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Physiologische Steuerung der Transpiration von Waldbeständen bei Bodenaustrocknung
BITÖK-W 5Von 01/1995 bis 06/1996
Projektleiter: John Tenhunen
Mitarbeiter: Barbara Köstner, Nils Sturm
Bewilligung: 0339476 B Vorhersage und Erklärung des Verhaltens und der Belastbarkeit von Ökosystemen unter veränderten Umweltbedingungen
Während der Sommerhalbjahre 1993 und 1994 wurden im Hartheimer Kiefernforst (Pinus sylvestris) in der Oberrheinebene (SW-Deutschland) Messungen des Blattgaswechsels, der Blattleitfähigkeit, der Baumtranspiration, der Bodenfeuchte und des Bodenwasserentzugs sowie der Abscisinsäurekonzentration (ABA) im Xylemsaft durchgeführt. Dabei ergab Die porometrische Bestimmung der Blattleitfähigkeit ein Maximum von ca. 280 mmol·m-2·s-1 (13.6 mm·s-1). Die halbe maximale Blattleitfähigkeit wurde bei einer Einstrahlung von 40 µmol·m-2·s-1 erreicht. Lichtsättigung trat bei einer Photonenflußdichte von ca. 500 µmol·m-2·s-1 auf. Die Leitfähigkeit sank stark oberhalb eines Sättigungsdefizits von 10 hPa, das thermische Optimum unter Lichtsättigung lag bei 22°C. Deutliche Einschränkungen der Leitfähigkeit sowohl auf Blatt- als auch auf Bestandesebene zeigten sich unterhalb einer Bodenfeuchte von 16 Vol.%.Bereits bei beginnender Austrocknung der oberen Bodenschichten sank die Leitfähigkeit geringfügig - gleichzeitig bewegte sich das Predawn Wasserpotential im Bereich von -0.4 bis –0.6 MPa. In diesem Bereich des Blattwasserpotentials stieg die Abscisinsäure(ABA)-Konzentration im Xylem von 200 auf 500 nmol·l-1. Die Ergebnisse lassen vermuten, daß ABA eine Schlüsselrolle in der Kontrolle des Wasserumsatzes eines Waldbestandes einnimmt, indem es Informationen über den Zustand des Bodenwasserspeichers an die Blätter übermittelt und somit die Reaktion des Bestandes auf unterschiedliche Bodenwasserbedingungen steuert, um ein optimales Haushalten mit den Wasservorräten im Boden zu gewährleisten und dauerhafte Schädigungen durch Kavitation zu verhindern. Das Transpirationspotential des Baumbestandes wurde durch eine Durchforstung im Herbst 1993 annähernd proportional zu den damit verbundenen Änderungen im Blattflächenindex und der Xylemfläche herabgesetzt. Die gleichzeitige Beobachtung von Xylemsaftfluß und Leitfähigkeit ermöglichte es, den Einfluß der Blattleitfähigkeit auf den Gesamtwasserumsatz der Pflanze zu bestimmen. Die Messung der Bestandesleitfähigkeit vor und nach der Durchforstung ergab eine deutliche Abhängigkeit der Leitfähigkeit von der Bestandesstruktur.
(Abschlußbericht 1998)
Publikationsliste dieses Projekts
| Sturm, N; Reber, S; Kessler, A; Tenhunen, JD: Soil moisture variation and plant water stress at the Hartheim Scots pine forest, Theoretical and Applied Climatology, 53, 123-133 (1996) |
| Oren, R; Zimmermann, R; Terborgh, J: Transpiration in upper Amazonia floodplain and upland forests in response to drought-breaking rains, Ecology, 77, 968-973 (1996) |
| Sala, A; Tenhunen, JD: Simulations of canopy net photosynthesis and transpiration in Quercus ilex L. under the influence of seasonal drought, Agricultural and Forest Meteorology, 78, 203-222 (1996) |
| Sturm, N; Tenhunen, JD; Hartung, W: Das Wirkungsgefüge Bodenwasserverfügbarkeit, Xylem-ABA-Konzentration und Bestandesleitfähigkeit - eine Freilanduntersuchung an Pinus sylvestris, Verhandlungen der Gesellschaft für Ökologie, 26, 79-83 (1996) |
| Sala, A; Tenhunen, JD: Site-specific water relations and stomatal response of Quercus ilex L. in a mediterranean watershed, Tree Physiology, 14, 601-617 (1994) |
| Castell, C; Terradas, J; Tenhunen, JD: Water relations, gas exchange, and growth of resprouts and mature plant shoots of Arbutus unedo L. and Quercus ilex L., Oecologia, 98, 201-211 (1994) |
| Sala, A; Sabate, S; Gracia, C; Tenhunen, JD: Canopy structure within a Quercus ilex forested watershed: variations due to location, phenological development, and water availability, Trees, 8, 254-261 (1994) |
| Tenhunen, JD; Hanano, R; Abril, M; Weiler, EW; Hartung, W: Above- and belowground controls on leaf conductance of Ceanothus thyrsiflorus growing in a chaparral environment: the role of abscisic acid, Oecologia, 99, 306-314 (1994) |
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