Lindenmair, J: Bedeutung von Grobwurzeln für die Wasser- und Ionenaufnahme von Altfichten - Freilandversuche mit Wurzelkammern in Bayreuther Institut für Terrestrische Ökosystemforschung (BITÖK): Bayreuther Forum Ökologie, Selbstverlag, 108, 1-122 (2004)
Abstract:
Die bisherigen Erkenntnisse zur Wasser- und Ionenaufnahme von Bäumen stammen überwiegend aus Studien mit jungen, nicht suberinisierten Feinwurzeln, denen lange die alleinige Aktivität bei der Aufnahme von Wasser und Nährstoffen zugesprochen wurde. Da das Wurzelsystem von Freilandbäumen jedoch zu einem großen Teil aus verbraunten, älteren Wurzeln besteht, ist die Quantifizierung der Aufnahmefähigkeit dieser Wurzeln für ein besseres Verständnis der Wechselbeziehungen im Stoffhaushalt von Waldökosystemen von großer Bedeutung. Die vorliegende Arbeit konzentriert sich - am Beispiel der Fichte - auf die Bedeutung der Stoffübergänge zwischen Boden und Pflanze an einer bislang vernachlässigten Schnittstelle - dem verholzten Grobwurzelsystem.

Zur Quantifizierung der potentiellen Wasser- und Nährstoffaufnahme von Grobwurzeln an Altfichten wurden Wurzelkammern entwickelt, die eine Messung an intakten Wurzelsegmenten im Freiland - sowohl im Nährlösungsmilieu als auch im Bodenmaterial - ermöglichen. Neben Abhängigkeiten des Aufnahmeverhaltens von wurzelspezifischen Parametern (Wurzeldurchmesser und -position) wurde der Einfluss standortspezifischer Parameter (Nährstoffangebot, klimatische und bodenphysikalische Faktoren, Baumwasserhaushalt) über mehrere Wochen während der Vegetationsperiode untersucht.

Die Ergebnisse zeigen, dass auch verholzte Grobwurzeln teilweise für Ionen durchlässig sind und bedeutende Mengen an Wasser aufnehmen können. Hochrechnungen basierend auf der tatsächlichen Wurzelverteilung am Versuchsstandort ergaben insgesamt eine Wasseraufnahme durch Fichtengrobwurzeln von bis zu 16 % der Gesamttranspiration des Versuchsbaumes. Vor allem in Zeiten geringer Feinwurzelausbildung, in kalten und trockenen Perioden, müsste die Aufnahme über Grobwurzeln physiologisch besonders von Bedeutung sein. Demnach könnten baumartspezifische Unterschiede in der Aufnahme durch verholzte Wurzeln für die Trockenresistenz der Bäume eine bedeutende Rolle spielen. Die Ergebnisse leisten einen wichtigen Beitrag für die Definition einer effektiven Wurzeloberfläche in Wasser- und Nährstoffaufnahmemodellen.

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