Untersuchungen zur Kombinationswirkung von Schwefeldioxid, Stickstoffoxid und Ozon bei Forstgehoelzen

1989

20 Abb., 1 Tab., 50 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

4370

200045016

In den hier vorgestellten Untersuchungen fuehrte eine Belastung mit verschiedeen Kombinationen aus O3, SO2 und NO2 in realistischen Konzentrationen zu einer Reihe von Veraenderungen und Stoerungen des pflanzlichen Metabolismus. Als Folge von Photosyntheseminderungen und erhoehten Atmungsraten war die Wuchsleistung reduziert. Aufgrund von Veraenderungen in der kohlenhydratverteilung zwischen Spross und Wurzel war vor allem das Wurzelwachstum beeintraechtigt. Die Begasung rief eine signifikante Zunahme der Mg-, Ca- und K-Konzentrationen von Nadeln und Blaettern hervor und steigerte die Auswaschbarkeit dieser Naehrstoffe aus den Blattorganen. Die Reaktion der Fichten auf den Immissionsstress variierte mit dem Nadelalter. So zeigten zweijaehrige Nadeln im KE II einen erheblichen Rueckgang der Photosynthesekapazitaet, waehrend die O2- Produktion einjaehriger Nadeln kaum beeinflusst war. Die hauptsaechlich in einjaehrigen Nadeln beobachtete Stimulation der Dunkelatmung und der SOD- Aktivitaet kann als Beleg fuer ein effektiveres Reparaturvermoegen dieses Nadeljahrgangs gewertet werden. Die Ergebnisse der Untersuchungen unterstreichen das hohe phytotoxische Potential von Schadgaskombinationen. Ozon in Kombination mit SO2 und/oder NO2 erwies sich als besonders schaedlich. Stickstoffdioxid, das in Konzentrationen, wie sie in Reinluftgebieten gemessen werden, als wenig phytotoxissch gilt (Guderian und Tingey 1987), verstaerkte die von O3/SO2 hervorgerufenen Schaedigungen. Als moegliche Ursache fuer derartige synergistische Wirkungen wird die Hemmung von N-assimilierenden Enzymen angesehen (Wellburn et al. 1981; A. Klumpp et al. 1989). Ein experimentell induzierter Mg-Ca-Mangel rief haeufig aehnliche physiologische und biochemische Veraenderungen hervor, wie sie von Immissionsstress ausgeloest werden. Zweijaehrige Nadeln von Kontrollfichten mit unzureichender Mg-Ca-Versorgung wiesen beispielsweise niedrige Photosyntheseraten und hoehere Aktivitaeten der SOD und POD auf als die ausreichend ernaehrter Kontrollen. Darueber hinaus beeiflusste die Naehrstoffversorgung auch die Reaktion der Pflanzen auf Schadgasbelastung (A. Klump et al. 1989; G. Klumpp et al. 1989). Die Hemmung der Nitratreduktase-Aktivitaet zweijaehriger Nadeln fiel bei Pflanzen mit Mg-Ca- Unterversorgung besonders deutlich aus. Die staerksten immissionsinduzierten Steigerungen der Naehrtoffauswaschung wurden bei Fichten auf der naehrstoffarmen Schwarzwalderde bzw. in Sandkultur ohne Mg-Ca-Zufuhr beobachtet. Die in den vorliegenden Versuchen festgestellten biochemischen und physiologischen Veraenderungen entsprechen teilweise den in geschaedigten Waldbestaenden gewonnenen Befunden. Im Vergleich zu aeusserlich gesunden Waldbaeumen wiesen geschaedigte eine verminderte Nettophotosyntheserate auf, wobei die Unterschiede mit dem Nadelalter zunahmen. Die Dunkelatmung geschaedigter Baeume .........