| Dokumentinformationen | ||
| Autor(en): | A. Dounavi, M. Karopka, M. Dacasa, I. Hebel | |
| Originalartikel: | Dounavi, A.; Karopka, M.; Dacasa, M.-C. ; Hebel, I.(2004): Überflutungstolerante Eschenvorkommen in der Rheinaue?, FVA-Einblick 4/2004. | |
| Online-Version: | Stand: 30.11.2004 | |
| Redaktion: | FVA, D | |
| Verfügbare Sprachen: |
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deutsch
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Überflutungstolerante Eschenvorkommen in der Rheinaue?
Forstwirtschaft in den
Rheinauen erfolgt wegen der schwankenden Wasserstände de Rheins unter besonderen
Bedingungen. Der Klimawandel macht eine künftige Zunahme von
Hochwasserereignissen wahrscheinlich. Die Ausweisung von Poldergebieten
wird den überflutungsbetroffenen
Waldflächenanteil zukünftig noch deutlich erhöhen. Wer unter diesen Bedingungen
Waldbau im Rheintal betreibt, kann dort schnell nasse Füße bekommen (Abb. 1).
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Abb. 1: Sommerhochwasser in den Rheinauen. |
Die seit 1999 vom Institut für Landschaftsökologie in Bühl durchgeführten Untersuchungen der Auswirkungen von Hochwasserereignissen auf Laubhölzer in den Rheinauen haben gezeigt, dass zahlreiche Baumarten, insbesondere durch langanhaltende Hochwässer in der Vegetationszeit, geschädigt werden.
2001 wurde im Rahmen einer Diplomarbeit an der FVA die genetische Konstellation eines Eschenbestandes im Kommunalwald Wintersdorf, Fbz. Rastatt, untersucht. Dabei zeigte sich, dass die genetische Diversität am Enzymgenort Alkohol-Dehydrogenase (ADH) deutlich höher war als an Eschen anderer Herkünfte. ADH spielt eine wesentliche Rolle beim Umschalten des pflanzlichen Stoffwechsel bei Sauerstoffmangel auf alkoholische Gärung und ist beim Abbau pflanzeneigener Alkoholprodukte beteiligt. Diese Fähigkeit wird bei Überflutungsverhältnissen für Pflanzen überlebenswichtig.
Trotzen die Eschen der Überflutung?
Die Ergebnisse lassen die Vermutung zu, dass im Rheintal überflutungsangepasste Eschenprovenienzen vorkommen. Sie bildet die Arbeitshypothese für das Eschenprojekt, in dem zwei Fragen näher untersucht werden: Unterscheiden sich die genetischen Strukturen der Rheintalpopulationen stark von denen anderer Populationen aus nicht überfluteten Gebieten? Hat bei der Esche in der Rheinaue eine Selektion von überflutungstoleranten Ökotypen stattgefunden?
Zunächst musste geklärt werden, inwieweit sich die oben genannten Erkenntnisse des Wintersdorfer Eschenbestandes auf das weitere Oberrheintal übertragen lassen.
Probeflächen für die Isoenzymanalyse
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Abb. 2: Untersuchungsbestände in den 4 verschiedenen Wuchsgebieten. |
Zu diesem Zweck wurde ein
Transekt mit insgesamt 14 Beprobungsflächen entlang des Rheins zwischen
Kenzingen und Karlsruhe gelegt. Sieben Flächen liegen westlich des
Hochwasserdamms in der Überflutungsaue und entsprechend dazu sieben weitere
Flächen östlich des Hochwasserdamms in der Altaue (Abb. 2). Ausgewählt wurden
dabei möglichst alte, über 60-jährige Bestände mit einem Eschenanteil von über
60%, bei denen man von einer Anpassung an die Standortverhältnisse ausgehen
konnte. Die Vorauswahl der Eschenbestände erfolgte über FOGIS. Pro Bestand
wurden von 50 Einzelbäumen Zweige für die Isoenzymanalyse gewonnen.
Zusätzlich wurden drei weitere Eschenbestände in nicht überflutungsgefährdeten Regionen beprobt und mit den Eschenpopulationen der Rheinauen verglichen:
- zugelassener Erntebestand im Forstbezirk Bad Urach (Wuchsgebiet Schwäbische Alb, Weißjura-Kalkstein)
- Eschenbestand im Forstbezirk Kirchzarten (Wuchsgebiet Schwarzwald, periglaziale Deckschichten, Gneise und Anatexite)
- Eschenbestand in den Vogesen (vergleichbare Verhältnisse auf kristallinem Grundgebirge)
Im Isoenzymlabor der FVA wurde
anschließend die genetische Variation am Enzymsystem ADH-B untersucht (Abb. 3).
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| Abb.3: Zymogramm mit der Bandenstruktur der Allele am Genort ADH-B. |
Die Ergebnisse der Analysen sind in Tabelle 1 dargestellt. Die Eschenpopulationen des Rheintal-Transektes zeigen dabei eine viel höhere genetische Variation am Genort ADH-B als die Populationen der anderen Regionen. Auffallend ist die hohe genetische Variation der Eschenpopulationen aus dem Rheintal bzw. die Dominanz des Genotyps 4x4 bei den Herkünften Schwarzwald, Schwäbische Alb und Vogesen. Diese Ergebnisse weisen darauf hin, dass in den überflutenden Regionen eine positive Selektion für verschiedene Genotypen stattfindet, in diesem Fall beispielsweise deutlich für das Allel 3. Dadurch wird die genetische Variation in den Eschenpopulationen der Rheinauen erhöht. Diese Variationsbandbreite scheint bei der Anpassung an sich ändernde Umweltbedingungen wie zum Beispiel Hochwassersituationen von Vorteil zu sein.
Nachkommenschaftsprüfungen sollen den Beweis liefern
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Tab. 1: Häufigkeiten der verschiedenen Genotypen am Genort ADH-B für die Populationen Rheintal, Vogesen, Schwarzwald und Schwäbische Alb. |
Um diese Vermutung unter
Praxisbedingungen zu testen, sollen im kommenden Frühjahr an mehreren
Standorten in der Überflutungsaue des Rheintals Nachkommenschaftsprüfungen mit
den Eschenherkünften Rheintal, Schwarzwald, Schwäbische Alb sowie zwei weiteren
Vergleichsherkünften aus Bayern angelegt werden, in denen die Eschen einer Art
„Crashtest“ unterzogen werden.
Während der Beprobung der Bestände im Rheintal-Transekt stellte sich zudem heraus, dass in einigen Eschenbeständen des Rheintals auch andere Eschenarten wie z.B. Fraxinus angustifolia vorkommen.
Ob die beschriebene Variationsbreite auch auf andere Artanteile innerhalb der Populationen bzw. Hybridisierung der Arten untereinander zurückzuführen ist, wird derzeit im DNA-Labor der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg untersucht.
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