Die physiologischen Anpassungen von Pflanzen an extreme Umweltbedingungen sind für uns aus zwei Gründen von besonderem Interesse: Zum einen stellen sie wissenschaftlich interessante Musterbeispiele für erfolgreiche Evolutionsstrategien dar, an denen sich Gesetzmäßigkeiten der Evolution hervorragend studieren lassen, zum anderen führt das Verständnis dieser Anpassungsleistungen zu praktischen Auswirkungen für die Nutzbarkeit von Kultur- und Wildpflanzen für den Menschen. Wir haben für unsere Untersuchungen Europäische Laubbäume der Gattung Quercus gewählt, die mit ihren immergrünen mediterranen Vertretern nicht nur Hitze und Trockenheit, sondern auch Frosttemperaturen von bis zu – 20°C ertragen können.
Eine Modellpflanzung befindet sich am Biologicum der Goethe-Universität. Hier werden die südeuropäischen Arten Quercus pubescens und Q. ilex im Konkurrenzversuch mit der heimischen Stieleiche (Q. robur) unter verschiedenen Wasserregimen auf ihre physiologische Trocken- und Frosttoleranz und die Expression von Genen hin untersucht, die eine wichtige Rolle bei der Trockenstressanpassung spielen. Diese Arbeiten werden durch Versuche unter kontrollierten Bedingungen in Klimakammern unterstützt.
In Südhessen werden größer angelegte Pflanzungen in bestehenden Waldgebieten in zwei unterschiedlichen Anbautechniken etabliert. Im hessischen Staatsforst Lampertheim leitet die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt einen forstwissenschaftlichen Anbauversuch mit Jungpflanzen auf Kahlflächen. Hierbei werden die genannten Arten mit anderen in der Region angebauten Waldbaumarten verglichen. Alternativ hierzu werden im Stadtwald Rüsselsheim und in Frankfurt-Schwanheim Anbaumethoden getestet, bei denen Setzlinge in kleinen Trupps unter einem schützenden Schirm von Kiefern gepflanzt werden. Hier untersuchen wir Photosyntheseeigenschaften der Jungbäume und Wasserflüsse in etablierten Eichen. Im Kooperationsprojekt 'FutureOaks' wurden zusammen mit griechischen und italienischen Partnern 5 gleichartige Common-Garden Pflanzungen mit griechischen und italienischen Herkünften von Q. ilex, Q. frainetto und Q. pubescens unter verschiedenen Makro- und Mikroklimabedingungen in Deutschland, Italien und Griechenland angelegt, um ihr Wachstum und ihre Physiologie unter natürlichen Bedingungen zu vergleichen (gefördert durch BMBF und DAAD).
Kooperationspartner in diesen Projekten sind die Senckenbergische Gesellschaft für Naturforschung, Hessen-Forst, die Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt (NW-FVA, Göttingen), das Hessische Landesamt für Naturschutz, Umwelt und Geologie (HLNUG, Wiesbaden), Hessenwasser, die Städte Frankfurt und Rüsselsheim, Democritus University of Thrace (GR) und die Universität Florenz (I).
Prof. Dr. rer. nat. Wolfgang Brüggemann
Ökophysiologie der Pflanzen
Institut für Ökologie, Evolution und Diversität
Biologicum (Flügel D, 1. OG, Raum 1.420)
Campus Riedberg
Max-von-Laue-Straße 13
60438 Frankfurt am Main
E-Mail:
W.Brueggemann@bio.uni-frankfurt.de
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