Ringen um Wasser: Chance oder Risiko? R. Matyssek. Konkurrenz zwischen Buche und Fichte im Klimawandel. M. Goisser K-H Häberle T.E.

Transkript

1 Ringen um Wasser: Chance oder Risiko? Konkurrenz zwischen Buche und Fichte im Klimawandel R. Matyssek M. Goisser K-H Häberle T.E.E Grams Lehrstuhl für Ökophysiologie der Pflanzen TU MÜNCHEN FREISING, WEIHENSTEPHAN ECOPHYSIOLOGY OF PLANTS

2 Temperatur ( C) Jahresänderungen Motivation... Klimawandel Winterstürme & Windbruch Niederschlag (%) Grell et al. Zimmermann (2000) (2007) Fichtelgebirge, Waldstein, 2007

3 KLIP 13: Wiederaufforstung mit Buche (Fagus sylvatica) unter heterogenem Fichten-Altbestand (Picea abies): Ein Szenario aus Pflanzschock, Lichtflecken und Trockenstreß M. Goisser, K.-H. Häberle, T.E.E. Grams, R. Matyssek (TUM), U. Zang, W. Borken, E. Matzner (Universität Bayreuth)

4 Fichtelgebirge / Waldstein 765 m ü.n.n.

5 Risiko durch Beschattung & Trockenheit nach Pflanzgartenbedingungen? Fagus sylvatica 3-dimensionale Graphik zeigte unveröffentlichte Daten mit folgender Aussage: - Kontinuierliche Erholung des Dickenwachstums der Jungbuchen vom Pflanzschock über drei Jahre hinweg; - Erholung findet insbesondere bei Beschattung und hoher Trockenstreß-Dosis statt. - Hohe Lichtexponierung hilfreich bei Erholung unter Trockenstreß Erholung vom Pflanzschock: Lichtexponierung hilfreich unter Trockenstreß

6 Fagus sylvatica in Konkurrenz mit Altfichte Graphik zeigte unveröffentlichte Daten : Aufgetragen waren Licht- und Trockenstreß-Dosis jeweils über drei Jahre hinweg als Funktion des Konkurrenz-Index nach Hegyi (1974) Konkurrenz weniger wirksam durch Beschattung als durch Wasserentzug Trockenstreß-Risiko durch Nähe zu Altfichten

7 Chance mit Trockenstreß besser umzugehen? Fagus sylvatica 3-dimensionale Graphik zeigte unveröffentlichte Daten mit folgender Aussage: - Kontinuierliche Erholung der Wassernutzungseffizienz der Photosynthese in Jungbuchen vom Pflanzschock über zwei Jahre hinweg - Wassernutzungseffizienz erhöht sich sich bei zunehmendemtrockenstreß und Beschattung, vor allem aber bei hohem Lichtgenuß Gewöhnung an Trockenstreß erhöht die Effizienz der Wassernutzung während Photosynthese

8 Trockenstreß in Waldbäumen, waldbauliche Relevanz: I. Wiederaufforstung nach Windwurf II. Baumartenmischung ECOPHYSIOLOGY OF PLANTS

9 Trockenstreß in Waldbäumen, waldbauliche Relevanz: I. Wiederaufforstung nach Windwurf II. Baumartenmischung Gefördert durch: >> Beispiel aus laufender Forschung >> ECOPHYSIOLOGY OF PLANTS

10 Hypothese: Trockenheit limitiert den Wasserverbrauch von Fichte und Buche (Picea abies / Fagus sylvatica), zum Vorteil der Buche. T. Grams, K.-H. Häberle, R. Matyssek (TUM), T. Rötzer, H. Pretzsch (TUM) T. Bauerle (Cornell /USA) K. Pritsch, J.C. Munch (HelmholtzZentrum München)

11 Mechanismen der Trockenstreßwirkung isohydric Zu klären: anisohydric Ringen um Wasser als Chance für Buche? Wasser-Umverteilung? risikofreudige Buche vs. konservative Fichte? Nutzen für Buche bei Wasser-Akquirierung?

12 Experimentelles Design im Kranzberger Forst exp. drought Δ spruce beech Kran

13 Experimentelles Design im Kranzberger Forst exp. drought Δ spruce beech Kran

14 Plots durch trenching separiert

15 Regen-Ausschluß System Kranzberg Roof Experiment = KROOF

16 Fichten-Stomata öffnen stärker in Mischung mit Buche Picea abies Graphik zeigte unveröffentlichte Daten mit folgender Aussage bei feuchten Bedingungen: Wenn Fichte in Mischung mit Buche - Spaltöffnungen weiter geöffnet, und - N-Spiegelwerte in Nadeln niedriger als bei Wachstum in Monokultur. Vorläufige Deutung: Bei feuchten Bedingungen: gesteigerter Wassertransport der Fichte als Chance zur Erhöhung der N-Aufnahme gegenüber dem N-Konkurrenten Buche?

17 Forschungskonzept Integrierte ökologischer Standortstransekt trocken feucht Untersuchung kontrolliertes Regenausschluß-Experiment KROOF 10 0'0"E 12 0'0"E 14 0'0"E 50 0'0"N dry HAI 27 ARN '0"N Würzburg FAB 15 Nürnberg Regensburg FRE 813 KROOF Passau München 48 0'0"N STA 91 TRS '0"N moist Kilometer 10 0'0"E 12 0'0"E

18 Trockenstreß in Waldbäumen, waldbauliche Relevanz: I. Wiederaufforstung nach Windwurf II. Baumartenmischung Ringen um Wasser kann Chancen zur Streßtoleranz bieten, basierend auf art- und standortspezifischen Mechanismen Vielen Dank. ECOPHYSIOLOGY OF PLANTS