Das genetische Monitoring wird für die Baumarten Rotbuche (Fagus sylvatica) und Fichte (Picea abies) durchgeführt.

 

Buche

Die Rotbuche wurde ausgewählt, weil sie die häufigste natürliche Laubbaumart in Deutschland ist und zu den wirtschaftlich bedeutendsten Laubhölzern Europas gehört. Da sie als klimaplastisch gilt, erscheint die Baumart besonders geeignet, beispielsweise für den Umbau labiler Fichten- und Kiefernbestände, wie sie auch in Deutschland vorkommen.

Die Buche ist windblütig. Die natürliche Vermehrung erfolgt vorwiegend generativ. Die Früchte fallen oft in die Nähe der Mutterbäume. In der Verjüngung können sich daraus Familienstrukturen ergeben. 

Sie wächst innerhalb ihres großen Verbreitungsgebietes unter sehr unterschiedlichen klimatischen Bedingungen. Dies lässt auf eine Anpassung an lokale Bedingungen schließen.

Voraussetzung für die Fähigkeit zur Anpassung von Waldbäumen an veränderte Wuchsbedingungen ist eine hohe genetische Diversität. Die Rotbuche weist in den meisten Beständen eine hohe Variation ihrer Erbanlagen auf. Daraus wird auf eine vergleichsweise hohe Anpassungsfähigkeit dieser Baumart geschlossen. Punktuelle Untersuchungen haben bei naturnaher Bewirtschaftung keine nennenswerten Veränderungen der genetischen Diversität von einer Generation zur nächsten ergeben.

In den letzten Jahren zeigt die Baumart aber vor allem im Süden des Verbreitungsgebietes zunehmend, deutlich negative Reaktionen auf die sich verändernden Klimabedingungen. Auch in Teilen Mitteleuropas zeigten sich als Folge der außergewöhnlichen Dürre- und Hitzewelle im Sommer 2003 Ausfälle von Naturverjüngung, erhöhte Mortalität, ein geringerer Zuwachs auf Grund von verminderter photosynthetischer Aktivität und ein höherer Schädlingsbefall.

 

Die für das genetische Monitoring notwendigen Kernmikrosatelliten sind bei Buche etabliert und wurden bereits zur Lösung verschiedener Fragestellungen, so auch bei den Inventuren der ersten Buchen-Monitoringflächen erfolgreich eingesetzt.

Fichte

Die Fichte wurde ausgewählt, weil sie die häufigste Baumart der deutschen Forstwirtschaft ist. Das Vorkommen in Deutschland ist in einigen Regionen am klimatischen Nischenrand. Die schnellwachsende und ertragreiche Baumart wurde häufig außerhalb ihres natürlichen Areals in Reinbeständen angebaut. Der heutige Zustand der Fichtenwälder in Deutschland ist daher stark vom Menschen geprägt. Autochthone Fichtenbestände sind vergleichsweise rar, aber darum umso wertvoller. Aufgrund der unkontrollierten Verbreitung ist eine klare geographische Differenzierung in den genetischen Strukturen der Fichtenbestände heute nicht leicht zu erkennen. Herkunftsversuche, Frühtests und genetische Analysen haben aber eine klare Anpassung an die Höhenlage gezeigt, die sich in stark genetisch kontrollierten  Merkmalen wie Austriebsverhalten, Wuchsform etc. äußert.

Mit zunehmender Erwärmung ist eine Verschiebung der Höhenzonen zu erwarten. Dies muss bei der Fichte mitbedacht werden. 

Die Fichte besitzt eine große Standortsamplitude. Sie besiedelt nahezu alle Böden.  Hohe Anforderungen bestehen hinsichtlich der Wasserversorgung. Begrenzend sind ausgeprägte Sommerwärme und Dürre (Schädlingsbefall). Mit dem Klimawandel steigt in warm-trockenen Gebieten ihr Betriebsrisiko bis hin zum Totalausfall. Die Fichte ist daher nicht nur auf Grund ihrer forstwirtschaftlichen Bedeutung, sondern vor allem auf Grund ihrer hohen Klimasensibilität eine wichtige Indikatorbaumart für die selektive Wirkung von Witterungsextremen auf das genetische System. Ein intaktes Blüh- und Fruktifikationsgeschehen verbunden mit einer vitalen und konkurrenzfähigen Naturverjüngung ist für die Gestaltung von Mischbeständen, in denen die Fichte in Zukunft ihre Chancen hat, wichtig.

 

Auch bei Fichte gibt es bereits etablierte Kernmikrosatelliten, die in dem Projekt zum Einsatz kommen werden.