Einfluss erhöhter Temperatur auf das Wachstum von Tundrapflanzen

• Main Author: Niel, Maria Antonia
• Format: Thesis
• Language: English
• Published: (:none) 2008
• Subjects: Arctic; Betula nana; Climate change; Moose; Tundra; Siberia
• Online Access: https://dx.doi.org/10.25365/thesis.1986; https://othes.univie.ac.at/1986/

Climate change is underway and with higher temperature plants of arctic ecosystems are expected to respond with increased growth. As the kind and direction of response depends on the initial state of the ecosystem, this study focused on a lichen-rich dwarf-shrub tundra, a little studied type of arctic ecosystem. We conducted a 5-year passive warming experiment (open top chambers) in the Southern Tundra of Western Siberia, which has received little attention so far. Warming lead to an overall increased biomass of vascular plants, but hardly affected lichens and strongly negatively affected mosses. Because the individual functional plant groups showed opposite responses to warming, total aboveground plant biomass remained unchanged at the ecosystem level. Overall, two plant species, Betula nana and Ledum decumbens, exhibited an enhanced RGR (relative growth rate) and were responsible for the positive response of their functional group (deciduous shrubs). However, while their biomass increased, their nitrogen content decreased (on a dry mass basis), leading to a higher C/N ratio in plants in the warming treatment. This higher C/N ratio may have either been due to a limited nutrient availability in the soil or to the plant’s inability to increase their soil nitrogen uptake. This study fell in years with exceptionally high average summer temperatures (2001-2006). Additional warming by OTCs may have had negative effects on growth of some plant groups, such as mosses and lichens, but not on others. : Während die Biomasse der Gefäßpflanzen unter Erwärmung insgesamt zunimmt, zeigen die Flechten kaum eine Veränderung ihrer Biomasse, Moose jedoch eine deutliche Abnahme. Die Biomassezunahme der höheren Pflanzen ist die Folge einer Steigerung der relativen Wachstumsraten durch Temperaturerhöhung nur zweier Pflanzenarten, dem laubwerfenden Zwergstrauch Betula nana und dem immergrünen Zwergstrauch Ledum decumbens. Alle anderen höheren Arten, insbesondere Calamagrostis lapponica und beide Vaccinium Arten zeigen einen negativen Erwärmungseffekt bezüglich ihrer relativen Wachstumsrate. Betula nana und Ledum decumbens bedingen durch ihr extrem gesteigertes Wachstum auch das Wachstum ihrer jeweiligen funktionellen Gruppe. Sie konnten somit den negativen experimentellen Effekt auf die Zuwachsrate aller anderen Pflanzenarten auf ökosystemaren Niveau zwar kompensieren, dies führte jedoch nicht zu einem Anstieg der gesamten oberirdischen Biomasse. Hierzu ist die Abnahme der Kryptogamen, welche den größten Anteil der pflanzlichen Biomasse dieser Pflanzengesellschaft ausmachen, zu stark. Ein möglicher Grund dafür könnte eine zu hohe Temperatur der erwärmten Flächen sein. Örtlichen Klimadaten zufolge zeigen gerade die Jahre während der Studie (2001-2006) in Örtlichen Klimadaten zufolge zeigen gerade die Jahre während der Studie (2001-2006) in den Sommermonaten ein Temperaturmittel, welches 2°C über dem Langzeitdurchschnitt lag. Zusätzliche Temperaturerhöhung durch die experimentelle Erwärmung könnte sich so negativ auf das Wachstum ausgewirkt haben.