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Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2017-08-01 - 2021-01-31

Samenproduktion, Samenausbreitung, Keimung und frühes Wachstum von Pflanzen stellen entscheidende Prozesse dar, die die Struktur von Pflanzenpopulationen sowie die Artenzusammensetzung von Landökosystemen wesentlich mitbestimmen. Viele Baumarten zeigen ausgeprägte jährliche Unterschiede in der Produktion von Samen, wobei verschiedene Intensitäten der Samenproduktion zu beobachten sind, mit Jahren ohne Samenertrag bis hin zu sehr intensiven Samenertragsjahren (Vollmasten). Zeitlich stark variable Samenproduktion tritt in vielen Pflanzenpopulationen synchronisiert über große Gebiete und manchmal auch über Arten hinweg auf. Mastjahre finden sich in borealen, temperierten und tropischen Ökosystemen. Dieses Phänomen hat großes wissenschaftliches Interesse erregt, verschiedene Hypothesen versuchen seine Ursachen und die evolutionären Vorteile, die Pflanzen daraus entstehen, zu erklären. Im Wesentlichen geht man davon aus, dass einerseits das Nahrungsangebot für Samenfresser in Mastjahren plötzlich so stark ansteigt, dass diese nicht alle Samen konsumieren können und andererseits der Anteil erfolgreich bestäubter Blüten in Jahren hoher Blühhäufigkeit größer ist. Grundlage für beide Erklärungsversuche ist eine ausreichende Ressourcenversorgung der Pflanzen – eine solche kann Mastjahre auslösen. Mit der Zunahme von Langzeitstudien von Samenproduktion in terrestrischen Ökosystemen entsteht nun ein neues Bild der zeitlichen Variation von Samenproduktion. Viele dieser Studien belegen die Irregularität der Intervalle und die häufige Produktion von kleinen bzw. moderaten Samenmengen zwischen Mastjahren. Solche sogenannte „Sprengmasten“ würden nach den bisher gängigen Erklärungen eher eine Ressourcenverschwendung von Pflanzen darstellen und weniger eine effiziente Fortpflanzungsstrategie. Das Ziel dieses Antrages ist es daher, die Konsequenzen von zeitlicher und räumlicher Variation in Samenproduktion für die Langzeitpopulationsdynamik von Bäumen zu untersuchen. Wir testen die Hypothese, dass Sprengmasten eine Strategie der Risikostreuung bei Arten mit langen Mastintervallen darstellen um günstige Zeitfenster nach zufällig auftretenden Störungen nutzen zu können, und dass die Langzeitmittel der Häufigkeit von Arten durch Sprengmasten erhöht werden. Wir testen weiters die Hypothese, dass für Baumarten bei denen Samenfraß auftritt, Sprengmasten besonders dann erfolgreich sind, wenn die Samenfresser durch Überangebot von Samen in Mastjahren in Hungerzyklen getrieben werden und die auf Mastjahre folgenden Einbrüche in den Samenfresserpopulationen zu unterdurchschnittlichen Populationsgrößen bei den Samenfressern führen. Die Hypothesen werden durch eine Kombination aus empirischer Forschung zum Samenschicksal mit der Parametrisierung eines räumlich expliziten Baumpopulationsmodells (SORTIE-ND) getestet. Detaillierte Altersverteilungen von jungen Bäumen werden für Urwälder in Österreich und Polen erstellt, in denen die Samenproduktion aus Langzeitdaten bekannt ist. Das Samenschicksal wird durch Markierung und Verfolgung von Samen charakterisiert. Die Kleinsäugerdynamik als Treiber des Samenüberlebens wird mit Hilfe des das MARK Programmes modelliert. Die Untersuchung ist innovativ da sie die bisher negierte Rolle von Sprengmasten für Baumpopulationen mit langen Mastintervallen und die Rolle von zeitlicher Variation von Samenproduktion in der Walddynamik untersucht.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2015-12-02 - 2019-12-01

Das Eschentriebsterben – hervorgerufen durch den eingeschleppten Pilz Hymenoscyphus fraxineus - hat sich seit mehreren Jahren über ganz Österreich ausgebreitet. Diese Krankheit schädigt die Bäume massiv, führt zu Zuwachsverlusten oder gar zum Absterben der Esche. Der Ausfall dieser anspruchsvollen Baumart der Laubmischwälder führt zu nachhaltigen Veränderungen des Ökosystems Wald. Darüber hinaus ist die Forstwirtschaft mit dem Edellaubholz Esche weitgehend zum Erliegen gekommen. In Altbeständen werden immer wieder einzelne Bäume beobachtet, die nur geringe Schadsymptome aufweisen und möglicherweise Abwehrmechanismen bzw. Resistenz gegenüber dem Triebsterben besitzen. Bis zu 5% aller Klone sind in österreichischen Saatgutplantagen wenig anfällig oder resistent gegenüber dem Triebsterben. Internationale Studien zeigen, dass diese Resistenz eine sehr hohe erbliche Komponente aufweist. Aufgrund dieser Fakten ist die Auslese resistenter Bäume eine sehr erfolgversprechende Möglichkeit für Forstwirtschaft und Naturschutz, gesunde Eschenpopulationen für zukünftige Aufforstungen und Renaturierungsprojekte zusammenzustellen. Voraussetzung dafür ist eine umfassende Erfassung der genetischen Vielfalt der Esche und ihrer Resistenz in ganz Österreich. Ziel des Projektes ist es daher, mehrere hundert „resistente“ Genotypen auszulesen, die genetische Vielfalt der Esche in Österreich zu erhalten und eine Zuchtbasis von resistenten Klonen aufzubauen. Im Rahmen einer Nachkommenschaftsprüfung wird Resistenz der Samenbäume beurteilt, um den Zuchtwert dieser Bäume für die Resistenz gegenüber der Krankheit abschätzen zu können. In einem weiteren Schritt sollen männliche Eschen, die als Pollenelter fungiert haben, im Rahmen einer molekularen Elternschaftsanalyse identifiziert werden, der Zuchtwert geschätzt und ebenfalls ausgelesen werden. Sowohl die besten Samenbäume als auch Pollenspender werden dann über Pfropfung bzw. über Stecklinge vermehrt, um ihre genetische Information zu erhalten. Diese Auslese soll zum Aufbau von neuen Saatgutplantagen mit lokal angepassten und resistenten Klonen aus Österreich dienen; die vegetative Vermehrung dieser resistenten Eschen in Form eines Klongemisches soll jedoch unmittelbar nach der Nachkommenschaftsprüfung erfolgen, um resistentes Vermehrungsgut für die forstliche Praxis bereit zu stellen.
Forschungsprojekt aus §26 oder §27 Mitteln
Laufzeit : 2016-08-01 - 2021-07-31

LTER-CWN möchte eine Infrastruktur für Umweltforschung umsetzen, die es ermöglicht, die Folgen von extremen Klimaereignissen (Hitzewellen, Stürme, usw.) auf den Kohlenstoff-, Wasser- und Stickstoffkreislauf in Ökosystemen zu erforschen. Basierend auf hochinstrumentierten Standorten der österreichischen Langzeitforschung soll, zusammen mit einem mobilen Gerät zu Treibausgas-Messung, ein verteiltes Netzwerk von Forschungsstandorten ausgebaut werden, das die wesentlichen Ökosystemtypen abdeckt-

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