Responses of forest trees to environmental change: Disturbance and adaptive potential - How fast can long-lived plants react to environmental change?

• Main Author: Würth, David
• Format: Doctoral or Postdoctoral Thesis
• Language: English
• Published: 2019
• Subjects: Klima; ddc:500; Boden; Northwest Territories; Arktis; Arktis*
• Online Access: https://epub.ub.uni-greifswald.de/frontdoor/index/index/docId/2660; https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-26606; https://epub.ub.uni-greifswald.de/files/2660/Dissertation_David_Wuerth.pdf

Der globale Klimawandel ist überall auf der Erde spürbar, in der Arktis ändert sich das Klima allerdings schneller und drastischer als in vielen anderen Regionen unseres Planeten. Viele Arten, die bereits am Limit ihrer ökologischen Nische leben, sind davon betroffen und müssen sich anpassen oder abwandern, um nicht auszusterben. Als Möglichkeiten der Anpassung findet man phänotypische Plastizität oder Adaptation in verschiedenen Ausmaßen. So auch bei der Weißfichte (Picea glauca (Moench) Voss), welche zu den Nadelhölzern (Koniferen) und somit in die größte heute noch lebende Gruppe der nacktsamigen Pflanzen (Gymnospermae) gehört. Unter den ca. 600 lebenden Koniferen gehört die Weißfichte zu den am weitverbreitetsten Bäumen in den borealen Wäldern Nordamerikas. Ihr Verbreitungsraum erstreckt sich von 69° N in den Canadian Northwest Territories bis zu den Great Lakes (Ontario) bei ca. 44° N, wobei sie von Meeresspiegelniveau bis auf einer Höhe von ungefähr 1520 m vorkommt. Gebietsbezogene, vom Klima abhängige Unterschiede in der Fortpflanzung der Weißfichten können als Strategie gesehen werden, unter den rauen klimatischen Bedingungen an den Baumgrenzen Alaskas zu überleben: Neben der sexuellen Fortpflanzung, kommt bei der Weißfichte als zusätzlicher Reproduktionsmechanismus vegetative Vermehrung vor. Dies kann durch „Layering“ geschehen, wenn die unteren Äste der Baumkrone den Boden berühren und Wurzeln bilden, um später als eigenständiges Individuum mit oder auch ohne Verbindung zum Mutterbaum zu wachsen. Bekannt sind als weitere Mechanismen der vegetativen Vermehrung aber auch das Wiederaustreiben umgestürzter Bäume die nicht völlig entwurzelt wurden, sowie das „root suckering“ , bei welchem neue Triebe aus den Wurzeln des Baumes sprießen. Letzteres wurde bei Picea spp. allerdings bisher nicht beobachtet. Mit Hilfe von kurzen, repetitiven, nicht kodierenden Sequenzen im Genom, die somit keiner sexuellen Selektion unterliegen und Mikrosatelliten genannt werden, können diese Klone anhand einer Genotypisierung ...