Neuetablierung von Populationen der mitteleurop\u00e4ischen Diphasiastrum-Arten<\/p>\n
Die mitteleurop\u00e4ischen Flachb\u00e4rlappe (Gattung Diphasiastrum<\/em>) sind in Deutschland alle hochgradig gef\u00e4hrdet und k\u00f6nnen ohne geeignete Artenhilfsma\u00dfnahmen hier nicht dauerhaft \u00fcberleben. In der vorliegenden Arbeit werden die Grundlagen f\u00fcr ein Artenhilfsprogramm geschaffen, indem die Reproduktionsbiologie untersucht worden ist und die \u00f6kologischen Anspr\u00fcche und Gef\u00e4hrdungsursachen ermittelt wurden, um entsprechende Hilfsma\u00dfnahmen f\u00fcr die Arten zu entwickeln.<\/p>\n Um R\u00fcckschl\u00fcsse auf das Reproduktionssystem der Eltern- und Hybridarten zu erhalten, wurde die genetische Diversit\u00e4t ermittelt. Dabei kam das fingerprinting-Verfahren AFLP zum Einsatz, womit Arten und genetisch verschiedene Individuen voneinander abgegrenzt werden k\u00f6nnen. Verwendet wurden die beiden Primer-Kombinationen EcoRI-AAG \/ VspI-CT und EcoRI-ACT \/ VspI-CAG. Die gr\u00f6\u00dfte genetische Diversit\u00e4t der Elternarten weist D.\u00a0complanatum<\/em> auf, die \u00fcberwiegend durch echte Fremdbefruchtung (outcrossing) entsteht, w\u00e4hrend die genetische Diversit\u00e4t der beiden anderen Elternarten D.\u00a0alpinum<\/em> und D.\u00a0tristachyum<\/em> gering ist und nur knapp oberhalb einer definierten Fehlerrate liegt. Die Proben der Hybridarten unterscheiden sich so stark voneinander, dass davon ausgegangen werden muss, dass dies immer wieder neu entstehende F1-Hybriden sind, wenngleich die Unterschiede bei D.\u00a0oellgaardii<\/em> vergleichsweise gering aufgrund der geringen genetischen Diversit\u00e4t der Elternarten D.\u00a0alpinum<\/em> und D.\u00a0tristachyum<\/em> ist.<\/p>\n Die Sporenproduktion in den Sporenst\u00e4nden wurde unter anderem direkt durch Z\u00e4hlung von Sporen in den Sporangien unterm Stereomikroskop und Z\u00e4hlung der Sporangien in den Sporenst\u00e4nden ermittelt. Sporangien von L.\u00a0clavatum<\/em> enthalten demnach 27735 (\u00b17492) Sporen pro Sporangium, 105,2 (\u00b13,7) Sporangien pro Sporenstand und hochgerechnet etwa 2,1 bis 3,8 Millionen Sporen pro Sporenstand. Die terminale Fallgeschwindigkeit liegt f\u00fcr L.\u00a0clavatum<\/em> bei 2,16 (\u00b10,11) cm*s-1 und f\u00fcr D.\u00a0complanatum<\/em> bei 2,25 (\u00b10,10) cm*s-1. Die Sporen haben einen Durchmesser von 29,5 (\u00b12,0) \u03bcm bzw. 32,3 (\u00b12,5) \u03bcm. Die gemessene Geschwindigkeit liegt deutlich unter der theoretischen und l\u00e4sst sich damit erkl\u00e4ren, da Sporen keine perfekten Kugeln sind und aufgrund ihrer stark reliefierten Oberfl\u00e4che Turbulenzen erzeugt werden, die den Fall verlangsamen. Die Anzahl der in Entfernungen bis 200 m zu einer sporenbildenden Population fliegenden Sporen wurde mithilfe von vertikalen klebenden Sporenfallen bei D.\u00a0complanatum<\/em>, D.\u00a0tristachyum<\/em> und L.\u00a0clavatum<\/em> bestimmt. Nur f\u00fcr die Population von L.\u00a0clavatum<\/em> mit 11358 reifen Sporenst\u00e4nden auf kleiner Fl\u00e4che wurden weitere Berechnungen durchgef\u00fchrt. Folgende Funktion beschreibt die Anzahl der durch die Luft fliegenden Sporen in einer H\u00f6he von etwa 40cm \u00fcber dem Boden in Abh\u00e4ngigkeit zur Entfernung x: f(x)=45878*x-2,302 (R\u00b2=0,9979). Es konnten selbst in 200 m Entfernung noch einzelne Sporen an den Sporenfallen nachgewiesen werden. Da die maximale theoretische Ausbreitungsdistanz bei nur knapp 130 m liegt, selbst wenn ein konstant horizontal wehender Wind von 100 km\/h angenommen wird, m\u00fcssen aufw\u00e4rtsgerichtete Luftstr\u00f6mungen eine entscheidende Rolle bei der Fernausbreitung spielen.<\/p>\n Die Ansiedlungsversuche wurden im Th\u00fcringer Schiefergebirge am Gr\u00fcnen Band bei Brennersgr\u00fcn (D.\u00a0alpinum<\/em> und D.\u00a0tristachyum<\/em>) und im P\u00f6llwitzer Wald (D.\u00a0complanatum<\/em>) durchgef\u00fchrt. Als Vergleichsart wurde wieder L.\u00a0clavatum<\/em> verwendet. Die Sprossverpflanzungen verliefen insgesamt erfolgreich mit einer \u00dcberlebensrate von 8% f\u00fcr D.\u00a0alpinum<\/em>, 17% f\u00fcr D.\u00a0complanatum<\/em>, 8% f\u00fcr D.\u00a0tristachyum<\/em> und 22% f\u00fcr L.\u00a0clavatum<\/em>. Der j\u00e4hrliche Rhizomzuwachs liegt bei 0,5cm, 13,3 (\u00b11,8)\u00a0cm, 7,5 cm bzw. 9,1 (\u00b14,0)\u00a0cm f\u00fcr die entsprechenden Arten. Die Vegetationsbedeckung vorher abgeplaggter Fl\u00e4chen liegt zwischen 39 und 53% nach zwei Jahren, jedoch mit gro\u00dfen Unterschieden selbst zwischen benachbarten Fl\u00e4chen und wird haupts\u00e4chlich durch ein schnelles Mooswachstum bestimmt. Nach etwa f\u00fcnf Monaten sind keine Sporen auf sterilem N\u00e4hrstoffmedium gekeimt, obwohl diese unterschiedlich behandelt wurden, zum Beispiel mit Rauchgas, Hitze, konzentrierter Schwefels\u00e4ure oder durch M\u00f6rsern. Auch die Keimungsversuche an den Wuchsorten waren nach 2,5 Jahren erfolglos. Eine Erkl\u00e4rung kann ein Dormanzstadium unbekannter Dauer vor der Keimung sein.<\/p>\n Der Anzahl der j\u00e4hrlich gebildeten vertikalen Sprossb\u00fcschel wurde indirekt f\u00fcr je eine Population f\u00fcr D.\u00a0zeilleri<\/em> (2,5\/Jahr) und D.\u00a0issleri<\/em> (2,0\/Jahr) bestimmt, indem der Quotient aus der Anzahl der Sprossb\u00fcschel an der l\u00e4ngsten Rhizomverbindung und dem bekannten Alter des Standorts ermittelt worden ist. Die Zugeh\u00f6rigkeit von Rhizomst\u00fccken zu einem Klon wurde mit der AFLP-Methode abgesichert. Die meisten Populationen in Deutschland werden demnach mehrere Jahrzehnte alt, jedoch ohne beobachtete Verj\u00fcngung \u00fcber Prothallien. Eine Erkl\u00e4rung k\u00f6nnten die immer noch sehr geringen pH-Werte in den Unterb\u00f6den von 3,6 (\u00b10,24) sein, die giftige Al3+-Ionen pflanzenverf\u00fcgbar machen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Neuetablierung von Populationen der mitteleurop\u00e4ischen Diphasiastrum-Arten Die mitteleurop\u00e4ischen Flachb\u00e4rlappe (Gattung Diphasiastrum) sind in Deutschland alle hochgradig gef\u00e4hrdet und k\u00f6nnen ohne geeignete Artenhilfsma\u00dfnahmen hier nicht dauerhaft \u00fcberleben. 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