4
32. Band, Heft 2 H. POLSTER U. G. WEISE: Assimilationsuntersuchungen an Klonen verschied. L/irchenherkiinfte lo3 Aus der Abteilung Forstliche Pflanzenphysiologie des Instituts fiir Forstwissenschaften Tharandt der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin Vergleichende Assimilationsuntersuchungen an Klonen verschiedener L/irchenherk/infte (Larix decidua und Larix leptoIepis) unter Freiland- und Klimaraumbedingungen* Von H. POLSTER und G. WEISE~ Mit 9 Abbildungen 1. Einleitung Im Rahmen heutiger genetischer Forschungen an Waldb~iumen stem die Ermittlung physiologischer Kenngr6Ben neben den bisherigen vergleichenden morphologischen t~eobachtungen und ertragskund- lichen Erhebungen im Vordergrund des Interesses. So stammen z. B. vergleiehende Assimilationsunter- suchungen yon BOURDEA~: und LAV~RICK (1958; White Pine, Red Pine, Hemlock, Ailanthus), FRIED- RICI~ und SCHMIDT (1959; Apfel, Birne, Kirsche, Pflaume), MImLA (1961 ; Arten und Sorten der Wein- rebe) und LARCHER(1961 ;Olea europaea ssp. sativa, Ouercus ilex und pubescem), Respirationsuntersu- chungen yon PISEK und K~APP (1959; verschiedene Blfitenpflanzen, insbes. B~iume) und Transpirations- untersuchungen von E~ZMANN (1951/52; Gersten- sorten) sowie ROHLm (1956; Weizensorten). Seitdem die Gaswechselana]yse der Pflanze durch die Anwendbarkeit von Infrarotanalysatoren ,URAS' fiir Kohlendioxyd und Wasserdampf Untersuchungen im Klimaraum ebenso wie unter beliebigen Freiland- bedingungen gestattet (vgl. POLSTER, WEISE und NEUWlRTIL 1960, 1961; POLSTER, 1961), erschlieBt sich fiir vergleichend physiologische und vergleichend 5kologische Herkunftsuntersuchungen ein weites, vorher unbekanntes Feld. Diese sind urn so aussichts- reicher; als die Stoffproduktion der Pflanze (zusam.- menfassendeDarstellungbeit~OLSTER,195o) aufdenmit gekoppelten URAS-Ger~ten unmittelbar, d.h. voll- automatisch und selbstregistrierend megbaren Grund- vorg~ingen Assimilation, Atmung und Transpiration beruht. Wie RfJsc~I (1959) an Pappelklonen ein- drucksvoll belegen konnte, erlauben die Beziehungen zwischen Wasserverbrauch (Transpiration) und Assi- milation als wichtige physiologische Kenngr6Be der Assimilations6kologie dem praktischen Zfichter Vor- aussagen fiir die kfinftig zu erwartende Stoffproduk- tion seiner Individuen. Neben die bisherigen Selek- tionsmethoden treten damit physiologisch begrfin- dete. Von dieser Problemstellung ausgehend, wurden vergleiehende CO2-Gaswechseluntersuchungen an L~ir- chenpfropflinge n im Freiland und ihren abgeschnit- tenen Zweigen unter Klimaraumbedingungen durch- geffihrt. Es fragte sich dabei, ob Klimaraumbedin- gungen zu einer gleichartigen Rangordnung der Stoff- produktion (Nettoassimilation) wie Freilandmessun- gen bet 8 his lo real h6herer maximaler Beleuchtungs- st~irke ffihren und ob anstelle arbeitsaufwendige~er Freilanduntersuchungen Gaswechselbestimmungen * Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. Hans STUBBEzum 60. Ge- burtstag. Institut fiir Botanik der Technischen Universit~it Dresden. an abgeschnittenen Zweigen im Klimaraum zu repr~i- sentativen Werten Ifihren. tIier ergaben sich An- knfipfungspunkte an die Untersuchungen yon Rf)SCH (1959), dessen Assimilationskurven im Variations- bereich der Beleuchtungsst~irke yon 3ooo bis 3oooo Lux eine gleichartige Rangordnung der untersuchten Pappelklone erwiesen. 2. Material und Methode Die Versuchspflanzen gehen auf einen L~irchen- herkunftsversuch RUBXERS (RuBbER 1938, 1941)im Tharandter Wald zurfick, der 1932 mit 2j~hrigen Saatl~irchen verschiedener Herkfinfte angelegt wurde. Die innerhalb der Herkfinfte (Populationen) yon der Abteilung F0rstpflanzenzfichtung des Institutes vor- genommene Selektion, insbesondere auf Geradschaf- tigkeit nnd Feinastigkeit, ffihrte zur Auswahl yon Klonmutterb~iumen, die siimtlich fiber dem Durch- schnitt ihrer Iterkfinfte lagen. Von diesen Klon- mutterNiumen (Nr. lO, 18, 2o, 28 und 33 der unten angeffihrten Herkiinffe) wurden Verklonungen vor- genommen nnd mit Unterlagen yon Larix decidua Pfropflinge gewonnen, die auI der Versuchsfl~che vor dem Abteilungsgeb~iude im Meterverband zur An- pflanzung kamen und heute 7j~hrig sind. Da unsere Versuchsobjekte aus Verklonungen yon Plusvarian- ten verschiedenartiger Herkiinfte hervorgegangen sind, kSnnen sie ffir deren Durchschnittscharakter nicht als repr~isentativ gelten. Fiir die Problem- stellung ist das jedoch yon untergeordneter Bedeu- tung, weil es bet dem benutzten Material vor allem darauf ankam, genetisch unterschiedlich ver- anlagte Individuen (Klone) unter Freiland- und Klimaraumbedingungen vergleichend zu untersu- chert. Die Versuchsb~ume waren Pfropflinge folgender Herkfinfte : Larix decidua : Herkunff Lockenhaus am Geschriebenstein, ~iuBerste Ausl~iufer der Ostalpen, sfidlich Wiener Neustadt, 55o m. Nach RUBNZR (1941) eine wahrscheinlich vom Ostrande der Alpen stammende Herkunft, die in Lockenhaus selbst nicht als autochthon angesehen werden kann. Zucht-Nr. 18, 2o. Herkunft Polen. ,Polenliirche' aus Mala Wies bet Grojec, 5o km sfidlich Warschau, 19o m, diluvialer Lehmboden. Die ,PolenlSrche' bil- det hier MischbestSnde mit Eiche und Kiefer. Zucht-Nr. 28. Herkunft Schottland. Abovayshire in Schott- land. Wahrschein]ich eine Alpenl~irche (RUB- NER, 1961), die im 16. Jahrhundert naeh

Vergleichende Assimilationsuntersuchungen an Klonen verschiedener Lärchenherkünfte (Larix decidua undLarix leptolepis) unter Freiland-und Klimaraumbedingungen

Embed Size (px)

Citation preview

32. Band, Heft 2 H . POLSTER U. G. WEISE: Assimilationsuntersuchungen a n K l o n e n ve r sch ied . L / i r c h e n h e r k i i n f t e lo3

Aus der Abteilung Forstliche Pflanzenphysiologie des Instituts fiir Forstwissenschaften Tharandt der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin

Vergleichende Assimilationsuntersuchungen an Klonen verschiedener L/irchenherk/infte (Larix decidua und Larix leptoIepis) unter Freiland-

und Klimaraumbedingungen* V o n H. POLSTER u n d G. WEISE~

Mit 9 Abbildungen

1. Einleitung Im Rahmen heutiger genetischer Forschungen an

Waldb~iumen stem die Ermittlung physiologischer Kenngr6Ben neben den bisherigen vergleichenden morphologischen t~eobachtungen und ertragskund- lichen Erhebungen im Vordergrund des Interesses. So stammen z. B. vergleiehende Assimilationsunter- suchungen yon BOURDEA~: und LAV~RICK (1958; White Pine, Red Pine, Hemlock, Ailanthus), FRIED- RICI~ und SCHMIDT (1959; Apfel, Birne, Kirsche, Pflaume), MImLA (1961 ; Arten und Sorten der Wein- rebe) und LARCHER (1961 ;Olea europaea ssp. sativa, Ouercus ilex und pubescem), Respirationsuntersu- chungen yon PISEK und K~APP (1959; verschiedene Blfitenpflanzen, insbes. B~iume) und Transpirations- untersuchungen von E~ZMANN (1951/52; Gersten- sorten) sowie ROHLm (1956; Weizensorten).

Seitdem die Gaswechselana]yse der Pflanze durch die Anwendbarkeit von Infrarotanalysatoren ,URAS' fiir Kohlendioxyd und Wasserdampf Untersuchungen im Klimaraum ebenso wie unter beliebigen Freiland- bedingungen gestattet (vgl. POLSTER, WEISE und NEUWlRTIL 1960, 1961; POLSTER, 1961 ), erschlieBt sich fiir vergleichend physiologische und vergleichend 5kologische Herkunftsuntersuchungen ein weites, vorher unbekanntes Feld. Diese sind urn so aussichts- reicher; als die Stoffproduktion der Pflanze (zusam.- menfassendeDarstellungbeit~OLSTER,195o) aufdenmit gekoppelten URAS-Ger~ten unmittelbar, d.h. voll- automatisch und selbstregistrierend megbaren Grund- vorg~ingen Assimilation, Atmung und Transpiration beruht. Wie RfJsc~I (1959) an Pappelklonen ein- drucksvoll belegen konnte, erlauben die Beziehungen zwischen Wasserverbrauch (Transpiration) und Assi- milation als wichtige physiologische Kenngr6Be der Assimilations6kologie dem praktischen Zfichter Vor- aussagen fiir die kfinftig zu erwartende Stoffproduk- tion seiner Individuen. Neben die bisherigen Selek- tionsmethoden treten damit physiologisch begrfin- dete.

Von dieser Problemstellung ausgehend, wurden vergleiehende CO2-Gaswechseluntersuchungen an L~ir- chenpfropflinge n im Freiland und ihren abgeschnit- tenen Zweigen unter Klimaraumbedingungen durch- geffihrt. Es fragte sich dabei, ob Klimaraumbedin- gungen zu einer gleichartigen Rangordnung der Stoff- produktion (Nettoassimilation) wie Freilandmessun- gen bet 8 his lo real h6herer maximaler Beleuchtungs- st~irke ffihren und ob anstelle arbeitsaufwendige~er Freilanduntersuchungen Gaswechselbestimmungen

* Herrn Prof. Dr. Dr. h. c. Hans STUBBE zum 60. Ge- burtstag.

Institut fiir Botanik der Technischen Universit~it Dresden.

an abgeschnittenen Zweigen im Klimaraum zu repr~i- sentativen Werten Ifihren. tIier ergaben sich An- knfipfungspunkte an die Untersuchungen yon Rf)SCH (1959), dessen Assimilationskurven im Variations- bereich der Beleuchtungsst~irke yon 3ooo bis 3oooo Lux eine gleichartige Rangordnung der untersuchten Pappelklone erwiesen.

2. Material und Methode

Die Versuchspflanzen gehen auf einen L~irchen- herkunftsversuch RUBXERS (RuBbER 1938, 1941 ) im Tharandter Wald zurfick, der 1932 mit 2j~hrigen Saatl~irchen verschiedener Herkfinfte angelegt wurde. Die innerhalb der Herkfinfte (Populationen) yon der Abteilung F0rstpflanzenzfichtung des Institutes vor- genommene Selektion, insbesondere auf Geradschaf- tigkeit nnd Feinastigkeit, ffihrte zur Auswahl yon Klonmutterb~iumen, die siimtlich fiber dem Durch- schnitt ihrer Iterkfinfte lagen. Von diesen Klon- mutterNiumen (Nr. lO, 18, 2o, 28 und 33 der unten angeffihrten Herkiinffe) wurden Verklonungen vor- genommen nnd mit Unterlagen yon Larix decidua Pfropflinge gewonnen, die auI der Versuchsfl~che vor dem Abteilungsgeb~iude im Meterverband zur An- pflanzung kamen und heute 7j~hrig sind. Da unsere Versuchsobjekte aus Verklonungen yon Plusvarian- ten verschiedenartiger Herkiinfte hervorgegangen sind, kSnnen sie ffir deren Durchschnittscharakter nicht als repr~isentativ gelten. Fiir die Problem- stellung ist das jedoch yon untergeordneter Bedeu- tung, weil es bet dem benutzten Material vor allem darauf ankam, g e n e t i s c h u n t e r s c h i e d l i c h ver- a n l a g t e I n d i v i d u e n (Klone) unter Freiland- und Klimaraumbedingungen vergleichend zu untersu- chert.

Die Versuchsb~ume waren Pfropflinge folgender Herkfinfte :

Larix decidua : Herkunff Lockenhaus am Geschriebenstein, ~iuBerste Ausl~iufer der Ostalpen, sfidlich Wiener Neustadt, 55o m. Nach RUBNZR (1941) eine wahrscheinlich vom Ostrande der Alpen stammende Herkunft, die in Lockenhaus selbst nicht als autochthon angesehen werden kann. Zucht-Nr. 18, 2o. Herkunft Polen. ,Polenliirche' aus Mala Wies bet Grojec, 5o km sfidlich Warschau, 19o m, diluvialer Lehmboden. Die ,PolenlSrche' bil- det hier MischbestSnde mit Eiche und Kiefer. Zucht-Nr. 28. Herkunft Schottland. Abovayshire in Schott- land. Wahrschein]ich eine Alpenl~irche (RUB- NER, 1961), die im 16. Jahrhundert naeh

~04 H. POLSTER und G. ~rEISE: Der Zfichter

Schottland gebracht wurde, dort gut gedieh und sich dnrch die r~tumliche Isolierung m6g- licherweise zu ether geographischen Rasse ent- wickelte. Zucht-Nr. 33.

L a r i x leptolepis :

Herkunft Mount Jatsugatake (Japan). Die Herkunft s tammt aus dem Gebiet zwischen dem 35. und 38. Breitengrad, dem 138. und ~4o. LXngengrad und einer H6henlage yon ~8oo--2ooo m. Zucht-Nr. ~o.

Eine Ubersieht fiber die verwendeten Symbole gibt Abb. 1.

h'~r,~unff h t

�9 ~ Loc~enfiaus

o f Alpe~7 k Lar/x v Pohn decidzc~

~x ~Tcho~and []

Lob hpl~hph

Abb. 1. Obersieht fiber das Lfirehenversucbsmaterial und die verwendeten Symbole.

Die Assimilationsmessungen erfolgten im ,Diffe- renzverfahren' mit einem Infrarotanalysator ,URAS' f fir CO 2 der Fa. Har tmann & Braun, Frankfurt/Main, dessen MeBprinzip durch die Ver6ffentliehungen yon HUBER (1950), EGLE und ScI~EXI< (1951), STRUGGER und BAUMEISTER (1951) U.a. eingehend dargestellt worden ist.

K @

Abb. 2. Meganordnung (Erl~.uterungen im Text}.

Die Anordnung des Saugsystems (Abb. 2) besteht aus einem yon NEUWIRTI~ t eingeffihrten Gebl~ise (Gb), das kontinuierlich aus alien Schlauchleitungen MeB- gas ansaugt, einem Gasumschalter (G) und einem CO~-URAS mit Sechsfarbenschreiber (R). Wegen der hohen DurchfluBmenge in den Schlauchleitungen

1 unver6ffentlicht; vgl. POLSTER, ~VEISE und NEU- WIIRTH (1961).

miissen die ft~r das URAS-Ger~it ben6tigten Luft- proben, die vom Gasumschalter (G) im Minuten- zyklus freigegeben werden, mit Hilfe einer Membran- pumpe (P; Leistung 3o t/h) gesondert angesaugt und fiber einen Trockenturm (T) getrocknet werden - - den weitaus gr613ten Tell des Mel3gases entfernt das Geblase. Bet der Errechnung der CO2-Ausbeuten wurden j edoch die Durchflul3mengen in den Kiivetten zugrundegelegt. Da das Gebl~ise bet entsprechenden Schlauchquerschnitten hohe Saugleistungen erzielt, 1assert sich die erforderlichen DurchfluBmengen dutch SchraubquetschMhne (K) einstellen. Far unsere Freilanduntersuchungen benutzten wit 3oo l/h, ffir die Klimaraumbestimmungen 6ol/h. Die jeweilige Kontrolle erfolgte mit Str6mungsmessern (S). Durch Einschalten yon Zweiwegh~ihnen (Z) vor dem Gas- umschalter IieB sich die doppelte Anzahl von Mel3- stellen erreichen. Damit war-es m6glich, durch imanuelle Umschaltung der H~thne in ~ - bis lstfin- digem Wechsel Objekte im Freiland (ol a b~s o5 a) und deren abgeschnittene Zweige tin Klimaraum (Ol b bis o5 b) nebeneinander zu untersuchen, ohne die Konti- nuit~t der vollautomatischen und selbstregistrieren- den Messungen zu beeintr~chtigen. Mit der Leitung 6 wurden die als Bezugswerte erforderlichen Proben der Kontrolluft im Freiland (KF) und im Klimaraum (K~) angesaugt.

Fiir vergleiehende Messungen im Freiland und im Klimaraum mul3ten wegen der aus den differenten Beleuchtungsst~rken resultierenden unterschiedlichen Aussch!~ge des Registrierger~tes verschiedene stfind- liche Durchflul3mengen benutzt werden. Assimila- torische Vergleiche wurden deshalb immer nur inner- halb der Freiland- und Klimaraumuntersuchungen angestellt, da mit dem Wechsel des Durchflusses eine Ver~tnderliche ill die Versuche eingeffihrt wird, ,,welche nicht ohne EinfluB auf die gemessenen Gas- wechselintensit~tten bleibt" ( H u B ~ und Rtisc~t, 1961, S. 57; vgl. auch HA51DOR~, 1959).

Im Freiland wurden roll dem Tageslicht a u s - gesetzte Triebe gleieher Insertionsh6he in Sl id- exposition so in zylindrische, parallel an den Versuchs- b~umen befestigte ,Klarzell '-Kfivetten yon 43o cm 3 Inhalt (vgl. POLSTEI~ und NEUWlRTIL 1958 ; POLST•R, WEISE und N~UWmTIL 196o ) desselben Raum- i nhaltes eingeffihrt, dab gleiehe Triebl~ngen zur Assimilationsmessung gelangten. Ffir vergleichende Strahlungsmessungen benutzten wir einen Robitzsch- Aktinograph. Im Klimaraum kamen wegen der geringeren Beleuchtungsst~rke yon 7ooo Lux ganze Triebquirle in Kfivetten yon 4ooo cm 8 Inhalt, wobei sich die einzelnen Sprosse gegenseitig nicht beschatten durften. Die ffir die Klimaraummessungen vor- gesehenen Triebe wurden am Baum je nach dem Ver- suchszweck unter Wasser abgeschnitten und in Wasser belassen oder an der LuSt abgeschnitten. Die Messungen fanden im Klimaraum bet konstanter Temperatur (2o--22 ~ und relativer Luftfeuchte (urn 6o%) in einem mit 12 Leuchtstoffr6hren yore Typ I-tNI und HNW ausgestatteten Lichtschrank start. Da die Neonr6hren nur an der hinteren Seiten- breitwand und an der Decke angebracht waren und die Ktivetten sich in gleicher H6he und in gleichem Abstand yon der Hinterwand des Liehtschrankes befanden, waren alle Versuchszweige gleich belichtet,

32. Band, Heft z Vergleichende Assimilationsuntersuchungen an Klonen verschiedener Lgrchenherkiinfte do5

3 . E r g e b n i s s e

a) V e r g l e i c h e n d e F r e i l a n d u n t e r s u c h u n g e n Zu zwei verschiedenen Zeitpunkten des Sommers

~961 erfolgten vergleichende Messungen des COs-Gas- wechsels an Nadeln vorj~ihriger Kurztriebe. Wie Abb. 3 zeigt, zeichnet sich eine deutliche Gruppierung

cm a. min I

t~eg v V~

10 17 74 N 18 mg CO~

?G, Z GF gTG 7O e ~ ~

7

G

s t' ~-"A\

g

1 i i t I I I J I ~_

ago 7~ I4 ~ 18 ?U]~ max, ~a~esasa/'milat/oo Abb, 3. Freiland-Klonvergleich der Assimilation an I{urztciebenim Sommer 1961

(Tagesg~inge urtd maximale Assimilation im Vergleich zur Strahlung).

1 I I I I I 8 10 7210 lg 1~1~

~7. 7. /a. g g~

der Larchentypen ab. Bei maximalen Strahlungs- werten yon tiber 1 cal/cm s �9 rain ergeben sich assimi- latorische H6chstwerte bet einem Lockenhaus-Ost- alpenklon (Zucht-Nr. 18), w~thrend der andere (Zucht- Nr. 2o) deutlich der Polenl/irche (28) unterlegen ist. Diese R a n g o r d n u n g lgBt e r k e n n e n , n i t wel- chert p h y s i o l o g i s c h e n L e i s t u n g s u n t e r s c h i e - den i n n e r h a l b der P o p u l a t i o n e n e iner Her- k u n f t b e i L a r i x d e c i d u a zn r e c h n e n i s t . Darauf hinweisende morphologische Beobachtungen Iinden hierin assimitationsphysiologisch ihre Best~ttigung. Die geringsten Leistungen zeigt am 26.7.61 die Japanl~trche (Zucht-Nr. lo). Da sie als die rasch- wtichsigste L~rche gilt, die auf ihr zusagenden Stand- orten unseren d e c i d u a - T y p e n i. allg. iiberlegen ist, mag das erstaunlich erscheinen. Eine Beurteilung der Stoffproduktion ist aber erst aus Vergleichs- messungen zu verschiedenen Zeitpunkten der Vege- tationszeit m6glich und beruht nicht nur auf der spe- zifischen Assimilationsintensit&t der produzierenden grtinen Pflanzenteile allein, sondern ebenso auf den gebildeten Laubmassen (POLSTZR, 1950; HuBE~ und POZST~R, 1955).

Wie die weitgehende Parallelit~t der Assimilations- kurven und des Lichtgenusses am 26.7. 1961 beweist, standen die mit siidexponierten Zweigen untersuchten L/irehen nicht unter Diirrebelastnng: ihre Stoffpro- duktion folgt deutlich den Schwankungen der Be- leuchtungsst~rke. Unter den ganz entsprechenden Bedingungen des 27. 7- (Abb. 2, Mitte) bieibt die geschilderte Rangordnung gewahrt; an die Stelle der Japanlgrche, die diesmal ausgelassen wurde, tritt die Schottenl~rche (Zucht-Nr. 33). Die S~tulen geben ebenso wie bei der dritten vergleichenden Untersu- chung (lO. 8.61, Abb. 2, rechts) die maximale Tages= leistung wieder.

Im August erreichte erwartungsgem~ig die Strah- lung das Julimaximum nicht mehr ganz. W~thrend der ostalpine Klon Nr. ~8 seine assimilatorische

Tagesh6chstleistung auch bet etwas niedrigerem Strahlungsgenug beibeMlt (8,5 mg C02/g TG), erlangt jetzt der unter hiesigen Standortsverh~ltnissen sehr wuchs*reudige Polenlgrchenklon n i t knapp 11 mg CO=/g TG die Spitzenstellung. Beiden steht eine voh dem 2. Ostalpenklon nnd dem Schottenl/irchenklon gebildete Ieistungsschw~chere Gruppe gegen~iber. Die physiologisch wieder klar hervortretenden Unter- schiede innerhalb der HerkuMt Lockenhans (Ost- alpen) linden eine beachtenswerte Parallele in den Messnngsergebnissen der Abteilung Forstpflanzen- ziichtung unseres Institutes im Tharandter Wald an den Kionmutterb~tumen, die sich i n ihrer Wuchs- leistung wesentlich nnterscheiden. Der auch assimi- latorisch leistungsi~thigere Typ entstammt den Klon- mutterbaum 18, der 3ojghrig (Herbst 1961 ) n i t ether H6he yon 14, 5 m u n d einem Brusth6hendurchmesser des Stammes yon 18,3 cm deutlich den Kronen- mutterbanm 2o n i t 1~ m H6he und nur lo,5 cm Stammdurchmesser iibertriiR.

Im Oktober desselben Jahres durchgeffihrte Yer- gleichsuntersuchungen fanden an noch unvergilbten Nadeln diesj~thriger Langtriebe statt (Abb. 4). Der 13. und 14. lO. 1961 waren herbstliche Strahlungstage n i t kurzfristig auftretender schwacher Bew61knng; die Maxima blieben wenig nnter o,6 cal/cm 2- min. Auch bier traten bezeichnenderweise die gleichen starken Assimilationsunterschiede zwischen den Zucht-Nr. 18 und 2o der ostalpinen HerkuMt Locken- hans auL Wie die vorj/ihrigen Kurztriebe erreichten die diesjghrigen Langtriebe der Zucht-Nr. 18 assimi- latorische Spitzenleistungen, wghrend die Nr. 2o hinter den anderen Herkiinften zndickbleibt. Dage- Ben verh~lt sich die Japanlgrche grunds/itzlich anders, denn ihre Langtriebe assimilieren im Gegensatz zu den Kurztriebnadeln des vorj{ihrJgen Zuwachses sehr

caI cm g. rain

O,8

l 0,s " 0,r %0,2

0 r t i i 70 7z 1r 7~h,

13 f.ZX

, Jm t'/d~\\ \ l/Ji ix)., \ e ; I # ; ",%

r 5btl " - ~ ;V \} ? k

g l 73. 10G1 O l i I I i l [ 1 i

8 7o 7?, /4 16~t

8 10 7Z ~ ~ 1 ~

j / / -x-, "X

/ -@

1r ~ i , i J ] i i l i

70 72 /4 1G]~

Abb. 4. Freiland-Klonvergleich der Assimilation an Langtrieben im Sp/itherbst 1961 (Tagesg~nge und maximale Assimilation [m Vergleich znr Strahlung).

stark (vgl. die Kurven- und S~ulendarstellung). Fiir die besondere Wiichsigkeit der L e p t o l e p i s erscheint diese Feststellung nm so mehr yon Bedeutung, als sich deren Langtriebe am raschesten entwickeln und Ende Oktober in Graupa noch die geringste herbst- liche Vergilbung zeigten. Bet nur geringen assimila- torischen Unterschieden bilden Schotten- und Polen- l~trche neben den Ostalpenklon Nr. 2o die leistungs- schwgchere Gruppe. Am zweiten Untersuchnngstag

106 H. Po~sT~ und G. W~is~: Der Z/!chter

(14. lo. ~96,, Abb. 3, rechts) ergab sich die gleiche Gruppierung der Klone: S p i t z e n g r u p p e Ost a lpen- klon Nr. 18, J a p a n l g r c h e - - le is tungsschw~i- chere Gruppe O s t a l p e n k l o n Nr. 2o, Po len- und Sehot ten l~ i rche bei n u t m~iBig groBen a s s i m i l a t o r i s c h e n Di f i e r enzen .

b) K l i m a r a u m u n t e r s u e h u n g e n an a b g e s c h n i t t e n e n Zweigen

Nit dem Einflul3 des Abschneidens auf die Photo- synthese haben sich neuerdings Koc~I und K~LLER (1961) kritisch befal3t. Das erschien um so n6tiger,

als eine umfangreiche rng (~O~ I Literatur tiber den CO~- g TG Gaswechsel auf Befun- 3 I ~ unbc ~esser den an abgeschnittenen

gehal/en BI~ittern aufbaut (vgt. "~ ~ i n . a . BAUER, 1935,

0 - CLAI<X, 1954, RICHARD- SOX, 1957). W~hrend

-1 gehal/ene Z w @ e STALFELT (1960, S. 209) I -Z bei kurzfristigen Ver- -s~- LapL~/ep/o/ep/s suchen eine Lrberein-

K ~.~:sl stimmung in der Assi- 0 ~ q 6 8 70 z 3fd. milationsintensititt ab-

geschnittener und in- Abb. 5. Vergleich der Assimilation .yon Liirehenzweigen mi t und ohne Wasser. takter Bl~itter erwartet, zuluh . . . . h demSchn i t t (Kli . . . . . m- h a t E ~ L E (196o, S. 135)

untersuchung). gefordert, dab trotzdem

,,bei allen Qaswechselmessungen an abgeschnittenen Pflanzenteilen die Auswirkungen dieses Eingriffes auf den photosynthetischen Gasumsatz kontrolliert werden" sollten.

Zur Priifung des Abschneideeffektes wurden L~ir- chenzweige unter Wasser abgeschnitten und in einem WassergefiiB stehend, im Klimaranm bei etwa 7ooo Lux (= 0,o 7 cal/dm ~ �9 min) auf ihren CQ-Gas- wechsel untersucht. Die so gewonnenen Ergebnisse wurden mit den Befunden abgeschnittener und trok- ken gestellter Zweige unter sonst gleichen Bedingun- gel verglichen.

Wie Abb. 5 zeigt, bleibt die assimilatorische Lei- stung bei ,unter Wasser gehalten' ann~ihernd gleich, nachdem sich in der 2.--3. Stunde des Klimaraum- aufenthaltes (2o--22 ~ rel. Luftfeuchte um 60%) eine Gleichgewichtslage des CQ-Wechsels entspre- chend den Ramnbedingungen eingestellt hatte. Noch nach ~2stiindigem Klimaraumaufenthalt liegen die CQ-Bilanzen im positiven Bereich (~ mg CQ/g TO). Ganz anders verhalten sich dagegen die nach dem Abschneiden trocken gehaltenen Zweige, deren An- fangsreaktionen (schrafiierter Kurvenbereich) anf unterschiedliche Turgeszenz der Zweige zuriickzu- ffihren sind. Aus einer Gleiehgewichtslage der assi- milatorischen Reaktionen, die sieh sehr bald nach Versuchsbeginn einstellt, I~illt die assimilatorische Leistung scharf ab (3.--4. Stunde) und geht danach in negative Bilanzen fiber. Dabei bestittigt sieh die Feststellung yon POLSTE~ und FucKs (196o), dab subletale Wasserdefizite in der Pflanze an dem Sistieren der Nettoassimilation erkennbar sind. W~ihrend aber die genannten Autoren ihre Versuchs- objekte nach Erreichen dieser physiologischen Grenz- belastung wieder mit Wasser aufs~ittigten, blieben im vortiegenden Fali die Zweige welter unter dem EinfluB der Austrocknung. Die Unterschreitung des

Kompensationspunktes kennzeichnet damit, dab der subletale Grenzbereieh in Richtung letaler Trocken- sch~dignng fibersehritten wurde.

In Abb. 6 sind unter Wasser abgeschnittene und bis zur 8. Stunde in Wassergefiigen gehaltene Zweige der Larix decidua-Ostalpenherkunft (Zucht-Nr. 18 u. 20) mit solchen der'Japanl~irche (Larix leptolepis) verglichen, Durch ihren verhiiltnism~gig steilen assi- milatorischen Abfall in den ersten beiden Stunden erweist sich die leistungsfiihigere Zucht-Nr. 18 der Alpenl~irche der leistungsschwiicheren Nr. 2o unter- legen. In Ubereinstimmung mit entsprechenden Be- funden yon Koch und KELLER (1961) muB gerade nach Abschneiden der Blittter unter Wasser bei fol- gender Wasserzufuhr bereits innerhalb der ersten halben Stunde nach dem Schnitt mit einer Depression derAssimilation bei erheblieSen individuetlen SchwaI~- kungen gerechnet werden. Die Stabilisierung d e r Nettoassimilation bei Zucht-Nr. 18 nach anfiingli- chem Steilabsturz belegt, dab sich den ver~inderten Bedingungen entsprechend wieder eine gaswechsel- physiologische Gleichgswichtslage herausgebildet hat, die bier allerdings - - in iJbereinstimmung mit STAZ- FELT (1960) - - nicht mehr als repr~isentativ ffir die Gaswechselreaktionen nnmittelbar nach dem Schnitt gelten kann. Die Stabilisiernng der Assimilation nach dem anf~inglichen Abfall kann u. E. als physiologische Regulationsreaktion angesehen werden, die offenbar den stoffwechselaktivsten Typen in besonderem MaBe zukommt (Klon 18!). U n t e r Wasser a b g e s c h n i t - t ene und bei n a c h f o l g e n d e r W a s s e r z u f u h r ge- h a l t e n e Zweige geben d e m n a c h l ed ig l i eh in dem kurzen Z e i t r a u m zwischen dem E i n s t e l -

mg COs gT~

3 It

i

un/er Wasser 1 trocken gMal/en gehalten T

-3 ;Z Z67

0 ~ 4 G 8 7O ~fd.~G Abb. 6, Assimilationsverglelch abgeschnittener Zweige yon L~rix dr und

Larix leptolepis (Klimaraumuntersuchung),

len des g a s w e c h s e l p h y s i o l o g i s c h e n Gleich- g e w i c h t e s u n t e r K l i m a r a u m b e d i n g u n g e n u n d dem d a r a u f fo lgenden a s s i m i l a t o r i s e h e n Ab- fa i l d iese lbe a s s i m i l a t o r i s c h e R a n g o r d n u n g wie F r e i l a n d u n t e r s u c h u n g e n in vivo (vgl. Abb. 2 und 3).

Nach 8stiindigem Klimaraumaufenthalt wurden die Zweige aus dem Wasser genommen (Abb. 6, rechts; schraffierter Kurvenbereich). l]bereinstim- mend mit den Befunden der Abb. 5 nach unmittelbar vorausgegangenem Schnitt und Aufh6ren der Wasser- zufuhr ffillt in allen drei F~illen die Nettoassimilation his zu ihrer vSltigen Sistierung ab. Da die daran erkennbare subletale Grenzbelastung (vgl. POLSTER