Möglichkeiten zum Nachweis von autochthonen Hochlagenbeständen der Fichte (Picea abies) in den Berchtesgadener Alpen

Zusammenfassung

Bedingt durch Mangel an Wissen und zum Teil auch geeignetem Saat- und Pflanzgut wurden vor ca. 130 Jahren manche Bestände in den Hochlagen der Berchtesgadener Alpen mit nicht angepaßten Fichten-Herkünften (Picea abies) aus mittleren und tieferen Lagen begründet. Um den autochthonen Charakter und damit die Angepaßtheit an die Umwelt von solchen Hochlagenbeständen des Nationalparks einzuschätzen, wurde mit Hilfe biochemisch-genetischer Methoden deren genetische Struktur an drei Enzym-Genloci bestimmt. An einem weiteren Enzym-Genlocus wurden Beziehungen zwischen dem jeweiligen Genotyp und dem Gesundheitszustand der Bäume überprüft Als Versuchsmaterial dienten Samenproben von 30 Einzelbäumen aus Beständen unterschiedlicher Höhenlage und eine Mischprobe von einem Tieflagenbestand nahe München.

Während die Daten von zwei Enzym-Genloci, an denen arealspezifische Allele vorkommen, zeigten, daß das untersuchte Fichtenmaterial nicht aus einem anderen Refugialgebiet stammt, ergaben die Genotyphäufigkeitsverteilungen am dritten Genlocus (SAP-B), an dem bereits höhenlagen-abhängige Allelverteilungen nachgewiesen worden waren, daß Restbestände der höchsten Gebirgslagen nur SAP-Hochlagentypen enthalten und damit, wie vermutet, als autochthon zu betrachten sind. Demgegenüber weisen die Bestände der Tallagen überwiegend die SAP-Tieflagentypen, die Bestände der mittleren Lagen jedoch alle SAP-Typen in unterschiedlicher Häufigkeit auf, wobei in einem Fall die Vermutung der künstlichen Begründung gestützt werden konnte.

Für einen weiteren Genlocus (GRD-A) wurde zudem beim Vergleich zwischen gesunden und immissionsgeschädigten Bäumen festgestellt, daß bestimmte heterozygote Genotypen weitaus häufiger bei den gesunden Individuen vorkommen, was frühere Ergebnisse bei jüngeren Beständen und Klonmaterial voll bestätigte.

Generell zeigen die Ergebnisse dieser Untersuchung auf, wie die Autochthonie von Hochgebirgs-Fichtenbeständen eingeschätzt werden kann; ein Weg, der für waldbauliche und Generhaltungsmaßnahmen von großer Bedeutung ist.

Summary

The lack of sufficient seed and planting stock from high-elevation provenances of Norway spruce (Picea abies) led to the introduction of poorly adapted seed sources from low and middle elevations into the higher, elevations of the Berchtesgadener Alps. In order to evaluate the indigenous character and thus the adaptability of tree stands located at high elevations, their genetic structures using three enzyme gene loci were determined by means of biochemical-genetic methods. For another enzyme gene locus, the relationship between certain genotypes and the extent of pollution-caused damage of trees was examined. The test material consisted of seed lots from 30 single trees from stands at different elevations and from a bulk seed collection from a lowland stand near Munich.

While the data of two enzyme gene loci possessing areal-specific alleles revealed that the investigated spruce stands do not originate from other distribution area,, the genotype frequencies of the third gene locus (SAP-B), for which elevational gradients in allele frequencies have already been established, were found to vary markedly among the spruce stands. Some tree groups from the highest altitudes in these Alps exhibited only those SAP genotypes which characterize high-elevation stands (high-elevation types) thus confirming their indigenous character. In contrast, the spruce stands from the valleys mainly consisted of low-elevation types and rarely of heterozygotes of both SAP types. The stands from middle- and higher-elevation sites, however, contained all three SAP types in different proportions, whereby in one case the assumption of an artificial regeneration with low elevation types was supported.

For another enzyme gene locus (GRD-A), a comparison between healthy trees and such damaged by air pollution showed that certain heterozygotes occur more frequently among the healthy trees, which surprisingly well confirms the results from earlier studies on younger spruce stands and fumigated clone material.

In general, the results of this study indicate possibilities of evaluating the indigenous character of high-elevation stands, which should be of value especially for silvicultural and gene conservation measures.