P2011-02: Von der Flussdynamik getrennte Populus alba- Gesellschaften: Die natürliche Verjüngung der Pappel und Assoziationen zwischen Pflanzenartendiversität und Bodeneigenschaften
Projektleiterin:
Menschen haben einen wesentlichen Einfluss auf alle Ökosysteme. Deren direkte und indirekte Tätigkeiten beeinflussen radikal nicht nur die ökologische Sukzession, sondern können auch auf das Mischen von Arten verschiedener Herkunft, oder sogar verschiedener Sukzessionsstadien unterschiedlicher Ökosysteme, hinauslaufen. Das "Verhalten" und die weitere Entwicklung der heimischen Arten in solchen neuen und nicht natürlich vorkommenden Gesellschaften, sowie die Wechselwirkungen unter den Arten innerhalb solcher Gesellschaften, wurden noch in keinem Lehrbuch beschrieben.
Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Untersuchung von sechs, in den Donauauen liegenden, Populus alba (Pappel)-Gesellschaften. Eine der Pappel-Gesellschaften wird von der Donau regelmäßig überschwemmt. Die restlichen fünf (die außerhalb des Hochwasserschutzdammes liegen) zeigen Unterschiede in der Pflanzenzusammensetzung, und somit höchstwahrscheinlich auch im Stadium der Bodenentwicklung.
In diesen Gesellschaften werden wir den Zusammenhang zwischen aktueller Bodenzusammensetzung und dem unerwarteten Vorkommen von Pflanzenarten aus den Pionier- bis zu Endgesellschaften, untersuchen. Weiterhin wird die Rolle der vegetativen Fortpflanzung beim Aufrechterhalten von dem natürlichen Pappelhybriden P. x canescens (Graupappel) studiert. So umfasst dieses Projekt zwei klare Ziele:
1) Test für Assoziationen zwischen Bodeneigenschaften und Pflanzenartendiversität.
2.) Analyse der vegetativen Fortpflanzung mittels Wurzelsprosse bei P. x canescens und P.alba (Weißpappel) in den ausgewählten Pappel-Gesellschaften.
Das Projekt repräsentiert eine interdisziplinäre Studie. Sie verbindet die Pflanzensoziologie (Artendiversitätanalyse), Bodenforschung (Analyse verfügbarer Nährstoffe, Partikelgrößenverteilung, Wasserhaltekapazität und Bodenalter), und Populationsgenetik (Unterscheidung zwischen P. alba und P. x canescens und Bestimmen der vegetativen Fortpflanzung). Verschiedene analytische, molekulare und nichtmolekulare Ansätze und Analysen werden mit dem in Pappel-Gesellschaften gesammelten Pflanzenmaterial und Bodenproben durchgeführt.
Als Ergebnis wird ein komplexes Bild über die Dynamik von Pappel-Gesellschaften erwartet. Auf abiotischer Ebene, soll der Einfluss der Bodeneigenschaften auf das Pflanzenwachstum charakterisiert werden. Die Pflanzenartendiversität und der Status der natürlichen Regeneration bei P. alba und P. x canescens, welche die biotische Ebene repräsentieren, sollen aufgezeigt werden.
Projektstatus 02/2012
Dies ist ein zweijähriges Projekt, welches im April 2011 startete. Es beschäftigt sich vorwiegend mit der Untersuchung von jenen Populus alba (Pappel)- Gesellschaften, bei welchen wegen der Modifizierung des Donauraums, der Standort von feucht und periodisch überflutet zu dauerhaft terrestrisch wechselte. In diesen Gesellschaften wird der Zusammenhang zwischen aktueller Bodenzusammensetzung und dem unerwarteten Vorkommen von Pflanzenarten aus den Pioner- bis Klimaxgesellschaften untersucht. Weiters wird die Rolle der vegetativen Vermehrung zur Aufrechterhaltung der Weißpappelbestockung studiert. Daher wurden, in Übereinstimmung mit dem Arbeits- und Zeitplan, 60-100 Kambiumproben von älteren Pappelbäumen und 5 Blätter von jeweils 50 Wurzelsprossen in sechs ausgesuchten Pappelgesellschaften gesammelt. Diese liegen in den slowakischen Donauauen, nur 10-15 km von der österreichischen Grenze entfernt. Aus den Kambiumproben wurde die DNS extrahiert und mit Hilfe der PCR für 12 nukleäre Mikrosatelliten vervielfältigt. Diese wurden auf Polymorphismen untersucht. Zurzeit werden diese Proben genotypisiert um identische Genotypen (Rameten) und nicht identische Genotypen (Geneten) zu identifizieren, sowie auch P. alba (Weißpappel) von Populus x canescens (Graupappel) zu unterscheiden. P. x canescens ist eine natürliche Kreuzung zwischen P. alba and P. tremula, welche durchmischt mit seinem sympatrischen Elternteil P. alba wächst. Im Jahr 2011 wurden auch pflanzensoziologische Aufnahmen mittels dem Braun-Blanquet-Klassifizierungssystem in den Pappelgesellschaften durchgeführt. Vollständige Pflanzenlisten von aufgefundenen Arten wurden erstellt und für weitere Analyse vorbeireitet.
Der Plan für das Jahr 2012 ist auch weiterhin die Arbeits- und Zeitvorlage des Projektes einzuhalten. Weitere Analysen der pflanzensoziologischen Aufnahmen sowie der genotypisierten älteren Pappelbäume werden durchgeführt. Weiters wird die DNS von Wurzelsprossen extrahiert und für 8 Loci nukleäre Mikrosatelliten vervielfältigt sowie genotypisiert. Um die Frage der aktuellen Bodenzusammensetzung in den untersuchten Pappelgesellschaften zu beantworten, werden drei Bodenprofile in jeder Pappelgesellschaft entnommen und mit unterschiedlichen Bodenanalysen im Labor analysiert.
