Skip to main content
SpringerLink
Log in

Ökologische Fragestellungen bei der Untersuchung der biologischen Stoffproduktion I

Einführung, Definitionen und Wachstumsanalysen

  • Published:
Qualitas Plantarum et Materiae Vegetabiles Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

Die vorliegende Arbeit befaßt sich mit den ökologischen Fragestellungen der biologischen Produktivität.

In der Einleitung wird ein allgemeiner Überblick über die zu behandelnden Fragestellungen gegeben. Dabei wird auf die geplanten Arbeiten der Sektion PT (früher Al) — ‘terrestrische Produktivität’ — im Rahmen des Internationalen Biologischen Programmes (IBP) hingewiesen. Die Notwendigkeit solcher Arbeiten soll in der vorliegenden und einer nachfolgenden Arbeit erläutert werden.

Im 2. Abschnitt werden die für das Verständnis der Produktivitätsmessungen notwendigen Definitionen zusammengestellt und diskutiert.

Der 3. Abschnitt befaßt sich mit der Wachstumsanalyse als Grundlage für die Produktivitätsmessungen. An Hand einiger Beispiele (fürSinapis alba undPhragmites communis) werden die verschiedenen möglichen Arbeitsrichtungen erklärt. Dabei wird auf Fragestellungen wie Sproß/Wurzel Verhältnis, Assimilationsleistung, Chlorophyllentwicklung, Zuwachsverlauf der assimilierenden Oberfläche und die Energieausbeute bzw. den Heizwert der Trockensubstanz eingegangen.

Die arbeit befürwortet die Planung und Mitarbeit am IBP. Sie wurde aus den Manuskripten zu 16 Vorträgen zusammengestellt, die der Verfasser seit 1961 zu diesem Thema gehalten hat. Die vorgetragenen Meinungen und Vorschläge decken sich im allgemeinen mit denjenigen der offiziellen Planungskomitees für das IBP, repräsentieren aber in den Einzelheiten die Meinung des Verfassers. Dieser Hinweis ist notwendig, da der Verfasser keinem offiziellen IBP — Planungskomitee angehört.

Abstract

Ecological and physico-ecological problems of the biological productivity are considered in this paper.

The introduction gives a general survey of the problems in production biology. Herewith some remarks to the planned International Biological Program (IBP), Section PT (terrestrial productivity, former A1) are given. The need for such works will be discussed along with the problems within the present and the subsequent paper.

In the 2nd chapter the definitions are given and discussed as far as needed for productivity measurements.

The 3rd chapter deals with growth analysis as a base for productivity measurements. The different working possibilities are illustrated with two examples,Sinapis alba andPhragmites communis. The following different problems are touched: shoot/root ratio, net assimilation rate, the development of chlorophyll content and photosynthetic active surface, ecological efficiency, and caloric values respective of dry matter.

The paper is written in favour of cooperation with the IBP, and has been accumulated from the manuscripts for 16 lectures given by the author since 1961. The opinions and proposals presented here generally agree with those of the IBP official commitees but represent in details the author's opinion only. This statement seems necessary since the author assists none of the mentioned commitees.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this article

Log in via an institution

Price excludes VAT (USA)
Tax calculation will be finalised during checkout.

Instant access to the full article PDF.

Institutional subscriptions

Literatureverzeichnis

  • Arnold, A. - 1955 - Die Bedeutung der Chlorionen für die Pflanze. 148 S.Botanische Studien, Heft2, VEB G. Fischer Verlag Jena.

  • Baker, D. N. &Musgrave, R. B. - 1964 - Photosynthesis under field conditions 5. Further plant chamber studies of the effects of light on corn (Zea mays L.).Crop Sci. 4, 127–131.

    Google Scholar 

  • Balschun, H. &Jakob, F. - 1961 - Zur Frage der Beeinflussung des Leinertrages durchCamelina — Arten.Flora 151,572–606.

    Google Scholar 

  • Blackman, G. E. et al. - 1946 - 1959 - Physiological and ecological studies in the analysis of plant environment 1–12.Ann. Bot. n.s. 10–23.

  • —— &Wilson, G. L. - 1951 - Physiol. and ecological ... 7. An analysis of the differential effects of light intensity on the net assimilation rate, leaf area ratio, and relative growth rate of different species.Ann. Bot. n.s. 15,373–408.

    Google Scholar 

  • ——, &Black, J. N. - 1959 - Physiol. and ecological ... 11. A further assessment of the influence of shading on the growth of different species in the vegetative phase.Ann. Bot. n.s. 23,51–63.

    Google Scholar 

  • Bliss, L. C. - 1962 - Caloric and lipid content in alpine tundra plants.Ecology 43,753–757. Siehe auch beiHadley, E. B..

    Google Scholar 

  • Boysen Jensen, P. - 1932 - Die Stoffproduktion der Pflanzen. 108 S. G. Fischer Verlag Jena.

  • Bray, J. R. - 1960 - The chlorophyll content of some native and managed plant communities in Central Minnesota.Canad. J. Bot. 38,313–333.

    Google Scholar 

  • --, 1962 siehe beiLieth 1962.

  • Cragg, J. B., (Editor) - 1962 - Advances in ecological research. 203 S. Bd. 1, Academic Press, London.

    Google Scholar 

  • Czaja, A. Th. - 1943 - Neuere Erfahrungen über den Anbau derYucca. 52 S. Verlag W. Girardet, Essen.

    Google Scholar 

  • --, briefliche Mitteilung.

  • Duvigneaud, P. et al. - ohne Jahreszahl erschienen 1963 - Ecosystèmes et Biosphère. 130 S. Documentation 23, Minist. de l'Education et de la Culture Bruxelles.

  • Eckert, E. Jr., Bleak, A. T., Robertson, J. H. &Naphan, E. A. - 1961 - Responses ofAgropyron cristatum, A. desertorum and other range grasses to three different sites in Eastern Nevada.Ecology 42,775–783.

    Google Scholar 

  • Ellenberg, H. &Ovington, J. D. unter Mitarbeit vonCragg, J. B., Duvigneaud, P. und vielen anderen - 1963 - Produktionsökologie von Land-Lebensgemeinschaften im Rahmen des Internationalen Biologischen Programms.Ber. Geobotan. Inst. ETH Zürich, Stiftung Rübel, 35,14-40.

    Google Scholar 

  • Filzer, P. - 1951 - Die natürlichen Grundlagen des Pflanzenertrages in Mitteleuropa 198 S.; E. Schweizerbart Verlag Stuttgart.

  • Gessner, F. - 1959 - Hydrobotanik II. 701 S. VEB Dtsch. Verlag Wissensch. Berlin.

  • Golley, F. B. - 1960 - Energy dynamics of a food chain of an old field community.Ecol. Monogr. 30,187–206.

    Google Scholar 

  • Hadley, E. B. &Bliss, L. C. - 1964 - Energy relationships of alpine plants on Mt. Washington, New Hampshire.Ecol. Monogr. 34,331–357.

    Google Scholar 

  • Heyland, K. U. - 1957 - Untersuchungen über die Bedeutung der Ernährung mit Stickstoff, Phosphorsäure und Kali in verschiedenen Entwicklungsstadien für den Ertrag der Sommergerste. 102 S.Arb. Landw. Hochschule Hohenheim 7, E. Ulmer Verlag Stuttgart.

  • Kira, T. et al. siehe beiOgawa, H. et al. 1961.

    Google Scholar 

  • Larsen, P. - 1941 - Vergleich der direkt bestimmten und der aus Messungen der Assimilation und Atmung errechneten Stoffproduktion einjähriger Pflanzenbestände.Planta 32,343–363.

    Google Scholar 

  • Lieth, H. - 1961 - Ökologische Notizen von den Frostbuckeln der Mo — Vegetation im nordöstlichen Island.Flora 150,166–169.

    Google Scholar 

  • --, teilweise als Herausgeber - 1962 - Die Stoffproduktion der Pflanzendecke. 156 S., G. Fischer Verlag Stuttgart.

  • --, 1964 - Versuch einer kartographischen Darstellung der Produktivität der Pflanzendecke auf der Erde.Geographisches Taschenbuch 1964/65, S.72–80.

  • --,Osswald, D., Martens, H. &Pflanz, Brigitte - 1963 - Das Arbeitsprogramm zur Untersuchung der Stoffproduktion am Bot. Inst. der Landw. Hochschule Stuttgart-Hohenheim. Vervielfältigtes Manuskript.

  • Long, F. L. - 1934 - Application of calorimetric methods to ecological research.Plant Physiol. 9,323–338.

    Google Scholar 

  • Martens, H. - 1964 - Untersuchungen über den Blattflächenindex und die Methoden zu seiner Messung. Zulassungsarbeit der TH Stuttgart.

  • Mckee, G. M. - 1962 - Some effects of daylength on seedlings growths and nodulation in birdsfoot trefoil.Crop Sci. 2,315–317.

    Google Scholar 

  • Medina, E. - 1964 - Über die Beziehungen zwischen Chlorophyllgehalt, assimilierender Fläche und Trockensubstanzproduktion einiger Pflanzengemeinschaften. 59 S. Dissertation Hohenheim.

  • ——, &Lieth, H. - 1963 - Contenido de clorofila de algunas asociaciones vegetales de Europa Central y su relación con la productividad.Qual. Plant. Mat. Veget. 9,217–229.

    Google Scholar 

  • , - 1964 - Die Beziehungen zwischen Chlorophyllgehalt, assimilierender Fläche und Trockensubstanzproduktion in einigen Pflanzengemeinschaften.Beitr. Biol. Pflanzen 40,451–494.

    Google Scholar 

  • Miller, E., Shadbolt, C. A. &Holm, L. - 1956 - Use of an optical planimeter for measuring leaf area.Plant Physiol. 31,484–486.

    Google Scholar 

  • Monsi, M. et al. - 1961 - 1964 - Physiological and ecological analysis of shade tolerance of plants 1–4.Bot. Mag. Tokyo, 74–77.

  • ——, &Saeki, T. - 1953 - Über den Lichtfaktor in den Pflanzengesellschaften und seine Bedeutung für die Stoffproduktion.Jap. J. Bot. 14, 22–52.

    Google Scholar 

  • Moss, D. N., Musgrave, R. B. &Lemon, E. R. - 1961- Photosynthesis under field conditions 3. Some effects of light, carbon dioxide, temperature, and soil moisture on photosynthesis, respiration, and transpiration of corn.Crop Sci. 1,83–87.

    Google Scholar 

  • Müller D. - 1964 - Der tropische Regen-Urwald im Tiefland der Elfenbeinküste 4 S. Umdruck ohne Verlagsangabe.

  • --, - 1962 - siehe inLieth 1962.

  • Musgrave, R. B. et al. - 1961 - 1964 - Photosynthesis under field conditions 1–5.Crop Sci. 1–4. Siehe auch unter Moss, D. N. et al. - 1961;Baker, D. N. et al. - 1964.

  • Nitschiporovitsch, A. A., (Herausgeber) - 1963 - Photosynthese und Fragen der pflanzlichen Produktivität. 158 S. (russ.) Verlag der Akademie der Wissenschaften USSR. Moskau.

  • Odum, E. P. unter Mitarbeit vonOdum, H. T. - 1959 - Fundamentals of ecology, 2. Auflg. 546 S. W. B. Saunders, Philadelphia, London.

    Google Scholar 

  • Ogawa, H., Yoda, K. &Kira, T. - 1961 - A preliminary survey on the vegetation of Thailand.Nature and life in Southeast Asia 1,21–157.

    Google Scholar 

  • Osswald, D. - 1964 - Das Verhältnis der pflanzlichen Stoffproduktion über und unter der Erde. Zulassungsarbeit der TH Stuttgart.

  • Ovington, J. D. &Madgwick, A. A. - 1959 - Distribution of organic matter and plant nutrients in a plantation of scots pine.Forest Sci. 5,344–355.

    Google Scholar 

  • Paterson, S. S. - 1956 - The forest area of the world and its potential productivity. 216 S. The royal Univ. of Göteborg, Dept. of Geography.

  • --, 1962 - siehe inLieth 1962.

  • Pflanz, Brigitte - 1964 - Der Energiegehalt und die ökologische Energieausbeute verschiedener Pflanzen und Pflanzenbestände. Zulassungsarbeit der TH Stuttgart.

  • Pohjakallio, O. - 1954 - On the effect on dry matter yield, dry matter content, and root-top ratio of certain cultivated plants.Acta agricult. scand 4.

  • Schneider, E. - 1962 - Zur Brennwert-Bestimmung von organischen Substanzen mit Hilfe eines adiabatischen Kalorimeters.Janke und Kunkel Nachr. 7,2–4.

    Google Scholar 

  • Simonis, W. - 1947 - CO2-Assimilation und Stoffproduktion trocken gezogener Pflanzen.Planta 35,188–224.

    Google Scholar 

  • Steemann Nielsen, E. - 1959 - The chlorophyll content and the light utilisation in communities of plancton algae and terrestrial higher plants.Physiol. Plantarum 10,1009–1020.

    Google Scholar 

  • Takeda, T. - 1961 - Studies on the photosynthesis and production of dry matter in the community of rice plants.Jap. J. Bot. 17,403–437.

    Google Scholar 

  • Tischler, W. - 1955 - Synökologie der Landtiere. 414 S.; G. Fischer Verlag Stuttgart.

  • Tranquillini, W. - 1959 - Die Stoffproduktion der Zirbe(Pinus cembra) an der Waldgrenze während eines Jahres.Planta 54,107–129.

    Google Scholar 

  • Vose, P. B. - 1962 - Nutriental response and shoot/root ratio as factors in the composition and yield of perennial ryegrass,Lolium perenne L.Ann. Bot. n.s. 26.

  • Watson, D. - 1958 - The dependence of net assimilation rate on leaf area index.Ann. Bot. n.s. 22,37–54.

    Google Scholar 

  • Walter, H. - 1960 - Einführung in die Phytologie Bd. III, Standortslehre, 2. Auflg. 566 S.; E. Ulmer Verlag Stuttgart.

  • Williams, R. F. - 1946 - The physiology of plant growth with special reference to the concept of net assimilation.Ann. Bot. n.s. 10,41–72.

    Google Scholar 

  • Winkler, E. - 1960 - Die Stoffproduktion der Kartoffelpflanze im Tal (600m) im Mittelgebirge (900m) und an der Waldgrenze (1880m) bei Innsbruck.Veröff. Museum Ferdinandeum 39,5–65.

    Google Scholar 

  • ——, 1961 - Assimilationsvermögen, Atmung und Erträge der Kartoffelsorten Oberarnbacher Frühe, Planet, Lori und Agnes im Tal (610m) und an der Waldgrenze bei Innsbruck und Vent (1880m bzw. 2014m).Flora 151,621–662.

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

  1. Stuttgart — Hohenheim

    Helmut Lieth

Authors
  1. Helmut Lieth
    View author publications

    You can also search for this author in PubMed Google Scholar

Additional information

mit 5 Abbildungen

Rights and permissions

Reprints and permissions

About this article

Cite this article

Lieth, H. Ökologische Fragestellungen bei der Untersuchung der biologischen Stoffproduktion I. Plant Food Hum Nutr 12, 241–261 (1965). https://doi.org/10.1007/BF01105142

Download citation

  • Issue Date:

  • DOI: https://doi.org/10.1007/BF01105142

Search

Navigation