Neuetablierung von Populationen der mitteleurop\u00e4ischen Diphasiastrum-Arten<\/p>\n
Die mitteleurop\u00c3\u00a4ischen Flachb\u00c3\u00a4rlappe (Gattung Diphasiastrum<\/em>) sind in Deutschland alle hochgradig gef\u00c3\u00a4hrdet und k\u00c3\u00b6nnen ohne geeignete Artenhilfsma\u00c3\u0178nahmen hier nicht dauerhaft \u00c3\u00bcberleben. In der vorliegenden Arbeit werden die Grundlagen f\u00c3\u00bcr ein Artenhilfsprogramm geschaffen, indem die Reproduktionsbiologie untersucht worden ist und die \u00c3\u00b6kologischen Anspr\u00c3\u00bcche und Gef\u00c3\u00a4hrdungsursachen ermittelt wurden, um entsprechende Hilfsma\u00c3\u0178nahmen f\u00c3\u00bcr die Arten zu entwickeln.<\/p>\n Um R\u00c3\u00bcckschl\u00c3\u00bcsse auf das Reproduktionssystem der Eltern- und Hybridarten zu erhalten, wurde die genetische Diversit\u00c3\u00a4t ermittelt. Dabei kam das fingerprinting-Verfahren AFLP zum Einsatz, womit Arten und genetisch verschiedene Individuen voneinander abgegrenzt werden k\u00c3\u00b6nnen. Verwendet wurden die beiden Primer-Kombinationen EcoRI-AAG \/ VspI-CT und EcoRI-ACT \/ VspI-CAG. Die gr\u00c3\u00b6\u00c3\u0178te genetische Diversit\u00c3\u00a4t der Elternarten weist D.\u00c2\u00a0complanatum<\/em> auf, die \u00c3\u00bcberwiegend durch echte Fremdbefruchtung (outcrossing) entsteht, w\u00c3\u00a4hrend die genetische Diversit\u00c3\u00a4t der beiden anderen Elternarten D.\u00c2\u00a0alpinum<\/em> und D.\u00c2\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.\u00c2\u00a0oellgaardii<\/em> vergleichsweise gering aufgrund der geringen genetischen Diversit\u00c3\u00a4t der Elternarten D.\u00c2\u00a0alpinum<\/em> und D.\u00c2\u00a0tristachyum<\/em> ist.<\/p>\n Die Sporenproduktion in den Sporenst\u00c3\u00a4nden wurde unter anderem direkt durch Z\u00c3\u00a4hlung von Sporen in den Sporangien unterm Stereomikroskop und Z\u00c3\u00a4hlung der Sporangien in den Sporenst\u00c3\u00a4nden ermittelt. Sporangien von L.\u00c2\u00a0clavatum<\/em> enthalten demnach 27735 (\u00c2\u00b17492) Sporen pro Sporangium, 105,2 (\u00c2\u00b13,7) Sporangien pro Sporenstand und hochgerechnet etwa 2,1 bis 3,8 Millionen Sporen pro Sporenstand. Die terminale Fallgeschwindigkeit liegt f\u00c3\u00bcr L.\u00c2\u00a0clavatum<\/em> bei 2,16 (\u00c2\u00b10,11) cm*s-1 und f\u00c3\u00bcr D.\u00c2\u00a0complanatum<\/em> bei 2,25 (\u00c2\u00b10,10) cm*s-1. Die Sporen haben einen Durchmesser von 29,5 (\u00c2\u00b12,0) \u00ce\u00bcm bzw. 32,3 (\u00c2\u00b12,5) \u00ce\u00bcm. Die gemessene Geschwindigkeit liegt deutlich unter der theoretischen und l\u00c3\u00a4sst sich damit erkl\u00c3\u00a4ren, da Sporen keine perfekten Kugeln sind und aufgrund ihrer stark reliefierten Oberfl\u00c3\u00a4che 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.\u00c2\u00a0complanatum<\/em>, D.\u00c2\u00a0tristachyum<\/em> und L.\u00c2\u00a0clavatum<\/em> bestimmt. Nur f\u00c3\u00bcr die Population von L.\u00c2\u00a0clavatum<\/em> mit 11358 reifen Sporenst\u00c3\u00a4nden auf kleiner Fl\u00c3\u00a4che wurden weitere Berechnungen durchgef\u00c3\u00bchrt. Folgende Funktion beschreibt die Anzahl der durch die Luft fliegenden Sporen in einer H\u00c3\u00b6he von etwa 40cm \u00c3\u00bcber dem Boden in Abh\u00c3\u00a4ngigkeit zur Entfernung x: f(x)=45878*x-2,302 (R\u00c2\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\u00c3\u00bcssen aufw\u00c3\u00a4rtsgerichtete Luftstr\u00c3\u00b6mungen eine entscheidende Rolle bei der Fernausbreitung spielen.<\/p>\n Die Ansiedlungsversuche wurden im Th\u00c3\u00bcringer Schiefergebirge am Gr\u00c3\u00bcnen Band bei Brennersgr\u00c3\u00bcn (D.\u00c2\u00a0alpinum<\/em> und D.\u00c2\u00a0tristachyum<\/em>) und im P\u00c3\u00b6llwitzer Wald (D.\u00c2\u00a0complanatum<\/em>) durchgef\u00c3\u00bchrt. Als Vergleichsart wurde wieder L.\u00c2\u00a0clavatum<\/em> verwendet. Die Sprossverpflanzungen verliefen insgesamt erfolgreich mit einer \u00c3\u0153berlebensrate von 8% f\u00c3\u00bcr D.\u00c2\u00a0alpinum<\/em>, 17% f\u00c3\u00bcr D.\u00c2\u00a0complanatum<\/em>, 8% f\u00c3\u00bcr D.\u00c2\u00a0tristachyum<\/em> und 22% f\u00c3\u00bcr L.\u00c2\u00a0clavatum<\/em>. Der j\u00c3\u00a4hrliche Rhizomzuwachs liegt bei 0,5cm, 13,3 (\u00c2\u00b11,8)\u00c2\u00a0cm, 7,5 cm bzw. 9,1 (\u00c2\u00b14,0)\u00c2\u00a0cm f\u00c3\u00bcr die entsprechenden Arten. Die Vegetationsbedeckung vorher abgeplaggter Fl\u00c3\u00a4chen liegt zwischen 39 und 53% nach zwei Jahren, jedoch mit gro\u00c3\u0178en Unterschieden selbst zwischen benachbarten Fl\u00c3\u00a4chen und wird haupts\u00c3\u00a4chlich durch ein schnelles Mooswachstum bestimmt. Nach etwa f\u00c3\u00bcnf Monaten sind keine Sporen auf sterilem N\u00c3\u00a4hrstoffmedium gekeimt, obwohl diese unterschiedlich behandelt wurden, zum Beispiel mit Rauchgas, Hitze, konzentrierter Schwefels\u00c3\u00a4ure oder durch M\u00c3\u00b6rsern. Auch die Keimungsversuche an den Wuchsorten waren nach 2,5 Jahren erfolglos. Eine Erkl\u00c3\u00a4rung kann ein Dormanzstadium unbekannter Dauer vor der Keimung sein.<\/p>\n Der Anzahl der j\u00c3\u00a4hrlich gebildeten vertikalen Sprossb\u00c3\u00bcschel wurde indirekt f\u00c3\u00bcr je eine Population f\u00c3\u00bcr D.\u00c2\u00a0zeilleri<\/em> (2,5\/Jahr) und D.\u00c2\u00a0issleri<\/em> (2,0\/Jahr) bestimmt, indem der Quotient aus der Anzahl der Sprossb\u00c3\u00bcschel an der l\u00c3\u00a4ngsten Rhizomverbindung und dem bekannten Alter des Standorts ermittelt worden ist. Die Zugeh\u00c3\u00b6rigkeit von Rhizomst\u00c3\u00bccken zu einem Klon wurde mit der AFLP-Methode abgesichert. Die meisten Populationen in Deutschland werden demnach mehrere Jahrzehnte alt, jedoch ohne beobachtete Verj\u00c3\u00bcngung \u00c3\u00bcber Prothallien. Eine Erkl\u00c3\u00a4rung k\u00c3\u00b6nnten die immer noch sehr geringen pH-Werte in den Unterb\u00c3\u00b6den von 3,6 (\u00c2\u00b10,24) sein, die giftige Al3+-Ionen pflanzenverf\u00c3\u00bcgbar machen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Neuetablierung von Populationen der mitteleurop\u00e4ischen Diphasiastrum-Arten Die mitteleurop\u00c3\u00a4ischen Flachb\u00c3\u00a4rlappe (Gattung Diphasiastrum) sind in Deutschland alle hochgradig gef\u00c3\u00a4hrdet und k\u00c3\u00b6nnen ohne geeignete Artenhilfsma\u00c3\u0178nahmen hier nicht dauerhaft \u00c3\u00bcberleben. 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