Stressfrüherkennung bei Fichte mit biochemischen Parametern und Datenanalyse - Möglichkeiten und Grenzen

Wien

2006

S. 30-31 + Poster

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200131846

Analysen von Antioxidantien und Chloroplastenpigmenten werden häufig zur Bestimmung von Stress bei Waldbäumen herangezogen. Auf Grund von Standorts- und unterschiedlichen Umwelteinflüssen zeigen diese Daten eine starke Variationsbreite. Das macht die Anwendung einer multivariaten Datenanalyse für die Beurteilung des Stresszustandes nötig. Um eine bessere Zuordnung von Pflanzenreaktionsmustern zu den meteorologischen und standörtlichen Umweltbedingungen zu ermöglichen, ist ein weiter Bereich von unterschiedlichen Standortsbedingungen, der über mehrere Vegetationsperioden hinweg gemessen wird, wünschenswert. In unserer Studie wurden an sieben Standorten in verschiedenen Höhenlagen in den Nordtiroler Kalkalpen bzw. den Karawanken jeweils im Spätsommer 2000 bis 2003 Fichten beprobt. Es wurden die Pigmentgehalte (Chlorophyll a, Chlorophyll b, Lutein, Neoxanthin, Xanthophyllzykluspigmente, α-Carotin, ß-Carotin), α-Tocopherol und die wasserlöslichen Antioxidantien Ascorbat und Glutathion im ersten Nadeljahrgang bestimmt. In Übereinstimmung mit der bisherigen Literatur nahmen Lutein, ß-Carotin und Gesamtascorbat generell mit steigender Höhe zu, während das Gesamtchlorophyll und α-Carotin abnahmen. Die im gesamten Datensatz durchgeführte Hauptkomponentenanalyse ergab frei Hauptkomponenten (HK), die 64,6% der ursprünglichen Varianz erklärten. KG1 beschreibt den Pigmentstatus, sie wird negativ geleaden durch die Chlorophylle und α-Carotin und positiv geladen durch die Carotinoide. Positive Werte bedeuten niedrigere Chlorophyll- und α-Carotin- und hohe Carotiniod-Konzentrationen. Das entspricht physiologisch einem Muster, das bei Lichtstress auftreten kann. In HK 2 sind die wasserlöslichen Antioxidantien enthalten. Sie wird positiv geladen durch die Konzentrationen an Gesamtascorbat und Gesamtglutathion und negativ durch den Anteil ihrer oxidierten Formen. Hohe Werte in dieser Hauptkomponente bedeuten hohe Konzentrationen der wasserlöslichen Antioxidantien und einen geringen Oxidationsgrad, was auf eine Mobilisierung des antioxidativen Schutzsystems hinweist. HK 3 enthält die Konzentration von α-Tocopherol und den De-expositionsgrad der Xanthophyllzukluspigmente. Hohe Werte in dieser Hauptkomponente könnten einen verstärkten Lichtschutz anzeigen. Diese HK-Analysenergebnisse sind in guter Übereinstimmung mit vergleichbaren Studien an verschiedenen Koniferenarten und unterstreichen, dass die biochemischen Schutzreaktionen in den Nadeln generellen, gesetzmäßigen Mustern folgen. In der vorliegenden Studie sind die Standorte in den Nordtiroler Kalkalpen deutlich von jenen in den Karawanken differenziert. Es wurden zum Teil merkliche Unterschiede zwischen den einzelnen Untersuchungsjahren gefunden. Um eine genauere Beurteilung der Stresssituation durchzuführen, werden diese multivariate Reaktionsmuster in weiterer Folge mit Umwelt- und Standortsdaten (standortspezifische Meteorologie, Schadstoffbelastung, Nährstoff-, Bodenanalysedaten usw.) in Beziehung gesetzt werden.