Tilpasning til svingende temperaturer

Vegetationens varighed - det vil sige den tid, der går mellem at bladre ud (forekomsten af ​​det første blad) om foråret og begyndelsen af ​​bladtab om efteråret - er en yderst vigtig økologisk parameter, der har en betydelig indflydelse på både planteproduktivitet og den biogeokemiske cykling af vitale næringsstoffer i økosystemer. Imidlertid, de mekanismer, der bestemmer længden af ​​vegetationsperioden for en given art, er dårligt forstået. Derfor, for at vurdere den potentielle indvirkning af globale klimaændringer på planteproduktivitet, for eksempel, mere information om tidspunktet for vækstsæsonerne for en lang række plantearter er påkrævet. I en storstilet undersøgelse, LMU botanikprofessor Susanne Renner og hendes kollega Constantin Zohner har nu målt denne parameter for en stor prøve af træagtige plantearter fra den nordlige halvkugle. Deres fund, som nu er blevet offentliggjort i tidsskriftet Naturøkologi og evolution , afslører betydelige forskelle mellem arter, der er hjemmehørende i Nordamerika på den ene side, og europæiske og østasiatiske træer og buske på den anden side.

Susanne Renner er også direktør for Münchens botaniske have, som har under dyrkning omkring 19, 000 arter og underarter af planter fra hele verden. Til deres nye undersøgelse, Renner og Zohner udvalgte 396 træplanter dyrket permanent udendørs og bestemte længderne af deres respektive vegetationsperioder under omgivelsesbetingelser. "Ud over at udføre fænologisk overvågning, vi bestemte eksperimentelt tidspunktet for klorofylnedbrydning i bladene, som signalerer begyndelsen på ældningsprocessen, "Forklarer Zohner.

Påfaldende, de eksperimentelle data afslørede, at i nordamerikanske arter, nedbrydningen af ​​klorofyl begynder, gennemsnitlig, 9 dage tidligere end i de europæiske arter og 11 dage tidligere end i de østasiatiske arter. Omvendt da de konstaterede datoerne for bladets fremkomst, de fandt ud af, at bladring i nordamerikanske planter var markant forsinket i forhold til de europæiske og asiatiske træplanter i deres forsøgsprøve. Den samlede effekt af disse forskelle er, at indfødte nordamerikanske arter har en vegetationsperiode, der er cirka 3 uger kortere end andre arter, alle dyrket under de samme forsøgsbetingelser. Renner og Zohner postulerer, at denne iboende forskel afspejler det faktum, at det mellemårlige temperaturinterval på det nordamerikanske kontinent er større end det, man støder på i enten Europa eller Asien. Denne faktor bør favorisere vedtagelsen af ​​en mere konservativ vækststrategi, som forventes at minimere risikoen for udsættelse for kulde i begge ender af vækstsæsonen.

Af de 396 arter, der er udvalgt til undersøgelsen, 110 europæiske og asiatiske arter har etableret sig i Nordamerika, men har bevaret de længere vækstperioder, der er karakteristiske for deres forfædres levesteder. Man troede, at denne egenskab kan give sådanne arter en fordel i forhold til indfødte træer og buske. Ja, cirka halvdelen af ​​disse introducerede arter er klassificeret som invasive, som de fortsætter med at udvide deres geografiske område i deres nye hjem. Så München -forskerne undersøgte, om de medfødte længere vækstsæsoner for introducerede arter kan favorisere deres spredning i Nordamerika.

"Vi spurgte derfor, om invasive og ikke-invasive introducerede arter er forskellige med hensyn til varigheden af ​​deres vegetationsperioder, "Renner siger, "og fandt ud af, at de ikke gør det. Så længden af ​​vækstsæsonen alene er en dårlig indikator for en arts evne til at kolonisere nye levesteder. Under alle omstændigheder har på grund af deres iboende længere vækstperioder, disse ikke-indfødte arter vil have indflydelse på plantens produktivitet og CO2-balancen i de nordamerikanske skove. "