L. Foellinger (2023)
Isotopenverhältnisanalysen zur Untersuchung der physiologischen Trockenstress-Toleranz verschiedener Rotbuchen-Provenienzen (Fagus sylvatica L.) in einem Feldexperiment, Masterarbeit, FU Berlin

Zusammenfassung

Auf δ13C wurde ein signifikanter Effekt der Herkunft und des Trockenstressniveaus festgestellt, wobei sowohl die einzelnen Effekte separat δ13C beeinflussen als auch die Interaktion zwischen den Effekten. Für δ18O konnte weder ein Stress- oder Herkunftseffekt noch eine Interaktion festgestellt werden. Der Anstieg von δ13C mit zunehmendem Trockenstresslevel kann durch die stomatäre Stressreaktion erklärt werden.

Weitere in der Literatur beschriebene Zusammenhänge, wie der gleichzeitige Anstieg von δ13C und δ18O, konnten nicht bestätigt werden. Es wird angenommen, dass die Diskrepanz darauf zurückzuführen ist, dass das verwendete Modell unter Freilandbedingungen nur eingeschränkt anwendbar ist.

Ein Zusammenhang zwischen Herkunft und Stressreaktion wurde nur für die Herkunft FR gefunden. Die vergleichsweise niedrigen δ13C-Werte dieser Herkunft könnten auf eine bessere Wasserversorgung zurückzuführen sein, unterstützt durch strukturelle Anpassungen im Wurzelsystem oder der Krone.

Bei zusätzlichem Blattmaterial zeigte sich eine starke Variation der δ18O-Werte in Abhängigkeit der Probenpositionierung. Der Einfluss dieser Streuung auf die Versuchsergebnisse konnte jedoch nicht nachgewiesen werden. Es ist davon auszugehen, dass die Variation der Isotopensignatur des Quellwassers einen stärkeren Einfluss hatte.

Die erste Hypothese – zunehmender Trockenstress führt zu höheren δ13C- und δ18O-Werten – konnte nur teilweise bestätigt werden. δ13C nahm mit zunehmendem Stress zu, für δ18O konnte dies nicht eindeutig gezeigt werden.

Die zweite Hypothese, dass sich δ13C und δ18O herkunftsbedingt unterscheiden, wurde verworfen. Signifikante Unterschiede konnten lediglich für die südeuropäische Herkunft FR identifiziert werden; die Werte der Herkünfte IT, ES und DE waren hingegen ähnlich.

Die Methode der Stabilisotopenanalyse wurde erfolgreich eingesetzt, um Trockenstressreaktionen verschiedener Rotbuchenherkünfte im Freiland zu vergleichen. Allerdings schränkten unzureichend korrigierte Quellwerte sowie heterogene Standortbedingungen die Aussagekraft ein.

Künftige Arbeiten sollten Stabilisotopenanalysen an Holzzellulose einschließen, um die WUE (Water Use Efficiency) der gesamten Pflanze besser zu bewerten. Untersuchungen des Jahrringarchivs könnten zudem Aufschluss über strukturelle Anpassungen und deren Einfluss auf die gemessenen Unterschiede geben.