Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Waldbauliche Eingriffe werden im Allgemeinen nach \u00f6konomischen, ertragskundlichen und \u00f6kologischen Parametern vorgenommen. \u00dcber die Auswirkungen solcher Ma\u00dfnahmen auf die genetische Struktur der Best\u00e4nde ist wenig bekannt. Um langfristig stabile und anpassungsf\u00e4hige Best\u00e4nde zu erziehen, ist es notwendig, das genetische System m\u00f6glichst wenig zu beeintr\u00e4chtigen. Bestimmte Durchforstungsarten k\u00f6nnten sich allerdings selektiv auf die genetischen Strukturen auswirken. Zielsetzung dieses Projektes ist es daher, Auswirkungen verschiedener Durchforstungsarten und -grade an der Baumart Buche zu quantifizieren und daraus Handlungsempfehlungen f\u00fcr die Bestandesbehandlung herzuleiten.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenGenetische Untersuchungen (Isoenzymanalysen) wurden an jeder Buche von sieben Versuchsbest\u00e4nden durchgef\u00fchrt (drei Fl\u00e4chen in Niedersachsen, zwei Fl\u00e4chen in Rheinland-Pfalz und zwei Fl\u00e4chen in Sachsen), von denen f\u00fcnf Versuchsfl\u00e4chen gleichzeitig Gegenstand waldbaulichertragskundlicher Ana-lysen sind. Dadurch konnten die genetische Daten mit waldbaulichen Merkmalen verkn\u00fcpft werden. Die Fl\u00e4chen sind unterteilt in verschiedene Behandlungsvarianten. In jedem Bestand wurden drei bzw. zwei waldbaulich unterschiedlich behandelte Parzellen ausgew\u00e4hlt. Folgende Isoenzym-Genorte wurden be-trachtet: AAT-B, IDH-A, MDH-A, MNR-A, PGI-B, PGM-A, 6PGDH-A und zudem nur in einigen Fl\u00e4chen ACO-A, ADH-A, LAP-A, SKDH-A (M\u00dcLLER-STARCK & STARKE, 1993). Aus den genetischen Informationen wurden die genetischen Variationsma\u00dfe Vielfalt, Diversit\u00e4t, Differenzierung, Heterozygotie und der genetischer Abstand berechnet.
\nIn der ersten Phase des Projektes wurden waldbaulich jeweils unterschiedlich behandelte Parzellen und eine Nullparzelle ohne Behandlung im Hinblick auf ihre genetischen Strukturen miteinander verglichen. Daneben wurden die beobachteten Genotypen auf ihre zuf\u00e4llige Verteilung innerhalb der Fl\u00e4che gepr\u00fcft. Dabei hat sich gezeigt, dass genetische Varianten nicht zwangsl\u00e4ufig zufallsverteilt vorkommen. Die beobachteten genetischen Unterschiede zwischen behandelten und unbehandelten Parzellen k\u00f6nnen des-halb nicht ausschlie\u00dflich auf die Art und St\u00e4rke der Durchforstungen zur\u00fcckgef\u00fchrt werden. Neben der Durchforstung scheinen insbesondere Klumpungen genetischer Varianten bzw. kleinr\u00e4umige Variationsmuster (Familienstrukturen) f\u00fcr das Ausma\u00df der Differenzierung verantwortlich zu sein. Deshalb wurde in der zweiten Projektphase dazu \u00fcbergegangen, die genetischen Effekte von Durchforstungen anhand von Simulationen auf einer Fl\u00e4che (Nullparzelle) zu ermitteln.
\nIm Rahmen der Simulationen wurde in den jeweiligen Nullparzellen das Z-Baum-Kollektiv mit den Entnahmeb\u00e4umen im Falle einer Z-Baum-orientierten Hochdurchforstung hinsichtlich der genetischen Strukturen miteinander verglichen. Zudem wurden Vergleiche der genetischen Strukturen des Bestandes vor und nach einem Durchforstungseingriff (Z-Baum-orientierte Hochdurchforstung, qualitative Gruppendurchforstung, Zielst\u00e4rkennutzung) durchgef\u00fchrt, wobei je nach Versuchsfl\u00e4che und Durchforstungsart bis zu drei verschiedene Eingriffsst\u00e4rken (m\u00e4\u00dfig, stark, sehr stark) Ber\u00fccksichtigung fanden.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
R\u00e4umliche Verteilung genetischer StrukturenDie Ermittlung der Clark-Evans-Indices ergab, dass Klumpungen genetischer Varianten in allen Parzellen auftreten, wobei nicht in jeder Parzelle die gleichen Genorte betroffen waren. Vorwiegend handelt es sich dabei um Allele, die mit relativ geringen H\u00e4ufigkeiten auftreten. Mit Ausnahme des Genortes AAT-B kommen an allen untersuchten Genorten nicht zuf\u00e4llig verteilte Genotypen bzw. Allele vor.
\nVergleich waldbaulich unterschiedlich behandelter Parzellen
\nDie Diversit\u00e4tswerte schwanken mit npool: 1,423 bis 1,596 in einer relativ engen Spanne und deuten nicht auf wesentliche Unterschiede zwischen den unterschiedlich behandelten Parzellen hin. Hinsichtlich der Heterozygotie ist kein einheitlicher Trend \u00fcber die f\u00fcnf Fl\u00e4chen in Bezug auf die Durchforstungsma\u00dfnahmen zu beobachten. Die genetischen Abst\u00e4nde zwischen den unterschiedlich behandelten Parzellen f\u00fcr die f\u00fcnf Versuchsfl\u00e4chen liegen in einem Bereich von 3,0 % und 7,2 % (Allele).
\nSimulation: Vergleich verschiedener Durchforstungsvarianten
\nBei dem Vergleich der genetischen Strukturen vor und nach einem Durchforstungseingriff wies der nach der Durchforstung verbleibende Bestand \u00e4hnliche Diversit\u00e4ts-, Differenzierungs- und Heterozygotiewerte auf wie der Bestand vor der Durchforstung. Auch die Werte des genetischen Abstandes sind mit bis zu 1,5 % (Allele) sehr gering. Bei den extremen Durchforstungsvarianten kam es in den meisten F\u00e4llen zu einer Abnahme von Allelen. Betroffen sind davon durchweg seltene Allele. Auch f\u00fcr den Vergleich der jeweiligen Entnahmeb\u00e4ume mit den Z-B\u00e4umen lie\u00df sich feststellen, dass die Anzahl der Allele in den Entnahmekollektiven etwas h\u00f6her ist. Bei den Allelen, die ausschlie\u00dflich in den Entnahmekollektiven der sehr starken Durchforstung vorhanden sind, handelt es sich auch vorwiegend um Allele mit H\u00e4ufigkeiten von unter 5 %. Die Diversit\u00e4ts- und Differenzierungsma\u00dfe der ausgew\u00e4hlten Z-B\u00e4ume zeigen im Vergleich zu den potenziellen Entnahmeb\u00e4umen \u00e4hnliche Trends in den Genpoolwerten auf. Allerdings lassen die genetischen Abst\u00e4nde teilweise verh\u00e4ltnism\u00e4\u00dfig gro\u00dfe Unterschiede erkennen (bis zu 10,7 % f\u00fcr Allele). Die gr\u00f6\u00dften Unterschiede traten dabei in allen Versuchsfl\u00e4chen zwischen den Z-Baum-Kollektiven und den Entnahmekollektiven nach m\u00e4\u00dfiger Durchforstung auf.
\nInteraktion Genotyp – Ph\u00e4notyp
\nDer genetische Vergleich von zwieseligen und wipfelsch\u00e4ftigen B\u00e4umen sowie zwischen den Baumklassen-Gruppen BKL2, BKL3, BKL4 ergab nur geringe Unterschiede zwischen den berechneten genetischen Parametern Heterozygotie, Diversit\u00e4t und allelische Vielfalt. Die zu vergleichenden Kollektive lie\u00dfen jeweils \u00e4hnliche H\u00e4ufigkeitsverteilungen der Allele erkennen. Hinsichtlich einer m\u00f6glichen Interaktion zwischen Genotyp und BHD konnte f\u00fcr einzelne Genotypen eine signifikante Beziehung ermittelt werden. In Uslar und Unterl\u00fcss weisen beispielsweise an dem Genort 6PGDH-A die homozygoten Tr\u00e4ger des selteneren Allels A3 mit 15,2 cm die signifikant st\u00e4rkeren Durchmesser auf. Trotzdem kann nicht von einer adaptiven Wirkung der untersuchten Genmarker auf die Durchmesserentwicklung ausgegangen werden. Es lie\u00df sich keine eindeutige Beziehung zwischen dem Durchmesser und den genetischen Strukturen \u00fcber alle Versuchsfl\u00e4chen hinweg nachweisen.
\nSchlussfolgerungen
\n\u00b7\tInsgesamt betrachtet scheinen einmalige Pflegeeingriffe anhand der vorliegenden Untersuchungsergebnisse einen eher geringen Einfluss auf die genetischen Strukturen von Buchenbest\u00e4nden bzw. geringe Selektionswirkungen zu haben.
\n\u00b7\tAu\u00dferdem ist kein Trend zu erkennen, dass mit Zunahme der Durchforstungsst\u00e4rke die genetische Variation wesentlich geringer wird.
\n\u00b7\tIn der vorliegenden Untersuchung h\u00e4tte die Entnahme von zwieseligen Individuen sowie von Individuen einer bestimmten soziologischen Gruppe keine gerichtete Ver\u00e4nderung an den untersuchten Genorten zur Folge.
\n\u00b7\tAuch die Entnahme der qualitativ guten und starken B\u00e4ume (Werttr\u00e4ger) im Zuge der Zielst\u00e4rkennutzung hat keine wesentlichen Auswirkungen auf die genetischen Strukturen des verbleibenden Bestandes und folglich auch auf die des Folgebestandes an den untersuchten Genorten.
\n\u00b7\tGeht man allerdings von regelm\u00e4\u00dfigen, immer wiederkehrenden Durchforstungsma\u00dfnahmen aus und betrachtet man dabei einen Zeitraum von mehreren Jahrzehnten, kann aufgrund dieser Ergebnisse nicht v\u00f6llig ausgeschlossen werden, dass es zu einer Einengung der genetischen Variation kommen kann.
\n\u00b7\tEine gleichm\u00e4\u00dfige Entnahme von B\u00e4umen \u00fcber die Fl\u00e4che reduziert f\u00fcr seltene Allele, die vorwiegend geklumpt vorkommen, die Gefahr, dass sie als Gruppe entnommen werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
\u00b7\tEffects of different silvicultural treatments on the genetic structure of European beech populations. Douna-vi, K., Steiner, W., Maurer, W.D. (2002)
\n \u00b7\tUntersuchungen waldbaulicher Einfl\u00fcsse auf die genetische Struktur naturverj\u00fcngter Buchenbest\u00e4nde. Sch\u00fcte, G. und Rumpf, H. (2003)
\n\u00b7\tPosterbeitrag auf der Tagung 2 Jahrzehnte Genressourcenforschung in Rheinland-Pfalz, Oktober 2003
\ngeplant:
\n\u00b7\tPublikation der Endergebnisse
\n\u00b7\tVorstellung der Endergebnisse auf der Tagung Forum Genetik – Wald – Forstwirtschaft in Teisendorf, September 2004<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Mit den max. 10 analysierten Isoenzym-Genorten wurde nur ein sehr kleiner Ausschnitt aus dem Genom der Buchen untersucht. Daher kann nicht ausgeschlossen werden, dass sich waldbauliche Eingriffe auf andere Genorte auswirken. Es empfiehlt sich, den Einfluss von waldbaulichen Ma\u00dfnahmen auf die genetischen Strukturen zus\u00e4tzlich mit dem Einsatz von molekularen Markern zu quantifizieren.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
Zielsetzung und Anlass des Vorhabens Waldbauliche Eingriffe werden im Allgemeinen nach \u00f6konomischen, ertragskundlichen und \u00f6kologischen Parametern vorgenommen. \u00dcber die Auswirkungen solcher Ma\u00dfnahmen auf die genetische Struktur der Best\u00e4nde ist wenig bekannt. Um langfristig stabile und anpassungsf\u00e4hige Best\u00e4nde zu erziehen, ist es notwendig, das genetische System m\u00f6glichst wenig zu beeintr\u00e4chtigen. Bestimmte Durchforstungsarten k\u00f6nnten sich allerdings selektiv […]<\/p>\n","protected":false},"author":0,"featured_media":0,"template":"","meta":{"footnotes":""},"categories":[],"tags":[2422,50,64],"class_list":["post-21060","projektdatenbank","type-projektdatenbank","status-publish","hentry","tag-landnutzung","tag-naturschutz","tag-niedersachsen"],"meta_box":{"dbu_projektdatenbank_az_ges":"15599\/01","dbu_projektdatenbank_medien":"","dbu_projektdatenbank_pdfdatei":"A-15599.pdf","dbu_projektdatenbank_bsumme":"239.830,15","dbu_projektdatenbank_firma":"Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt\nAbt. C - Waldgenressourcen","dbu_projektdatenbank_strasse":"Professor-Oelkers-Str. 6","dbu_projektdatenbank_plz_str":"34346","dbu_projektdatenbank_ort_str":"Hann M\u00fcnden","dbu_projektdatenbank_p_von":"2000-09-15 00:00:00","dbu_projektdatenbank_p_bis":"2004-03-31 00:00:00","dbu_projektdatenbank_laufzeit":"3 Jahre und 7 Monate","dbu_projektdatenbank_telefon":"05541\/7004-0","dbu_projektdatenbank_inet":"www.nw-fva.de","dbu_projektdatenbank_bundesland":"Niedersachsen","dbu_projektdatenbank_foerderber":"41","dbu_projektdatenbank_ab_bericht":"","dbu_projektdatenbank_ist_nachbewilligung_von":"","dbu_projektdatenbank_hat_nachbewilligung":"","dbu_headerimage_cover":"","dbu_submenu":"","dbu_submenu_position":"","dbu_submenu_entry":[]},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21060","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/projektdatenbank"}],"version-history":[{"count":1,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21060\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":34063,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/projektdatenbank\/21060\/revisions\/34063"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=21060"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=21060"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.dbu.de\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=21060"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}