Oberirdische und unterirdische Konkurrenz zwischen Buche und Fichte in einem Mischbestand unter dem Einfluss von Ozon
Nikolova P, Reiter IM, Koch N, Blaschke H, Grams TEE, Häberle KH, Matyssek R
Auf der Versuchsfläche „Kranzberger Forst“ wird die Hypothese überprüft, dass die Buche auf ein erhöhtes O3-Regime in ihrem Konkurrenzverhalten empfindlicher reagiert als die hinsichtlich des Ressourcenumsatzes konservativere Fichte. Im Mittelpunkt steht die C-Allokation der Bäume im Verbund mit herbivoren Insekten und parasitischen sowie symbiontischen Pilzpartnern (A1, B7) bis hin zur Bodenmikroflora (B9, B12). Ozon kommt dabei eine doppelte Bedeutung bei: Zum einen zwingt es die Bäume zur Regulation des Kohlenstoffhaushalts durch Eingriffe in die Ressourcenverfügbarkeit, zum anderen werden Abwehrprozesse stimuliert, die große Ähnlichkeit zur Pathogenabwehr aufweisen.I
Im Rahmen der Bestimmung von Effizienzparametern zur Quantifizierung der Konkurrenz auf Astebene im Kronenraum konnte erstmals gezeigt werden, dass beide Baumarten (Buche mehr als Fichte) einzelne stark beschattete Äste trotz negativer C-Bilanz über Jahre hinweg entgegen dem Prinzip der Astautonomie beibehalten. Trotz der so unterschiedlichen Wuchsmuster liegen die berechneten Effizienzen in der gleichen Größenordnung; nur die Effizienz der Raumbesetzung erwies sich als differenzierendes Merkmal mit Vorteilen für die Buche. Bei der Berechnung des C-Gewinns der ausgewählten Messäste zeigte sich, dass die Verkürzung der Vegetationsperiode durch das erhöhte Ozonregime für die C-Bilanz eher in Betracht zu ziehen ist als die statistisch bisher nicht signifikante Ozonwirkung auf die Photosyntheseleistung (unabhängig vom begrenzten Ausmaß punktueller O 3 -induzierter Blattnekrosen). In Interaktion mit klimatischen Einflüssen führte Ozon in jährlich unterschiedlichem Maße zu beschleunigter Blatt-Seneszenz im Herbst. Fichte erwies sich in den ersten vier Jahren des Ozonversuchs in allen oberirdisch untersuchten Messgrößen als ozonresistent.
Für die Untersuchungen im Wurzelraum, die seit dem in Phase II etablierten experimentellen Konzept kontinuierlich für die zu erstellenden Zeitreihen fortgeführt werden, waren zahlreiche methodische Anpassungen notwendig. Wenngleich die Auswertung andauert, wird auch im Wurzelraum die Effizienz der Raumbesetzung als entscheidender Parameter mit Vorteilen für die Buche erkennbar, die pro durchwurzeltem Bodenvolumen mit einer geringeren Feinwurzelbiomasse auskommt. Dagegen zeigt die Fichte Vorteile bei den raumbezogenen, respiratorischen Kosten: Pro Feinwurzelbiomasse wird weniger C veratmet. Ozoneinfluss deutet sich allerdings sowohl bei Buche und Fichte in einer gesteigerten Feinwurzelumsatzrate an.
Unter Intergration weiterer Befunde zu Johannistriebentwicklung, C-Isotopensignatur, Insektenfraß und Inhaltsstoffverteilung lassen sich Aussagen zu den zentralen Hypothesen des SFB 607 nun konkretisieren. Die in mehreren Schritten die Befunde zwischen Blatt- und Bestandesebene integrierende Skalierung wird entsprechend dem Skalierungsansatz von B4 und dem für Phase III vorgesehenen, experimentellen Konzept komplettiert.
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