Immissionsökologisches Wirkungskataster Baden-Württemberg 1989

Okologische Zustandserfassung B.-Wiirttemberg/Jahresbericht sowohl die Komponenten der Thylakoidmembran als auch die Photosyntheserate gegenfiber ungeschiidigten Fichten erniedrigt. Die erh6hte PEPC-Aktivit~it in den Nadeln gesch~idigter Fichten k6nnte somit einen Reparaturmechanismus darstellen und den erh6hten Bedarf an Kohlenstoffverbindungen kompensieren. 25oi 200.~ . 150,a e. 6 ~ ~oo- z, J 100 PEPC-Aktivit~it Danksagung e. zs I i I I I I 120 140 160 180 200 220 Schadindex Abb. 2: Korrelation der PEPC-Aktivit~it und der differenzierten Schadklassifizierung (Schadindex) der Nadeln von 28 Fichten eines Standortes Diese Studie wurde vom Bundesumweltamt Berlin, F6rderungsnr. 108 03 046 / 16, dem KfK-PEF Karlsruhe ,Europ~iisches Forschungszentrum f/ir Maf~nahmen zur Luftreinhaltung" F6rderungsnr. 88/007/1A sowie dem Forschungsschwerpunkt des Landes Nordrhein-Westfalen ,,Luftverunreinigungen und Waldsch~iden ~ unterstiitzt. Korrelationskoeffizient r = 0.7 5 4 Die Funktion der erh6hten PEPC-Aktivit~it in den Nadeln gesch~idigter Fichten In der anaplerotischen CO2-Fixierung und der Bereitstellung von Oxalacetat als zentralem Stoffwechselmetaboliten ist eine der Hauptfunktionen der PEPC-Reaktion in Fichtennadeln zu sehen. In Nadeln gesch~idigter Fichten ist der interne Stickstoffmetabolismus erh6ht. Ebenso ist die Dunkelatmung bei gesch~idigten Fichten gesteigert. Dies bedingt einen erh6hten Bedarf an Kohlenstoffverbindungen des Citratcyclus. Normalerweise werden diese durch photsynthetische Prozesse zur Verfiigung gestellt. Bei geschiidigten Fichten sind jedoch Glossar. C3-Pflanzen bilden als Prim~irprodukt der CO2-Fixierung 3-Phosphoglycerat. - C4-Pflanzen bilden als PrimSrprodukt der CO2-Fixierung die C4-S?iuren Malat oder Aspartat. CAM-Pflanzen nehmen nachts CO 2 v o n d e r Umgebung auf und fixieren es auf den Stufen yon C4-S~iuren (Malat) vor. Im Licht (bei Literatur Diese Referenzen enthalten weitere lnformationen und zalolreiche Literaturangaben. TIETZ, S.; A. WILD: Investigations on the phosphoenolpyruvate carboxylase activity of spruce needles relative to the occurrence of novel forest decline. J. Plant Physiol., 1990 (in press) WILD, a.; W. FORSCHNER:Vergleichende physiologische und biochemische Untersuchungen an immissionsgesch~idigten Fichten im Zusammenhang mit den neuartigen Waldsch~iden an einem Standort im Nordschwarzwald. 6. Statuskolloqt, ium des PEF vom 6. bis 8. M~irz 1990. KfK-PEF 61, 2 9 7 - 3 0 0 (1990) WILD, A.; W. FORSCHNER;V. SCHMITT;Physiologische, biochemische und cytomorphologische Untersuchungen an immissionsbelasteten Fichten. Forschungsendbericht f/ir das Umweltbundesamt Berlin (1990) Tag) wird das vor-fixierte CO 2 in der Zelle frei und direkt in den Calvin-Zyklus eingeschleust. - Thylakoide sind die Photosynthesenmembranen in den Chloroplasten, in denen die Umwandlung der absorbierten Lichtenergie in chemische Energie stattfindet. Immissions6kologisches Wirkungskataster Baden-Wfirttemberg 1989 - 6. Jahresbericht der Landesanstalt fiir Umwehschutz* 1 Einleitung Die Landesanstalt fiir Umweltschutz arbeitet seit 1984 im Rahmen des Immissions6kologischen Wirkungskatasters an einer landesweiten ~Skologischen Zustandserfassung Baden-Wi~rttembergs. Dieses natiirliche Friihwarnsystem fi.ir die Gef~ihrdung der C)kosysteme durch Schadstoffe aus der Luft basiert auf der Untersuchung sog. ,,Bioindikatoren% Organismen, die auf Immissionen in typischer Art und Weise reagieren und somit eine Bewertung yon Umweltrisiken fiir die N a t u r erlauben. Darfiber hinaus erm6glicht das Wirkungskataster langfristig eine Qualit~itskontroUe hinsichtlich der Auswirkungen yon Emissionsminderungsmaflnahmen. 2 Jahresbericht 1989 Die Er6ffnungsbilanz der 6kologischen Zustandserfassung wurde mit dem Untersuchungsjahr 1988 abgeschlossen (LFU 1989; ZiM- MERMANN 1989). Damit war der erste Teil eines Wirkungskatastets, die Ermittlung der Basiskenngr6fle, erf(illt. Das Jahr 1989 wurde zur Bearbeitung einer Reihe von Spezia|fragen genutzt. Zie| war es, die vorhandenen Daten kritisch zu sichten, durch gezielte Forschungsprogramme zu vervollst~indigen und aus den vorhandenen Erkennmissen Riickschliisse ffir das weitere Untersuchungskonzept zu ziehen. Daneben erfolgte die Auswertung der noch nicht ver6ffentlichten Mef~daten aus den Jahren 1987/88 der Wald-Dauerbeobachtungsfl~ichen mit der ersten Wiederholungsbeprobung zur Stoffakkumulation in der Kraut- und Baumschicht sowie den Ergebnissen des Rehnierenprojekts (Einzelheiten zu die- sere Projekt sowie auch zum Gewdsseruntersuchungsprogramm 1989 wollen bitte dem ausfiihrlichen Bericht entnommen werden). Die ersten Untersuchungsergebnisse zum Wirkungskataster ergaben bei den anorganischen Schadstoffkomponenten einen Belastungszustand der n a t u r n a h e n Wald6kosysteme auf allgemein niedrigem Niveau. Best~itigt werden diese Erkennmisse durch die im vorliegenden Bericht zusammengestellten Daten der ersten Wie- * Bezug durch: Landesanstalt fiir Umweltschutz Baden-Wiirttemberg, Griesbachstr. 3, W-7500 Karlsruhe 21 19 8 UWSF - Z. Umweltchem. Okotox. 2 (4) 198 / 9 (1990) 9 ecomed verla~s~esellschaftmbh, Landsberg " Zfirich Schwerpunktthema: Waldschadensforschung derholungsbeprobung der Kraut- und Baumschicht. Fiihrten die Krautschichtmef~daten zu keinen entscheidend neuen Aussagen zur Okosystemgef~ihrdung, zeigte die Stoffakkumulation der Baumschicht trotz des geringen Belastungsniveaus einen neuartigen Trend: die Standorte mit gr6f~eren Risiken ffir die Stabilitiit des Okosystems liegen nicht mehr allein im nordwestlichen Teil des Landes. Ein neuer Schwerpunkt bildete sich in der 6stlich an den Grofs'raum Stuttgart angrenzenden Region (--' Abb. 1). Okologische Zustandserfassung B.-Wfirttemberg Baden-Wiirttemberg F ---' -' I iN mm keine Bcl~;tamlg Bel~tlmg ,~ogo sr~trkereIklas~ng kelnr Daten Abb. 2: Darstellung der Ergebnisse des Klon-Fichten-Mef~programms 1989 ffir Baden-Wfrttemberg F----l s . . ~ , . . . , ~ , . , ~ , . o ~ - m smealtmNl~riml*mtllik~rtrdmO~le*~jnlttm Abb. 1: Stoffakkumulation in der Baumschicht (1987/88) Einsch~itzungder Okosystemgef~ihrdungaufgrund auffiilliger Schwermetall- und/oder N~ihrstoffgehalte von Blattorganen Anorganische Schadstoffkomponenten bilden nur einen relativ geringen Anteil der auftretenden Immissionen. Dies ffihrte zu den lDberlegungen, das Biomonitoring auf die Erfassung und Bewertung von organischen Luftschadstoffen auszuweiten (DEBUSet al., 1989). Erste Pilotprojekte zur Bioindikation von PAH und PCB mittels pflanzlicher Organismen wurden 1989 bereits erfolgreich durchgeffihrt. Geplant ist eine routinemdflige Erfassung der Konzentrationen dieser organischen Verbindungen an den landesweit eingerichteten Wald-Dauerbeobachtungsflfichen ffir das Jahr 1991. - Die 1989 durchgeffihrten Spezialuntersuchungen beinhalteten u.a. ffir 22 ausgew~ihlte Standorte eine Vegetationsaufnahme der epiphytischen Moose mit einer Uberprfifung ihrer Eignun (...truncated)