Untersuchungen zur Hitze- und Frostresistenz einheimischer Süßwasseralgen

Zusammenfassung

• 1. Die Temperaturresistenz einheimischer Süßwasseralgen zeigte mit der änderung der Wassertemperatur am Standort parallel auftretende jahreszeitliche Veränderungen. Alle Jahreskurven der Temperaturresistenz waren eingipfelig.

• 2. Die Kurven der jahreszeitlichen Hitzeresistenzänderung und der Standortwassertemperatur hatten das Maximum im Sommer und das Minimum im Winter.

• 3. Die Jahreskurven der Frostresistenz der Algen zeigten das Minimum im Sommer und das Maximum im Winter.

• 4. Bei gleicher Versuchsdauer erwiesen sich verschiedene Algen unterschiedlich resistent gegenüber Hitze- bzw. Frosteinwirkung.Cladophora fracta undRhizoclonium sp. zeigten im Verlauf des Jahres stets eine größere Temperaturwiderstandsfähigkeit, als die übrigen untersuchten Algen (Spirogyra sp., Cladophora glomerata).

• 5. Die den Winter in vegetativem Zustand überdauernden Zellen der untersuchten Algen hatten dicke Zellwände und einen dichten Zellinhalt, während die Frühjahrszellen dünnere Zellwände und einen lockeren Zellinhalt besaßen.

• 6. Entsprechend dem Alter, dem Entwicklungszustand und dem Standort konnten Unterschiede im Resistenzverhalten festgestellt werden.

• 7. Die Fließwasser-AlgeCladophora glomerata, die am Standort keinen so großen Temperaturschwankungen ausgesetzt war, wie die Stehendwasser-AlgeCladophora fracta, zeigte im Winter eine geringere Frost- und im Sommer eine geringere Hitzeresistenz als diese. Die Stehendwasser-Alge behielt im Winter eine größere Hitzeresistenz bei, was als Anzeichen einer größeren allgemeinen Resistenz der Alge gedeutet werden kann.

• 8. Eine Verlängerung der Dauer der Temperatureinwirkung von 1/2 auf 1, 2, 6 und 12 Stunden hatte eine größere Schadwirkung, d. h. eine Abnahme der Hitze- und Frostresistenz der Algen zur Folge.

• 9. Die gefundenen tagesperiodischen änderungen der Temperaturresistenz der Algen waren gering, sie betrugen etwa 1‡ C. Die Hitzeresistenz nahm in den Mittags- und Nachmittagsstunden ab und die Frostresistenz zu. Bei Nacht nahm die Hitzeresistenz zu und die Frostresistenz ab.

• 10. Nach Kurztagbehandlung wurde ein Hitzeresistenzverlust der Algen festgestellt, in einer anschließenden Nachkultur erlangten sie wieder ihre normale Hitzeresistenz. Die Frostresistenz zeigte keine Veränderung.

• 11. Durch Kultivierung bei erhöhter Wassertemperatur zeigten die Algen ein geringes Temperaturanpassungsvermögen von 2‡ C, sie erwarben eine größere Hitzeresistenz und verminderten gleichzeitig ihre Frostresistenz.

Summary

The temperature resistance of some common freshwater algae collected in Austrian rivers and lakes has been examined. The algae showed aseasonal variation of sensitivity to head and frost in correspondence to the water temperature of the natural habitat. Theheat resistance of the algae was high in summer, when the water temperature got up to 20 to 25‡ C and low in winter, when the water temperature was down at about the freezing point (+ 2 to −1‡ C). Thefrost resistance was low in summer and high in winter.Cladophora fracta andRhizoclonium sp. showed a higher temperature resistance during the whole year thanSpirogyra sp. andCladophora glomerata. According to the age, the stage of development and the natural habitat (flowing or stagnant water, surface or bottom) differences in temperature sensitivity of the algae have been found.

Further experiments have been carried out to investigate thediurnal change of temperature resistance. The algae showed a decrease in heat and an increase in frost resistances at about noon and an increase in heat and a decrease in frost resistances during the night. The variation was within the range of about 1‡ C.

Algae exposed to six short-days (9 hours light daily) showed a decrease in heat resistance similar to their adaption in winter. During a following culture under normal length of daylight (13 1/2 hours light) the heat resistance of the algae got higher again. The frost resistance showed no change after the short-day treatment.

A prolongation of the time of exposure to high and low temperatures from 1/2 to 1, 2, 6 or 12 hours caused stronger injury and therefore a decrease in heat and frost resistances. Therefore it is evident, that the time factor is of importance.

Algae collected from a habitat, where the water temperature was between −1 (ice formation!) and + 4‡ C and cultivated in a higher water temperature in the laboratory showed an adaptation of at the most 2‡ C. They got more heat and less frost resistant.

It has been shown, that severalexogenous andendogenous factors determine the existance of our native freshwater algae in their natural habitat and can influence their temperature resistance.