Das Projekt "Wirkung von UV-B-Strahlung und Wasserstress auf Fichte (Picea abies L. Karst.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Die Wirkung von UV-B-Strahlung (280-320 nm) auf Pflanzen ist vielschichtig und erst in Ansaetzen verstanden. Insbesondere bei Baeumen ist ueber die Wirkung von UV-B-Strahlung in Kombination mit anderen Umweltfaktoren wenig bekannt. Die Fichte Picea abies (L.) Karst ist eine wirtschaftlich wichtige Baumart Bayerns. Eine stete Zunahme der UV-B-Strahlungsintensitaet und ihre Auswirkung auf den Fichtenbestand ist deshalb nicht nur von oekologischer, sondern auch oekonomischer Bedeutung. Ziel des Projektantrags ist es, die interaktive Wirkung von UV-B-Strahlung und sommerlichem Trockenstress auf Jungfichten zu untersuchen. Unter Ausnutzung der natuerlichen Erhoehung der UV-B-Strahlung mit zunehmender Hoehe in der Troposphaere werden Klimakammerexperimente auf dem Wank in 1780 m ue.N.N. in speziell dafuer entwickelten Solardomen durchgefuehrt. Schwerpunkte der Arbeiten sind Untersuchungen ueber die Auswirkung der zunehmenden UV-B-Strahlung auf den photosynthetischen Gaswechsel, die Emission von fluechtigen organischen Verbindungen, die Bildung von isoprenoiden Verbindungen in den Nadeln sowie auf die pflanzlichen Schutzsysteme den antioxidativen Stoffwechsel und die UV-B Schirmpigmente der Fichten. Mit Hilfe dieser Untersuchungen sollen (i) Aussagen ueber das jahreszeitliche Verhalten der Fichten erarbeitet, (insbesondere in welcher Phase der Nadelentwicklung die Beeinflussung durch UV-B-Strahlung am hoechsten ist, (ii) der Einfluss von sommerlichem Trockenstress auf dieses Verhalten beschrieben, (iii) und moegliche Konsequenzen fuer das Wachstum der Fichten abgeschaetzt werden.
Das Projekt "Untersuchung der CO2-Bilanz mittels vorhandener CO2-Aufzeichnungen aus drei benachbarten Bergstationen (0,7, 1,8, 3,3 KM ASL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. General Information: the basis is constituted by CO2-recording simultaneously taken at 3 stations: valley, in the west of Garmisch (740 m nn), Wank Peak (1780 m nn), and closely below the Zugspitze (2700 m nn). Station 1 is located in the midst of a vegetated zone (coniferous forest, pastures), station 2 close to the upper vegetation line (grass, some alpine pines), station 3 in a pure rock/snow/ice region. We obtain, therefore, at station 1 strong diurnal and season-dependent variations which result from the interaction of air/soil temperature, kind and distribution of biomass, anthropogenic contribution and can be analyzed and parameterized, respectively. These influence factors, as well as the anthropogenic portion can be estimated from additional recording such as SO2, NOx, and oil consumption in the source area. All meteorological parameters are known - and just as well the respective intensity of vertical exchange. UV, global and diffuse radiation are recorded at all 3 stations. Inflow and outflow via the mountain-valley-wind systems are known to us. Even 1 km above the valley, daily and annual variations are strongly damped and it can be assumed that we will find at 2700 m nn (Zugspitze) unaffected coupling to the northern hemispheric background. At this altitude exists thus the possibility - similar to mt. Mauna loa - of obtaining, free from local anthropogenic or ecological impacts, the longterm trend of CO2 as a result of man's interference with nature in addition to the supra-regional applicable annual variation. Hence, while the above mentioned mass balance-assessment (CO2 budget as a function of all local parameters) is aspired to achieve within the region of strong vertical exchange and vegetation, the station Zugspitze will provide reference data on hemispheric scale.
Das Projekt "Vergleich der Regulationsfaehigkeit der Spaltoeffnungen von Fichten aus dem Alpenraum mit durch Ozon belasteten Fichten im Labor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Forstbotanik durchgeführt. Inhalt des Vorhabens ist die Fortfuehrung bisheriger Untersuchungen zur Wasseraufnahme und Wasserabgabe von Baeumen verschiedener Standorte und unter verschieden starken Einfluessen von Schadgasen. Dazu werden Zweigproben vom Forschungsschwerpunkt Wank mit Proben von Baeumchen aus Begasungsversuchen verglichen. Weiterhin wird das Stomata-Verhalten von Nadeln untersucht im Hinblick darauf, ab welcher Belastung deren Faehigkeit, die Wasserabgabe zu regulieren, beeintraechtigt ist. Hierzu werden aus den physiolog. Kenngroessen Wasserpotential und osmotischer Druck 'Belastungsdiagramme' entwickelt. Insgesamt sollen damit Aspekte des Wasserhaushalts von Baeumen zur Aufklaerung von Waldschaeden erforscht werden, die die Hypothese zur Grundlage haben, dass immissionsbelastete Baeume in erhoehtem Masse unter Trockenheit von Luft und Boden leiden. Im weiteren Verlauf (9/92-8/94) soll die bisher aufgezeigte Wirkung von Ozon auf das Kontrollsystem der Spaltoeffnungen an einem gesunden Baum des forstl. Versuchsgartens Grafrath in einer klimatis. Gaswechselmesskammer (SYSTEM KOCH) experimentell erzeugt werden, mit definierten Ozondosen, wie sie am Wank gemessen werden. Das Spaltoeffnungsverh. der so behandelten Zweige soll fortlaufend im Vergl. zu dem von Zweigen in Reinluft verfolgt werden. Bei nachfolgendem Trockenstress soll an den ozon-belasteten Zweigen festgestellt werden, ob die Belastungsgrenze verschoben ist. Der Einfluss von Entwicklungs- u. Wasserzustand der Nadeln auf die Schadwirkung des Ozons soll geprueft werden. Es soll eine eindeutige Antwort gegeben werden auf die Frage, ob die am Wank vorkommende Ozonbelastung die Baeume dort zu schaedigen vermag
Das Projekt "Wasser-, Stickstoff- und Phosphorverfuegbarkeit im Boden: Stressfaktoren fuer Fichten am Wank?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Biochemische Pflanzenpathologie durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es zu klaeren, inwieweit Wasser-, N- und/oder P-Mangel fuer Waldschaeden am Wank bei Garmisch-Partenkirchen auf Boeden aus Kalkgestein verantwortlich ist. Dazu sollen die Fragen bearbeitet werden, ob Bodentrockenheit zu physiologischen Stoerungen der Baeume fuehrt und ob der Gaswechsel beeintraechtigt ist. Geprueft werden soll, ob Trockenheit N- und P-Mangel hervorruft (ueber verringerte Mineralisierung) und ob verringerte Humusmineralisierung durch N-/P-Mangel bedingt ist. Dazu sollen u.a. die Dynamik der Saugspannung im Boden auf verschiedenen Probeflaechen verglichen werden, Xylen-Wasserpotentialmessungen durchgefuehrt werden und NIP-Mineralisierungsversuche (Labor/Freiland) unternommen werden.
Das Projekt "Kapazitaeten fuer oxidative und reduktive Entgiftung von SO2 und NO2 fuer die Neutralisation von Saeure in Blaettern und Nadeln von Waldbaeumen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Würzburg, Institut für Botanik und Pharmazeutische Biologie mit Botanischem Garten, Lehrstuhl für Botanik I durchgeführt. In dem Vorhaben soll geklaert werden, inwieweit der Schaedigungsgrad von Waldbaeumen und deren Faehigkeit zur Saeurekompensation und reduktiven Entgiftung von SO2 zusammenhaengen und wie sich die Schwaechung der Baeume durch Mineralmangel auf Detoxifizierungskapazitaeten auswirkt. -Saeurekompensation. Durch die Aufnahme von Fluoreszenzfarbstoffen mit dem Transpirationsstrom kann der pH-Wert in vivo gemessen werden. Die bei krautigen Pflanzen bewaehrte Methode soll das pH-Verhalten von Blaettern und Nadeln geschaedigter und ungeschaedigter Waldbaeume aufzeigen. Es ist geplant, Buchen, Eichen, Fichten und Tannen in die Untersuchungen einzubeziehen. Proben sollen am Wank, im Hoeglwald und im Fichtelgebirge genommen werden. -C/N/S-Analyse. Die Bestimmung von C:N:Sred gibt Auskunft ueber die reduktive Entgiftungskapazitaet der Pflanze. Durchgefuehrt werden ausgedehnte Analysen von Blatt- bzw Nadelmaterial und von Rinden-, Stamm- und Wurzelproben. Eine gleichzeitige Bestimmung von Sulfat-Schwefel soll Auskunft ueber das Verhaeltnis oxidativer zu reduktiver Entgiftung geben.
Das Projekt "Foerderschwerpunkt: Troposphaerenforschung TFS - Leitprojekt 2C: Prozess-Studien zur Bildung von Isopren in Blaettern der Stieleiche (Quercus robur L.)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Ziel des Projektes ist es, die in einem Blatt ablaufenden und die Emission von Isopren bestimmenden Prozesse in Abhaengigkeit der Parameter Licht, Temperatur, Strahlungszusammensetzung und Wasserverfuegbarkeit zu untersuchen. Diese Ergebnisse bilden die Grundlage fuer die Erstellung eines prozessorientierten Modells zur Beschreibung der Isoprenemission in den Blaettern einheimischer Baeume - wie zB der Stieleiche (Quercus robur L.). Schwerpunkte der Arbeiten sind: a) die Untersuchung des photosynthetischen Gaswechsels und die Bestimmung der Isoprenemission, b) die Quantifizierung der Isoprensynthese-Aktivitaet, c) die Erfassung der Stoffkonzentrationen wichtiger Intermediate der Isoprenbildung und die Erstellung eines prozessorientierten Modells. Die Experimente werden unter vorgewaehlten Bedingungen, wie z.B. Temperatur, Bodenfeuchte, in Solardomen auf dem Wank oder dem Schneefernerhaus durchgefuehrt. Die Hoehenlage des Versuchsstandorts ermoeglicht die Versuchsdurchfuehrung in den Solardomen unter Strahlungsbedingungen, die der natuerlichen Strahlungszusammensetzung entspricht.
A continuous, 36-year measurement composite of atmospheric carbon dioxide (CO2) at three measurement locations on Mount Zugspitze, Germany, was studied. For a comprehensive site characterization of Mount Zugspitze, analyses of CO2 weekly periodicity and diurnal cycle were performed to provide evidence for local sources and sinks, showing clear weekday to weekend differences, with dominantly higher CO2 levels during the daytime on weekdays. A case study of atmospheric trace gases (CO and NO) and the passenger numbers to the summit indicate that CO2 sources close by did not result from tourist activities but instead obviously from anthropogenic pollution in the near vicinity. Such analysis of local effects is an indispensable requirement for selecting representative data at orographic complex measurement sites. The CO2 trend and seasonality were then analyzed by background data selection and decomposition of the long-term time series into trend and seasonal components. The mean CO2 annual growth rate over the 36-year period at Zugspitze is 1:8+/-0:4 ppm yr-1, which is in good agreement with Mauna Loa station and global means. The peak-to-trough amplitude of the mean CO2 seasonal cycle is 12:4+/-0:6 ppm at Mount Zugspitze (after data selection: 10:5+/-0:5 ppm), which is much lower than at nearby measurement sites at Mount Wank (15:9+/-1:5 ppm) and Schauinsland (15:9+/-1:0 ppm), but following a similar seasonal pattern. © Author(s) 2019.
Das Projekt "Entgiftung von Peroxiden in Fichten am Schwerpunktstandort Kalkalpen (Wank)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. Zur Ueberpruefung der Arbeitshypothese ('Photooxidantien-Hypothese') werden am Wank Fragen untersucht, die sich mit dem Gehalt an Peroxiden in Fichtennadeln sowie pflanzeneigenen Reparatur- und Entgiftungsmechanismen (Antioxidantien, Entgiftungsenzyme) beschaeftigen. Zunaechst wird die Hoehenabhaegigkeit der einzelnen Untersuchungsparameter geprueft, um zwischen natuerlichen, hoehenabhaengigen und schadstoffbedingten Veraenderungen unterscheiden zu koennen. Darueber hinaus soll die Arbeitshypothese am Wank durch Beobachtung der Entstehung moeglicher Veraenderungen der Untersuchungsparameter bei Inversionswetterlagen mit erhoehten Konzentrationen an Photooxidantien in der Atmosphaere ueberprueft werden. Dabei wird auf luftchemische Messungen am Untersuchungsstandort zurueckgegriffen.
Das Projekt "Untersuchungen zur Wasser- und Stoffdynamik der Boeden des PBWU-Forschungsschwerpunktes 'Wank' bei Garmisch-Partenkirchen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GSF - Forschungszentrum für Umwelt und Gesundheit GmbH, Institut für Biochemische Pflanzenpathologie durchgeführt. Inhalt des Vorhabens ist es, am Forschungsschwerpunkt 'Wank' bodenkundliche Untersuchungen durchzufuehren. Es sollen in verschiedenen Hoehenstufen vergleichend Wasser-, Waerme- und Stoffdynamik der vorkommenden Boeden erfasst und zwischen dem standoertlichen Naehrstoff- und Wasserhaushalt, der Luftschadstoffbelastung und dem Entstehen von neuartigen Waldschaeden Beziehungen hergestellt werden. Dadurch soll der Nachweis erbracht werden, dass alleine die standoertliche Variabilitaet (bzgl. Ernaehrungsstoerungen, Hydrologie, Trockenstress) die Schadensentstehung nicht erklaeren kann.
Das Projekt "Wachstum und Naehrstoffversorgung von Feinwurzeln unterschiedlicher Fichten auf Boeden aus Kalkgestein (Wank-Massiv)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Lehrstuhl für Bodenkunde und Bodengeographie durchgeführt. Die dem Wank-Projekt zugrundeliegende Arbeitshypothese geht von einer massgeblichen Beteiligung sekundaerer Luftschadstoffe bei der Entstehung der auftretenden Waldschaeden aus. Neben einer direkten Schaedigung oberirdischer Pflanzenteile kann eine indirekte Wirkung von Schadstoffeintraegen ueber den Boden beim derzeitigen Stand der Forschung nicht ausgeschlossen werden. Die Vitalitaet von Feinwurzeln/Mykorrhizen haengt gleichermassen vom Ernaehrungszustand der Pflanze und dem bodenchemischen Milieu in der Rhizosphaere ab. Untersuchungen ueber Wachstum und Ernaehrung von Feinwurzeln sollen daher klaeren, ob das Schadbild die Folge direkt oder indirekt wirksamer Schadeinfluesse ist, oder ob beide Wirkungspfade ineinandergreifen. Das Vorhaben soll untersuchen, ob sich zwischen unterschiedlich belasteten bzw geschaedigten Fichtenbestaenden des Untersuchungsgebietes charakteristische Veraenderungen im Wachstum, in der Verteilung und in der Ernaehrung von Feinwurzeln erkennen lassen und ob diese in Beziehung zu Bodenchemismus, Bodenwasserhaushalt und Ernaehrungssituation der Bestaende stehen.