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Arbeitsgruppe Ökologie der Pflanzen
- Klimawandel und Vegetation -
PD Dr. Manfred Forstreuter

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M. Forstreuter

Bachelorarbeit

M. Woith (2023) Vergleichende ökophysiologische Untersuchungen zum Wasserzustand von vier Rotbuchen-Provenienzen (Fagus sylvatica L.) bei unterschiedlichen Bodenwassergehalten im Trockenstressversuch., Bachelorarbeit, FU-Berlin

Zusammenfassung

Die durch den Klimawandel immer häufiger werdenden Dürre- und Trockenperioden sind ein enormes Problem für die heimischen Rotbuchen. Eindeutige Erkenntnisse dazu, durch welche Mechanismen bestimmte Provenienzen sich an Trockenheit angepasst haben, gibt es noch nicht.
Aus den Ergebnissen dieser Arbeit lässt sich ableiten, dass sich die Herkünfte nicht in der Widerherstellung eines Grundzustandes ihres Wasserhaushaltes unterscheiden. Es gibt jedoch Unterschiede darin, wie hoch das Wasser-Defizit ist, dass die Rotbuchen über den Tag eingehen. Das Ψmd der Pflanzen vom Ätna liegt an den ersten beiden Tagen wesentlich negativer, sie zeigen jedoch auch eine etwas höhere stomatäre Leitfähigkeit (nicht signifikant). Eine mögliche Anpassung könnte also die Aufrechterhaltung der Stoffwechselraten bei starker Hitze und Luft-Trockenheit sein, solange im Boden noch genügend Wasser vorhanden ist (Level 1 und 2). Es sollte in Folgestudien also auch untersucht werden, ob es phänotypische Anpassungen dieser Pflanzen an starke Einstrahlung, abhängig und unabhängig vom Bodenwassergehalt, gibt. Die kleineren Blätter der italienischen Rotbuchen könnten eine solche Anpassung des Phänotyps sein, um beispielsweise die Transpirationsfläche zu minimieren. Andererseits könnten die kleinen Blätter eine Lichtdurchlässigkeit der Baumkrone gewährleisten, wodurch der Anteil an Schattenblättern verringert würde. Darauf deuten die gs-Werte des letzten Tages hin, da italienische Rotbuchen im Vergleich genauso hohe Werte an diesem Tag aufweisen wie an den ersten beiden Tagen. Alle anderen Provenienzen zeigten am Erholungszeitpunkt eine höhere stomatäre Leitfähigkeit. Sollte diese erhöhte Leitfähigkeit auf den Beprobungsort zurückzuführen sein bedeutet das, dass die Rotbuchen vom Ätna in niedrigerer Höhe (130-200 cm) genauso effiziente Blätter haben wie in der Baumkrone.
Es sollte untersucht werden, ob es phänotypische Anpassung an hohe Einstrahlung und Hitze auf Ebene der Baumkrone gibt, ob kleinere Blätter zu einem geringeren Wasserverlust führen und/oder leistungsfähiger sind. Hierzu reicht es nicht aus, Erkenntnisse über einzelne Blätter zu gewinnen, sondern die Gesamtheit aller Blätter, sowie Morphologie der Krone sollte betrachtet werden. In zukünftigen Studien wäre es sinnvoll für die ökophysiologischen Messungen jeweils eine Kontrollgruppe, welche durchgehend gut mit Wasser versorgt ist, zu haben.38 Dadurch könnten tagesabhängige oder saisonale Einflüsse ausgeschlossen werden und würden nicht fälschlicherweise einer Reaktion auf die Wasserverfügbarkeit im Boden zugeordnet. Eine solche Kontrollgruppe gab es in diesem Versuchsansatz nicht, da die Daten für die Genexpressionsanalysen nur an einem Individuum vergleichbar sind und die ökophysiologischen Messungen der Beschreibung des Stresszustandes dieser Pflanzen dienten.
Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es Rotbuchen-Ökotypen gibt, welche besser mit den Folgen des Klimawandels umgehen können. Ob sich solche Anpassungen auf Ebene der Genexpression und/oder auf Ebene des Phänotyps bewegt soll mit Hilfe der restlichen Daten dieses Versuchs und Folgestudien untersucht werden. Ein Ökotyp der Rotbuche, welcher in der Lage ist mit den extremer werdenden Wetterbedingungen umzugehen, könnte ein wichtiges Werkzeug zum Erhalt der Rotbuchenwälder werden



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Stand:15.05.2024 Autor:Manfred.Forstreuter@fu-berlin.de Haftungsausschluss