Dr. Jürg Sucher
In der Gruppe Biochemie konnten die Arbeiten im Teil-projekt «Negativbegasungen» des Nationalen For-schungsprogrammes «Waldschäden und Luft-verschmutzung» (NFP 14+} erfolgreich abgeschlossen werden. Dadurch wurde Zeit frei, sich der Planung einer neuen Begasungsanlage zu widmen, mit welcher unter freilandnahen Bedingungen Immissionseinflüsse auf Waldbäumen unter kontrollierteren Verhältnissen als im NFP 14+ Projekt studiert werden können. Die geplante Anlage wird es auch erlauben, interdisziplinär auf der biochemischen bis anatomischen Ebene nach Effekten an ober- und unterirdischen Teilen der Bäume zu su-chen.
Eine solche Zusammenarbeit, bei der an densel-ben Pflanzen physiologische (Gaswechsel}, anatomi-sche (REM} und ökologianatomi-sche (Biomasse) Parameter gemessen werden, ergab sich initialisiert durch die Gruppe Bioindikationen mit den Gruppen Immissions-schutz und Rasterelektronenmikroskop. Die ersten Resultate mit Birke und Pappel lassen erkennen, dass der eingeschlagene Weg, die Immissionseinwirkungen vorerst autoökologisch zu erfassen, richtig ist und ver-tieft fortgesetzt werden muss.
Eine überwallende Wunde nach einem Hochwasserschaden. An Douglasien sind die Jährlichen Zuwachsraten von aussen sehr gut erkennbar. (Zeichnung: M. Sebek, WSL)
Nachdem in der Gruppe Phytopathologie eine biochemische Dissertation zum Kastanienrindenkrebs erfolgreich abgeschlossen werden konnte, sollte das Tätigkeitsgebiet der Gruppe eine gewisse Neuorien-tierung erhalten. Mit dem unerwarteten Auftreten dieser gefährlichen Kastanienkrankheit auf der Alpennordseite war aber Anlass zu erneuten Forschungsarbeiten im Rahmen eines epidemiologisch orientierten Disserta-tionsthemas gegeben. Weiterhin leistet die Gruppe Phytopathologie Praxisberatung und Mithilfe beim Phy-tosanitären Beobachtungs- und Meldedienst (PBMD).
Gruppe Immissionsschutz Dr. Jürg Bucher
laufende Projekte
F 431.79.1: Experimentelle Ermittlung von Immissions-schutz-Grenzwerten
D 431.86.1: Vorkommen und forstliche Bedeutung von Fichtenviren
F 431.88.1 : Einfluss elektromagnetischer Felder auf Fichten und Buchen
A 431.89.1: REM-Untersuchungen an Fichtennadeln in den Alpen und in Polen
Abgeschlossene Projekte
A 431.87 .1 : Immissionseinfluss auf die Primärreaktion der Photosynthese
Mit diesem Projekt konnte die Methodik der Chlo-rophyll-Fluoreszenz-Messung nach Prof. R. Stras-ser, Universität Genf, erfolgreich adaptiert und die entsprechende Apparatur durch Werner Landolt nachgebaut werden. Die simultane Messung der Chlorophyl-Fluoreszenz-Kinetik bei verschiedenen Wellenlängen wird nun in diversen anderen Projek-ten als mögliches, rasches Verfahren einer Früh-diagnose von Immissionsschäden eingesetzt wer-den.
Gruppe Biochemie Dr. Werner landolt Abgeschossene Projekte
432.85.1: Auswirkungen von Immissionen auf Wald-bäume
Im Rahmen dieses Projektes wurden die Auswir-kungen einer Ozonbegasung auf der biochemi-schen Ebene von Pflanzen untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass bei der Föhre unter Ozonein-fluss die Gehalte an Shikimi- und Chinasäure abnehmen, während andere Säuren, wie zum Beispiel Apfelsäure und Zirtronensäure, zuneh-men. Als Folge dieser Änderungen im
Säurestoff-wechsel ändert sich auch der pH des Nadelhomo-genats. Ferner steigt in ozonbehandelten Pflanzen der Pinit-Gehalt bei gleichzeitigem Absinken des-jenigen von Inosit. Auch einige veränderte Enzy-maktivitäten konnten beobachtet werden, so zum Beispiel bei der Cytochrom C-Oxidase, der Malat-DH, Shikimisäure-DH oder der Malat-DH.
Von wenigen Ausnahmen abgesehen, wurden unter der Ozonbelastung bei Aktivitäten und Metaboliten des Primärstoffwechsels eher höhere, bei denen des Sekundärstoffwechsels eher niedrigere Werte gefunden. Dies lässt darauf schliessen, dass der Primärstoffwechsel der Pflanzen unter Stress auf Kosten des Sekundärstoffwechsels aktiviert wur-de. Im Begasungsversuch unter kontrollierten Bedingungen bilden diese Effekte eine wertvolle Ergänzung zu den sichtbaren Symptomen. Einer Anwendung im Freiland steht aber ihre geringe Ur-sachenspezifität gegenüber.
NFP 14+: Forsttoxikologie auf lntensivversuchsflächen, Teilprojekt Negativbegasung
Die im vorangehenden Projekt gefundenen Indi-katoren einer Ozoneinwirkung wurden neben der Bonitierung von sichtbaren Symptomen in ver-schiedenen Begasungsexperimenten mit forstlich wichtigen Baumarten eingesetzt, um deren Reak-tion auf Ozon zu untersuchen. Eindeutig am emp-findlichsten reagierte die Föhre, gefolgt von der Buche. Bei diesen beiden Baumarten traten so-wohl sichtbare Symptome wie auch biochemische Veränderungen auf. In einem vergleichbaren Zeit-intervall reagierte die Fichte nur noch auf der bio-chemischen Ebene, während bei der Weisstanne sowohl Symptome, wie auch biochemische Effekte ausgeblieben sind. Im Vergleich mit diesen Arten reagierte eine Hybrid-Pappel und eine Rotkleesor-te noch erheblich empfindlicher auf Ozon. Bei der letzteren konnte zudem am Standort Lägeren eine exponentielle Abhängigkeit zwischen dem Pro-zentsatz nekrotisierter Blätter und der Ozonkon-zentration nachgewiesen werden.
Gruppe Phytopathologie Dr. Ursula Heiniger laufende Projekte
POe 231.54.1: Sicherstellung und Nachselektion re-sistenter Kastanien
V/S 231.84.1: Biotisch bedingte Krankheiten
A 231.88.1 : Bestimmung von Basidiomyceten in Kultur V 231.89.1: Möglichkeiten der biologischen
Bekämp-fung mit hypovirulenten Erregern
V 231.89.2: Überwachung der Krankheitsentwicklung in speziellen Versuchsflächen der subalpinen Stufe V 231.89.3: Welke-resistente Ulmen
Gruppe Bioindikationen Dr. Dr. h.c. Theo Keller Lautende Projekte
F 433.71.1: Blattanalysen zur Beweissicherung von Emittenten
V 433.80.1: Saure Niederschläge
A 433.84.3: Luftverunreinigungen und Nadelwachse 433.87.1: Düngung und Föhrenvitalität
A 433.89.3: Grundlagen der experimentellen Pflan-zenökologie
Abgeschlossene Projekte
F 433.81.1: Verwendung von Bioindikationen und Bioin-dikatoren
A433.82.1: Auswirkungen von Ozon auf Waldbaumarten V 433.88.2: Bioindikationen von Populus nigra unter
langt ristiger Ozon-Einwirkung
V 433.88.3: Bioindikationen in einem Aspenklon unter Ozoneinwirkung.
Diese vier Projekte wurden ins zukünftige Projekt : F 433.83.1: Bioindikationen von Holzpflanzen unter
Immissionsstress eingebaut
V 433.83.1: Fluoreinfluss auf Föhrenstecklinge Bezüglich Habitus, Überleben und F-Gehalten be-standen deutliche Unterschiede zwischen neun Föhrenklonen, welche an einem F-belasteten Standort ausgepflanzt worden waren. Weil die Nadeln durch Chloroformwaschung von allem
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-Das Bild zeigt eine Birke, deren Photosynthese, Transpiration und Spaltöffnungsverhalten nach mehrwöchiger Ozonexpo-nierung in derWSL-Begasungsanlage mit einerGaswechsel-messküvette ü_~rprüft wurde. Hl~rzu Ist ein Blatt In die Küvette eingedichtet. Uber kontrollierte Anderungen der Klimatisie-rung wird eine Diagnose von Blattschädigungen möglich.
(Bild: Dr. Rainer Matyssek, WSL)
äusserlich anhaftenden Staub befreit wurden und weil die F-Emissionen stark eingeschränkt worden sein sollen, stützen die zum Teil hohen Nadelge-halte die Hypothese, dass die Aufnahme aus dem früher F-beaufschlagten Boden heute zu den über-höhten Nadelgehalten führt.
Blattunterseite eines Birkenblattes mit Haaren auf kleinen Blattnerven und einem Drüsenköpfchen. Pflückda-tum:11.7.1989, 8.30 Uhr, Temperatur 19,4 °C, 74% relative Feuchte. Bei diesen klimatischen Bedingungen, sind die Spaltöffnungen der Blätter der Filterluft begasten Bäume geöffnet.
Bel der Begasung mit Filterluft unter Zugabe von 0.075 µIII Ozon sind die Spaltöffnungen stärker geschlossen
(mittleres und unteres Foto).
Obwohl die Begasung erst zwei Monate dauerte, sind schon kollabierte Epldermlszellen zu erkennen (mittleres Foto).
(Bilder: Tieftemperatur-Rasterelektronenmikroskople, REM-Labor, Ch. Scheidegger)