Dissertation/Thesis Abstract

Integrated Analysis of Relationships Between 3D-Structure, Leaf Photosynthesis, and Branch Transpiration of Mature Fagus sylvatica and Quercus petraea Trees in a Mixed Forest Stand
by Fleck, Stefan, Ph.D., Universitaet Bayreuth (Germany), 2001, 185; 27610504
Abstract (Summary)

Die Bedeutung der 3D-Kronenstruktur von Bäumen für Bestandesphotosynhtese und -transpiration ist eine der letzten großen Ungewissheiten in der Ökophyisiologie von Pflanzen. Diese Dissertation nutzt die historisch neuen Chancen, die sich aus der schnellen Entwicklung der Informationstechnologie ergeben, für die detaillierte Beschreibung der räumichen Komplexität von Buchen-Eichen-Mischwäldern. Sie enthält eine umfassende Sammlung von gemessenen Struktureigenschaften beider Arten sowie deren Auswertung und Visualisierung mit einer Ast-orientierten polyeder-basierten Visualisierungsmethode (CRISTO). Hierdurch konnte erstmals der natürliche räumliche Schichtenaufbau der Baumkronen von Fagus sylvatica und Quercus petraea nachgewiesen werden. Die Strukturbeschreibung wird kombiniert mit der gemessenen Variabilität von physiologisch relevanten Blattparametern in den Kronendächern. Ein historischer Trend zu zunehmenden flächenspezifischen Blattmassen (LMA) wird aus Literaturdaten abgeleitet. Weiterhin wird ein Stickstoff-abhängiges Photosynthesemodell mit LMA und Blattstickstoff als Treibervariablen vorgestellt und mit A/Ci-Kurven und Tagesgängen der Blattphotosynthese validiert. Diese Messungen wurden von einem Hubwagen aus an stehenden Bäumen durchgeführt. Das Programm RACCIA ermöglicht die automatische Herleitung von Photosyntheseparametern für das Modell aus A/Ci-Kurven. Blatteigenschaften und Kronenstruktur werden im 3D-Lichtmodell STANDFLUX-SECTORS verwendet, mit welchem eine 3D-Simulation desselben Mischbestands im Steigerwald in einer bisher nicht möglich gewesenen Auflösung durchgeführt und validiert werden konnte. Hierzu wurde das Verhältnis zwischen LMA und Strahlung aus einem anderen Bestand verwendet. Die kombinierte Auswertung der simulierten Strahlungsverteilung mit Saftflussmessungen an einzelnen Hauptästen zeigt ein typisches Muster der Lichtsensitivität der Transpiration, das im Sinne einer artspezifischen Spezialisierung interpretiert wird.

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Advisor:
Commitee:
School: Universitaet Bayreuth (Germany)
School Location: Germany
Source: DAI-C 81/4(E), Dissertation Abstracts International
Source Type: DISSERTATION
Subjects: Forestry, Biology
Keywords: Forest structure, Naturally layered structure, Leaf mass per area
Publication Number: 27610504
ISBN: 9781392884379
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