Genetische Variation und Plastizität des Blattaustriebs von Herkünften der Rot-Buche

Braunschweig

2012

S. 211-220

BandaufführungSonderdruck

177089

Der Blattaustrieb von Laubbäumen bestimmt die Sensibilität von Bäumen gegenüber Spätfrösten und deren Produktivität. Daher stellt sich die Frage ob und wie Baumpopulationen mit Veränderungen des genetisch kontrollierten Blattaustriebs auf den Klimawandel reagieren können, und ob Herkünfte aus anderen Teilen des Verbreitungsgebietes möglicherweise besser für die Zukunft geeignet sind. In der vorliegenden Studie wurde der Blattaustrieb von sechs Herkünften der Rot-Buche auf zwei klimatisch sehr unterschiedlichen Standorten in zwei aufeinanderfolgenden Jahren analysiert. Dabei wurden Unterschiede zwischen den Herkünften (bis zu zwölf Tagen), den Aufnahmejahren (bis zu sieben Tagen) und den Versuchsflächen (bis zu zehn Tagen) beobachtet. Trotz der Unterschiede zwischen Flächen und Jahren, zeigten sich eine hohe baumindividuelle Stabilität des Austriebs und eine hohe Stabilität auf der Ebene der Herkünfte. Den frühesten Austrieb zeigten Herkünfte aus dem südöstlichen Teil des Verbreitungsgebietes und aus höheren Lagen, während eine spanische Herkunft und eine deutsche Tieflagenherkunft signifikant später austrieben. Ein Vergleich der Variationskoeffizienten für die verschiedenen Herkünfte zeigt, dass alle Herkünfte eine ähnliche phänotypische Variation aufweisen, und daher ein intensives Selektionsereignis in der Elterngeneration als mögliche Ursache für die Austriebsunterschiede ausscheidet. Stattdessen scheinen die Austriebsunterschiede eher auf lokale Anpassung an die Bedingungen der Herkunftsorte zurückzuführen sein. Eine Varianzkomponentenanalyse zeigt, dass am wärmeren Standort Gablitz der Faktor Herkunft einen geringeren Beitrag zur Erklärung der Austriebsunterschiede liefert als am kälteren Standort Schädtbek. Damit werden hypothetische Transfermodelle bestätigt, nach denen der Transfer von Herkünften in wärmere Klimate die Unterschiede zwischen Herkünften verringert.
Fagus sylvatica L., Phänologie, Klimawandel, adaptive genetische Variation, Anpassung
The exact timing of bud burst is an important character of trees in temperate and northern forest ecosystems, because it defines the sensitivity for late frost events as well as the productivity and competitiveness of trees in the respective environment. Due to the strong genetic control and it s triggering by meteorological factors, the timing of bud burst is considered to be affected by global warming, and question arise how tree populations react to increasing temperatures, if they are able to adapt and if populations from other parts of a species distribution are more suitable for future climates. In the present study, we analyzed bud burst of six provenances of European beech on two sites with strongly differing climate conditions within two consecutive years. Significant variation in bud burst has been observed among provenances, observation years and trial sites. The strongest differences were observed among trial sites, where beech flushed about ten days later at the site Schädtbek in northern Germany than at the trial Gablitz in eastern Austria. Differences between years on single sites were up to seven days. Nevertheless, a high stability of the flushing pattern of individual trees and provenance means were found. Provenances from the southeastern part of the beech distribution and from higher altitudes flushed earlier, while a provenance from the western range and one from low elevations in Germany showed the latest bud burst. The coefficient of variation within provenances revealed a similar high variation at all provenances, suggesting that strong selection events in the trees parent population can be excluded. On the warmer trial site Gablitz, differences among provenances were smaller and provenances explained a smaller part of the variation in flushing patterns. This confirms phenological models of provenance transfer, which predicted reduced among provenance variation in warmer environments
Fagus sylvatica L., Phenology, Climate change, adaptive genetic variation, adaptation