He02 Fj03 He03 Fj04 -- -- Fj07 Fj08 Fj09 Fj10 He11<br />
[Aufgrund <strong>der</strong> Bodenumlagerung im Rahmen <strong>der</strong> Rekultivierung gab es nach Abschluss <strong>der</strong> Rekultivierung praktisch keine<br />
<strong>Regenwürmer</strong> mehr. Daher wurde <strong>die</strong>se mit Rasensoden aus dem Grünland eingesetzt. Dies führte zu einer deutlichen<br />
Zunahme <strong>der</strong> <strong>Regenwürmer</strong>. Nach dem trockenen Sommer 2003 und dem (insbeson<strong>der</strong>e im Wald) trockenen Jahr 2011 gab es<br />
jeweils einen drastischen Rückgang. ]
Anpassungsmechanismen von <strong>Regenwürmer</strong>n an Trockenheit<br />
[Kürzere Trockenperioden können von <strong>Regenwürmer</strong>n<br />
überdauert werden. Die tiefgrabenden anezischen Arten<br />
ziehen sich in den feuchteren Unterboden zurück.<br />
Endogäische Arten überdauern meist im Ruhestadium in<br />
Höhlungen. Bei längeren Trockenperioden versagen aber<br />
<strong>die</strong>se Anpassungsmechanismen. Allerdings sind dann<br />
immer noch Eier in den trockenheitsresistenteren Kokons<br />
vorhanden. Aus <strong>die</strong>sem kann <strong>die</strong> Population neu<br />
aufgebaut werden. Daher ist eine lange Trockenperiode<br />
zwar sehr ungünstig, kritisch <strong>für</strong> Populationen sind aber<br />
erst zwei Trockenjahre in Folge.]<br />
© Otto Ehrmann<br />
Ruhestadium in Höhlung<br />
© Otto Ehrmann<br />
3 Bil<strong>der</strong> folgen<br />
© Otto Ehrmann<br />
Überdauerung (<strong>der</strong> Art) im Kokon<br />
Überdauerung im feuchteren Unterboden
[Im kleineren Seitental (blau umrandet) wurden keine tiefgrabenden Regenwurmarten gefunden. Hingegen kamen in größeren Seitental (rot) <strong>der</strong> Kraich vor<br />
allem an <strong>der</strong> Unterseite von Lössterrassen und um Feldgehölze/Obstbäume sowie am Waldrand tiefgrabende <strong>Regenwürmer</strong> vor. Infolge <strong>der</strong> Flurbereinigung<br />
nahm <strong>die</strong> Erosion im kleineren Seitental drastisch zu. Dadurch wurden günstigere tonreicher Böden in Mittel- und Unterhanglage mit grobschluffigeren Material<br />
aus den Oberhangböden überdeckt. Infolgedessen verschlechterten sich auch in <strong>der</strong> Senke <strong>die</strong> Bedingungen <strong>für</strong> tiefgrabende <strong>Regenwürmer</strong>. Ungünstig ist auch<br />
<strong>der</strong> Verlust an Strukturvielfalt. Dies ist sicher ein extremes Beispiel über <strong>die</strong> Auswirkungen von Flurbereinigung auf <strong>Regenwürmer</strong>. Durch den Verlust an<br />
Hecken, Rainen etc. (Flächen ohne Bodenbearbeitung und Pestizideinsatz) und <strong>der</strong> Nivellierung des Bodenwasserhaushaltes als Folge von Drainagen (=<br />
schlechtere Chancen <strong>für</strong> das Überleben in Trockenjahren) ist eine „übliche“ Flurbereinigung in <strong>der</strong> Regel ungünstig <strong>für</strong> <strong>Regenwürmer</strong>.]<br />
Vorkommen tiefgraben<strong>der</strong> <strong>Regenwürmer</strong> in einer Lösslandschaft im Kraichgau<br />
(Bsp. zwei Seitentäler <strong>der</strong> Kraich) Quelle: Ehrmann 2003<br />
nicht flurbereinigt<br />
flurbereinigt<br />
N<br />
100 m<br />
Vorkommen von<br />
L. polyphemus / L. terrestris.<br />
(n>400 Punkte)<br />
?<br />
?<br />
keine<br />
keine
Vorkommen von <strong>Regenwürmer</strong>n im Acker im Vergleich zum Feldrain<br />
(<strong>die</strong> Äcker wurden konventionell bewirtschaftet)<br />
[Feldrain = 100 %]<br />
Rastatt<br />
Kraichtal<br />
Plieningen<br />
Merklingen<br />
Langenau<br />
Abundanzen<br />
Rastatt<br />
Kraichtal<br />
Plieningen<br />
Merklingen<br />
Langenau<br />
Biomassen<br />
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100<br />
[%]<br />
Rastatt<br />
Kraichtal<br />
Plieningen<br />
Merklingen<br />
Langenau<br />
Feldrain<br />
2<br />
4<br />
6<br />
6<br />
5<br />
Acker in %<br />
vom Feldrain<br />
100<br />
50<br />
83<br />
67<br />
80<br />
Artenzahlen<br />
(alle Arten des Feldraines kommen im Acker vor)
Wie<strong>der</strong>besiedlung: Problem <strong>der</strong> Einwan<strong>der</strong>ung<br />
• sehr langsame aktive Ausbreitung (5-10 m pro Jahr <strong>für</strong> eine Population)<br />
• selten erfolgreicher passiver Transport (hohe Verluste)<br />
• sexuelle Fortpflanzung bei den wichtigsten Arten (=>2 benachbarte Tiere!)<br />
• beson<strong>der</strong>e Probleme bei großen Schlägen/einheitlicher strukturierter<br />
Landschaft<br />
© Otto Ehrmann<br />
L. rubellus beim Wan<strong>der</strong>n
Einfluss von Landschaftsstruktur/Schlaggröße<br />
Wie<strong>der</strong>besiedlung eines 50 ha Schlages (theoretisches Modell)<br />
Annahmen:<br />
• Populationszusammenbruch im Acker, Überdauerung in Randstrukturen<br />
• Geschwindigkeit <strong>der</strong> <strong>Regenwürmer</strong> 5m/a [<strong>für</strong> Äcker vermutlich zu optimistisch]<br />
nach 2 Jahren<br />
nach 5 Jahren<br />
nach 10 Jahren<br />
50 m
Vergleich von Luzerne mit einer „normalen Fruchtfolge“<br />
Biomasse [g/m²]<br />
120 Mais-WGetreide-SGetreide<br />
Luzerne<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
Pararendzina aus Löss (Kraichtal)<br />
F90 H90 F91 H91 F92 H92<br />
Biomasse [g/m²]<br />
Parabraunerde aus Lösslehm (Hohenheim)<br />
400 Mais-WGetreide<br />
360<br />
-SGetreide<br />
320<br />
Luzerne<br />
280<br />
240<br />
200<br />
160<br />
120<br />
80<br />
40<br />
0<br />
F90 H90 F91 H91 F92 H92<br />
Biomasse [g/m²]<br />
Terra Fusca auf Weißjura (Merklingen)<br />
120 Mais-WGetreide<br />
-SGetreide<br />
Luzerne<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
F90 H90 F91 H91 F92 H92<br />
beson<strong>der</strong>s günstig <strong>für</strong> <strong>Regenwürmer</strong> sind:<br />
• Kulturen mit langer Anbauperiode<br />
• geringer Bodenbearbeitung<br />
• geringem Pestizideinsatz<br />
• mäßiger Verdichtung<br />
• viele Ernterückstände von hoher Qualität<br />
[=> <strong>die</strong> Verdrängung des mehrjährigen Feldfutterbaus<br />
(Luzerne/Kleegras) durch Silomais ist sehr ungünstig <strong>für</strong><br />
<strong>Regenwürmer</strong>]<br />
Quelle: Ehrmann, 1996
Wirkung von Fungiziden im Obstbau auf <strong>Regenwürmer</strong><br />
Altes Land<br />
West-Hols<br />
S.-Oldenb.<br />
Meckenhe<br />
Bodensee<br />
(Abundanzen, alle Angabe in % von <strong>der</strong> Kontrolle)<br />
Benomyl<br />
Lumbricus terrestris<br />
Quelle: Niklas 1980<br />
Altes Land<br />
an<strong>der</strong>e<br />
West-Hols<br />
S.-Oldenb.<br />
Meckenhe<br />
Bodensee<br />
0 20 40 60 80 100<br />
Kupfer<br />
%<br />
S.-Oldenb.<br />
Krefeld<br />
Bodensee<br />
Lumbricus terrestris<br />
S.-Oldenb.<br />
Krefeld<br />
Bodensee<br />
an<strong>der</strong>e<br />
0 20 40 60 80 100<br />
%<br />
[Anmerkung: <strong>die</strong> Untersuchungen im Rahmen <strong>der</strong> Zulassung von Pestiziden wurden verbessert, optimal sind sie aber noch nicht.]
Quelle: Satchell 1967, verän<strong>der</strong>t<br />
Einfluß von Stallmistdüngung auf <strong>Regenwürmer</strong><br />
K o n tro lle<br />
S ta llm is t<br />
Indiv/m²<br />
300<br />
Abundanzen<br />
Biom assen<br />
g/m²<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
Acker 1 Wiese Acker 2 .<br />
35 t/ha/a 9 t/ha/a ?
© Otto Ehrmann<br />
[Sachgerecht ausgebrachte Gülle (keine hohen Mengen, gleichmäßige Verteilung) ist meist nicht kritisch <strong>für</strong> <strong>Regenwürmer</strong>.<br />
Manchmal kann man aber nach Gülleausbringung - vor allem am Vorgewende - tote <strong>Regenwürmer</strong> beobachten. Ungünstig<br />
ist das Befahren von feuchtem Boden mit hohen Achslasten. ]
Einfluß von mineralischen N-Düngern auf <strong>Regenwürmer</strong><br />
(NL, Grünland, Bodenart: lS, 20 Jahre)<br />
Indiv. /m²<br />
60<br />
50<br />
epigäische<br />
endogäische<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
KAS AS SCU KAS AS SCU<br />
60 kg N/ha 180 kg N/ha<br />
KAS=Kalkammonsalpeter, AS=Ammoniumsulfat, SCU= Sulfur Coated Urea<br />
Quelle: Ma et al 1990<br />
[Bei sandigen Böden können saure Düngemittel <strong>die</strong> Regenwurmpopulation schädigen. Dies lässt sich durch<br />
eine Kalkung weitgehend kompensieren ]
Einfluss von Bodenverdichtung auf <strong>Regenwürmer</strong><br />
(Beispiel: Hafer mit Mistdüngung, Kleinhohenheim, Biobetrieb)<br />
Fahrspur<br />
zwischen Fahrspuren<br />
Quelle: Ehrmann, Friedel, Lung 1996
Bodenbearbeitung<br />
© Otto Ehrmann<br />
Bodenbearbeitung ist prinzipiell negativ <strong>für</strong> <strong>Regenwürmer</strong> (direkte Schädigung & Zerstörung Bauten)<br />
beson<strong>der</strong>s ungünstig: Bodenbearbeitung bei feuchten Boden (<strong>Regenwürmer</strong> sind nahe Oberfläche)<br />
tiefe Bodenbearbeitung<br />
intensive Bearbeitung mit Fräse o<strong>der</strong> Kreiselegge
<strong>Regenwürmer</strong> bei Pflug (P), Mulch (M), Direktsaat (D) und Wiese (W)<br />
350<br />
Standort Efringen-Kirchen (Daueranbau von Körnermais)<br />
Versuchsfläche seit ca. 1995, <strong>die</strong> Untersuchungen wurden im Herbst 2011 durchgeführt<br />
Quelle: Bericht Ehrmann <strong>für</strong> LTZ 2011<br />
Biomassen<br />
Abundanzen<br />
350<br />
300<br />
300<br />
Biomassen [g/m²]<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
Abundanzen [Indiv./m²]<br />
50<br />
50<br />
0<br />
P M D W -- P M D W -- -- P M D W -- P M D W<br />
anezische endogäische anezische endogäische<br />
0<br />
[Die meisten <strong>Regenwürmer</strong> wurden in <strong>der</strong> Wiese (W) gefunden, <strong>die</strong> Direktsaat (D) weist kaum geringere Biomassen aus. Pflug (P) und Mulch (M) weisen<br />
wesentlich weniger <strong>Regenwürmer</strong> auf. Vor allem <strong>die</strong> tiefgrabenden anezischen <strong>Regenwürmer</strong> sind deutlich reduziert. Diese reagieren meist empfindlicher auf<br />
Bewirtschaftung. Untypisch ist <strong>der</strong> nicht vorhandene Unterschied zwischen Pflug- und Mulchvariante. Normalerweise kommen bei <strong>der</strong> Mulchsaat mehr<br />
<strong>Regenwürmer</strong> als beim Pflügen vor. Bei <strong>der</strong> Untersuchung <strong>der</strong> Röhren (übernächste Folie) wurden auch wesentlich mehr Röhren in <strong>der</strong> Mulchvariante erfasst.]
Anteil <strong>der</strong> Regenwurmarten an <strong>der</strong> Biomasse<br />
Standort Efringen-Kirchen (Daueranbau von Körnermais)<br />
Pflug<br />
Mulch<br />
Quelle: Bericht Ehrmann <strong>für</strong><br />
LTZ. 2011<br />
Direktsaat<br />
Wiese<br />
L. rubellus<br />
L. terrestris<br />
A. longa<br />
N. xy<br />
A. caliginosa<br />
A. chlorotica<br />
A. icterica<br />
A. rosea<br />
A. georgii<br />
O. cyaneum<br />
[In <strong>der</strong> Wiese wurden 10 verschiedene Regenwurmarten gefunden, Direktsaat und vor allem Mulch- und Pflugvariante sind<br />
wesentlich artenärmer. Ungewöhnlich ist das Fehlen <strong>der</strong> tiefgrabenden Art Lumbricus terrestris bei allen Ackervarianten. Dies<br />
könnte vielleicht eine Folge <strong>der</strong> Körnermaismonokultur sein.]
Regenwurmröhren bei Pflug (P), Mulch (M), Direktsaat (D) und Wiese (W)<br />
am Standort Efringen-Kirchen<br />
Versuchsfläche seit ca. 1995, Daten: Herbst 2011<br />
Quelle: Bericht Ehrmann <strong>für</strong> LTZ. 2011<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
3-5 mm >5-7 mm<br />
>7 mm<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
Röhren m -2<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
P M D W -- P M D W -- P M D W --
Vergleich von horizontalen Schnittflächen in 40 cm Tiefe<br />
Quelle: Bericht Ehrmann <strong>für</strong> LTZ. 2011<br />
Pflug<br />
Direktsaat
Forschungsbedarf<br />
- Zusammenstellung <strong>der</strong> vorhanden Daten zur Regenwurmfauna von Baden-<br />
Württemberg und Mitteleuropa<br />
- Dauerbeobachtung: dabei sollten wenige Flächen 1 x im Jahr untersucht<br />
werden, weitere Flächen ca. alle 3-5 Jahre<br />
- Untersuchungen zur Biologie <strong>der</strong> <strong>Regenwürmer</strong> (Das Verhalten <strong>der</strong> verschieden<br />
Arten wurde bisher nur in Einzelfällen genauer untersucht)<br />
- Anpassung von Landschaftsstruktur und Bewirtschaftung zur Minimierung von<br />
Verlusten bei einem möglichen Klimawandel<br />
© Otto Ehrmann
Regenwurmcalcit (wird von speziellen Drüsen des Regenwurms gebildet)<br />
Bildhöhe 4 mm<br />
© Otto Ehrmann<br />
Verwendung von Daten und Fotos bitte nur nach Rücksprache mit dem Autor<br />
Noch mehr Regenwurmfotos und viele an<strong>der</strong>e Bodenbil<strong>der</strong> finden sich unter:<br />
www.bildarchiv-boden.de