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Root architecture and root mechanical properties of tōtara, kānuka, and poplar trees across Auckland hill country, New Zealand
Anne Margaretha Hendrika Fokker
Art der Arbeit
Masterarbeit
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Masterstudium Geography: Global Change and Sustainability
Betreuer*in
Thomas Glade
DOI
10.25365/thesis.80169
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10743.58938.609922-2
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Die Vegetation ist ein wichtiger Faktor für die Verhinderung von durch Regen ausgelösten Erdrutschen in den Weidehügeln Neuseelands. Bäume können je nach ihrer räumlichen Wurzelverteilung und ihrer Verstärkungskapazität Hangweiden stabilisieren. In der Vergangenheit wurden eingeführte Baumarten zur Bodenstabilisierung ausgewählt, doch mittlerweile besteht Interesse daran, einheimische Arten in silvopastorale Systeme zu integrieren. Die Felddaten zu diesen Arten sind begrenzt, insbesondere im Zusammenhang mit räumlich gepflanzten Bäumen. Diese Studie befasst sich mit der Beschreibung, Quantifizierung und dem Vergleich der Wurzelverteilung und der mechanischen Eigenschaften der Wurzeln der eingeführten Art Populus sp. (Pappel) und der einheimischen Arten Kunzea ericoides (Kānuka) und Podocarpus tōtara (Tōtara). Im Auckland Hill Country wurden 12 Bäume hinsichtlich ihrer Wurzelarchitektur untersucht. Lineare gemischte Effektmodelle wurden verwendet, um die Wurzelanordnung über verschiedene Arten und zwei Bodentypen hinweg zu bewerten. Es wurde eine Variabilität in der Wurzelarchitektur zwischen den exotischen und einheimischen Arten festgestellt. Insgesamt wies die Pappel weniger, aber gröbere Wurzeln auf. Die einheimischen Arten zeigten eine mattenartige Wurzelarchitektur, die aus feinen Wurzeln bestand. Es wurden keine deutlichen Unterschiede in der Architektur zwischen den Bodentypen festgestellt. Es wurden Feldauszugstests an 80 Pappel-, 79 Kānuka- und 79 Tōtara-Wurzeln durchgeführt. Ein lineares gemischtes Effektmodell sowie exponentielle Regressionen wurden angepasst, um den Einfluss unabhängiger Faktoren auf das mechanische Verhalten der Wurzeln zu testen. Im typischen gelben Ultiboden wurden höhere Zugfestigkeitswerte festgestellt als im fleckigen gelben Ultiboden. Insgesamt veränderten sich Zugfestigkeit, Elastizitätsmodul und Überlebenswahrscheinlichkeit mit dem Wurzeldurchmesser. Alle Arten ergaben unterschiedliche Koeffizienten. Die Ergebnisse der aktuellen Studie stehen in starkem Kontrast zu früheren Erkenntnissen. Dennoch lieferten diese Ergebnisse erste Einblicke in die Wurzelarchitektur und die mechanischen Eigenschaften der Wurzeln von räumlich gepflanzter Pappel, Kānuka und Tōtara in den Weidehügeln Neuseelands. Die Ergebnisse können als Grundlage für weitere Modellierungsbemühungen dienen, bei denen wurzelverstärkte Böden berücksichtigt werden.
Abstract
(Englisch)
Vegetation is an important asset for preventing rainfall-triggered landslides across New Zealand pastoral hill country. Trees may stabilize sloped pastures depending on their spatial root distribution and reinforcing capacities. Introduced tree species have been selected for soil stabilisation in the past, but an interest has emerged for the integration of indigenous species into silvopastoral systems. Field data on these species is limited, especially in the context of space-planted trees. This study is directed at the description, quantification, and comparison of the root distribution and root mechanical properties of the introduced Poplar sp. (poplar) and the natives Kunzea ericoides (kānuka) and Podocarpus tōtara (tōtara). Across Auckland Hill Country, 12 trees were assessed for their root architecture. Linear mixed effects models were used to assess root arrangements across species and two soil types. Variability in root architecture was found between the exotic and native species. Overall, the poplar exhibited fewer but coarser roots. The natives showed a mat-like root architecture consisting of very fine roots. No clear differences in architecture were found across the soil types. Field pullout tests of 80 poplar, 79 kānuka, and 79 tōtara roots were performed. A linear mixed effects model as well as exponential regressions were fitted to test the influence of independent factors on root mechanical behaviour. Higher tensile strength values were found in the typic yellow ultic soil compared to the mottled yellow ultic soil. Overall, tensile strength, elastic modus, and survival probability changed with root diameter. All species rendered different fitted coefficients. Findings of the current study are in strong contrast to previous findings. Nevertheless, these results provided first insights into root architecture and root mechanical properties of space-planted poplar, kānuka and tōtara in pastoral hill country. The results may provide a basis for further modelling efforts incorporating root reinforced soils.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Deutsch)
Kānuka Tōtara Pappel Neuseeland Wurzelarchitektur Wurzelverstärkung Erdrutsche
Schlagwörter
(Englisch)
Kānuka Tōtara Poplar New Zealand Root reinforcement Root architecture Landslide
Autor*innen
Anne Margaretha Hendrika Fokker
Haupttitel (Englisch)
Root architecture and root mechanical properties of tōtara, kānuka, and poplar trees across Auckland hill country, New Zealand
Paralleltitel (Deutsch)
Wurzelarchitektur und mechanische Eigenschaften der Wurzeln von Tōtara-, Kānuka- und Pappelbäumen im Auckland Hill Country, Neuseeland
Publikationsjahr
2025
Umfangsangabe
ix, 75 Seiten : Illustrationen
Sprache
Englisch
Beurteiler*in
Thomas Glade
Klassifikationen
38 Geowissenschaften > 38.09 Physische Geographie ,
38 Geowissenschaften > 38.42 Verwitterung. Erosion
AC Nummer
AC17764705
Utheses ID
79007
Studienkennzahl
UA | 066 | 855 | |