Kehl, A; Reuter, A; Aas, G: Einfluss der Phänologie der Samenausbreitung und des Wasserstandes auf die Etablierung von Keimlingen verschiedener Salix-Arten an renaturierten Auestandorten, Tuexenia, 28, 85–101 (2008)
Abstract:
Zusammenfassung:
Weiden (Salix spp., Salicaceae) gehören zu den typischen Gehölzarten der Flussauen in Mitteleuropa. Viele Arten dieser Gattung haben ähnliche Eigenschaften (life history traits) und Strategien bei der Besiedelung frisch entstandener Rohböden. In Auenhabitaten kommen deshalb häufig mehrere Weidenarten gemeinsam vor und treten deshalb miteinander in Konkurrenz. In der vorliegenden Arbeit wurde untersucht, ob interspezifische phänologische Unterschiede in der Zeit der Samenausbreitung in Verbindung mit wechselnden Pegelständen des Flusses dazu führen, dass sich koexistierende Weidenarten räumlich differenziert ansiedeln und so die interspezifische Konkurrenz zwischen den Weiden reduziert wird. Auf frisch sedimentierten Auenböden an der Rodach und am Oberlauf des Mains (Oberfranken, Nordostbayern) wurde der Einfluss der Zeit des Samenfluges und der Schwankung der Pegelstände auf die räumliche Verteilung der Keimlinge von Salix fragilis s.l., S. purpurea, S. triandra und S. viminalis auf zwei Aufnahmeflächen untersucht. Ergänzt wurden diese Freilandstudien durch Untersuchungen zur Keimfähigkeit von Samen dieser Arten unter verschiedenen Bedingungen im Labor. Die Keimfähigkeit der Samen betrug unmittelbar nach ihrer Reife mindestens 80–100%. Bei trockener Lagerung (20 °C) erlosch die Keimfähigkeit von S. fragilis und S. triandra nach 4 Wochen, bei S. purpurea und S. viminalis nach spätestens 6 Wochen. Die Samen aller Arten können auch im Wasser keimen. Anhand des Zeitraumes der Samenausbreitung lassen sich die im Freiland untersuchten Weiden in eine früh (S. purpurea und S. viminalis) und in eine spät fruktifizierende Gruppe (S. fragilis s.l. und S. triandra) unterscheiden. Die Keimlinge aller Arten traten jeweils nur in einem schmalen Saum entlang des Ufers auf. Die Pegel von Main und Rodach an den Untersuchungsflächen waren während des Samenfluges der früh fruktifizierenden Gruppe höher als während des Samenfluges der spät fruktifizierenden Gruppe. Keimlinge beider Gruppen etablierten sich deshalb in unterschiedlichen Reliefbereichen und in unterschiedlicher Entfernung zum Ufer: bezogen auf einen sommerlichen Tiefstand des Wassers waren die Keimlinge der früh fruktifizierenden Arten (S. purpurea und S. viminalis) höher auf der Kiesbank und weiter vom Ufer entfernt als die der spät fruktifizierenden Arten (S. fragilis s.l. und S. triandra). Phänologische Unterschiede ermöglichen somit in Kombination mit sinkenden Wasserständen eine räumlich differenzierte Verteilung von Keimlingen verschiedener Weidenarten auf engstem Raum. Dies trägt zur Verringerung interspezifischer Konkurrenz und zu einer hohen Diversität von Salix-Arten in alluvialen Habitaten bei.

Abstract:
Willows (Salix spp.) belong to the typical woody vegetation in alluvial habitats in Central Europe. Many species exhibit similar life history traits and strategies to colonize bare soil. Therefore, several willow species occur in alluvial habitats, and interspecific competition may become important. In this study, we investigated the relevance of the interspecific variation of seed distribution phenology in combination with water level fluctuations for a spatial differentiation of the coexisting species which may lead to a reduction of interspecific competition. We investigated the spatial distribution of willow seed - lings of the species Salix fragilis s.l., S. purpurea, S. triandra and S. viminalis and its dependence of seed dispersal time and fluctuations of water level in the years 2000 and 2001 on two sample plots at the rivers Rodach and Main (Germany, Bavaria, Upper Franconia). Additional investigations on germination characteristics of different species revealed that germination rates were at least 80% immediately after seed ripening, but seed viability decreased very rapidly under warm, dry storage conditions. Salix fragilis s.l. and S. triandra lost their germination ability completely after 4 weeks, S. purpurea and S. viminalis after 6 weeks. Germination was also possible while seeds were floating in water. According to seed dispersal time, the species can be divided into early dispersers (S. viminalis, S. purpurea) and late dispersers (S. fragilis s.l., S. triandra). All seedlings occurred only in a narrow zone parallel to and near the water shore. The water levels of Main and Rodach were significantly higher during the time of early seed dispersal than during late seed dispersal which caused significant differences in spatial distribution of seedlings of early and late dispersers along the relief gradient. Early dispersers occurred in higher altitudes and farther from the water shore than late dispersers. Thereby, time of seed dispersal and distribution by wind and water in combination with water level fluctuations result in different spatial distribution patterns of the two dispersal groups. This could reduce interspecific competition, ensuring establishment of seedlings on a preferably large area and thus, explain the maintenance of diversity of Salix species in alluvial habitats.
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