Wie Laubbäume gegen Frost kämpfen
Ökologie basiert auf der Frage, warum bestimmte Organismen genau dort auftreten, wo sie auftreten und welche Eigenschaften sie so erfolgreich machen? Diese grundlegende Frage wurde von dem Projekt TREELIM (A functional explanation of low temperature tree species limits) angesprochen, das die mit Temperatur im Zusammenhang stehenden Grenzen der europäischen Laubbäume untersucht. Die Forscher verwendeten einen dreistufigen Ansatz, um aktuelle extreme Positionen der wichtigsten europäischen Laubbaumarten mit Klimadaten entlang eines Temperaturgradienten zu verbinden. Die Wissenschaftler testeten auch Hypothesen über die Ursachen der Wachstumsbegrenzung und Überlebensstress sowohl im Feld als auch im Labor. Mehr als 4 000 junge Bäume wurden entlang zweier unterschiedlicher Höhenverläufe umgepflanzt, um genotypische gegen phänotypische Merkmale zu erkunden, die im Zusammenhang mit dem Erfolg der Bäume an ihrer Grenze stehen. Wachstumsgrenzen wurden mit Hilfe von geografischen Informationssystemen (GIS) identifiziert. Der Fortpflanzungserfolg und Wachstumstrends der Bäume an ihren aktuellen Wachstumsgrenzen wurden ebenfalls gemessen. Eine Reihe von Labortests quantifizierten die Effekte niedriger Temperaturen unter kontrollierten Bedingungen. Die Wachstumsgrenze der gemäßigten Laubbäume erschienen durch die Wechselwirkung von drei verschiedenen Faktoren gesteuert zu werden. Dazu gehörten Frosttoleranz während des Beginns des Knospenwachstums (Austrieb) und die damit verbundenen Kontrollen des saisonalen Lebenszyklus (Phänologie), die ein fast inexistentes Risiko von Schäden bei Frost gewährleisten. Ein dritter Faktor umfasste Einschränkungen für die verbleibende Länge der Vegetationsperiode in Bezug auf artspezifische Merkmale wie Spätholzreifung, Winter-Knospenbildung und Fruchtreife. Phänologie ist das adaptive Werkzeug, das von Arten verwendet wird, um sich gefährlich niedrigen Temperaturen im Frühling auszusetzen. Daher lieferten die Ergebnisse von TREELIM einen theoretischen Rahmen, der Frostresistenz, Phänologie und Lebensgeschichte miteinander verband, um eine Grundlage für die Modellierung der Artgrenzen auf mechanistischer Basis zu schaffen.
Schlüsselbegriffe
Ökologie, TREELIM, Bereichsgrenzen, abfallend, thermische Gradienten, geographische Informationssysteme, Austrieb, Phänologie, Einfrieren Widerstand
