Zusammenfassende Darstellung der Forschungsaktivitäten am Edelmannshof und vorläufige Ergebnisse

1991

S. 1-29

22 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200055869

Eine Analyse der Einwirkung von Luftschadstoffen auf Pflanzen unter Abgrenzung gegenueber anderen moeglichen Einflussgroessen kann ueber verschiedene Ansaetze erfolgen. Mit Fichten wird z. B. vom sterilen in vitro-Ansatz, ueber Klimakammerexperimente bis hin zum Baum an seinem natuerlichen Freilandstandort das Spektrum der Moeglichkeiten abgedeckt. Alle Ansaetze haben dabei spezifische Vor- und Nachteile, sei es das Alter der untersuchten Pflanzen (in vitro-Ansatz), die schwierige Simulation der natuerlichen Bedingungen (Klimakammern) oder die komplexen Ueberschneidungen zahlreicher Einflussgroessen (natuerlicher Standort). Eine Moeglichkeit in gewissem Umfang die Wirkung eingetragener Luftschadstoffe von anderen Standortfaktoren zu trennen, bieten die sog. Oben-Offenen- Experimentierkammern (OBOEn). Am Standort Edelmannshof sind diese so konstruiert, dass mittlerweile etwa 20-jaehrige Fichten durch eine geruestgestuetzte Folienhuelle unter weitgehender Beibehaltung der klimatischen Standortbedingungen und bei aeusseren Windgeschwindigkeiten von bis zu 2m/s nur unter kontrollierten Bedingungen (unveraenderte und ueber Aktivkohle gefilterte Standortluft) belueftet werden. Der dadurch moegliche Vergleich (Kammern unter Einschluss bzw. weitgehender Entfernung am Standort auftretender und kontinuierlich erfasster Luftschadstoffe (SO2, O3, NOx); nicht umbaute Freilandbaeume) bietet die Grundlage fuer ein breit angelegtes Spektrum sowohl histologisch/histochemischer wie auch physiologisch/biochemischer Untersuchungen. Diese konzentrieren sich auf die Assimilationsorgane (Photosynthese und Stoffwechselleistungen im weitesten Sinn; Zustand antioxidativ wirkender Systeme, Phytohormone, N-Stoffwechsel unter Einschluss als Stressindikatoren erkannter Enzymaktivitaeten). Diese Projekte werden komplettiert durch die Charakterisierung des Wurzelraumes (Feinwurzelproduktion, Mykorrhizierung) und Untersuchungen zum Ein- und Austrag von Ionen und organischen Verbindungen. Die bisher erhaltenen Untersuchungsergebnisse stellen sich wie folgt dar: 1. Die Immissionsbelastung am Standort Edelmannshof war in den letzten Jahren gekennzeichnet durch steigende Ozo nkonzentrationen und eine kontinuierliche Abnahme der Stickoxid- und vor allem der SO2-Werte. Die Ozonkonzentration erreichte im Sommer 1989 Monatsmittelwerte von ueber 110 ug/m3 und Wochenmittel bis zu 200 ug/m3. Die Ausschlusseffizienz der Aktivkohlefilter in den Reinluftkammern liegt im Bereich von ca. 80-90 %. 2. Nach ueber zweijaehriger Exposition der Fichten in den OBOEn haben sich zwar mittlerweile deutliche physiologische Differenzen zwischen den Kammer- und Freilandbaeumen herauskristallisiert, doch diese stoffwechselphysiologischen Unterschiede lassen sich groesstenteils auf das durch die Kammerfolie geringfuegig reduzierte Lichtangebot zurueckfuehren. Eine wesentliche Beeintraechtigung der Fichten in ihrem Wuchsverhalten und ihrer Reaktion gegenueber Immissionsbelastungen ist hierdurch nicht gegeben. 3. In vergleichenden Untersuchungen zum Mineralstoffhaushalt wurde auch bei sehr geringer Immissionsbelastung in den Umgebungsluftkammern stets eine hoehere Auswaschungsrate fuer einige Naehrelemente gefunden (Mg, Ca, Mn) als in den Reinluftkammern. Die Naehrstoffverluste werden jedoch durch Aufnahme ueber die Wurzel ausgeglichen. 4. Die unterschiedlichen Standortbedingungen hinsichtlich der Wasserversorgung und insbesondere der Naehrstoffversorgung (Nitrat, Mangan) im Bodenwasser erschweren den Nachweis von Immissionsbelastungen, da sie die Variabilitaet betraechtlich erhoehen. Schadgaseffekte koennen bei dem Versuchsansatz je nach untersuchtem Stoffwechselparameter ab einer Differenz von ca. 20-60 % zwischen den Behandlungen statistisch abgesichert werden. Beruecksichtigt man die durch den Standort bedingten Stoerfaktoren, so ergeben sich nur im Sommer 1989 Hinweise auf eine Immissionsbelastung, waehrend in den Vorjahren 1987 und 1988 keine biochemisch-physiologischen Scha