Die Assimilation von Kohlenstoff und der Assimilattransport in Coniferen unter dem Einfluss von Luftschadstoffen. Photosyntheseleistung und Assimilatverteilung in jungen Fichten (Picea abies (L.) Karst.) unter kontrollierten Ozon-Exposi

1992

134 S.

137 Lit. Ang.

Bandaufführung

60069

Da Ozon als einer der moeglichen Ausloeser der "neuartigen Baumschaeden" gilt, wurde unter Labor- bzw. Gewaechshausbedingungen der Einfluss einer kontrollierten Ozonexposition auf die Photosyntheseleistung und die Assimilatverteilung in 4-jaehrigen Pflanzen von Picea abies untersucht. Dazu wurden die Pflanzen im Kalthaus in Expositionskammern bis zu 6 Wochen unter Reinstluft bzw. 100 ppb oder 200 ppb Ozon gehalten, danach ueber einen der Seitentriebe photosynthetisch mit 14CO2-pulsmarkiert und nach einer anschliessenden Chase-Periode von bis zu 7 Tagen in einzelne Abschnitte zerlegt, die nach geeigneter Extraktion analysiert wurden. Die Versuchsserien wurden im Fruehjahr, Sommer und Herbst durchgefuehrt. 1. Die Netto-Photosyntheserate der jungen Nadeln zeigt in diesem Zeitraum unter Bezug auf die Frischmasse/Trockenmasse keine Veraenderung. Unter Ozon- Exposition wird die Netto-Photosyntheserate in den jungen Nadeln zum Herbst hin um ca. 40 % reduziert, waehrend der Chlorophyllgehalt der stets mit Mineralduenger versorgten Versuchspflanzen unbeeinflusst bleibt. Die Photosyntheserate der jungen Nadeln sinkt nach O3-Einwirkung offenbar in Schueben; sie faellt innerhalb von 2 Tagen nach Beginn der Exposition ab, steigt nach einer Woche wieder auf normale Werte und geht dann erneut zurueck. Teilweise scheint die verminderte Netto-Photosynthese Folge einer erhoehten Atmung zu sein; denn unter Ozon verringert sich der 14C-Gehalt der Pflanzen im Chase-Experiment, d.h. die "Bilanz" rascher als unter Reinluftbedingungen. Nach 6-woechiger Ozonbegasung erschienen die stomataere Leitfaehigkeit und die Transpiration leicht abgesenkt, d.h. der stomataere Widerstand fuer CO2 war erhoeht. Da die mesophyllinterne CO2-Konzentration sich nicht signifikant verschob und die "Water-Use-Efficiency" kaum veraendert war, kann dies nicht die Ursache fuer die Absenkung der Netto- Photosynthese darstellen. 2. Innerhalb der 14C-Carotinoid-Fraktion zeigte sich unter Ozon-Exposition eine zum Herbst in schwaecher werdende prozentuale Verschiebung in der Markierung Beta-Carotin zur Xanthophyll- Fraktion (Violaxanthin und Neoxanthin sowie Lutein). 3. Der Transport der markierten Assimilate aus den jungen Nadeln in die uebrigen Teile der Pflanze bleibt im Fruehjahr noch sehr schwach ausgepraegt, waehrend im Sommer/Herbst mehr als die Haelfte des 14C ausserhalb der Nadeln wiedergefunden wird. Unter Ozon wird im Fruehjahr noch weniger 14C aus den Nadeln austransportiert als unter Reinstluft. Der unter Ozon erwartete "Assimilatstau" in den Nadeln ist im August und im Oktober gut erkennbar, wobei im Herbst ein erhoehter Verlust an 14C, vermutlich als Folge staerkerer Atmung, gemessen wird. 4. In den Fraktionen der lipophilen Substanzen, der organischen Saeuren und Aminosaeuren lassen sich keine ozonbedingten Unterschiede erkennen. Die Markierung der sogenannten Rueckstands- ...