Standort- und jahreszeitabhaengige Aenderungen im Photosyntheseapparat von Fichtennadeln am Schulterbergprofil

1996

S. 213-230

34 Lit. Ang.

Unselbständiges Werk

200065804

Im Forschungsprojekt "Hoehenprofile Achenkirch" wurden die natuerlichen Anpassungsreaktionen eines Waldoekosystems im Jahreszeitenzyklus und in Abhaengigkeit von der Seehoehe aufgenommen. Fichtennadeln aus diesen Bergwaeldern wurden untersucht, um Veraenderungen im Photosyntheseapparat von zusaetzlichen Umweltbelastungen unterscheiden zu koennen. Es wurden an mehreren Terminen in 1993 und in 1994 von vier Hoehenstufen (1030m, 1220m, 1686m; Schulterberg) und Muehleggerkoepfl 920m) von fuenf Baeumen pro Flaeche die Nadeljahrgaenge 1992 und 1991 wie folgt untersucht und bewertet: a) In der Chlorophyll-Fluoreszenz-Induktion zeigten alle Proben gute Werte; im November und im Mai traten die jahreszeitlichen Aenderungen auf; fuer den Mai ergaben sich Hinweise auf Wirkungen von Ozonbelastungen. b) Die Leistungsfaehigkeit der photosynthetischen Sauerstoffproduktion gute Sauerstoffraten im August und Ende Oktober; im Nadeljahrgang 1992 nahm die Aktivitaet mit der Hoehe leicht zu. Unterschiede zwischen den Hoehenstufen sowie den Jahreszeiten traten bei nicht saettigender Belichtung der Nadeln zutage. Die Photosynthese schien ungestoert zu verlaufen, war aber in der 1686m Hochlage leicht reduziert. c) Die Analyse der photosynthetischen Membranproteine erfolgte im Vergleich der einzelnen Bandenmuster der Proteine nach SDS-Gel-Elektrophorese. Die Beobachtungen zeigten nur die Aenderungen in den Membranproteinen an, die jahreszeitliche Anpassungvorgaenge in den Chloroplasten widerspiegelten. d) Erstmals gelang die Trennung der makromolekularen Chlorophyll-Protein-Komplexe (CPK) im analytischen und im praeparativen Masstab bei der Fichte. Die Verfahren erlaubten Einblicke in mehr funktionelle Komponenten der Membran. Hier zeigte sich vor allem die unter c) genannte saisonale Aenderung der Photosynthesemembran: die beiden Reaktionszentren der Photosynthese (PS I und PS II) wurden zum Winter hin reduziert, waehrend der Lichtsammelkomplex ausgebaut wurde. Eine Hoehenabhaengigkeit war schwach erkennbar. Praeparativ wurden fuenf Fraktionen isoliert, die, ausser dem hier nicht zugaenglichen PS I, die anderen CPK enthielten. Deren Proteinzusammensetzung und Gesamtpigmentabsorption waren durch die Hoehenlage der Herkunftsfichten nicht veraendert. Doch konnte zwischen Fruehjahr, Spaetsommer und Spaetherbst unterschieden werden. Die Pigmentanalysen der Einzelfraktionen liessen Hoehenabhaengigkeiten der Standorte hervortreten. Die Daten vom Muehleggerkoepfl (930m) fielen aus den erwarteten Trends heraus, die Ursache bleibt zunaechst noch offen. Im Ueberblick erwiesen sich die untersuchten Baeume als noch gesunde Individuen; ohne Anzeichen deutlicher Stressbelastungen. Allerdings konnten Einfluesse von lokalen Standortbedingungen (Kaelteseen der Luft im Tal, Klimaeffekte in der Hochlage) sehr wohl verfolgt werden. Es muss aber mit langfristigen Wirkungen des Ozons, wie sie aus Phytotron- und Freilandbeobachtungen neuerdings erwiesen ist, gerechnet werden. Die leicht reduzierten Aktivitaeten in einigen der gemessenen Paramter vorwiegend am Schulterberggipfel (1686m) koennten ein Hinweis sein.