02 – Bolte

Ein Anstieg der mittleren Lufttemperatur von fast 1°C innerhalb des letzten Jahrhunderts deutet auf eine sich vollziehende Klimaerwärmung in Europa hin. Dies soll unter anderem zu einer zukünftigen Verschärfung von sommerlichen Trockenphasen führen.

An zweijährigen Buchenpflanzen wurde in Topfversuchen die unterschiedliche Reaktion auf Trockenheit untersucht. Die Kultivierung der Buchenjungpflanzen erfolgte aus Buchensamen elf unterschiedlicher Herkünfte aus Nordostdeutschland (NO), Westpolen (WP) und Zentralpolen (ZP). Diese drei Regionen decken einen West-Ost-Gradienten zunehmender klimatischer Kontinentalität mit abnehmenden Niederschlägen und abnehmender klimatischer Wasserbilanz ab. Während einer 72-tägigen Trockenperiode- Simulation im Gewächshaus vom 08.07.2004 bis 18.09.2004 bekamen 15 Pflanzen pro Herkunft keine Wasserzufuhr (Behandlung), die gleiche Pflanzenanzahl wurde als Kontrolle weiterhin regelmäßig an jedem zweiten Tag bewässert.

Während der Simulation überstieg die mittlere kumulative Evapotranspiration (ET) der unbewässerten Buchen (Behandlung) der westlichen Herkünfte (NO, WP; ET: 45 mm) die der zentralpolnischen Herkünfte (ZO; 36 mm). Dies führte bei den Töpfen der NO/WP-Herkünften zu einer durchschnittlich höheren Ausschöpfung des Bodenwasservorrats bis knapp 10 Vol.% und damit niedrigeren modellierten Matrixpotenzialen (Øô: –0,05 MPa) im Vergleich zu den Töpfen der ZP-Herkünften (Restbodenwasservorrat knapp 12%, Øô: –0,02 MPa). Der mittlere Pflanzenwasserstatus (Predawn-Blattwasserpotenzial, ØPD) der NO und WP-Buchenherkünfte war dementsprechend signifikant niedriger und erreichte im Mittel Werte bis unter –1 MPa gegenüber > 0,5 MPa aller ZP-Herkünfte. Einzelne Buchen der NO und WP-Herkünfte unterschritten sowohl beim Mittags- (ØM) als auch beim Predawn-Blattwasserpotenzial mit Werten bis –3 MPa die kritische Grenze für beginnende Xylemembolie von –1,9 MPa (Hacke und Sauter, 1995). Buchenpflanzen ohne angespannten Wasserstatus (ØPD < 0,4 MPa) fanden sich allerdings auch in allen Herkunftsregionen. Sowohl die Pflanzendimensionen (Blattflächensumme pro Pflanze, Sprosslänge und Wurzelhalsdurchmesser) der Buchen aus den unterschiedlichen Herkunftsgebieten (NO, WP und ZP) nach dem Versuchsende als auch deren Längen- und Durchmesserzuwächse in der Vegetationsperiode unterschieden sich nur wenig. Ebenso gab es keine ausgeprägten Differenzen zwischen den mittleren Dimensionen und Zuwächsen der Behandlungs- und Kontrollvariante der einzelnen Herkünfte.

Die Ergebnisse deuten auf eine im Durchschnitt höhere Nutzungseffizienz knapper Bodenwasserressourcen und eine höhere Trockenheitsanpassung der zentralpolnischen Buchenherkünfte (ZP) am östlichen und kontinentalen Rand der Buchenwaldverbreitung gegenüber den nordostdeutschen und westpolnischen Herkünften (NO, WP) hin. Insbesondere eine verzögerte Ausschöpfung der restlichen nutzbaren Wasservorräte verschafft den ZP-Herkünften Vorteile bei sich verschärfenden Trockenphasen in Mitteleuropa. Das Auftreten weniger trockenstressempfindlicher Buchenindividuen bei allen Herkünften zeigt aber auch die grundsätzliche Möglichkeit einer evolutionären Anpassung der Buche an verstärkte Trockenheit durch Selektionsprozesse an. Danach könnten die Einführung gebietsfremder Herkünfte trockenerer Klimate und die Selektion naturverjüngter lokaler Buchenpopulationen bzw. Buchenherkünfte zwei unterschiedliche Alternativen für die Verminderung der Trockenstressanfälligkeit mitteleuropäischer Buchenwälder sein.