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Verfügbarkeit,
Verteilung und Nutzung von Nährstoffen bei Buche und Fichte in
Abhängigkeit von Ozonbelastung, Mykorrhizierung und Pathogenbefall
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Im
Zentrum des Projekts steht die Frage, wie sich Konkurrenzsituationen,
Wurzelpathogenbefall, Mykorrhizierung und verschiedene abiotische
Umwelteinflüsse (erhöhte CO2- u. O3-Konzentrationen, vermehrtes
N-Angebot) auf den Nährstoffhaushalt von Buche und Fichte in Rein- und
Mischkultur auswirken. Wir möchten überprüfen, inwieweit unterirdische
Raumbesetzung (Wurzelentwicklung, Mykorrhizierung),
Nährstoffverfügbarkeit in der Rhizosphäre, Nährstoffakkumulation und
-verteilung in der Biomasse sowie Effizienz der Nährstoffnutzung die
Leistungsfähigkeit der Baumarten im Rahmen des Konkurrenz- und
Abwehrverhaltens beeinflussen.
Ergänzend zu den bisherigen Untersuchungen zum artspezifischen
pflanzeninternen Nährstoffhaushalt und Konkurrenzverhalten
von jungen Fichten und Buchen (Rhizotron- und Phytothronversuche)
werden in Phase II schwerpunktsmäßig Erhebungen an
Altbäumen im Kranzberger Forst durchgeführt. Wir
interessieren uns aufgrund der bisherigen SFB-Erfahrungen vor allem
für die Nährstoffakkumulation und -verteilung in der
oberirdischen Biomasse und die nährstoffbezogene Effizienz der
Kronenraumbesetzung. Ein Vergleich von konkurrierenden alten Buchen und
Fichten hinsichtlich der Effizienzen der Raumbesetzung pro investierter
Nährstoffmenge hat noch nie stattgefunden (keine
Literaturvergleichswerte). Unsere Studien korrespondieren mit den auf
die Ressourcen Kohlenstoff und Wasser ausgerichteten Effizienzanalysen
des Teilprojekts B4. In Zusammenarbeit mit der Arbeitsgruppe B1 werden
Vollbaumernten mit der Erhebung allometrischer und raumbezogener Daten
sowie sehr detaillierte Nährstoffanalysen an allen oberirdischen
Biomassefraktionen in zahlreichen Baumpositionen (pro Buche ca. 180,
pro Fichte ca. 280 Einzelproben; insges. ca. 1800 Analysen)
durchgeführt. In die Untersuchung werden Fichten mit Rotfäule
einbezogen, um eine grobe Abschätzung der nährstoffbezogenen
Kosten der Pathogenabwehr zu ermöglichen. Zur Abschätzung von
Nährstoffumsatzgrößen wollen wir auch Streuproben
nährstoffanalytisch untersuchen. Die umfangreichen Daten der
Vollbaumernte sollen in die Bestandesmodellierung (Teilprojekt C 3)
einfließen. Durch Vergleich des Begasungsversuchs im Kranzberger
Forst (TP B4) mit den Phytothronversuchen (TP B5) und dem
Lysimeterexperiment (TP B12) wäre die Arbeitshypothese zu
prüfen, dass Ozonbegasung auch bei Altbuchen zu einer
Umverteilung des Stickstoffs zugunsten von Johannistrieben und
verholzten Achsen sowie zu einem Rückgang der N-bezogenen
Effizienz der Kronenraumbesetzung führt. Nach erfolgreicher
Methodenetablierung in der Phase II planen wir auch wiederholte
Mikroanalysen von anorganischen Nährstoffionen,
Mineralstoff-Gesamtkonzentrationen und DOC/DON-Gehalten in Xylem- und
Phloemsäften; wir erwarten wichtige Aussagen zur Ozonwirkung auf
die jahreszeitlich variierende Nährstoffallokation in Buchen und
Fichten (Zusammenarbeit mit dem assoziierten Projekt von
RENNENBERG).
Alle Untersuchungen erfolgen in enger Kooperation mit anderen SFB-Arbeitsgruppen.
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