Abschlussbericht des Graduiertenkollegs (pdf) - Zentrum für ...

Kernforschungszentrum Karlsruhe im Zeitraum zwischen 1993 und 1995 an zehn Fichten (Picea abies) und
zwei Weißtannenstandorten (Abies alba) unterschiedlichsten Schädigungsgrades in Baden-Württemberg
durchgeführt wurde. Im Rahmen der Arbeit sollte durch Analyse der Phenol- sowie Polyamingehalte untersucht
werden, ob sich anhand dieser Aussagen über den Schädigungsgrad sowie über dessen Verlauf treffen
lassen. Weiterhin sollte der Frage nachgegangen werden, inwieweit sich Übereinstimmungen zwischen den
durch die okulare Bonitur erhobenen Bewertungen und den Ergebnissen der Bioindikation ergeben.
Die Messung der Phenole sowie Polyamine erfolgte mittels geeigneter HPLC-Verfahren und anschließender
Detektion. Bei der Fichte wurden die phenolischen Komponenten Picein, U1, Catechin, Epicatechin, PHAP,
PTG sowie die unbekannte Komponente U2, die später als Coniferin identifiziert werden konnte, untersucht.
Bei der Tanne waren es die Komponenten Gallussäure, Catechin, sowie zwei weitere bisher noch unbekannte
Substanzen TI und T2.
Die bereits früher geäußerte Vermutung, daß es sich bei der Substanz U2 um ein Glykosid handelt, konnte
durch weitere Untersuchungen bestätigt werden. Die Analyse der UV-Spektren in Verbindung mit dem
Massen- sowie NMR-Spektrum ermöglichte es, diese Substanz mit ziemlicher Sicherheit als Coniferin zu
identifizieren.
Für die Substanzen Catechin sowie Picein konnte für die Baumart Fichte ein korrelativer Zusammenhang
zwischen diesen Substanzen und dem mittels der okularen Bonitur ermittelten Schädigungsgrad nachgewiesen
werden. Desweiteren ließ sich diese Korrelation zwischen dem Schädigungsgrad des Baumes und
den Phenolgehalten in den nachfolgenden Jahren weiterverfolgen. Bei der Baumart Fichte zeigte sich
ein ähnliches Verhalten für die Catechingehalte, die auch hier mit den Parametern Nadelverlust- beziehungsweise
Nadelvergilbungsrate korrelierten. Auch hier ließ sich dieser Trend für die nachfolgenden Jahre
bestätigen.
In einem separaten Experiment sollte der Frage nachgegangen werden, ob die am Standort Baden-
Württemberg mit zunehmender Höhenlage ansteigenden Catechingehalte auf eine Zunahme der UV-B-
Strahlung zurückgeführt werden können. Zwar ließ sich kein signifikanter korrelativer Zusammenhang
zwischen den Catechingehalten und dem Grad der UV-B-Strahlung nachweisen, allerdings zeigten die Ergebnisse
einen Trend zwischen dem Grad der UV-B-Strahlung und den Catechinkonzentrationen, so daß
unter Berücksichtigung der kurzen Versuchsdauer sowie der Witterungsbedingungen ein möglicher Zusammenhang
gegeben ist. Dies läßt es möglich erscheinen, die am Standort Baden-Württemberg mit der
Höhenlage zunehmenden Catechingehalte auf einen UV-Effekt zurückzuführen.
Von den Polyaminen wurden die Komponenten Putrescin und Catechin für Tannen und Fichten ermittelt.
Die Auswertung der Fichten- und Tannenproben erbrachte auch hier einen korrelativen Zusammenhang
zwischen den Parametern Nadel- beziehungsweise Blattverlust und den Polyanungehalten. Dieser war für
das Spermidin nicht in allen Jahren signifikant.
In einem ergänzenden Experiment wurden auch noch die Polyamingehalte von Eichen, die unter erhöhten
CO2- sowie Ozonkonzentrationen angezogen wurden, untersucht. Bei den Eichen konnte noch zusätzlich
das Tetraamin Spermin als weitere Polyaminkomponente nachgewiesen werden.
Bei den Eichenproben führte eine alleinige Erhöhung der Ozonkonzentration zu keinen signifikanten Effekten.
Erst eine Kombinationsbelastung mit erhöhten Ozonkonzentrationen und einer gleichzeitigen Belastung
unter temporärem Trockenstreß hatte einen Anstieg der Putrescinkonzentrationen zur Folge.
Abschließend läßt sich feststellen, daß für die Baumarten Picea abies und Abies alba die Eignung der
Parameter Catechin, Picein, sowie Putrescin als Indikatoren im Rahmen der Bloindikation nachgewiesen
werden konnte. Als weiteres Ergebnis der Untersuchungen konnte für die oben genannten Baumarten eine
signifikante Korrelation zwischen den Parametern Nadelverlust beziehungsweise Nadelvergilbung und dem
Gehalt der oben genannten bioindikatorischen Substanzen erwiesen werden.
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