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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-03-01 - 2019-05-28

Aufgrund einer hohen Trockenstresstoleranz und einer guten Wuchsleistung stellen die fremdländischen Baumarten Douglasie (Pseudotsuga menziesii) und Küstentanne (Abies grandis) in Österreich eine interessante, waldbauliche Alternative zur heimischen Fichte (Picea abies) dar. Über ihren Einfluss auf den Kohlenstoffkreislauf im Boden ist allerdings wenig bekannt. Sollte der Anbau dieser Baumarten in Zukunft forciert werden, ist diese Information von maßgeblicher Bedeutung, um das Potential der Kohlenstoffspeicherung im Forstsektor genauer abschätzen zu können. Daher sollen in diesem Projekt Bodenkohlenstoffspeicherung und Streuzersetzung in Douglasien- und Küstentannenbeständen, im Vergleich zu Fichtenbeständen untersucht werden. Diesbezügliche Versuche werden 2018 auf Probeflächen (Herkunftsversuche) des Instituts für Genetik der Bundesversuchsanstalt für Wald (BFW) durchgeführt. Bodenkohlenstoffvorräte und Streuabbau werden in Fichten-, Douglasien- und Küstentannenparzellen in Nieder- und Oberösterreich untersucht. Streuzersetzung wird mit einer neuartigen Massenverlust-Methode analysiert. Die Methode wird im Rahmen des Projekts entwickelt und erlaubt eine Aufteilung der Streumasseverluste in Verluste durch CO2 Ausgasung, durch Auswaschung gelösten Kohlenstoffs und Auswaschung von Streufragmenten. Mit Hilfe dieser Methode soll Streuabbau und Bodenkohlestoffspeicherung in Zusammenhang gebracht werden. Es wird angenommen, dass unter Baumarten mit einer hohen Auswaschung von gelöstem Kohlenstoff während der Streuzersetzung höhere Kohlenstoffvorräte im Mineralboden vorzufinden sind. Dieses Projekt ist eine der ersten Studien in Österreich, die den Einfluss fremdländischer Baumarten auf den Kohlenstoffkreislauf in Böden untersucht. Des Weiteren stellt es die erste in situ Studie über die Aufteilung von Masseverlusten während der Streuzersetzung in Waldökosystemen dar. Die Ergebnisse sind vor allem für Waldbesitzer von Relevanz, die fremdländische Baumarten als Alternative zur Fichte forcieren wollen. Darüber hinaus geben die Untersuchungen neue Einblicke in die komplexen Prozesse des Streuabbaus und in seine Rolle im Kohlenstoffkreislauf des Bodens.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2018-03-01 - 2022-02-28

Ozon stellt während Hitzeperioden ein ernsthaftes Gesundheitsproblem in Städten dar. Bäume können Ozone absorbieren, jedoch besonders an heißen Tagen biogene flüchtige organische Verbindungen (biogene volatile organic compounds - BVOCs) produzieren, welche bei geringen NOx Konzentrationen zu Ozon reagieren können. Bei weiter steigenden Lufttemperaturen und sinkenden NOx Emissionen könnte die Ozonproduktion in Gebieten aktueller starker Verkehrsemissionen durch BVOCs ansteigen. Die Wirkung der Bäume ist artspezifisch, hängt aber auch vom physiologischen Status der Bäume und der Intensität des Trocken- oder Salzstress ab. Durch die Messung der BVOC-Produktion sowie der Ozonaufnahme üblicher Stadtbaumarten unter verschiedenen Strahlungs-, Temperatur- und Stressbedingungen, können wir Arten identifizieren, die an heißen Tagen eine große Kapazität haben, die Ozonkonzentrationen zu senken. Die Ergebnisse werden verwendet, um den Netto-Effekt auf die Quellen und Senken von Ozon in Wien unter verschiedenen Baum Stress-Szenarien zu modellieren. Die Erkenntnisse und die verbesserten Modelle können künftig als Entscheidungsinstrumente genutzt werden, um Ozonbelastungsspitzen zu minimieren
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-08-01 - 2021-01-31

Samenproduktion, Samenausbreitung, Keimung und frühes Wachstum von Pflanzen stellen entscheidende Prozesse dar, die die Struktur von Pflanzenpopulationen sowie die Artenzusammensetzung von Landökosystemen wesentlich mitbestimmen. Viele Baumarten zeigen ausgeprägte jährliche Unterschiede in der Produktion von Samen, wobei verschiedene Intensitäten der Samenproduktion zu beobachten sind, mit Jahren ohne Samenertrag bis hin zu sehr intensiven Samenertragsjahren (Vollmasten). Zeitlich stark variable Samenproduktion tritt in vielen Pflanzenpopulationen synchronisiert über große Gebiete und manchmal auch über Arten hinweg auf. Mastjahre finden sich in borealen, temperierten und tropischen Ökosystemen. Dieses Phänomen hat großes wissenschaftliches Interesse erregt, verschiedene Hypothesen versuchen seine Ursachen und die evolutionären Vorteile, die Pflanzen daraus entstehen, zu erklären. Im Wesentlichen geht man davon aus, dass einerseits das Nahrungsangebot für Samenfresser in Mastjahren plötzlich so stark ansteigt, dass diese nicht alle Samen konsumieren können und andererseits der Anteil erfolgreich bestäubter Blüten in Jahren hoher Blühhäufigkeit größer ist. Grundlage für beide Erklärungsversuche ist eine ausreichende Ressourcenversorgung der Pflanzen – eine solche kann Mastjahre auslösen. Mit der Zunahme von Langzeitstudien von Samenproduktion in terrestrischen Ökosystemen entsteht nun ein neues Bild der zeitlichen Variation von Samenproduktion. Viele dieser Studien belegen die Irregularität der Intervalle und die häufige Produktion von kleinen bzw. moderaten Samenmengen zwischen Mastjahren. Solche sogenannte „Sprengmasten“ würden nach den bisher gängigen Erklärungen eher eine Ressourcenverschwendung von Pflanzen darstellen und weniger eine effiziente Fortpflanzungsstrategie. Das Ziel dieses Antrages ist es daher, die Konsequenzen von zeitlicher und räumlicher Variation in Samenproduktion für die Langzeitpopulationsdynamik von Bäumen zu untersuchen. Wir testen die Hypothese, dass Sprengmasten eine Strategie der Risikostreuung bei Arten mit langen Mastintervallen darstellen um günstige Zeitfenster nach zufällig auftretenden Störungen nutzen zu können, und dass die Langzeitmittel der Häufigkeit von Arten durch Sprengmasten erhöht werden. Wir testen weiters die Hypothese, dass für Baumarten bei denen Samenfraß auftritt, Sprengmasten besonders dann erfolgreich sind, wenn die Samenfresser durch Überangebot von Samen in Mastjahren in Hungerzyklen getrieben werden und die auf Mastjahre folgenden Einbrüche in den Samenfresserpopulationen zu unterdurchschnittlichen Populationsgrößen bei den Samenfressern führen. Die Hypothesen werden durch eine Kombination aus empirischer Forschung zum Samenschicksal mit der Parametrisierung eines räumlich expliziten Baumpopulationsmodells (SORTIE-ND) getestet. Detaillierte Altersverteilungen von jungen Bäumen werden für Urwälder in Österreich und Polen erstellt, in denen die Samenproduktion aus Langzeitdaten bekannt ist. Das Samenschicksal wird durch Markierung und Verfolgung von Samen charakterisiert. Die Kleinsäugerdynamik als Treiber des Samenüberlebens wird mit Hilfe des das MARK Programmes modelliert. Die Untersuchung ist innovativ da sie die bisher negierte Rolle von Sprengmasten für Baumpopulationen mit langen Mastintervallen und die Rolle von zeitlicher Variation von Samenproduktion in der Walddynamik untersucht.

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