Wood Quality, Carbon and Nitrogen Partitioning, and Gene Expression Profiling in Populus Exposed to Free Air CO2 Enrichment (FACE) and N-fertilization : Dissertation Georg-August-Universität, Göttingen, Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie
Die atmosphärische Kohlenstoffkonzentration (CO2) ist seit dem Beginn der Industrialisierung kontinuierlich gestiegen. Gleichzeitig hat die Deposition von Stickstoff ebenfalls zugenommen. Die Auswirkungen dieser Umwelteinflüsse auf die Holzqualität und die Verteilung von Kohlenstoff (C)- bzw. Stickstoff (N) in Kurzzeit- und Langzeit-Depots im Holz forstwirtschaftlich genutzter Bäume sind bisher noch nicht klar. Um diese Fragen näher zu beleuchten, wurden Klone der Pappelarten Populus euramericana, Populus alba und Populus nigra unter ambienten Kohlenstoffkonzentrationen (ţ 370 ppm CO2) oder erhöhten Kohlenstoffkonzentrationen [CO2] (ţ 550 ppm CO2) in Mittelitalien angezogen. Dies fand unter Anwendung der Free-Air CO2 Anreicherungstechnologie (FACE) statt. Das FACE-Projekt war für sechs Jahre angesetzt. Nach drei Jahren wurde die Anpflanzung auf den Stock zurückgesetzt und nach dem Austrieb die Hälfte der Bäume zusätzlich mit Stickstoff gedüngt. In der vorliegenden Arbeit wurden diese Sekundärtriebe untersucht.Um die Holzqualität in Bezug auf die erhöhte CO2-Konzentration und Stickstoffdüngung zu charakterisieren, wurde Wachstum und Holzanatomie der drei Pappelklone untersucht. Die anatomischen Untersuchungen zeigten, daß die Kombination von erhöhtem Kohlendioxid und erhöhter Stickstoffdüngung zu einer einer Verringerung der Zellwände an der Querschnittsfläche in der Höhe 5-12 % in allen drei Klonen führten. Daraus können für die Zukunft negative Effekte auf die Holzqualität abgeleitet werden. Um die Kohlenstoffverteilung zwischen Kurzzeit- und Langzeitdepots im Holz unter erhöhtem CO2 und unter erhöhter Stickstoffdüngung zu quantifizieren, wurden in P. nigra die Kohlenstoffkonzentration und die Depotgröße bestimmt. Der Haupteffekt von erhöhtem CO2 und der zusätzlichen Stickstoffdüngung war eine Stimulierung der oberirdischen Biomasse um 30 %. Die relative C-Verteilung zwischen mobilen und immobilen Fraktionen wurde von der erhöhten Kohlendioxid- und Stickstoffkonzentration nicht signifikant beeinflusst.
