Reproduktion einer entomophilen Baumart in geringer Populationsdichte

Abstract

Eine eingehende Literaturrecherche gibt zunächst einen Überblick auf bisherige, das Reproduktionssystem der Linde betreffende Untersuchungen. Als Untersuchungsobjekt wurde ein ca. 40 ha großer Mischbestand ausgewählt, in welchem in unterschiedlicher Dichte 138 Winterlinden (Tilia cordata MILL.) und drei Arthybriden (Tilia x vulgaris) aus Winterlinde und Sommerlinde (Tilia platyphyllos Scop.) befinden. Weiträumig von Agrarlandschaft umgeben kann die Lindenpopulation als isoliert betrachtet und somit Pollenkontaminierung vernachlässigt werden. Der Versuchsbestand bietet somit optimale Voraussetzungen für Untersuchungen des Reproduktionssystems der Winterlinde. Über digitalisierte Luftbildaufnahmen erfolgte eine Kartierung des Bestandes und die Erstellung einer Entfernungsmatrix für alle Mitglieder der Lindenpopulation. Die hexaploide Gattung Tilia besitzt einen Chromosomensatz von n = 41. Anhand von 49 Einzelbaumnachkommenschaften mit insgesamt über 3700 untersuchten Samen konnten zwölf polymorphe Isoenzym-Genmarker etabliert werden. Die Vererbungsanalyse zeigte, dass Tilia cordata trotz der Polyploidie den Vererbungsmodus diploider Organismen aufweist (Allopolyploidie). Zudem ist eine Artunterscheidung von Winter-, Sommerlinde und deren Hybride über Isoenzymanalysen möglich, da beide Arten an mehreren Genorten über sogenannte ''private'' Allele verfügen. Bestäubungs- und Keimungsversuche dienten zur Quantifizierung effektiver Wind- bzw. Insektenbestäubung und zur Detektion möglicher Selbststerilität in Form von Inkompatibilität und/oder früher Inzuchtdepression. Auch konnte mit diesen Versuchen eruiert werden, ob Tilia cordata apomiktisch reproduziert und ob der relativ hohe Hohlkornanteil der Winterlinde physiologische und/oder genetische Ursachen hat. Über die genetische Inventur aller Altbäume und zahlreicher Einzelbaumabsaaten erfolgte u. a. eine Quantifizierung des Genflusses über Pollen und es wurde untersucht, von welchen Faktoren (z. B. Populationsdichte, Kronengröße) der Reproduktionserfolg einzelner Individuen abhängig ist. Für die Ermittlung von Pollentransportweiten bedurfte es u. a. einer Bestimmung von Polleneltern. Neben dem Einsatz bekannter Pollenelterbestimmungsverfahren wurde ein an die Reproduktionsbiologie der Linde angepasstes Verfahren entwickelt. Der über mehrere Jahre beobachtete Reproduktionserfolg der untersuchten Winterlindenpopulation bestätigt die Aussagen von PIGOTT and HUNTLEY (1981), welche einen nennenswerten sexuellen Reproduktionserfolg der Winterlinde in den Randgebieten ihres Verbreitungsgebietes nur in überdurchschnittlich warmen Sommern gegeben sehen. Kühle und nasse Witterung schränkt den Pollentransport über Insekten ein und hat zudem einen negativen Einfluss auf das Pollenschlauchwachstum und die Samenreife.