Untersuchungen zur Primärproduktion von Corylus avellana an einem Knickstandort in Schleswig-Holstein und Erstellung eines Produktionsmodells:
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| Format: | Buch |
| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Kiel
Verein zur Förderung der Ökosystemforschung
1992
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| Schriftenreihe: | EcoSys / Supplement
3. |
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| adam_text | Titel: Untersuchungen zur Primärproduktion von Corylus avellana an einem Knickstandort in Schleswig-Holste
Autor: Stamm, Susanne von
Jahr: 1992
- INHALTSVERZEICHNIS -
1 Einleitung............................................................ 1
2 Vorstellung des Untersuchungsgebietes und des Knicks...................... 3
2.1 Das Untersuchungsgebiet ............................................. 3
22 Der Knick......................................................... 4
2.2.1 Definition und Geschichte......................................... 4
2.2.2 Ökologie und Funktion ........................................... 4
2.23 Knicks im Hauptforschungsraum.................................... 6
2.2.4 Der untersuchte Knick............................................ 6
23 Klima ............................................................ 8
3 Methoden........................................................... 10
3.1 Untersuchungen auf Blattebene ....................................... 10
3.1.1 Messung des pflanzlichen Gaswechsels............................... 10
3.1.1.1 Aufbau und Funktion der Gaswechselmeßanlage ................... 10
3.1.1.2 Datenerfassung............................................. 12
3.1.1.3 Berechnung der Daten ....................................... 13
3.1.1.4 Fehlerbetrachtung und Methodendiskussion....................... 15
3.1.1.5 Durchführung der Messungen.................................. 17
3.1.2 Blattparameter und Blatteigenschaften............................... 18
3.2 Untersuchungen auf Strauchebene ..................................... 19
3.2.1 Erfassung des Mikroklimas ....................................... 19
3.2.2 Ermittlung der Belaubungsdichte und der Blattgrößenverteilung ........... 21
3.2.3 Ermittlung der Verteilung von Blattypen............................. 22
3.2.4 Untersuchung der Strauchstruktur und der stehenden Phytomasse.......... 23
3.2.5 Bestimmung der Zuwachsraten .................................... 23
33 Erhebung phänologischer Daten....................................... 23
4 Ergebnisse und Modellentwicklung...................................... 25
(A) ENTWICKLUNG DES BASISMODELLS DER PRIMÄRPRODUKTION AUF
BLATTEBENE..................................................... 25
4.1 Vorbemerkung zur Modellierung ...................................... 25
42 Analyse des Gaswechsehverhaitens als Grundlage der Modellierung............ 27
4.2.1 Lichtabhängigkeit der Nettophotosynthese............................ 27
4.2.1.1 Grundlagen und Definitionen.................................. 27
4.2.1.2 Mathematische Beschreibung.................................. 29
4.2.13 Lichtabhängigkeit bei verschiedenen Temperaturen ................. 32
4.2.1.4 Sonderfall: Hysteresis........................................ 33
4.2.2 Temperaturabhängigkeit der Nettophotosynthese, der Dunkelatmung
und der Quantenausbeute........................................ 35
4.2.2.1 Grundlagen und Definitionen.................................. 35
4.2.2.2 Mathematische Beschreibung.................................. 35
4.2.2.3 Temperaturabhängigkeit bei unterschiedlicher Einstrahlung........... 39
4.23 Einfluß der stomatären Leitfähigkeit auf die Nettophotosynthese .......... 39
4.23.1 Grundlagen und Definitionen.................................. 39
4.23.2 Mathematische Beschreibung .................................. 41
4.2.4 VPD-Abhängigkeit der stomatären Leitfähigkeit ....................... 42
4.2.4.1 Grundlagen und Definitionen.................................. 42
45.4.2 Mathematische Beschreibung .................................. 43
4.2.4.3 VPD-Abhängigkeit bei unterschiedlicher Einstrahlung ............... 43
4.2.4.4 VPD-Abhängigkeit bei unterschiedlicher Wasserversorgung........... 44
4.2.5 Lichtabhängigkeit der stomatären Leitfähigkeit........................ 44
4.2.5.1 Grundlagen und Definitionen.................................. 44
45.5.2 Mathematische Beschreibung.................................. 45
45.53 Lichtabhängigkeit bei verschiedenen VPD ........................ 46
4.2.5.4 Sonderfall: Lichthemmung .................................... 47
4.2.6 Temperaturabhängigkeit der stomatären Leitfähigkeit................... 47
4.2.7 Transpiration.................................................. 48
45.7.1 Grundlagen und mathematische Beschreibung ..................... 48
45.75 Regelung der Transpiration ................................... 48
43 MODELL der Primärproduktion auf Blattebene (Teil A).................... 50
4.3.1 Basismodell ................................................... 50
43.1.1 Submodell: Stomatäre Leitfähigkeit ............................. 51
43.1.2 Submodell: CO2-Gaswechsel................................... 52
43.2 Ermittlung der Parameter ........................................ 54
4.33 Verifizierung.................................................. 56
4.3.4 Validierung ................................................... 58
43.5 Modellanwendung .............................................. 63
B) ENTWICKLUNG DES HAUPTMODELLS DER PRIMÄRPRODUKTION AUF
BLATTEBENE..................................................... 66
4.4 Zeitliche und räumliche Veränderungen des Gaswechselverhaltens ............ 66
4.4.1 Unterschiede zwischen Sonnen- und Schattenblättern ................... 66
4.4.1.1 Zusammenhang zwischen spezifischem Blattgewicht und
Gaswechseleigenschaften.................................... 67
4.4.1.2 Gaswechselverhalten im Tagesverlauf............................ 69
4.4.13 Vergleich der Prozesse....................................... 71
4.4.1.4 Modellanwendung - CO2-Bilanz von Sonnen- und Schattenblättern
unter verschiedenen mikroklimatischen Bedingungen............... 75
4.45 CO2-Gaswechsel und stomatäre Leitfähigkeit der Sonnenblätter
im Jahresverlauf............................................... 80
4.4.2.1 Nettophotosynthese-Kapazität.................................. 80
4.455 Lichtabhängigkeit der Nettophotosynthese ........................ 81
4.453 Temperaturabhängigkeit der Nettophotosynthese................... 84
4.4.2.4 Einfluß der stomatären Leitfähigkeit auf die Nettophotosynthese....... 86
4,423 Dunkelatmung ............................................. 88
4.4.2.6 Stomatäre Leitfähigkeit....................................... 89
4.43 Gaswechselverhalten der Schattenblätter im Jahresverlauf................ 90
4.4.4 Sonderfälle: Knospenentwicklung und Blattalterung..................... 91
4.4.4.1 COa-Gaswechsel während der Knospenentwicklung ................. 91
4.4.4.2 CO2-Gaswechsel während der Blattalterung ....................... 94
4.4.5 CC^-Gaswechsel von Rinde und Knospen ............................ 95
4.5 MODELL der Primärproduktion auf Blattebene (Teil B)....................100
4.5.1 Sonnenblatt-Hauptmodell.........................................100
4.5.1.1 Vorstellung der Funktionen ...................................100
4.5.1.2 Ermittlung der Hauptmodell-Parameter..........................102
4.5.2 Schattenblatt-Hauptmodell........................................104
(C) UNTERSUCHUNGEN ZUR MODELLENTWICKLUNG AUF STRAUCHEBENE . . 107
4.6 Dynamik des Mikroklimas und der Betäubung............................107
4.6.1 Mikroklima ...................................................107
4.6.1.1 Charakterisierung des Strahlungsklimas im Jahresverlauf.............108
4.6.1.2 Auswirkungen der Strahlungsintensität im Freiland auf den
Strahlungsgenuß im Strauch..................................112
4.6.1.3 Tageszeitliche Veränderung der Einstrahlung im Strauch.............114
4.6.1.4 Tageszeitliche Veränderung der Temperatur im Strauch..............117
4.6.2 Belaubungsdichte und Blattgrößenverteilung ..........................118
4.6.3 Blatteigenschaften und Verteilung der Blattypen.......................121
4.7 Strauchstruktur, Phytomasse und Zuwachs ..............................127
4.7.1 Strauchstruktur ................................................127
4.7.1.1 Räumliche Anordnung der Stockausschläge .......................128
4.7.1.2 Räumliche Anordnung der Seitenzweige..........................130
4.7.2 Phytomasse ...................................................132
4.73 Altersstruktur eines Strauches.....................................133
4.7.4 Zuwachsraten..................................................134
4.8 Phänologie .......................................................136
4.9 Modellansatz auf Strauchebene........................................139
4.9.1 Schalenmodell .................................................139
4.9.2 Modifizierung des Schalenmodells im Jahresverlauf.....................141
4.9 J Berechnung der Nettophotosynthese-Bilanz für verschiedene
Termine während der Vegetationsperiode............................143
4.9.4 Abschätzung der Jahresproduktion und Assimilatverteilung...............146
5 Diskussion ..........................................................148
5.1 Vergleich des COrGaswechsels der Jahre 1989 und 1990....................148
5.2 Das Gaswechselverhalten ............................................149
53 Primärproduktion, Phytomasseverteihmg and Wachstum....................152
5.4 Bewertung des Modellkonzeptes und Ausblick ............................155
6 Zusammenfassung ...................................................156
7 Summary ...........................................................158
8 Literaturverzeichnis ..................................................159
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