Austrieb und Zuwachs in verschiedenen Höhenlagen, sowie Photosynthese von unterschiedlichen Klonen der Fichte. Dissertation

Innsbruck

1975

117 S.

Monographie

187265

50 2 - 3-jährige Fichtenklone unterschiedlicher Höhenprovenienz wurden im Sommer 1973 in 4 verschiedene Höhenstufen (850,1250,1600 und 1900 m) ausgepflanzt und damit in unterschiedliches Klima gebracht. Dort wurde während der Vegetationsperiode 1974 ihr Wachstum untersucht. Der Austriebszeitpunkt der ausgepflanzten Klone war streng mit dem der Ausgangsbäume korreliert. Zwischen dem letztjährigen Höhenzuwachs der Stecklinge und der Gesamthöhe der Ausgangsbäume (Gesamthöhe 1970) bestand eine deutliche Beziehung. Hohe signifikante Zusammenhänge bestanden zwischen der Wüchsigkeit 3-jähriger Topfpflanzen und der Gesamthöhe der Stecklingsausgangsbäume, was darauf hinweist, dass die Wüchsigkeit endogen bedingt ist. Der Austriebszeitpunkt auf den 4 Höhenlagen zeigte sehr überzeugend die genetische Veranlagung des Merkmals Austrieb. Auch bei sehr unterschiedlichen klimatischen Verhältnissen ergab sich in der Rangfolge der Klone kaum eine Verschiebung; allerdings traten entsprechend der Klimaunterschiede sehr große Unterschiede im Austriebsdatum auf. Der Zeitpunkt der Endknospenbildung und des WachstumsabSchlusses hing nicht mit der Photoperiode zusammen, sondern schien sich nach dem Temperaturverlauf am Standort zu richten. Wenn man von der Fläche 1 absieht, die wegen schlechter Wuchsbedingungen mit den anderen Flächen nicht streng vergleichbar war, verringerte sich der Zuwachs mit zunehmender Höhe. Dieser betrug auf 1600 m im Mittel noch 93,5% gegenüber der Fläche 2 (1250 m), auf 1900 m nur mehr 54,8%. Die mit ansteigender Höhe ungünstiger werdenden Temperaturverhältnisse verminderten vor allem sehr stark die Wachstumsintensität. Die Spättreiber waren auf 1900 m nicht mehr imstande, die kurze Vergetationszeit durch intensiveres Wachstum zu kompensieren. Die Wachstumsdauer hingegen betrug, abgesehen von der Fläche 1, zumindest bei den Frühtreibern auf allen Flächen etwa 44 Tage. Bei den Spättreibern verringert sie sich von 40 Tagen auf der Fläche 2 (1250 m) auf 28 Tage, auf Fläche 3 (1600 m) und 4 (1900 m). Die Wüchsigkeit der einzelnen Klone wird in unterschiedlicher Höhenlage in hohem Maße beibehalten und ist daher weitgehend erblich bedingt. Hochlagenherkünfte behielten ihre schwache Wuchsleistung auch unter günstigen Bedingungen im Tal bei und trieben im allgemeinen später aus als Tieflagenprovenienzen. Die Temperaturabhängigkeit der Photosynthese wurde im Spätsommer und Herbst 1972 an 10 3-jährigen, im Herbst 1973 an 7 2-jährigen eingetopften Klonen unterschiedlicher Höhenprovenienz, Wüchsigkeit und unterschiedlichem Austriebszeitpunkt, untersucht. Alle Pflanzen waren vor der Testung den gleichen Umweltbedingungen im Tal ausgesetzt. Die Temperaturoptimumbereiche, bei denen die Netto-Photosynthese mehr als 90% ihrer Höchstleistung liefert, unterschieden sich bei allen Klonen weder im unteren noch im oberen Bereich merklich. Auch das Photosynthesevermögen lag in etwa derselben Größenordnung. Mit Übergang vom Spätsommer zum Herbst verschob sich das untere Ende des Optimumbereiches bei allen Klonen im Mittel um 3,0° C in tiefere Temperaturen, während das obere Optimumende im allgemeinen gleich blieb oder in höhere Temperaturen hinaufrückte. Dies läßt darauf schließen, dass der CO2-Gaswechsel auch bei Fichtenklonen sehr flexibel und daher nicht erblich, sondern modifikativ bedingt ist. Im Spätsommer blieb die Photosynthese zwischen 7,5° und 25,6° C, im Herbst zwischen 4,8° und 25,9° C über 90% der Maximalleistung. Die Temperaturoptimumbereiche zeigten keine Beziehung zum unterschiedlichen Austriebszeitpunkt bzw. zur verschiedenen Wüchsigkeit der Klone; hingegen wurden sie mit abnehmendem Gesamttrockengewicht (Achsen und Wurzeln) der Klone enger und zwar durch Begrenzung der oberen Grenze des Bereiches um 8,1°C. Die maximale Photosyntheseintensität der 2- und 3-jährigen Klone differierte nicht merklich in bezug auf ihre unterschiedliche Wüchsigkeit und nahm beim Übergang vom Spätsommer zum Herbst im allgemeinen geringfügig ab. Mit abnehmender Wüchsigkeit nahm die Atmungsintensität der 3-jährigen Klone bei 20° C unabhängig von ihrer Höhenherkunft signifikant zu. Das bedeutet, dass die Höhe der Atmungsraten mit der Wüchsigkeit eines Klons korreliert ist. Ebenso deutliche Beziehungen bestanden bei den 3-jährigen Klonen zwischen der Wüchsigkeit und der Ökonomie der Photosynthese (Brutto-Photosynthese/Respiration), die bei den starkwüchsigen Klonen im Mittel um 24,7 % höher war. Bei den 2-jährigen Klonen zeigten sich keine gesicherten Zusammenhänge zwischen der Wüchsigkeit und der Respiration bzw. der Ökonomie der Photosynthese. Wahrscheinlich war bei den kleinen Bäumen, daher auch kleinen Meßausschlägen, die Streuung zu groß. Chlorophyll-, Carotin- und Luteingehalt wurde an 2-jährigen eingetopften Fichtenklonen untersucht, wobei aus jeder Höhenlage (Tief-, Normal-, Hochlage) jeweils ein Klon ausgewählt wurde, die einen Monat vor Versuchsbeginn je zur Hälfte in zwei Höhenlagen (700 m bzw. 1950 m SH.) gebracht wurden. Gleichzeitig wurde das Photosynthesevermögen und sene Reaktivierbarkeit im Winter nach verschieden langem Wärmeaufenthalt bei 20° C geprüft. Das Photosynthesevermögen war um so größer, je mehr Chlorophyll die Pflanzen enthielten. Die Rangfolge der Klone änderte sich kaum bei unterschiedlichen Umweltbedingungen; allerdings waren beide Parameter in 1950 m SH. stark erniedrigt. Dies läßt darauf schließen, dass der Chlorophyllgehalt erblich bedingt ist. Charakteristisch war der hohe Chlorophyllgehalt des aus der Hochlage stammenden Klons 79 in beiden Höhen. Chlorophyll und Carotin nahmen im Laufe des Septembers bei allen 3 Klonherkünften an der Waldgrenze ab, Lutein hingegen nahm zu, so dass in der Hochlage verhältnismäßig viel von diesem Pigment auftrat. Im Laufe des Winters nahm der Luteingehalt unter der Schneedecke am Patscherkofel wieder ab. Das unterschiedliche Photosynthesevermögen der 3 Klone blieb auch nach 40- - 168-stündigem Aufenthalt bei 20°C im Glashaus erhalten. Die Tieflagenklone 11/18 und der Normallagenklon 101 reagierten bei beiden Gruppen nach verschieden langem Aufenthalt in Wärme mit annähernd linearem Anstieg des Photosynthesevermögens. Bei Klon 79 (Hochlage) ließ sich hingegen das Photosynthesevermögen nach anfänglicher Verwöhnung (nach 40 Stunden) rascher aktivieren, was mit dem höheren Chlorophyllgehalt zusammenhängen könnte. Diese raschere Aktivierbarkeit durch Wärme ermöglicht es dem Hochlagenklon, kurzfristig auftretende günstige Temperaturen relativ schnell für Stoffgewinn zu nützen.