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In den GSF-Phytotronen werden Buchen und Fichten, jeweils in Rein- und Mischpflanzung ('Phytometer'-Ansatz; 32 Container; 20 Pflanzen je Container, bei Versuchsende 4 Jahre alt), während zwei Jahren kombinierten, gegenwärtigen sowie 2-fach erhöhten CO2- und O3-Regimen ausgesetzt (nach vorausgegangener 1-jähriger CO2-Vor-Akklimatisierung).
Konkurrenzverhalten wird analysiert als Aspekt der Stoffallokation hinsichtlich der Effizienzen der Raumbesetzung (Ressourcen-Investition pro besetztem Kronen-/Wurzelraum), der Ressourcen-Aufnahme (Stoffgewinn pro Ressourcen-Investition) und der Unterhaltskosten (Transpiration, Atmung pro Stoffgewinn). O3 und CO2 werden als treibende Faktoren der Stoffallokation appliziert. Die Hypothese wird geprüft, daß die Buche auf die erhöhten O3/CO2-Regime in ihrem Konkurrenzverhalten empfindlicher reagiert als die hinsichtlich des Ressourcen-Umsatzes konservativere Fichte.
Im Verlauf der beiden Vegetationsperioden in den Phytotronen werden hierzu die Phänologie und Allometrie der Kronenräume nicht-destruktiv erfaßt, begleitend werden der Blattgaswechsel (Photosynthese, Transpiration, stom. Leitfähigkeit) unter herrschenden Bedingungen, die Abhängigkeitsfunktionen der Photosynthese von Licht und CO2 (Prüfung auf CO2-Akklimatisierung; Messung der Chlorophyll-Fluoreszenz durch Partnergruppe Lütz) sowie die Stamm- und Bodenatmung ermittelt. Aus den Gaswechsel- und Strukturdaten werden, nach Sonnen- und Schattenkronen getrennt (auf der Basis separater, kontinuierlicher Lichtmessungen) mit Modellen von Tenhunen Netto-C-Gewinne, Atmung und Wasserverbrauch der Bäume und Bestände je Container errechnet; die Evapotranspiration der Bestände wird via Tensiometer-gestützte Bewässerung ermittelt. Parallel werden mehrmals mittels 'In-Growth'-Zylindern Zuwachsdynamik und Biomasse/Längeneinheit der Feinwurzeln erfaßt.
Am Versuchsende erfolgen Totalernten der Bäume und Bestände getrennt nach Blattorganen, Achsen und Wurzeln (Fein/Grob-Wurzeln und deren Biomasse/Länge), die Mykorrhizierung wird durch die Arbeitsgruppe Agerer untersucht. Aus Aliquots der Achsen und Grobwurzeln wird der Dickenzuwachs bestimmt, so daß insgesamt C-Bilanzen ermittelt werden können. Unterschiedlich behandeltes Blattmaterial dient der Arbeitsgruppe Schopf für Untersuchungen der Fraßpräferenzen phytophager Insekten.
Die Erfassungen erlauben, zusammen mit Inhaltstoffanalysen durch weitere Partnergruppen, die Diagnose der erfolgten Allokationsmuster im Kontext zur Photosynthese-Kapazität (als einem zentralen Prozeß im Allokationsgeschehen) und bilden die Basis für Kosten/Nutzen-Bilanzen der oben genannten Effizienzen des Konkurrenzverhaltens. Diese Kosten/Nutzen-Bilanzen werden verglichen mit solchen 40- bis 60-jähriger Individuen im Bu/Fi-Mischbestand des Kranzberger Forstes (SFB 607 /TP 4) und in Grünlandsystemen (Partnergruppe Schnyder) und fließen in die Modellierungskonzepte und deren Validierung ein (Partnergruppen Pretzsch, Munch).
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