14.05.2018 | TOP NEWS, Waldökologie und -modellierung

„Unfruchtbare Riesen“ oder „fruchtbare Zwerge“

Baumriesen produzieren zwar wenige Samen, tun dies aber über Jahrhunderte. Foto: Christian Ziegler

Baumriesen produzieren zwar wenige Samen, tun dies aber über Jahrhunderte. Foto: Christian Ziegler

Bäume im Kronendach eines tropischen Waldes verfolgen unterschiedliche Strategien. Foto: Christian Ziegler

Bäume im Kronendach eines tropischen Waldes verfolgen unterschiedliche Strategien. Foto: Christian Ziegler

Die Daten für die neue Studie wurden auf Barro Colorado Island in Panama erhoben. Foto: Christian Ziegler

Die Daten für die neue Studie wurden auf Barro Colorado Island in Panama erhoben. Foto: Christian Ziegler

Bericht von Nadja Rüger (Juniorgruppenleiterin bei iDiv und UL)Leipzig. Baumarten können entweder schnell wachsen und lange leben, und dadurch sehr groß werden, oder sie können viele Nachkommen produzieren – aber nicht alles gleichermaßen. Diese zwei extremen Strategietypen haben wir bei tropischen Baumarten nachweisen können. Bäume in den Tropen verfolgen demnach Überlebens- und Fortpflanzungs-Strategien, die zwischen diesen beiden Extremen liegen. Unsere neu entdeckte „Strategieachse“ ergänzt eine seit langem bekannte Achse, die Arten nur anhand ihres Lebenstempos unterscheidet. Unsere Erkenntnisse sind jüngst in der Fachzeitschrift Ecology Letters veröffentlicht worden. Das Verständnis der ökologischen Strategien von Bäumen ist wichtig, um bessere Vorhersagen über die Entwicklung der Wälder zu machen und ihre nachhaltige Nutzung zu unterstützen. Lebewesen müssen die begrenzten Ressourcen, die ihnen zur Verfügung stehen, auf verschiedene Lebensprozesse aufteilen: Wachstum, Überleben, Reproduktion. Ein Verständnis davon, wie tropische Baumarten diese Funktionen ausbalancieren, ist wichtig, um zu verstehen und vorherzusagen, wie sich Tropenwälder durch den globalen Wandel verändern. Um sich dieser Frage zu nähern, hat unser Team aus Deutschland, Großbritannien, Panama und den USA Wachstumsraten, Überlebenswahrscheinlichkeiten und Regenerationsraten von 282 Baumarten eines tropischen Regenwalds in Panama miteinander in Beziehung gesetzt. Durch ein neues statistisches Verfahren (das Arten relativ zur Sicherheit ihrer demografischen Informationen gewichtet) konnten wir auch die vielen seltenen Arten miteinbeziehen. Es ist schon lange bekannt, dass Pflanzen- wie auch Tierarten sich in ihrem Lebenstempo unterscheiden. Während „schnelle“ Arten schnell wachsen und schnell wieder sterben (bei uns z. B. die Birke), wachsen „langsame“ Arten langsam und erreichen ein hohes Alter (z. B. die Buche). Unsere Studie hat nun noch eine zweite – davon unabhängige – Achse offenbart, entlang derer die Arten variieren können. An einem Extrem finden wir „unfruchtbare Riesen“ (auch langlebige Pioniere genannt, z. B. Eiche oder Mahagoni): Das sind Arten, die schnell wachsen und lange leben, und dadurch sehr groß werden, aber nur wenige Nachkommen pro Jahr produzieren. Diese geringe Anzahl an Nachkommen kompensieren sie dadurch, dass sie eine lange Zeit als Wald-Riesen überleben und über Jahrhunderte Samen produzieren, so dass einer von ihnen sich schließlich wieder durchsetzen und zum Wald-Riesen werden kann.  Das Gegenstück zu den „unfruchtbaren Riesen“ sind die „fruchtbaren Zwerge“. Das sind kleine Sträucher und niedrige Bäume, die langsam wachsen und schnell wieder sterben, aber eine Vielzahl an Nachkommen produzieren. Das heißt, die zweite Achse beschreibt einen Trade-off zwischen maximaler Höhe und Nachkommenschaft, d.h. die Optimierung einer dieser Eigenschaften geschieht auf Kosten der anderen. In den Tropen gehören viele Verwandte des Pfeffers zu den fruchtbaren Zwergen. In der mitteleuropäischen Flora ist uns kein Vertreter dieser Strategie bekannt. Wir waren überrascht, dass wir die ökologischen Strategien der Baumarten relativ gut (zu 50%) aus einfach zu messenden Artmerkmalen wie der Holzdichte oder der maximalen Höhe abschätzen konnten. Wenn sich unsere Ergebnisse auch in anderen Wäldern bestätigen lassen, hieße das, dass wir für Zehntausende tropische Baumarten, über die wenig bekannt ist, ihre ökologische Strategie annähernd voraussagen könnten. Und damit wären wir dem Ziel, die Entwicklung der Tropenwälder weltweit besser vorherzusagen und ihre nachhaltige Nutzung zu unterstützen, ein gutes Stück nähergekommen. Nadja RügerOriginal-Publikation: Rüger, N. , Comita, L. S., Condit, R. , Purves, D. , Rosenbaum, B. , Visser, M. D., Joseph Wright, S. and Wirth, C. (2018), Beyond the fast–slow continuum: demographic dimensions structuring a tropical tree community. Ecol Lett. . doi:10.1111/ele.12974
Kontakt:
Dr. Nadja Rüger
Leiterin der Nachwuchsgruppe „Nischendetektor für hyperdiverse Tropenwälder“
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv)
https://www.idiv.de/de/gruppen_und_personen/mitarbeiterinnen/mitarbeiterdetails/eshow/rueger_nadja.html
Dr. Volker Hahn
Medien und Kommunikation
Deutsches Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv)
https://www.idiv.de/de/gruppen_und_personen/zentrales_management/medien_und_kommunikation.html 
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