Martin, W., & Keller, T. (1974). Über den Einfluß verunreinigter Stadtluft auf die Vegetation. Berichte, Eidgenössische Anstalt für das forstliche Versuchswesen: Vol. 134. Birmensdorf: Eidgenössische Anstalt für das forstliche Versuchswesen.

(1)

Eidgenössische Anstalt für das forstliche Versuchswesen CH - 8903 Birmensdorf

Nr. 134, 1974

Sonderdruck aus „Umwelthygiene" 25 (1974) 10: S. 221-227

über den Einfluß verunreinigter Stadtluft auf die Vegetation¹⁾

von W. Martin und Dr. Th. Keller

(Institut für Waldbau der Eidg. Techn. Hochschule, Zürich, und Eidg. Anstalt für das forstliche Versuchswesen, Birmensdorf [Schweiz])

Zusammenfassung:

Obwohl an Pflanzen in der Stadt Zürich noch keine offemichtlichen Symptome einer Schädigung durch Lufiverun- reinigungen, insbesondere verkehrsbedingter Art, auftreten, stellt sich die Frage, ob die Stadtlufi im Sommer noch immer als „biologisch unbedenklich" betrachtet werden dürfe. Die Aktivitätsmessung der Peroxidase, eines Entgifiungs- enzyms pflanzlicher Organe, erlaubt den Nachweis, daß in der Stadt exponierte empfindliche Versuchspflanzen Veränderungen des Stoffwechsels aufweisen, welche eine Belastung des Organismus und möglicherweise eine Her- absetzung der Vitalität der betroffenen Pflanze anzeigen. Sie ist damit ein empfindlicher Indikator für die Lebens-

feindlichkeit der Umwelt des Stadtmenschen.

(2)

A b s t r a c t : On the infiuence of polluted city air on vegetation

Plants growing in the city of Zurich do not yet exhibit symptoms of injury by (traffic-caused) air pollutants. One may question, however, whether city air still is „biologically harmless". M easuring the activity of peroxidase, a detoxifying enzyme in plants, brings evidence of metabolic changes in sensitive plants exposed to city air. Such changes indicate stress and, possibly, decreased plant vitality. Peroxidase activity, therefore, acts as sensitive indi- cator for the hostility to life of the urban environment.

1. Einleitung und Fragestellung

Seit Stöckhardt (1850) ,,über die Einwirkung des Rauches der Silberhütten auf die benachbarte Vegetation" schrieb, fanden die Zusammenhänge zwischen Luftverunreinigun- gen und Vegetation zunehmende Beachtung. So sind in den letzten Jahren verschiedene Werke erschienen, welche den heutigen Stand des in zahllosen Publikationen verstreuten Wissens umreißen und versuchen, der stets wachsenden Komplexität durch verschiedenartige Immis- sionskomponenten Rechnung zu tragen (z. B. VSDHEW 1970; USEPA 1971; GARBER 1967, 1973). In ausländi- schen Ballungsgebieten sind Tausende von Hektaren Wald den Luftverunreinigungen zum Opfer gefallen und eine grobe Schätzung der 1969 allein an landwirtschaftlichen Kulturen der USA durch Luftverunreinigungen verursach- ten Schäden belief sich auf 135 Millionen Dollars (Benedict et al., 1973).

In neuerer Zeit :finden vor allem die oxidierenden Luft- verunreinigungen (wie z. B. der berüchtigte Los Angeles

„smog") viel Aufmerksamkeit. Sie sind vorwiegend auf fotochemische Reaktionen von Abgaskomponenten des Motorfahrzeugverkehrs zurückzuführen. Lange glaubte man, die klimatischen Voraussetzungen (intensive Son- neneinstrahlung) für die Bildung derartiger Oxidantien würden in Mitteleuropa fehlen, bis kürzlich Smog-Sym- ptome an empfindlichen Pflanzen auch in Westdeutsch- land und Holland entdeckt wurden (Darley 1968;

Knabe et al. 1973). Ein Versuch mit ozonemp:findlichem Bel-W3-Tabak in Zürich war im Sommer 1968 jedoch symptomlos verlaufen ( Keller, unveröffentlicht). Die in- zwischen erfolgte starke Zunahme des Motorfahrzeug- verkehrs ließ es angezeigt erscheinen, erneut einen Ver- such durchzuführen, um so mehr als in der Zwischenzeit ein Enzymtest ausgearbeitet worden war, der erlaubt, eine pflanzliche Stoffwechselreaktion auch bei Ausbleiben von äußerlich sichtbaren Symptomen nachzuweisen.

Das Gesundheitsinspektorat Zürich hat bereits verschie- dentlich dargelegt (z.B. Hess und Glogg, 1973), daß die Häufung der Heizungen in der wachsenden Agglomera- tion und die gestiegenen Anforderungen an den Heiz- komfort im Winterhalbjahr zu beachtlichen SO2-Konzen- trationen in der Stadtluft führen. Demgegenüber ist die Situation, welche durch die vom Motorfahrzeugverkehr verursachten Luftverunreinigungen geschaffen wird, noch recht wenig untersucht. Im V o-rdergrund unseres Inter- esses stand daher die Frage, ob die verkehrsbedingten Luftverunreinigungen im Raume Zürich bereits eine

1) Die experimentellen Befunde dieser Arbeit stützen sich weitgehend auf die von W. Martin im Sommersemester 1972 ausgearbeitete Diplomarbeit „ Versuch einer Charak- terisierung der Zürcher Stadtluft durch biologische Indi- katoren".

pflanzliche Reaktion zu erzeugen vermögen oder ob auch heute noch die Stadtluft im Sommer als „biologisch unbedenklich" betrachtet werden darf.

2. Material und Methoden

2.1 Material

Pflanzen wurden schon oft als biologische Indikatoren der Immissionssituation herangezogen (vgl. Bibliographie von Thomas et al., 1973 ). Insbesondere besteht eine reiche Erfahrung mit Flechten in städtischen Gebieten (vgl. z. B.

Kirschbaum et al., 1971; Le Blanc und Raa, 1973 ). Da jedoch Flechtenrasen mehrjährig sein können und deren Zustand nicht erlaubt, zwischen sommerlichen und winterlichen Einflüssen zu unterscheiden, wurde die Fangpflanzenmethode gewählt. Zu diesem Zwecke wur- den vertopfte Fichten (Picea abies (L.) Karst.) und ame- rikanische Eschen (Fraxinus americana L.) in einen mit Torf gefüllten, gut isolierenden Styroporkübel (30X30X30 cm, Wandstärke 12 mm) gesetzt (vgl.

Abb. 1: Styroporkübel mit vertopften Pflanzen (1 Klonfichte + 2 amerik.

Eschen).

(3)

Abb. 1). Zur Herabsetzung der Evaporation und Ein- dämmung der Unkrautansamung wurde die Oberfläche mit gewaschenem Kies überdeckt.

Die Fichte wurde in die Untersuchung einbezogen, weil diese Art für die europäische Forstwirtschaft von besonderer Bedeutung ist. Zudem ist diese Baumart als immis- sionsempfindlich (S02, F) bekannt und es bestand die Möglichkeit, klonisiertes (erbgleiches) Material zu ver- wenden. Die amerikanische Esche wurde gewählt, weil Untersuchungen von Davis und Wood (1968), Wilhour (1970), Wood (1970) sowie Wood und Coppolino (1970/72) ergeben hatten, daß sie eine für Ozon besonders anfällige Baumart ist und von W ood (1971) mit Erfolg als Ozon-Indikator in einem Park in Philadelphia gebraucht worden war.

2.2 Versuchsmethoden

Die Eschen und Fichten sollten als biologische Indikatoren zur Erfassung der Luftqualitätsverhältnisse im Raume Zürich dienen. Daher wurden die mit Pflanzen versehe- nen Styroporkübel anfangs April 1972 zwischen Bir- mensdorf (Probestelle 1) und Dübendorf (Probestelle 12) quer durch Zürich verteilt (Abb. 2). Die einzelnen Stand- orte wurden so gewählt, daß die Pflanzen zur Betreuung und Probenahme gut zugänglich waren, vor störenden Einflüssen der Offentlichkeit (incl. Hunde) jedoch ge- schützt waren. Hierfür eigneten sich besonders Dach- gärten sowie die von Grünflächen umgebenen Flach- dächer der Umkleideräumlichkeiten der Freibäder. Die

Abb. 2: Standorte der Styroporkübel im Raume Zürich punktiert: = Wald

weiß = Grünflächen, höchstens lockere Oberbauung schräg schraffiert = Wohnzonen

gekreuzt schraffiert = City, Industriegebiet 1 Pflanzgarten EAFV Birmensdorf 2 Pflanzgarten im Lehrrevier

3-5 Triemlispital; 3 auf Dach des Behandlungstraktes, ca. 10 m über Boden; 4 Flachdach der Maternite, ca. 30 m über Boden; 5 Flachdach des Bettenhochhauses, ca. 60 m über Boden

6 Flachdach Freibad Heuried 7 Flachdach Freibad Letzi 8 Botan. Garten Schanzengraben

9 Flachdach LFO der ETH (ca. 30 m über Boden) 10 Friedhof Zürichberg, beim Zoolog. Garten 11 Privatgarten in Gockhausen

12 Flachdach EAWAG Dübendorf, ca. 20 m über Boden 13 Flachdach Freibad Letten

14 Flachdach Freibad Allenmoos 15 Flachdach Freibad Seebach

16 Flachdach Freibad Auhof (Schwamendingen)

genauen Standorte sind in der Legende zu Abb. 2 an- gegeben.

Auf Grund der Erfahrungen von 1968 mit Tabakpflanzen wurde keine Ausbildung sichtbarer Schädigungssym- ptome erwartet. Vielmehr wurde gehoffi:, mit enzymati- schen Methoden eine Veränderung des Stoffwechsels erfassen zu können. Daher wurden am 7. Juni (nach B ½ Wochen), am 3. Juli (nach 12 Wochen), am 24. Juli (nach 15 Wochen), und am 14. August (nach 18 Wochen Exposition) Laub- und Nadelproben entnommen, in flüssigem Stickstoff sofort schockgefroren und im tief- gefrorenen Zustand bis zur Analyse aufbewahrt. Von den Eschenblättern wurde jeweils ein Blatt des dritt- letzten Blattpaares geerntet, um physiologisch gleich alte, voll entwickelte Assimilationsorgane zu erfassen. Von den Klonfichten wurden Zweiglein des laufenden Jahr- ganges entnommen, die praktisch alle am gleichen Tag ausgetrieben hatten.

Die Peroxidase-Aktivität (P. A.) des schockgefrorenen Materials wurde nach der von Keller und Schwager (1971) beschriebenen kolorimetrischen Methode bestimmt (Extinktionsmessung bei 485 nm, p-Phenylendiamin als Substrat).

3. Resultate

3.1 Die Peroxidase-Aktivität (P. A.) in Abhängigkeit des Standortes

Die Mittelwerte der 4 Messungen wurden für jeden Standort bestimmt und finden sich in Abb. 3 (oben) dar- gestellt, zusammen mit dem topographischen Profil in lOfacher Überhöhung (Abb. 3 unten). Da die P. A. des Fichtenklons während der untersuchten Periode nicht auf die Standortsunterschiede bezüglich Immissionssituation reagierte, wird nur das an den Eschen gewonnene Resul- tat wiedergegeben. Aus Abb. 3 geht deutlich hervor, daß die P. A. der in der City exponierten Eschen eine be- deutende Steigerung erfuhr.

1,5~ - - - ,

1,0

0,0 1

600

500

400

Durchschnittliche Peroxydase-Aktivitöt (Juni-Aug.) t. walänoh

o überbaut

• City

2

3 6,7

3 6,7

8 13 9 14

City

8 13 9 14

1015 16 11 12

Abb. 3: Durchschnittliche P. A. der Eschenproben im Raume Zürich (oben) und topografische Situation der Probenstandorte (unten, 10fach überhöht).

3.2 Der jahrezeitliche Verlauf der Peroxidase-Aktivität verschiedener Standorte

Wenn wir die Mittelwerte der Proben für die Standort- kategorien „waldnah" (schwach überbaut, wenig Ver-

(4)

kehr), ,,Wohngebiete" (stark überbaut, wenig Verkehr) und „City" (stark überbaut, viel Verkehr) bilden und die Entwicklung der P. A. im Verlaufe der Vegetations- periode aufzeichnen, so entstehen die Werte von Abb. 4.

Die Steigerung der P. A. der Eschenblätter in der City (mit der stärksten Luftverunreinigung) wird in dieser Darstellung besonders augenfällig. Dabei ist darauf hin- zuweisen, daß an jedem Standort zu jedem Zeitpunkt Blattmaterial gleichen Alters geerntet wurde. Der starke Anstieg der P. A. der Blätter in der City von April bis Juli ist daher nicht auf eine natürliche Alterung zurück- zuführen [ der Einfluß des Gewebealters auf die P. A. in Baumarten wurde u. a. von Keller und Schwager (1971) und Keller (1974) untersucht].

(2')

E 4 8 5 ~ - - - ~

1.00

0.75

0.50

0.25

Yi ^VIII

Abb. 4: P. A. der Esdienblätter zu verschiedenen Zeitpunkten von April bis August für 3 Standortskategorien (die Pfeile auf der Abszisse bezeichnen die Zeitpunkte der Probenahmen für die Analysen).

4. Diskussion

Diese Resultate, welche im Sommer 1972 an exponierten Eschen und Fichten gewonnen wurden, bestätigen die hohe Empfindlichkeit der amerikanischen Esche für Luft- verunreinigungen, wie sie in Städten herrschen. Die ein- heimische Fichte erwies sich als wesentlich unempfind- licher, doch muß bemerkt werden, daß dies mit Sicher- heit nur für den untersuchten Klon gilt. über die Art als Ganzes kann nichts ausgesagt werden, da ja nicht die ganze genetisch bedingte Streuung erfaßt wurde. Das Resultat ist jedoch in Übereinstimmung mit dem, uns erst nach dem Versuch bekannt gewordenen, Befund der Dissertation von Davis (1970), wonach die Fichte eine 8stündige Begasung mit 0.25 ppm Ozon ohne Ausbildung von Schädigungssymptomen ertrug, im Gegensatz zur amerikanischen Esche, an welcher sogar schon eine 4stün- dige Begasung mit 0.25 ppm Ozon zu Nekrosen zwischen den Blattrippen führen kann (Wilhour, 1970).

Wie im Falle der Fluorimmisssionen (Keller und Schwa- ger, 1971; Keller, 1974) erwies sich die P. A. als empfind- licher Indikator einer pflanzlichen Reaktion. Die Pero- xidase ist als Entgiftungsenzym bekannt (Burris, 1960) und vermag damit eine Stoffwechselbelastung anzuzeigen.

Dieses Enzym steht ja auch in Zusammenhang mit der

Alterung des pflanzlichen Gewebes (Galston et al., 1968).

Mapson (1970) wies darauf hin, daß die Peroxidase aus Ketosäuren mit Hilfe von H2O2 Äthylen zu bilden ver- möge und Cracker (1971) vermochte den experimentellen Nachweis zu erbringen, daß ozongeschädigte Pflanzen vermehrt Äthylen produzieren. Äthylen wirkt aber seinerseits schon in geringen Konzentrationen giftig für Pflanzen (USDHEW, 1970; Abeles, 1973; Abeles und Heggestad, 1973) und es ist bekannt, daß Äthylen die P.A. steigern (Gahagan et al., 1968) oder zu induzieren (lmaseki, 1970) vermag.

Neben Äthylen ist auch Ozon bekannt als Luftverunrei- nigungskomponente, welche die P. A. beeinflußt. Todd fand 1958 zwar eine Inaktivierung der Peroxidase in in- vitro-Versuchen. Neuere Untersuchungen von Curtis und Howell (1971) sowie Dass und Weaver (1972) dagegen zeigten, daß Ozon beeinflußte Bohnenblätter eine ge- steigerte Aktivität verschiedener Peroxidase-Isozyme aufwiesen, auch bei Abwesenheit von Schädigungssym- ptomen.

Begasungen unter kontrollierten Bedingungen haben somit den Nachweis erbracht, daß sowohl Äthylen als auch Ozon in niedrigen Konzentrationen zu einer Erhöhung der P. A. führen können. Da die Auspuffgase stets ein äußerst komplexes Gasgemisch darstellen (vgl. Keller, 1972) und die pflanzenphysiologischen Auswirkungen vieler Komponenten dieses Gemisches unbekannt sind, sowohl für sich allein als auch in Mischung, belegen die Ergebnisse unseres Feldversuchs nicht, daß Äthylen oder Ozon Ursache der gemessenen Stoffwechselveränderung sind. Immerhin ist bekannt, daß die Auspuffgase der Automobile als Hauptquelle für Äthylen in städtischen Gebieten zu betrachten sind ( Abeles und H eggestad, 1973).

Keller und Schwager (1971) interpretierten die gestei- gerte P. A. in F-beeinflußten Assimilationsorganen als Folge und Indiz einer vorzeitigen Alterung. Da bekannt ist, daß sich das Mikroklima einer Stadt von dem eines benachbarten Waldes unterscheidet, stellt sich die Frage, ob die vorliegenden Resultate nicht auch durch das wär- mere Stadtklima beeinflußt seien. Um diese Verhältnisse abzuklären, wurden die offiziellen Meßwerte der Meteo- rologischen Zentralanstalt für den Botan. Garten in der City (Probestelle 8) und für den Zürichberg (Nähe unse- rer Probestelle 10) herangezogen. In Abb. 5 sind die wöchentlichen Temperaturmaxima und -minima wäh- rend der Versuchsdauer vom 10. April bis 4. Septem- ber 1972 für die beiden meteorologischen Stationen Zürichs aufgezeichnet. Es geht daraus hervor, daß die Temperaturen in der Stadt unten in der Tat 1 bis 3 Grad C wärmer waren als im Wohngebiet am Zürich- berg oben. Diese Temperaturerhöhung dürfte eine Ver- minderung der durchschnittlichen relativen Luftfeuchtig- keit um 5 bis 10 Prozent zur Folge gehabt haben.

Nach Otto und Daines (1969) beeinflußt die Luflfeuchtig- keit die Empfindlichkeit der Pflanzen für Ozon und diese Autoren vermuten, daß dieser Klimafaktor entscheidend ist für die höhere Ozonempfindlichkeit der Pflanzen in den östlichen Staaten der USA im Vergleich zu Süd- kalifornien. Speziell für die amerikanische Esche fand

(5)

oc

30

25

20

15

10

5

10.4. 1.5. 72 5.6. 3.7. 31.7. 4.9.

Abb. 5: Wöchentliche Temperaturminima und -maxima an den beiden meteorologischen Stationen Züridts im Versuchssommer.

e

Botanischer Garten in der City; 0 Station am Zürichberg,

Wilhour (1970) ebenfalls, daß die Pflanzen in 85 Prozent rel. Luftfeuchtigkeit ozonempfindlicher waren als bei 60 Prozent Luftfeuchte. Aus diesen Ergebnissen läßt sich schließen, daß das trockenere Stadtklima die Pflanzen für oxidierende Luftverunreinigungen eher unempfind- licher machen würde.

Bezüglich der Temperatur liegen die Verhältnisse etwas anders. Nach Brandt und Heck (1968) werden Pflanzen nämlich mit zunehmender Temperatur empfindlicher für Oxidantien, doch war ein Lichteinfluß nicht auszuschlie- ßen. Die Untersuchungen Wilhours (1970) an der von uns verwendeten Eschenart dagegen ergaben, daß die Empfindlichkeit wohl zunahm, wenn die Pflanzen vor und nach der Ozonexposition hohen Temperaturen aus- gesetzt wurden. Die Empfindlichkeit nahm aber auch zu, wenn die Ozonbegasung bei tieferen Temperaturen statt- fand. Da jedoch die höchsten Oxidantienkonzentrationen am Nachmittag zu erwarten sind (Einfluß der Sonnen- bestrahlung auf die Auspuffgase), also dann wenn er- höhte Temperaturen herrschen, ist anzunehmen, daß der

„Stadtklimaeffekt" sich nicht bemerkbar machte, um so mehr als die Temperaturdifferenzen in der Stadt wesentlich geringer waren als in den erwähnten Begasungs- versuchen. Bezüglich des Temperatureinflusses auf die P. A. fand Highkin (1967) unter kontrollierten Bedin- gungen, daß die P. A. mit zunehmender Temperatur an- fänglich anstieg, sich nach einem Tag jedoch stabilisierte.

Auf Grund dieser zitierten Befunde ist daher anzunehmen, daß auch die leicht erhöhte Temperatur im Stadt- zentrum ohne wesentlichen Einfluß auf die P. A. war.

Man könnte allerdings einwenden, die höhere Tempe- ratur beschleunige die Blattentwicklung und -alterung.

In der Folge könnte das analysierte 3. Blatt im Stadt- zentrum physiologisch älter sein als das entsprechende Blatt im Walde. Diese These findet eine Stützung durch die Beobachtung, daß die Eschen der Probestellen 2 und 11 (Wald bzw. waldnah) das Laub im Herbst am läng- sten behielten. Aus diesem Grunde wurde im folgenden Frühjahr die P. A. des 2., 3. und 4. Blattes (vom Vege- tationskegel aus gezählt) in sauberer Luft an 5 Eschen während 22 Tagen verfolgt (Abb. 6). Das 3. und 4. Blatt waren zu Versuchsbeginn bereits voll entwickelt, ent- sprachen altersmäßig somit den Blättern, die zu den Resultaten von Abb. 3 und 4 führten, während das 2. Blatt noch in voller Entwicklung (Streckungswachstum) stand. Der Versuch erstreckte sich über 22 Tage, weil im Sommer in dieser Zeitspanne normalerweise ein neues Blattpaar gebildet wird, wodurch das 3. Blatt zum 4. Blatt wird. Der Umstand, daß die Esche gefiederte Blattpaare ausbildet, erlaubte stets von denselben Blät- tern Proben zu entnehmen. Aus Abb. 6 geht hervor, daß nur die P. A. des 2. Blattes in der untersuchten Zeit- spanne eine signifikante Steigerung erfuhr. Es kann somit ausgeschlossen werden, daß bei Verwendung des 3. Blattes allfällige Unterschiede des Blattalters zu den in Abb. 3 und 4 festgestellten Unterschieden der P. A. führten.

E 485 /min. Fraxinus americana L.

1.00 ~ - - - ,

0.75

0.50

0.25

II 22 d

Abb. 6: P. A. des 2., 3. und 4. Blattes (vom Vegetationskegel aus gezählt) während 22 Tagen (P. A. ausgedrückt als Extinktionszunahme/min).

Neuerdings hat Eller (1974) darauf hingewiesen, daß eine Straßenstaub-Auflage die Wärmebilanz der Pflan- zenblätter ungünstig beeinflussen kann. Die Staubauflage bewirkt eine stark erhöhte Absorption der Strahlung im nahen Infrarot und führt bei Besonnung zu einem erheb- lich vergrößerten Hitzestreß des Blattes. Da bekannt ist, daß ein Hitzeschock die P. A. eher hemmt als stimuliert (Burris, 1960), dürfte auch der von Eller hervorgehobene, wichtige Aspekt der Luftverunreinigung in der Stadt kaum für die von uns festgestellte Erhöhung der P. A.

verantwortlich sein.

Zum Schluß sei nochmals darauf hingewiesen, daß an den Versuchspflanzen keinerlei Symptome einer Schädi- gung durch oxidierende Luftverunreinigungen festgestellt

(6)

werden konnten. Diese Symptome werden von Hibben (1969) für Zuckerahorn beschrieben als glasige, gelbgrüne bis braune Flecken an der Blattoberseite (Initialstadium).

Diese Flecken dunkeln nach und betragen bis 1 mm im Durchmesser. Sie sind im allgemeinen regellos über die Blattspreite verteilt, können aber längs der Blattnerven gehäuft auftreten. Nach Wood (1971) kann die chloro- tische Sprenkelung der Blattoberseite reifer Eschenblätter auch rot-violett anlaufen. In ]acobson und Hill (1970) finden sich u. a. Farbabbildungen von Ozonschädigungs- Symptomen an zahlreichen Arten, einschließlich Esche.

5. Schlußfolgerungen

Die Resultate dieser Arbeit weisen nach, daß die Zürcher Stadtluft im Sommer für empfindliche Baumarten toxisch wirkt. Auch wenn die Situation noch nicht so schlimm ist, daß bereits sichtbare Schädigungssymptome an den Assi- milationsorganen auftreten, so ist doch festzuhalten, daß schon heute Stoffwechselveränderungen stattfinden, welche eine Belastung des Organismus und möglicherweise eine Herabsetzung der Vitalität der betroffenen Pflanze anzeigen.

Die P. A. hat sich auch für diese Art Luftverunreinigung, wie für Fluor (Keller und Schwager, 1971) oder Blei (Flückiger, 1973) als empfindlicher Indikator einer pflanzlichen Reaktion schon im äußerlich symptomlosen Bereich erwiesen. Die P. A. empfindlicher Arten eignet sich somit als eine Art Frühwarnung.

Es ist noch unbekannt, welche genaue Schadkomponente der Stadtluft für diese pflanzliche Beeinträchtigung verantwortlich ist.

Immerhin läßt sich ein Einfluß der Abgase von Heizungen mit Sicherheit ausschließen. Der Verdacht richtet sich daher vor allem auf die Verkehrsabgase, besonders Äthylen und Ozon, obwohl auch die nitrosen Gase (NOx) in Betracht kommen können. Diesen Abgaskomponenten ist bei künftigen Luftüberwachungen in städtischen Gebieten vermehrte Beachtung zu schenken, nicht zuletzt auch des- wegen, weil der Wind verunreinigte Luftpakete über grö- ßere Strecken verfrachten kann. So werden z. B. die Wälder der Erholungsgebiete selbst 100 km vom Stadt- zentrum von Los Angeles entfernt empfindlich in Mit- leidenschaft gezogen (vgl. Keller, 1972). Es muß vermie- den werden, daß auch bei uns die Existenz der Wälder von Erholungsgebieten sowie der Schutzwälder gleicher- maßen in Frage gestellt wird.

Aber auch innerhalb der Agglomerationen verdient die Erhaltung der Vegetation vermehrte Beachtung wegen der Funktion der Vegetation nicht nur als Reiniger und Verbesserer der Luft, sondern auch als Warner für die Lebensfeindlichkeit der städtischen Umwelt.

V erdankungen

Wir möchten abschließend den zahlreichen Herren, welche zum Gelingen dieser Arbeit beitrugen, bestens danken:

Prof. Dr. H. Leibundgut akzeptierte die Durchführung der ursprünglichen Untersuchung als waldbauliche Di- plomarbeit, Dr. ]. Gensler (MZA) beriet uns in klimatischen Fragen und stellte die Daten der Temperatur-

messung zur Verfügung, Dr. A. Temperli (Wädenswil) regte die Schockgefrierung im Freiland an, W. H ess (Ge- sundheitsinspektor der Stadt Zürich) erlaubte die Auf- stellung der Pflanzen in den Freibädern sowie in seinem Garten, Prof. Dr. F. A. Wood (Minneapolis) überließ uns Saatgut der Fraxinus americana. Besonderer Dank gebührt den Herren Dr. W. Bosshard für aufbauende Kritik, H. Schwager für tatkräftige Mithilfe bei den Peroxidase-Bestimmungen, E. Frehner für die Nachzucht der Eschen sowie H. Kobert für die Nachzucht des Fichtenklons.

Schrifttum

Abeles, F. B., 1973: Ethylene in Plant Biology. Acad. Press New York - London, 302 pp.

Abeles, F. B. und Heggestad, H. E. 1973: Ethylene: an urban ailr poUutant.

J.

Air Pollut. Contr. Assoc. 23 (6): 517-521.

Benedict, H. M., Miller, C.

J.

und Smith, J. S. 1973: Assessment of economic impact of air po!Jutants on vegetation in the US: 1969 and 1971. Stanford Res. Inst., SRI LSU-1503, Menlo Park, Ca'1if., 96 pp.

Brandt, C. S. und Heck, W. W., 1968: Effects of air pollu- tants on vegetation. In Stern, A. C. (ed.) Air Pollution I. Acad. Press New York - London.

Burris, R. H., 1960: Hydrnperox.idaises (pernxidase.s and cata- lases). Hdb. Pflz. physlol. XIII/1: 365-400. Springer Ver- lag Berlin-Göttinge,n-Hevdelberg.

Cracker, L. E., 1971: Ethylene production from ozone injured plants. Environm. Pollut. 1: 299-304.

Curtis, C. R. und Howell, R. K., 1971: lncreases in peroxidase isoenzyme activity in bean leaves exposed to low doses of ozone. Phytopaith. 61: 1306-1307.

Darley, E. F., 1969: The rnle of photochemical air pollution on vegetation. In „Air Pollution", Wageningen, p. 137-142.

Dass, H. C. und Weaver, G. M., 1972: Enzymatic changes in intact leaves of Phaseo.Jus vulg.aris followmg ozone fumi- gation. Atmospheric Environm. 6: 759-763.

Davis, D. D., 1970: The influence of ozone on conifers. Ab- stract of a Ph. D. Thesis. Penna. State Univ. (vervielfä!ti!gt).

Davis, D. D. und Wood, F. A., 1968: Rebtive sensitivity of twentytwo tree species to ozone. Phytopath. 58: 399 (Abstr.).

Eller, B., 1974: Straßenstaub heizt Pflanzen auf. Umschau 74 (9): 283-284.

Flückiger, W., 1973: Der Einfluß auf gesprühter Bleilösungen auf physiologische Prozesse bei Ricinus comnmnis L. Diss.

Univ. Basel, unveröffendicht.

Gahagan, H. E., Holm, R. E. und Abeles, F. B., 1968: Effect of ethylene on peroxidase activity. Physiol. Plant. 21:

1270-1279.

Garber, K., 1967: Luftverunreinigungen und ihre Wirkungen.

Borntraeger, Berlin-Nikola,ssee, 279 pp.

Garber, K., 1973: Luftverunreinigungen, eine Literaturüber- sicht. füdg. Anst. Forntl. Vers. wes. Bericht 102, 216 pp.

Hess, W., und Glogg, P., 1973: Schwefeldioxyd-Bestimmung in der Stadt Zürich. Jahrbuch Umweltschutz 1973, p. 94-107.

Kelleir & Co, Luzern.

Hibben, C. R., 1969: Ozone toxicity to sugar maple. Phyto- path. 59: 1423-1428.

Highkin, H. R., 1967: Effect of temperature on formation of peroxidase isozymes (Abstr.). Plant Physiol. 42, 16.

lmaseki, H., 1970. Induction of peroxidase activity by ethy- lene in sweet potato. Plant Physiol. 46: 172-174.

facobson,

J.

S. und Hill, A. C., 1970: Recognition of Air Pollution Injury to Vegeta,tion: A Pictoria,l Atlas. Air Pol- lut. Contr. Assoc. Pittsbu11gh.

Keller, Th., 1972: Auswirkungen der Motorfahrzeugabgase auf die Vegetation. Eine Literaturübersicht. Schweiz. Z.

Forstwes. 123 (6): 372-381.

(7)

Keller, Th., 1974: The use of peroxid.ase act1v1ty for moni- toring and mapping air pollution areas. Europ.

J.

Forest Pathol. 4 (1): 11-19.

Keller, Th., und Schwager, H., 1971: Der Nachweis unsicht- barer (,,physiologischer") Fluor-Immissionsschädigungen an Waldbäumen durch eine einfache kolorimetrische Bestim- mung der Peroxiidase-Aktivität. Europ.

J.

Forest Pathol.

1: 6-18.

Kirschbaum, U., Klee, R. und Lore Steubing, 1971: Flechten als Indikatoren für die Immissionsbelastung im Stadtgebiet von Frankfurt/M. Staub-Reinhalt. Luft 31 (1): 21-24.

Knabe, W., Brandt, C. St., van Haut, H. und Brandt, C.

J.,

1973: Nachweis photochemischer Luftverunreinigung durch biologische Indikatoren in der Bundesrepublik Deutschland.

Proc. 3rd Internat. Clean Air Congr. Düsseldorf, VDI Düs- seldorf p. A 110-A 114.

Le Blanc, F. und Rao, D. N., 1973: Evat!uation of the pollution and drought hypotheses in relation to lichens and bryophytes in urban environments. Bryologist 76 (1): 1-19.

Mapson, L. W., 1970: Biosynthese von Athylen und der Reife- prozeß von Früchten. Endeavour 29 (106): 29-33.

Otto, H. W. und Daines, R. H., 1969: Plant injury by air pollutants: influence of humrdity on stomatal apertures and plant respon,se to ozone. Science 163: 1209-1210.

Stöckhardt, A., 1850: über die Einwirkung des Rauches der Silberhütten auf die benachbarte Vegetation. Polytechn.

Centralbl.: 257 (Ziitiert nach Haselhoff, E. und Lindau, G.

1903. Die Beschädigung der Vegetation durch Rauch. Born- träger, Leipzig, 412 pp.).

Thomas, W. A., Goldstein, G. und Wilcox, W. H., 1973: Bio- logical lndicators of Environmental Quality. A Biblio- grnphy of Abstracts. Ann Arbor Sc. Pub!. lnc. 254 pp.

Schriftleitung: Prof. Dr. Dr. H. Harmsen

Todd, G. W., 1958: Effect of low concentations of ozone on the enzymes catalase, peroxidase, papain and urease. Phy- siol. Plant. 11: 457-463.

USDHEW, 1970 a.: Air Quality Criteria for Sulfur Oxides.

AP 50, Washington, D. C.

USDHEW, 1970 b.: Air Quality Criteria for Carbon Mon- oxide, AP 62, Washington, D. C.

USDHEW, 1970 c.: Air Quality Criteria for Photochemical Oxidants. AP 63, Washington, D. C.

USDHEW, 1970 d.: Air Quality Criteria for Hydrocarbons.

USEP A, 1971: Air Quality Criteria for Nitrogen Oxides.

Wilhour, R. G., 1970: The iinfluence of ozone on white ash (Fraxinus americana L.) AES Pub!. 188-71, Penna. State Univ., 86 pp.

Wood, F. A., 1970: The relative sensitivity of sixteen deci- duous tree species to ozone (Abstr.). Phytopath. 60: 579- 580.

Wood, F. A., 1971: Identification of ozone-type air pohlution injury to vegetation in Philadelphia. Phytopath. 61 (8):

918 (Abstr.).

Wood, F. A. und Coppolino, ]. B., 1970/72: The influence of ozone on dedduous forest tree species. Vortrag an VII.

Internat. Arbeiitstagung Essen 1970. In: Mitt. Forst!. Bun- des-Versuchsanstalt Wien 97 (1): 233-253 (1972).

Anschrift der Verfasser: W. Martin, zur Zeit Dept. Environ- mental Sciences and Engineering, Univ. of North Carolina, Chapel Hili, N. C. 27514, USA.

Dr. Th. Keller, Eidg. Anstalt für das forstl. Versuchswesen CH 8903 Birmensdorf (Auslieferung von Sonderdrucken).

Medizinisch Literarische Verlagsgesellschaft mbH, 311 Uelzen 1, Postfach 120/140 Druck: C. Beckers Buchdruckerei, 311 Uelzen 1, Ringstraße 4