Sauerstoff in Baumstämmen - mögliche Zusammenhänge mit Stress, Pathogenen und Kernholzbildung

Wien

2006

S. 91

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200131967

Alle aeroben Stoffwechselprozesse hängen von der Versorgung mit Sauerstoff ab, doch während die Untersuchung des Gaswechsels von Blättern ein zentrales Gebiet der Ökophysiologie ist, haben sich erst wenige Studien mit dem Gasaustausch und besonders dem Sauerstoffgehalt von Stämmen beschäftigt. Neu entwickelte Sauerstoffelektroden, die auf der Technik des Fluoreszenzquenching basieren, ermöglichen Messungen direkt im Holzkörper von Bäumen durchzuführen. Die Untersuchungen sollten die Frage klären, wie die lebenden Zellen im Holz mit Sauerstoff versorgt werden (über die Borke oder über den Saftstrom), welche Faktoren den Sauerstoffgehalt reduzieren und welche Bedeutung dies für den Baum haben kann. Zunächst wurde die Diffusion im Holz im Labor gemessen um festzustellen, ob das Holz allein durch Diffusion mit Sauerstoff zu versorgen werden kann. Die Diffusion hängt stark vom anatomischen Bau und dem Wassergehalt des Holz ab, und Modellrechnungen legen nahe, dass bei Stämmen mit hohem Wassergehalt ein aktives Splintholz nicht alleine durch radiale Diffusion mit Sauerstoff versorgt werden kann bzw. Sauerstoffmangel zu einer Reduktion der Atmung führen müsste. Langzeitmessungen im Holz von Buchen und Fichten zeigten deutliche Tagesschwankungen und Unterschiede zwischen verschiedenen Positionen im Stamm (Splint/Kernholz, Höhe im Baum). Eine bei Buchen beobachtete Abhängigkeit der Sauerstoffkonzentration vom Bodenwassergehalt scheint auf die Bedeutung des Transpirationsstromes und indirekt des Sauerstoffgehaltes im Boden für die Sauerstoffversorgung des Stammes hinzuweisen. Bei Versuchen mit eingetopften Fichten wurde getestet, ob Trockenstress oder Überflutung zu starkem Sauerstoffmangel im Stamm führt. Nach einer Hypothese sollte unter Sauerstoffmangel im Stamm gebildetes Ethanol als Signalstoff für Borkenkäfer dienen, die damit gestresste Bäume orten könnten. Allerdings zeigten gestresste Bäume weder reduzierte Sauerstoffkonzentrationen, noch erhöhte Ethanolemissionen. Weiters wurde versucht, die Hypothese zu testen, dass Sauerstoffzufuhr im Holz ein auslösender Faktor für die fakultative Ausbildung von Rotkernen in Buchen ist. Dazu wurden Messungen an verkernten und nicht verkernten Buchen durchgeführt, die von holzanatomischen und forstpathologischen Untersuchungen begleitet wurden. Im Labor zeigte sich zunächst, dass das Ausmaß der Rotfärbung von der Sauerstoffkonzentration während der Lagerung abhängig ist, ein deutlicher Unterschied zwischen verkernten und nicht verkernten Buchen ergab sich bislang nicht.