Seltene Baumarten aus Sicht der ökologischen Genetik am Beispiel von Elsbeere und Speierling

Inhaltsverzeichnis

1 Einleitung

2 Ökologie der Baumarten
2.1 Gemeinsamkeiten
2.2 Die Elsbeere (Sorbus torminalis (L.) Crantz)
2.3 Der Speierling (Sorbus domestica L.)

3 Biodiversität
3.1 Der Beitrag seltener Pflanzen zur Biodiversität
3.2 Parameter zur Bestimmung der genetischen Variation von Populationen
3.3 Ergebnisse genetischer Inventuren
3.3.1 Elsbeer-Inventur in Unterfranken
3.3.2 Speierlings-Inventur in der Schweiz, Süddeutschland und Österreich

4 Förderungsstrategien für seltene Baumarten
4.1 Was heißt „selten“?
4.2 Gefährdungen für Speierling und Elsbeere
4.3 Förderungsmöglichkeiten

5 Das Projekt SEBA
5.1 Zielsetzung
5.2 Durchführung
5.3 Ergebnisse
5.3.1 Ergebnisse für den Speierling
5.3.2 Ergebnisse für die Elsbeere

6 Schlussfolgerungen

7 Zusammenfassung

8 Literaturverzeichnis

1 Einleitung

In Zeiten steigenden Holzbedarfs fokussieren sich Forstbetriebe verstärkt auf Baumarten die hohe Massenleistungen und stabile Gewinne versprechen. Die Wertschätzung einer Baumart durch den Menschen hängt also direkt von ihrem ökonomischen Nutzen für ihn ab. In vergangenen Zeiten waren heute seltene Arten wie die Elsbeere (Sorbus torminalis (L.) Crantz) und der Speierling (Sorbus domestica L.) begehrte und gesuchte Bäume. Aus ihren Beeren wurden Säfte, Konfitüren und Schnäpsen gewonnen. Zur Klärung und Qualitätsverbesserung von Most benutzte man Speierlingsfrüchte, die in mageren Zeiten auch Tierfutter und Mehlersatz waren. Das harte und zähe Holz der beiden Baumarten fand Verwendung bei Spezialwerkzeugen wie Mostpressen, Musikinstrumenten und Drechselwaren (von SCHMELING, 1994). Mit den verbesserten Lebensbedingungen für den Menschen verloren die beiden Arten ihre Bedeutung. Der seit jeher geringe Anteil an der Baumartenmischung in den mitteleuropäischen Wälder ging bis heute so weit zurück, dass einzelne Bestände in ihrer Existenz gefährdet sind.

Die Besonderheiten seltener Baumarten, ihre Verbreitung, Ökologie und Gefährdung aus Sicht der ökologischen Genetik soll in dieser Arbeit beispielhaft an der Elsbeere und dem Speierling behandelt werden. Darüber hinaus sollen mit dem Projekt SEBA der ETH Zürich Ansätze zum Erhalt der verbliebenen Populationen und Maßnahmen zur Bewahrung deren genetischen Ressourcen aufgezeigt werden.

2 Ökologie der Baumarten

Obwohl sie in ihrer optischen Erscheinung völlig verschieden sind, ähneln sich die beiden Arten Elsbeere und Speierling in weiten Teilen ihrer Ökologie. Zum Teil liegt hier ein Grund auf die weitgehende Verdrängung aus unseren heutigen Wäldern und die zum Teil akute Gefährdung verbliebener Populationen.

2.1 Gemeinsamkeiten

Beide Arten gehören der Familie der Rosengewächse (Rosaceae), Gattung Sorbus an. Sowohl die Elsbeere als auch der Speierling werden als Baum 20 bis 30 Meter hoch. Das maximal erreichbare Alter befindet sich in einer Spanne zwischen 150 und 400 Jahren, wobei für die meisten Exemplare 200 bis 300 Jahre angegeben wird (RUDOW, 2001).

Die Wurzelbildung der Bäume ist sehr reghaft und ausgeprägt, die tief reichenden, langen Hauptwurzeln bilden meist ein Herzwurzelsystem. Durch steile und rasche Orientierung in tiefere Bodenschichten können selbst ungünstige Substrate durchbrochen und drainiert werden. Die ausgeprägte Bewurzelung verleiht beiden Arten zudem eine hohe Standfestigkeit gegen Sturmwurf (HASENMAIER,MÜHLHÄUSER,1990). Bei ihrer Vermehrung sind sie ebenfalls stark auf ihre Wurzeln angewiesen, da die Keimrate der Samen aufgrund keimungshemmender Stoffe sehr gering ist. Eine Fortpflanzung erfolgt in aller Regel über Wurzelbrut, welche in Abhängigkeit von den standörtlichen Gegebenheiten, sehr vital ausfallen kann. In Extremfällen baut sich ein kompletter Bestand aus den Wurzelbrutklonen einzelner oder weniger Elternindividuen auf (RUDOW, 2001).

Der bevorzugt besiedelte Standort weist ein carbonatisch-trockenes oder toniges Substrat auf. Diese beiden, in ihren Eigenschaften gänzlich gegensätzlichen Böden sind deshalb ideal, da hier die Konkurrenzkraft anderer Baumarten geringer ist. Mit ihren Wurzeln können die beiden Sorbusarten einen Anschluss an tiefere Wasserschichten finden und die lichte Begleitvegetation behindert ihren Aufwuchs nicht. Vor allem die Buche steht dagegen auf den genannten Standorten vor Problemen mit der Wasserversorgung und fällt als Hauptbedränger aus. Das aktuelle Standortsoptimum verbliebener Sorbus-Reliktpopulationen stellen trockenwarme Standorte dar, auf denen kaum Bedrängung durch Buche und Eiche stattfindet (SCHMITT, 2000). Da es sich um zwei Halbschattbaumarten handelt, kann allerdings auch eine gewisse Zeit im Unterstand überdauert werden (RUDOW, 2002).

Trotz der Gemeinsamkeiten existieren dennoch Unterschiede, die beide Arten eindeutig voneinander unterscheiden.

2.2 Die Elsbeere (Sorbus torminalis (L.) Crantz)

Die Elsbeere ist ein Baum der Wälder und Waldrandzonen Mittel- und Südeuropas. Die ungefähre Verbreitung ist in Abbildung 1 dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 1: Verbreitung der Elsbeere im Euro-Asiatische Raum aus: Kuzelnigg 1995, Entwurf: E. Jäger

Das Gesamtareal der natürlichen Verbreitung reicht von Südengland bis zu Einzelvorkommen im Atlasgebirge Nordafrikas. Die Westgrenze markiert die Atlantikküste Frankreichs und Portugals. Im Osten verlaufen die Vorkommen von Westpolen über den Balkan und das Schwarze Meer bis ans Kaspische Meer und Syrien. Der Schwerpunkt der Vorkommen liegt in Frankreich (von SCHMELING, 1994). Die bayerischen Vorkommen konzentrieren sich in den Gebieten mit kalkhaltigen Substraten. Wie in der Abbildung 2 zu sehen, liegen die Schwerpunkte in den unterfränkischen Muschelkalkgebieten, den Keuperlandschaften, den zentralbayerischen Juragebieten und den Jungmoränen des Fünf-Seen-Landes.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 2: Verbreitung der Elsbeere in Bayern www.bayernflora.de , Taxe Nr. 5711

Insgesamt ist das Verbreitungsgebiet sehr zersplittert und durch viele Kleinvorkommen gekennzeichnet. Die Kartenfärbung darf daher nicht als flächiges Vorkommen verstanden werden, sondern als zusammenfassende Signatur vieler Einzelbäume. Der Einfluss des Klimas als begrenzender Faktor spielt bei der Verbreitung der Elsbeere, im Gegensatz zum Speierling, nach MÜLLER-KROEHLING und FRANZ keine maßgeblich beeinflussende Rolle.

Bedeutende Unterschiede zwischen den beiden verwandten Sorbusarten finden sich im optischen Erscheinungsbild. Aufgrund der Wuchsform und der ausgeprägten Rindenstruktur erinnern Elsbeerenstämme oftmals an Eichen. Neben der eichenartigen Rinde existieren jedoch auch Exemplare mit sich papierartig ablösenden Rindenstreifen. Die Blütenstände bilden weiß blühende Doldenrispen. Die Früchte sind relativ klein und von olivbrauner Färbung. Wesentliches Unterscheidungsmerkmal gegenüber dem Speierling sind die ahornartigen Blätter, die sich im Herbst rotbraun verfärben. In der folgenden Abbildung 3 sind Früchte, Blütenstände und Blätter der Elsbeere zu sehen.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 3: Früchte, Blüte und Blätter der Elsbeere Blätter: www.baumkunde.de; Frucht+Blüte: www.wikipedia.org

2.3 Der Speierling (Sorbus domestica L.)

Das Verbreitungsgebiet des Speierlings ist etwas kleiner als bei der Elsbeere. Die ungefähre Ausdehnung des Areals ist in Abbildung 4 dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 4: Verbreitung des Speierlings im Euro-Asiatische Raum nach: von Schmeling 1992

Die Schwerpunkte der Verbreitung liegen auf der Balkanhalbinsel, in Italien sowie Frankreich. Charakteristisch sind die vielen Klein- und Kleinstvorkommen die teilweise nur aus Einzelbäumen bestehen, daher gilt für die Interpretation der Kartenfärbung das Gleiche wie bei der Elsbeere. Die bevorzugten Lagen sind warm-trockene Hügel- oder Berggebiete (RUDOW, 2002). Die Ausbreitung dieser Baumart ist wesentlich vom Klima beeinflusst. Die der Abbildung 4 zu entnehmenden Fundpunkte in Bayern spiegeln dies wider. MÜLLER-KROEHLING und FRANZ berichten, dass für eine erfolgreiche Ansiedelung des Speierlings eine mittlere Lufttemperatur von -1 °C im Januar und maximal 80 bis 100 Frosttage vorteilhaft sind. Hinsichtlich der Spätfrostempfindlichkeit gibt es unterschiedliche Auffassungen. So beschreiben SCHÜTT, SCHUCK und STIMM (2002) den Speierling als spätfrostempfindliche Art, während KÜNNETH (1982) für das Forstamt Uffenheim eine auffallende Spätfrosthärte beobachtete.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 5: Verbreitung des Speierlings in Bayern www.bayernflora.de , Taxe Nr. 5704

Das Erscheinungsbild des Speierlings birgt auf den ersten Blick die Gefahr der Verwechslung mit der Vogelbeere (Sorbus aucuparia). Der Habitus ist sehr variabel und reicht von der so genannten Apfelbaumform, d.h. einer breiten Krone im Freistand bis zu 30 Meter hohen, wipfelschäftigen Exemplaren. Die Rinde ist dachziegelartig mit nach oben gekrümmten, sich ablösenden Schuppen. Die gefiederten Blätter färben sich im Herbst leuchtend gelb. An den weiß blühenden Doldenblüten erscheinen im Herbst rote, bis 3 cm große Früchte. Die Hauptmerkmale Blüte, Blätter und Früchte sind in Abbildung 6 dargestellt.

Abbildung in dieser Leseprobe nicht enthalten

Abb. 6: Früchte, Blüte und Blätter des Speierlings Blätter: www.baumkunde.de; Frucht+Blüte: von SCHMELING

3 Biodiversität

Der Begriff Biodiversität leitet sich aus den griechischen Wörtern bios (Leben) und diversitas (Verschiedenheit) ab und bezeichnet die Vielfalt des Lebens. Biodiversität umfasst die drei Bereiche der Vielfalt der Lebensräume, der Vielfalt der Arten in diesen Lebensräumen und der Vielfalt des Erbgutes dieser Arten. Die einzelnen Teile stehen eng miteinander in Beziehung und lassen sich nicht voneinander trennen (RUDOW, 2002).

3.1 Der Beitrag seltener Pflanzen zur Biodiversität

Die Biosphäre als der Raum, den das Leben in seiner Gesamtheit einnimmt, hat im Laufe der Erdgeschichte durch Anpassung ständig neue Arten erschaffen und andere wieder aussterben lassen (RUDOW, 2002). Über eine längere Zeit betrachtet erreichen Ökosysteme ein Gleichgewicht, in dem sich sein Zustand nicht wesentlich ändert (vgl. HATTEMER und GREGORIUS, 1996) Als Grundprinzip des Lebens strebt jedes natürliche System nach größtmöglicher Vielfalt, um auf äußere und innere Störungen bestmöglich reagieren zu können. Der erreichte Gleichgewichtszustand soll also nicht bei jeder kleinsten Umweltänderung aus der Balance geraten.

Damit liegt ein wesentlicher Beitrag von nicht häufig vorkommenden Pflanzen vor. Ein vollkommenes Gleichgewicht kann nie erreicht werden, da dies impliziert, dass alle Komponenten des Systems keinerlei Einflüssen unterliegen. Ein Ökosystem muss jedoch permanent reagieren, da dies nicht der Fall ist. In artenarmen Gesellschaften, wie beispielsweise einer Fichtenmonokultur, ist die Möglichkeit verschiedenartige Reaktionen zu durchlaufen beschränkt. Findet etwa eine Kalamität durch Schadinsekten statt, so bleiben im besten Fall einige wenige Individuen unberührt. Diese resistenten Bäume können dann auf der Kahlfläche einen Folgebestand aufbauen. Existieren dagegen von Haus aus viele verschiedene Baumarten nebeneinander, bleibt das Auftreten der Schadinsekten, betrachtet auf das Gesamtsystem fast unbemerkt. Eine möglichst gemischte Bestandesstruktur mit seltenen Arten erhöht die Fähigkeit Schadereignisse in ihrer Auswirkung zu verringern (vgl. RUDOW, 2002).

Weitere nicht unwesentliche Aspekte die möglichst viele verschiedene Pflanzen als Teil eines Ökosystems sinnvoll erscheinen lassen, ist die Vervielfältigung der Lebensräume. Auf seltenen Pflanzen finden wiederum andere seltene Tiere oder Kleinpflanzen Nischenlebensräume. Durch das Vorhandensein von Antagonisten die solche Nischen besiedeln bleiben Schadinsekten oftmals dauerhaft unterhalb der Latenzschwelle. In seinem Beitrag zur Elsbeere stellt SCHMELING (1994) fest, dass blühende Elsbeeren die Insektenvielfalt vermehren und die Früchte für mehrere Arten an Vögeln und Kleinsäugern eine Nahrungsquelle darstellen.

Mit dem Erhalt seltener und oftmals wenig erforschter Pflanzen bietet sich auch dem Menschen ganz direkt neuer Nutzen. Bisher wenig beachtete Baumarten liefern bisweilen neue und wirksame Inhaltsstoffe mit medizinischem Nutzen, wie beispielsweise das Taxol der Eibe als Krebstherapeutikum. Der Beachtung und dem langfristigen Erhalt dieser Baumarten liegt somit nach RUDOW auch ein Aspekt ethischen Handelns zum Wohle zukünftiger Generationen zugrunde.

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