Original paper

Beitrag zur Kenntnis der chemischen Zusammensetzung der auf Feuchtwiesen wachsenden Arten

Balatova-Tulackova, Emilie (in Zusammenarbeit mit V. Pavlicek)

Phytocoenologia Band 23 Heft 1-4 (1993), p. 227 - 256

58 references

published: Dec 15, 1993

DOI: 10.1127/phyto/23/1993/227

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ArtNo. ESP024002300015, Price: 29.00 €

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Kurzfassung

Es wurden 41 in pflanzensoziologisch definierbaren Feuchtwiesengesellschaften gesammelte Pflanzenarten der chemischen Analyse unterworfen. Die meisten dieser Arten haben eine beschränkte pflanzensoziologische und damit auch ökologische Amplitude; vorwiegend sind es Kennarten der Verbände Calthion s.l., Cnidion, Molinion und Mesobromion. Das Hauptuntersuchungsgebiet ist der pannonische Raum der Südwest- und Südslowakei und Südmährens, Vergleichsgebiete sind das Opava-Tal in Schlesien (Praecarpaticum) und das Landschaftsschutzgebiet Zdárská vrchy (Hercynium). Der Vergleich der Elementgehalte in denselben, aus verschiedenen Regionen stammenden Pflanzenarten trägt zur Erklärung ihrer Verbreitungstendenz außerhalb der Klasse Molinio-Arrhenatheretea bei. Das betrifft zum Beispiel Molinia caerulea und Succisa pratensis, die Arten, die sich auf den kalziumarmen, sauren Standorten in bestimmten chemisch-physiologischen Vorgängen anders verhalten als auf den mit Kalzium gut versorgten Böden. In den meisten untersuchten Pflanzenarten spiegelt sich ihr Verbreitungsareal wider. Das ist am besten aus der chemischen Zusammensetzung einer Reihe der subkontinental und submediterran getönten Arten zu sehen, wo Na-, SO4- und Cl-Ionen eine wichtige Rolle spielen. Dieser Arten, die im submediterranen Florenbereich in den Gesellschaften der Ordnung Trifolio resupinati-Hordeion eine syntaxonomisch wichtige Rolle spielen, fassen in unseren kontinental getönten Gebieten im auch an subhalophile Böden gebundenen Cnidion Fuß. Es hat sich auch gezeigt, daß die auf die Nährstoffe bezogenen Mittelwerte, ermittelt aus den Elementgehalten in den einzelnen Verbands- und Assoziationskennarten, eine gute Aussage über die chemischen Eigenschaften des Standortes bieten können. So wurde es nachgewiesen, daß die Existenz der Calthion-Wiesen mit dem erhöhten Gehalt an (N), P und K verbunden ist. Beim Cnidion spielen N, P, K, Na, Cl und S die wichtigste Rolle, erst dann folgen die Ca- und Mg-Ionen. Beim Molinion ist es meistens der Ca- und Mg-Gehalt. Weitere Unterschiede im Nährstoffzustand zwischen den einzelnen Assoziationen spiegelt die gesamte Artenkombination wider, wo auch die dominierenden Arten der höheren syntaxonomischen Einheiten einen großen Aussagewert haben können, zum Beispiel Alopecurus pratensis. Es ist dabei in Betracht zu ziehen, daß es Arten gibt, die fähig sind, die für ihre physiologisch-chemischen Vorgänge unentbehrlichen Elemente auch aus geringen Konzentrationen intensiv aufzunehmen (zum Beispiel Cirsium rivulare in bezug auf Ca). Es ist deswegen wichtig, bei der Auswertung des Nährstoffangebotes am Standort aufgrund der Pflanzenanalysen immer geologisch (edaphisch) und klimatisch ähnliche Gebiete in Erwägung zu ziehen und die Auswertung auf das abgestufte Verhalten der Arten zu gründen.

Abstract

Forty-one plant species of the moist meadow communities (order Molinietalia, class Molinio-Arrhenatheretea) were sampled during the full flowering phase in order to investigate their chemical composition in relation to the chemical property of the site. Major attention was paid to the plant species of a limited ecological and phytocoenological amplitude (range of alliance and association according to the Braun-Blanquet approach), classified as the characteristic species of the alliance Calthion (incl. the suballiances Calthenion and Filipendulenion), Cnidion, Molinion and Mesobromion. The main localities were situated in southwest and south Slovakia and in south Moravia (Pannonian floristic region). The regions to be compared with the main areas are the Valley of the Opava River (in Silesia, floristic region of Praecarpaticum) and the "Zdárské vrchy" (in the western part of Moravia, floristic region of Hercynicum). The comparison of nutrient content in different plant samples collected in different regions with different nutrient supply can help us to understand their occurrence outside the class Molinio-Arrhenatheretea. It has been confirmed that there are two main groups of plants with regard to their chemical composition: the first group indudes plant species of a relatively well balanced content of elements (e.g. Carex praecox-suzae and Laserpitium prutenicum) and the second one includes species of a wider distribution tendency (e.g. Molinia caerulea, Succisa pratensis and Gratiola officinalis) which are conspicuously different in their element content. The chemical composition of plants reflects in some cases genetically fixed special properties of the family they belong to and/or the chemical properties of habitats in the centre of their distribution area. For instance, Juncus atratus is, due to its connection with the family of Juncaceae, rich in K, while the species whose centre of distribution lies in (sub)continental and/or (sub)mediterranean areas contain mostly a great deal of Na-, SO4- and/or Cl-ions. This concerns many plant species of the alliance Cnidion, such as Plantago altissima, Oenanthe silaifolia, Leucojum aestivum and Viola pumila. Based on our results, the mean numbers calculated from the content of elements in particular plant species of similar ecological approach give us good information on the chemical properties of the site. For that reason we can confirm that the Calthion-communities are connected with the presence of (N), P and K in the soil and/or in ground water. The Cnidion communities are bound to subhalophilous soils supplied with N, P, K, Na, Cl and S, respectively, while Ca and Mg are of a less importance. On the other hand, Ca and Mg are of a great importance for the biochemical processes of most Molinion character species. The ecological differences among the associations or subassociations are indicated by the whole plant composition (Ellenberg 1952). In this connection, it is necessary to take into consideration the fixed genetic properties of particular species, such as the ability to accumulate some elements in spite of their low supply in the sites (e.g., Cirsium rivulare with relation to Ca). Therefore, when evaluating the chemical characteristics of the habitats on the base of plant analyses, it is necessary to take into account sites similar in climate and geology by using the principle of relativity.

Keywords

moist meadow communitiesOpava RiverSlovakiaCalthenionCnidionMolinion