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Projektdatenbank - Details

Verbundvorhaben: Trockenheitsgefährdung und Anpassungspotenzial unterschiedlicher Fichtenpopulationen; Teilvorhaben 2 - Akronym: Fichte-Trockenheit

Anschrift
Hochschule für nachhaltige Entwicklung Eberswalde - Fachbereich Holzingenieurwesen - Professur Angewandte Biologie des Holzes
Schicklerstr. 5
16225 Eberswalde
Kontakt
Prof. Dr. Silke Lautner
Tel: +49 3334 657-347
E-Mail schreiben
FKZ
22WB408302
Anfang
15.12.2015
Ende
31.03.2020
Ergebnisdarstellung
Die lichtmikroskopische Analyse junger Einzelbäumen aus Proben der Trockenheitssimulation ergaben eine erhöhte Harzkanaldichte im Bast der toleranten Bäume gegenüber dem der sensitiven Bäume. Diese Ergebnisse zeigen sich aber unabhängig von der Herkunft, da innerhalb der einzelnen Herkünfte sowohl tolerante als auch sensitive Individuen auftraten. Anhand der mittels SRµCT gewonnenen Tomogramme aus einem Herkunftsversuch konnte die dreidimensionale Struktur des Holzkörpers sehr gut dargestellt werden. Im Vergleich zu den lichtmikroskopischen Analysen, die an den identischen Fichtenholzproben durchgeführt wurden, ergab sich ein sehr ähnliches Volumenverhältnis der Lumina im Frühholz zum Spätholz, wobei das etwa zehnmal höhere Volumen im Frühholz die Bedeutung dieses Gewebetyps für die axiale Wassertransportkapazität widerspiegelt. Ebenso deutet die Zunahme des Zellwandvolumens in den Spätholzbereichen eines Jahrringes auf eine Verbesserung der Festigkeit und Stabilität für den Holzkörper in diesem Teil des Jahrringes hin. In der Zusammenschau mit Isotopenanalysen ergaben sich Folgendes: Ein gegenläufiges Verhalten zur intrinsischen Wassernutzungseffizienz zeigt die Resillience, also die Fähigkeit der Pflanzen zur Erholung nach einer Störung. Die Querschnittstracheidenfläche zeigt ein gegenläufiges Verhalten zur Anzahl der Harzkanäle im Spätholz und zur Resistance (Reaktionstärke nach Störung), die Zellwanddicke zeigt ein gegenläufiges Verhalten zur Recovery (Schnelligkeit der Erholung). Die holzanatomischen Untersuchungen auf den Monitoringflächen zeigen insbesondere auf der trockeneren Versuchsfläche, dass sich der relative Flächenanteil der wasserleitenden Frühholztracheiden in den negativen Weiserjahren in Bezug zu den jeweiligen Jahren davor und danach erhöhen, die Zellwanddicke dagegen nimmt ab. Auch die Harzkanaldichte nimmt als Reaktion auf negative Weiserjahre zu. Auf den "feuchteren" Versuchsflächen sind die Zusammenhänge weniger deutlich oder fehlen.
Aufgabenbeschreibung
Die Hochschule für nachhaltige Entwicklung befasste sich der mit holzanatomischen Analyse der Fichtenpopulationen. Ziel war es, einen Zusammenhang zwischen holzanatomischen Kenngrößen und der potenziellen Wasserleitfähigkeit sowie der Trockenstress-Reaktion von Jungpflanzen und Altbeständen auf den Herkunftsversuchsflächen und Monitoringflächen abzuleiten. Intensive lichtmikroskopische Untersuchungen erfolgten für die Monitoringflächen in Hermeskeil, Elberndorf, Lange Branke und Cunewalde an den negativen Weiserjahren 1976, 2003 und 2011 sowie am positiven Weiserjahr 1996. Die Bildanalyse erlaubte eine Untersuchung holzanatomischer Kenngrößen, wie z. B. Jahrringbreite, Zellwanddicke, Holzstrahldichte und Harzanaldichte. In Ergänzung dazu wurden Verfahren der Lichtmikroskopie und der synchrotronstrahlungsbasierten Mikrotomographie (SRµCT) vergleichend angewendet: Jahrringproben von zwei unterschiedlichen Herkünften des Herkunftsversuches Hinterweidenthal (Herkunft 746, 776) wurden sowohl lichtmikroskopisch als auch mit synchrotronstrahlungsbasierte Mikrotomographie (SRµCT) untersucht, um dadurch mittels der dreidimensionalen Auswertung der Probenkörper den Einfluss von Trockenheitsereignissen auf die Wasserleitfähigkeit der entsprechenden Jahrringe über die Darstellung der Tracheidenlumina zu ermöglichen. Die mikrotomographischen Untersuchungen wurde am PETRA III Speicherring des Deutschen Elektronen Synchrotrons (DESY) in Hamburg durchgeführt. Methoden der Lichtmikroskopie wurden ebenfalls zur Untersuchung von ausgewählten Jungpflanzen der Trockenstresssimulation verwendet.

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