Response of beech saplings to extreme and repeated summer droughts

LWF-2009 KLIP 13

From 02/2009 to 05/2012

Principal Investigator: Werner Borken, Egbert Matzner
Staff: Ulrich Zang

In dem vorliegenden Projektantrag soll die Reaktion von heimischen Jungbuchen gegenüber Trockenstress in einem Freilandexperiment im Fichtelgebirge mit einem inter­diziplinären Forschungsansatz untersucht werden. Durch Manipulation der Nieder­schlagsmenge werden die Jungbuchen entweder erhöhtem Trockenstress (Austrocknungsvariante), natürlichem Trockenstress (Kontrolle, keine Manipulation) und keinem Trockenstress (Beregnungsvariante) wiederholt in 2009 und 2010 ausgesetzt. Im dritten Jahr wird das Regenerationsvermögen der Jungbuchen überprüft. Zahlreiche biotische und abiotische Parameter werden erfasst, um ein möglichst ganzheitliches Reaktionsmuster der Jungbuchen auf Trockenstress zu erreichen. Neben den biometrischen und physiologischen Kenngrößen steht der Wasserhaushalt der Versuchs­flächen im Mittelpunkt der Untersuchungen. Dabei werden der tatsächliche Wasser­verbrauch (aktuelle Transpiration) und der Wasserbedarf der Jungbuchen (potentielle Transpiration) unter den klimatischen Bedingungen im Fichtelgebirge ermittelt. Ferner ist die Reaktion des Wurzelsystems (Durchwurzelungstiefe, Wurzel­neu­bildung, Mortalität etc.) auf Trockenstress von besonderem Interesse für den Wasser­haushalt der Pflanze. Synchron wird das Ausmaß des Trockenstresses und das Vertrocknungsrisiko der Buchen anhand oberirdischer, struktureller und physiologischer Stressreaktionen systematisch diagnostiziert und quantifiziert (Zuwachs, Kronen­transpiration, Wasser­potenzial, Photosyntheseleistung, photosynthetische „Water-Use Efficiency“). Nährstoff­analysen und Speicherung von nichtstrukturellen Kohlenhydraten geben Hinweise über den Ernährungszustand und die Fähigkeit der Jungbuchen im Folgejahr zu regenerieren. Die komplementäre Integration der ober- und unterirdischen Befunde erlaubt die Ableitung von Schwellenwerten für Trockenstress auf der Ebene des gesamten Baumes.

Die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf andere Standorte Bayerns ist gegeben, sofern Informationen zum Wasserhaushalt des Bodens (pflanzenverfügbare Wassermenge) und über meteorologische Parameter (potentielle Verdunstung) vorliegen. Hierauf aufbauend können mit einem Regionalisierungsmodell Standorte ausgewiesen werden, in denen die Anpflanzung von Jungbuchen mit einem erhöhten Vertrocknungsrisiko verbunden ist.



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