Genetische Bestandsaufnahme der Fichte im Bayerischen Wald

Genetische Bestandsaufnahme der Fichte im Bayerischen Wald unter Einbeziehung von Vorkommen im Nationalpark

Fichte Falkenstein

Naturverjüngung der Fichte am Falkenstein (NP Bayerischer Wald)

In dem Projekt wurde die genetische Variation von Fichtenaltbeständen ver- schiedener Höhenlagen im Bayerischen Wald bestimmt. In die Untersuchungen einbezogen waren auch bestockte Teilflächen (Restbestände) in den politisch definierten Hochlagen des Nationalparks Bayerischer Wald. Hier wurde die genetische Zusammensetzung der Verjüngung innerhalb der Bestände und auf großen Freiflächen untersucht. Ziel war es zu klären, ob es sich bei Fichtenvor- kommen in den Hochlagen des Bayerischen Waldes um Hochlagenfichten handelt, die möglicherweise autochthon sind und ob diese sich in ihrer genetischen Zusammensetzung von Fichtenvorkommen in tieferen Lagen unterscheiden. Zudem stand im Nationalpark die Frage an, ob sich das Erbgut der Hochlagenfichte in der Naturverjüngung auf den Freiflächen wiederfindet oder ob durch Pflanzung nachgeholfen werden muss.

Methodische Angaben
Als Probematerial dienten Nadeln folgender Kollektive (Populationen):
  • Altbestände (insgesamt 1.180 Proben)
    • 3 Bestände - bis 800 m
    • 3 Bestände - 800 m - 1.100 m
    • 3 Bestände - über 1.100 m
    • 9 Populationen im Nationalpark
  • Naturverjüngung (insgesamt 650 Proben)
    • in 6 Populationen des Nationalparks (innerhalb der Bestände)
    • auf zwei Freiflächen in der Nähe von Hochlagenbeständen im Nationalpark
  • Samenplantagen des ASP (insgesamt 240 Proben)
    • 2 Samenplantagen - Plusbäume von 800 - 1.100 m
    • 2 Samenplantagen - Plusbäume über 1.100 m
Als Genmarker wurden Isoenzyme und Kern- Mikrosatelliten eingesetzt. Die Auswahl der Fichtenpopulationen im Nationalpark erfolgte in Abstimmung mit dem Nationalpark und der Universität Marburg. Die Altpopulationen im Nationalpark sowie ein Teil der Naturverjüngung wurden parallel von der Universität Marburg beprobt und mit anderen genetischen Markertypen untersucht. Die Ergebnisse wurden mit denen des ASP verglichen und abgestimmt.

Zusätzlich zu den genetischen Untersuchungen wurde ein Frühtest zur Bewertung anpassungsrelevanter Eigenschaften im Versuchsgarten Laufen des ASP angelegt. Dabei wurde Saatgut aus Beständen verschiedener Höhenlagen sowie von 10 Einzelbäumen aus einer der untersuchten Teilflächen im Nationalpark (Falkensteingebiet) in Kleincontainer ausgesät. Durch diesen Test soll die Anpassung an die Höhenlage überprüft werden. Hintergrund ist, dass sich Hoch- und Tief- lagenherkünfte in bestimmten Merkmalen wie Frühjahrsaustrieb, Triebabschlussverhalten, Höhenwachstum klar unter- scheiden.

Zusammenfassung der wichtigsten Ergebnisse
Die Projektergebnisse zeigen, dass sich die Fichtenpopulationen in den Hochlagen (über 800 m) von denen in den tieferliegenden Gebieten genetisch unterscheiden. Auch innerhalb der Hochlagen sind die Fichten genetisch verschieden, es gibt offensichtlich autochthone und gepflanzte Herkünfte. Damit kann nicht von einer genetisch homogenen „Kaltklimarasse Bayerwald“ gesprochen werden. Vielmehr setzt sich der Wald in den Hochlagen über 800 m aus verschiedenen Fichtenherkünften zusammen, die eine große genetische Bandbreite haben und sich an die rauen Bedingungen dort weitestgehend angepasst haben. Erste Erhebungen in den im Frühjahr 2015 angelegten Frühtests deuten darauf hin, dass selbst im gleichen Bestand Hoch- und Tieflagenfichten gemischt stocken können.

Fichten-Samenplantage

Samenplantage der Fichte - hochmontane Stufe

Die vier Samenplantagen des ASP sind repräsentativ für die Region des Bayerischen Waldes. Ihre Diversitäts- und Vielfaltswerte sind im oberen Bereich aller untersuchten Fichtenpopulationen. Sie sichern damit das genetische Potential der Fichtenpopulationen in den höheren Lagen „ex-situ“.

Die Naturverjüngung unter den Altbäumen, ist diesen ähnlich. Die auf den Frei- flächen aufkommende Verjüngung ohne Altholzschirm unterscheidet sich hingegen in ihren Erbanlagen unterschiedlich stark von den benachbarten Altbeständen (z.B. wegen Samenanflug aus benachbarten Gebieten oder weil es sich um gepflanzte Fichten handelt) und ist auch kleinräumig verschieden. Insgesamt ist die genetische Vielfalt in der Verjüngung hoch, was eine gute Ausgangsbasis für künftige Selektionsprozesse im Klimawandel sein könnte.


Weiteres Vorgehen und fachliche Empfehlungen
In Summe ist die genetische Information der in den Hochlagen des Bayerischen Waldes vorkommenden autochthonen Fichte in der forstlichen Genbank Bayerns und den Samenplantagen des ASP gesichert. Auch die noch vorhandenen, in Teilen autochthonen Bestände verjüngen sich gut. Eine systematische Pflanzung zum Erhalt der Hochlagenfichten er- scheint zu diesem Zeitpunkt verfrüht, solange nicht abschließend geklärt ist, welche genetische Ausstattung die auf- wachsenden jungen Fichten mitbringen und ob sie sich an die vorhandenen Bedingungen jetzt und in Zukunft anpassen können.

Darüber können Langzeitbeobachtungsflächen in verschiedenen Höhenlagen Auskunft geben, auf denen junge Fichten aus Naturverjüngung und gepflanzte Fichten gesicherter Herkunft aus verschiedenen Höhenstufen wachsen. In einem sogenannten „Cross-Over Experiment“ können wertvolle Erkenntnisse für das Verhalten der Fichte im Klimawandel gewonnen werden. Dazu sollen Pflanzen aus drei verschiedenen Höhenlagen (1.150 m, 850 m, 600 m) in die jeweils anderen Höhenbereiche eingebracht werden. Anhand der beobachteten Reaktionen auf das veränderte Klima lassen sich Prognosen für die Entwicklung der Fichte in der Zukunft ableiten.

Zur weiteren „ex-situ“ Sicherung des autochthonen Genmaterials der Hochlagenfichte Bayerwald soll der autochthone Bestand „Höllbachgspreng“ im Nationalpark sowie die vier Samenplantagen in guten Mastjahren beerntet werden. Das Saatgut wird in der forstlichen Genbank am ASP eingelagert.