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Fach Botanik - Klimawandel und Vegetation -
PD Dr. Manfred Forstreuter

Zusammenfassung

Prognosen zum Klimawandel gehen von einem Rückgang der Jahresniederschläge und einer Temperaturerhöhung infolge des Treibhauseffektes u.a. auch in Brandenburg aus (GERSTENGARBE, 2002). Dies hat Auswirkungen auf die Anbaumöglichkeiten der Buche, deren natürliches Verbreitungsgebiet auch Brandenburg umfasst. Hinsichtlich der Anpassungsfähigkeit von Bäumen an ein sich änderndes Klima besteht weiterhin Forschungsbedarf (CZAJKOWSKI et al. 2006; GERSTENGARBE 2002), wobei gerade auch Provenienzversuche hinsichtlich der Anpassungsfähigkeit der Buche zur Risikominimierung und Ertragsstabilität eine wichtige Rolle spielen können. Vor diesem Hintergrund wurden insgesamt dreizehn Buchenherkünfte aus Frankreich, Kroatien, Spanien, Deutschland, Österreich und Schweden auf einer Freilandversuchsanlage in Berlin-Dahlem auf Unterschiede bezüglich der Nettophotosynthese und des H₂O-Gaswechsels überprüft. Die Gaswechselmessungen (Einpunktmessungen) wurden im September unter standardisierten Umgebungsbedingungen durchgeführt. Zusatzlich wurden Wachstumsparameter und Blattkennwerte erhoben, um deren Einflusse auf den Gaswechsel der Herkünfte zu überprüfen. Weiterhin wurden An/Ci- und Lichtkurven im Oktober an vier der dreizehn Herkünften gemessen. Zusätzlich wurden exemplarisch Lichtkurven an zwei Einzelblättern verschiedener Herkunft bei CO₂-Konzentrationen von 280, 370 und 700 µmol mol-1 CO₂ erstellt. Bei den Einpunktmessungen konnten signifikante Unterschiede zwischen einzelnen Herkünften gefunden werden. Die höchste Nettophotosyntheserate erreichte die spanische Herkunft mit 8,86 µmol CO₂ m-2 s-1, die damit 3,4 mal höher lag als die niedrigste Rate, welche die Herkunft aus dem NP Harz mit 2,61 µmol CO₂ m-2 s-1 erreichte. Die höchste Transpirationsrate erreichte die schwedische Herkunft aus Albjershus mit 2,83 mmol H₂O m-2 s-1, die damit 6,1 mal höher lag als die niedrigste Rate, die von der Herkunft NP Harz mit 0,47 mmol H₂O m-2 s-1 erreicht wurde. Entscheidend zur Einschätzung der Leistungsfahigkeit der Pflanzen ist jedoch die Wassernutzungseffizienz (WUE), die das Verhältnis aus Nettophotosynthese und Transpiration beschreibt (BUSCHMANN et al. 1999). Die Herkunft Mt Amiata zeigte die günstigste Wassernutzungseffizienz in Höhe von 6,23 µmol CO₂ m-2 s-1/mmol H₂O m-2 s-1, Buchen aus Dobra die niedrigsten Werte in Höhe von 2,31 µmol CO₂ m-2 s- 1/mmol H₂O m-2 s-1.

Allgemein war bei den Einpunktmessungen eine hohe Variabilität des Gaswechsels innerhalb der Herkünfte gegeben. Einflussfaktoren auf die Ergebnisse der Einpunktmessungen konnten weitgehend ausgeschlossen werden. Die fur die vier Herkünfte St Baume, NP Harz, Albjershus und Flecken-Zechlin ermittelten An/Ci- und Lichtkurven zeigten typische Verläufe. Bestehende Unterschiede zwischen diesen Herkünften sind aufgrund der geringen Stichprobenanzahl nicht statistisch gesichert und konnten auch durch die bei den Einpunktmessungen ermittelten hohen Variabilitäten innerhalb der Herkunfte erklärt werden. Die zwei exemplarischen Lichtkurven bei verschiedenen CO₂-Konzentrationen ergaben eine erhöhte Nettophotosynthese und Wassernutzungseffizienz sowie eine Verringerung der stomatären Leitfähigkeit bei steigenden CO₂- Konzentrationen. Dabei wurden u.a. bei einer Erhöhung der CO₂-Konzentration von 370 auf 700 µmol mol-1 CO₂ eine Steigerung der Nettophotosynthese um 58 % und eine Verbesserung der Wassernutzungseffizienz um den Faktor 1,4 festgestellt. Inwieweit die ermittelten Ergebnisse, insbesondere die Ergebnisse zur Wassernutzungseffizienz, Aussagen zur Auswahl geeigneter Buchenherkünfte unter sich in Zukunft verändernden Klimaverhaltnissen zulassen, sollte in Langzeitversuchen geklart werden. Dabei konnte u.a. die Übertragbarkeit auf Buchenverjüngung unter natürlichen Verhältnissen oder auch die Übertragbarkeit auf adulte Buchen geprüuft werden. Da die Messungen in den Monaten September und Oktober nach Uberschreiten der maximalen Photosyntheseleistung durchgeführt wurden, waren weitere Untersuchungen im jahreszeitlichen Verlauf sinnvoll. Ebenfalls sollten die Einflüsse des Herkunftsgebietes auf den Gaswechsel genauer untersucht werden, da sie in dieser Arbeit nicht nachgewiesen, aber auch nicht negiert werden konnten.