Investigations on Tree Species Suitable for the Recultivation of Degraded Land Areas in Central Amazonia : Brazilian-German Cooperation within the Project "Studies on Human Impacts on Forests and Floodplains in the Tropics" (SHIFT) Supported by the Ministry of Education, Science, Research, and Technology, Bonn, FRG (0339638) and the Conselho Nacional de Desenvolvimento Cientifico e Tecnologico (CNPq), Brasilia, Brazil (ENV 42) and Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e Recursos Naturais Renovaveis (IBAMA)

Hamburg

1999

138 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

79376

Die vorliegende brasilianisch-deutsche Forschungskooperation für Untersuchungen des Wachstums und der Holzbildung der heimischen Baumarten in Zentralamazonien ist Teil des SHIFT-Projekts (Studies on Human Impact on Forests and Floodplains in the Tropics). Dessen Ziel ist es, nachhaltige Bewirtschaftungsmethoden für diese Region zu entwickeln. Besonders bei der Rekultivierung degradierter Flächen können einige langlebige Baumarten, die qualitativ hochwertiges Holz liefern, zur Stabilisierung von Mischkulturplantagen beitragen. Jedoch ist bisher bei den meisten der Baumarten, die in Manaus angepflanzt werden, sehr wenig über ihr Wachstum und ihren Nährelementbedarf bei der Produktion qualitativ hochwertigen Holzes bekannt. Deshalb wurde dieses Forschungsprojekt darauf konzentriert, den Einfluß des Standortes dieser degradierten Flächen auf das Baumwachstum und die Holzbildung von acht ausgesuchten heimischen Baumarten (Swietenia macrophylla King, Carapa guianensis (Aubl.), Cedrela odorata L., Diperyx odorata (Aubl.) Willd., Hymenaea courbaril L., Ceiba pentandra (L.) Gaertn., Virola surinamensis (Rol.) Warb., Tabebuia heptabphylla (Vell.) Toledo) zu erforschen. Zu diesem Zweck wurden die Versuche in drei verschiedenen Plantagensystemen durchgeführt (Monokultur, Mischkultur und Anreicherungskultur eines 25-jährigen Sekundärwaldes). Die Versuche begannen 1992/1993 am Centro de Pesquisa Agroflorestal da Amazonia Ocidental (EMBRAPA Amazonia Ocidental) - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuaria (EMBRAPA) in Manaus. Aufgrund der spezifischen Standortbedingungen degradierter Flächen, wurde bei den Versuchen besonderes Augenmerk auf die Wasserversorgung und den Mineralelementgehalt der Bäume sowie ihre Auswirkungen auf die Wachstumsdynamik und die Entwicklung der jährlichen Holzproduktion gelegt. Aus diesem Grund wurden in allen drei Systemen meteorologischen Daten gesammelt und der Elementeintrag, die Elementauswaschung, die Wasserversorgung und der Wasseraustrag der System kontinuierlich seit Juni 1995 registriert. Das Wasserleitsystem der Bäume wurde mit Hilfe morphologischer und anatomischer Parameter sowie mit Messungen des Wasserflusses untersucht. In der gleichen Zeit wurde der Bedarf der verschiedenen Pflanzengewebe und Meristeme an wichtigen Mineralelementen zellulär und subzellulär analysiert. Die Biomasse-Produktion der Bäume wurde jährlich quantifiziert. Die Wachstumsdynamik über das Jahr hinweg wurde charakterisiert durch "lifecycle"-Analysen der Blätter und Wurzeln sowie durch Datierungen der kambialen Wachstumsdynamik mit Hilfe der pin-marker Technik. Zusätzlich wurden Versuche unternommen, um aus den Eigenschaften des juvenilen Holzes die Eigenschaften des entstehenden "adult wood" vorhersagen zu können. In den vorliegenden Untersuchungen liegt der Schwerpunkt auf der Familie der Meliaceen. Es stellt sich heraus, daß Swietenia trockenheitsanfälliger ist als Carapa. Selbst in nur kurzzeitig geringer Wasserversorgung reagierte Swietenia bereits mit Wassermangel im Baum. In der Mischplantage und in der Anreicherungskultur setzte sich Carapa bei der Wasseraufnahme stärker durch als Swietenia. Was die Elementversorgung betrifft, war bei beiden Baumarten ein internes K-Recycling und ein externes Mg- und Ca-Recycling feststellbar. Verglichen mit den beiden anderen Systemen war die Anreicherungskultur in der K-, Mg- und Ca-Versorgung am stabilsten. Der hohe Gehalt an K, Ca und P in den Pflanzen zeigt, daß ein nachhaltiges Baumwachstum für qualitativ hochwertige Holzproduktion auf lange Sicht nur durch genau definierte Düngergaben gewährleistet werden kann. Die niedrige Basensättigung und der sehr niedrige Nährelementanteil der Bodenlösung, der nur kurzzeitig durch Brandrodung erhöht werden kann, zeigen ebenfalls den geringen Nährstoffgehalt des Bodens an. Neben den drei Meliaceae-Arten konnte auch für Ceiba und Virola ein unterschiedlicher Nährelementbedarf und Toleranzgrad für Schwermetalle nachgewiesen werden. Einen weiteren negativen Einfluß auf das Wachstum von Meliaceae-Arten hat der Befall von Hypsipyla grandella, der die Stammform beeinträchtigt und damit gleichzeitig auch die spätere Qualität des Holzes für die Furnierherstellung mindert. Während der Projektdauer zeigte sich, daß die Zuwachszonen im Holz von Swietenia und Carapa keine jährliche Entwicklung anzeigen: Carapa stellte bei Dürre das Holzwachstum nicht ein, während Swietenia das Holzwachstum, besonders gegen Ende der Trockenheitsperiode, meßbar unterbrach. Carapa ist also offensichtlich an trockene Standortbedingungen besser angepaßt als Swietenia und zeigte zudem das Jahr über ein auffallend nachhaltiges Wachstum. Die Ausgangsdaten über Struktur und Funktion von Swietenia- und Carapa-Feinwurzeln sowohl während der Regenperioden als auch während der Trockenzeiten ließen vermuten, daß Carapa an Dürrezeiten besser angepaßt sein könnte. Neben den acht ausgewählten Baumarten für eine qualitativ hochwertige Holzproduktion wurden auch sechs Arten aus dem Sekundärwaldsystem der Familie Melastomataceae im Zusammenhang mit ihrer Wasser- und Nährstoffversorgung untersucht. Damit sollte u.a. Einblick in die Wettbewerbsmechanismen zwischen den Pflanzen des im Sekundärwald angelegten Anreicherungssystems gewonnen werden. Es zeigte sich, daß Pflanzen spezielle Strategien nutzen, um wettbewerbsfähig zu sein. Von einer synthetischen Bewertung der Ergebnisse lassen sich praktische Hinweise zur Auswahl von Baumarten für die Produktion qualitativ hochwertigen Holzes in Mischkulturplantagen auf degradierten Flächen ableiten. Dabei können auch Informationen im Hinblick auf ökologische und ökonomische Aspekte gegeben werden.