Xylemsaftfluss 40-jähriger Fichten (Picea abies (L.) Karst.) im Wassereinzugsgebiet der Langen Bramke, Harz

Göttingen

1995

148 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

12164

47434

Die vorliegende Arbeit entstand im Rahmen des Teilvorhabens "Hydraulische Architektur der Fichte" in dem vom Bundesministerium für Forschung und Technologie geförderten Projekt "Stabilitätsbedingungen von Waldökosystemen" (1989-1994). Auf drei Teilflächen (Nordhang, Südhang, Plateau) im Wassereinzugsgebiet der Langen Bramke im Harz wurde der Xylemsaftfluss von neun Einzelfichten untersucht. Der konkrete Anlass für das Projekt waren die seit Anfang der achtziger Jahre aufgetretenen Schadsymptome wie Nadelvergilbung und Kronenverlichtung. Saftfluss- und Gaswechselmessungen (Thorwest 1994) wurden kombiniert, um die Frage zu klären, ob die verstärkten Nadelverluste ursächlich mit Wasserstress in Verbindung zu bringen sind. Der Xylemsaftfluss wurde mit zwei verschiedenen Methoden (Heat Pulse Methode und Heat Balance Methode) untersucht. Die Abhängigkeit von der Witterung und der Verfügbarkeit des Bodenwassers wurde im Tages- und Jahresgang analysiert. Dabei konnten Trockenzeiten mit reduziertem Saftfluss isoliert werden, deren Bedeutung für die Kronenverlichtung überprüft wurde. Im wesentlichen ergaben sich folgende Ergebnisse: - Bauminterne Wasserflüsse: Die Geschwindigkeit des Xylemwassers war im oberen Kronendrittel etwas geringer als an der Stammbasis. Morgens setzte der Transpirationsstrom in der Krone etwa 15 Minuten eher ein. In radialer Richtung nahm das Geschwindigkeitsprofil im Splint zunächst mit der Tiefe zu, nach innen zum Kern hin verringerte sich die Geschwindigkeit wieder. Die Geschwindigkeit des Transpirationsstromes wies über den Splintquerschnitt eine grosse Variabilitaet auf. Bei den Messfichten war die Flussrate in vielen Fällen auf der nördlichen und der östlichen Stammseite erhöht gegenüber der südlichen und der westlichen Seite. - Der Saftfluss im Tagesgang: Eine Gemeinsamkeit der gemessenen Tagesverläufe des Saftflusses war der steile morgendliche Anstieg kurz nach Sonnenaufgang und das flachere Abfallen am Abend, das unter Umständen bis in die Morgenstunden anhalten konnte. Bei guter Wasserversorgung reagierten alle Messfichten weitgehend übereinstimmend auf die Witterung. Eine leichte Verzögerung gegenüber den meteorologischen Parametern, der Zweigtranspiration und den Blattwasserpotentialen ist ebenso wie eine "Dämpfung" kurzzeitiger Schwankungen mit dem bauminternen Wasserspeicher zu erklären. Bodenwasserpotentiale in 40cm Tiefe von 500 hPa reduzierten die Höhe des gemessenen Saftflusses im Tagesverlauf bei allen Messfichten. Die grösseren Bäume waren in der Lage, nach einer mittäglichen Depression die Saftflussrate wieder zu erhöhen. Die Saftflussmessungen sind besser geeignet, den Wasserverbrauch eines Baumes zu bestimmen, als eine Hochrechnung der Zweigtranspiration auf die gesamte Krone. Aus den Heat Pulse Messungen abgeschätzte Wassermengen lagen unter denen des Saftflusses. Es konnte weiterhin nachgewiesen werden, dass in seltenen Fällen bei bestimmten Witterungsbedingungen nächtlicher Saftfluss, unabhaengig von der Wiederauffuellung interner Wasserspeicher, auftreten kann. Aussergewöhnliche Tagesverläufe des Bodenwasserpotentials, die im Gegensatz zu "normalen" Verläufen starke Schwankungen ähnlich denen der Globalstrahlung aufwiesen, wurden in Zusammenarbeit mit S. Schmidt und T. Früh interpretiert. Änderungen im Xylemwasserpotential können demnach sehr kurzfristig auf Bodentensiometer übertragen werden, sofern diese direkten Kontakt mit Feinwurzeln haben. Der Saftfluss der einzelnen Bäume korrelierte besser mit ihrer Kronenschirmfläche und dem Kronenvolumen als mit dem Durchmesser, der Baumhöhe und dem Schädigungsgrad. - Saftfluss im Jahresgang: Auf der Basis von Tagessummen war der Saftfluss eng korreliert mit der Globalstrahlung und dem Wasserdampfsättigungsdefizit der Luft.