@phdthesis{Kaufmann2017,
  author    = {Rico Kaufmann},
  title     = {Entwicklung einer Strategie f{\"u}r die Neuetablierung von Populationen der hochgradig gef{\"a}hrdeten mitteleurop{\"a}ischen Diphasiastrum-Arten basierend auf Untersuchungen ihrer Reproduktionsbiologie und der besiedelten Standorte},
  journal    = {Developing of a strategy to ground new populations of the endangered Central European Diphasiastrum species based on experiments of their reproduction biology and the colonized sites},
  url       = {https://nbn-resolving.org/urn:nbn:de:gbv:9-opus-22375},
  pages     = {127},
  year      = {2017},
  abstract  = {Die mitteleurop{\"a}ischen Flachb{\"a}rlappe (Gattung Diphasiastrum) sind in Deutschland alle hochgradig gef{\"a}hrdet und k{\"o}nnen ohne geeignete Artenhilfsma{\"s}nahmen hier nicht dauerhaft {\"u}berleben. In der vorliegenden Arbeit werden die Grundlagen f{\"u}r ein Artenhilfsprogramm geschaffen, indem die Reproduktionsbiologie untersucht worden ist und die {\"o}kologischen Anspr{\"u}che und Gef{\"a}hrdungsursachen ermittelt wurden, um entsprechende Hilfsma{\"s}nahmen f{\"u}r die Arten zu entwickeln. Um R{\"u}ckschl{\"u}sse auf das Reproduktionssystem der Eltern- und Hybridarten zu erhalten, wurde die genetische Diversit{\"a}t ermittelt. Dabei kam das fingerprinting-Verfahren AFLP zum Einsatz, womit Arten und genetisch verschiedene Individuen voneinander abgegrenzt werden k{\"o}nnen. Verwendet wurden die beiden Primer-Kombinationen EcoRI-AAG / VspI-CT und EcoRI-ACT / VspI-CAG. Die gr{\"o}{\"s}te genetische Diversit{\"a}t der Elternarten weist D. complanatum auf, die {\"u}berwiegend durch echte Fremdbefruchtung (outcrossing) entsteht, w{\"a}hrend die genetische Diversit{\"a}t der beiden anderen Elternarten D. alpinum und D. tristachyum gering ist und nur knapp oberhalb einer definierten Fehlerrate liegt. Die Proben der Hybridarten unterscheiden sich so stark voneinander, dass davon ausgegangen werden muss, dass dies immer wieder neu entstehende F1-Hybriden sind, wenngleich die Unterschiede bei D. oellgaardii vergleichsweise gering aufgrund der geringen genetischen Diversit{\"a}t der Elternarten D. alpinum und D. tristachyum ist. Die Sporenproduktion in den Sporenst{\"a}nden wurde unter anderem direkt durch Z{\"a}hlung von Sporen in den Sporangien unterm Stereomikroskop und Z{\"a}hlung der Sporangien in den Sporenst{\"a}nden ermittelt. Sporangien von L. clavatum enthalten demnach 27735 (± 7492) Sporen pro Sporangium, 105,2 (± 3,7) Sporangien pro Sporenstand und hochgerechnet etwa 2,1 bis 3,8 Millionen Sporen pro Sporenstand. Die terminale Fallgeschwindigkeit liegt f{\"u}r L. clavatum bei 2,16 (± 0,11) cm*s-1 und f{\"u}r D. complanatum bei 2,25 (± 0,10) cm*s-1. Die Sporen haben einen Durchmesser von 29,5 (± 2,0) μm bzw. 32,3 (± 2,5) μm. Die gemessene Geschwindigkeit liegt deutlich unter der theoretischen und l{\"a}sst sich damit erkl{\"a}ren, da Sporen keine perfekten Kugeln sind und aufgrund ihrer stark reliefierten Oberfl{\"a}che Turbulenzen erzeugt werden, die den Fall verlangsamen. Die Anzahl der in Entfernungen bis 200 m zu einer sporenbildenden Population fliegenden Sporen wurde mithilfe von vertikalen klebenden Sporenfallen bei D. complanatum, D. tristachyum und L. clavatum bestimmt. Nur f{\"u}r die Population von L. clavatum mit 11358 reifen Sporenst{\"a}nden auf kleiner Fl{\"a}che wurden weitere Berechnungen durchgef{\"u}hrt. Folgende Funktion beschreibt die Anzahl der durch die Luft fliegenden Sporen in einer H{\"o}he von etwa 40 cm {\"u}ber dem Boden in Abh{\"a}ngigkeit zur Entfernung x: f(x) = 45878*x-2,302 (R² = 0,9979). Es konnten selbst in 200 m Entfernung noch einzelne Sporen an den Sporenfallen nachgewiesen werden. Da die maximale theoretische Ausbreitungsdistanz bei nur knapp 130 m liegt, selbst wenn ein konstant horizontal wehender Wind von 100 km/h angenommen wird, m{\"u}ssen aufw{\"a}rtsgerichtete Luftstr{\"o}mungen eine entscheidende Rolle bei der Fernausbreitung spielen. Die Ansiedlungsversuche wurden im Th{\"u}ringer Schiefergebirge am Gr{\"u}nen Band bei Brennersgr{\"u}n (D. alpinum und D. tristachyum) und im P{\"o}llwitzer Wald (D. complanatum) durchgef{\"u}hrt. Als Vergleichsart wurde wieder L. clavatum verwendet. Die Sprossverpflanzungen verliefen insgesamt erfolgreich mit einer {\"U}berlebensrate von 8\% f{\"u}r D. alpinum, 17\% f{\"u}r D. complanatum, 8\% f{\"u}r D. tristachyum und 22\% f{\"u}r L. clavatum. Der j{\"a}hrliche Rhizomzuwachs liegt bei 0,5 cm, 13,3 (± 1,8) cm, 7,5 cm bzw. 9,1 (± 4,0) cm f{\"u}r die entsprechenden Arten. Die Vegetationsbedeckung vorher abgeplaggter Fl{\"a}chen liegt zwischen 39 und 53\% nach zwei Jahren, jedoch mit gro{\"s}en Unterschieden selbst zwischen benachbarten Fl{\"a}chen und wird haupts{\"a}chlich durch ein schnelles Mooswachstum bestimmt. Nach etwa f{\"u}nf Monaten sind keine Sporen auf sterilem N{\"a}hrstoffmedium gekeimt, obwohl diese unterschiedlich behandelt wurden, zum Beispiel mit Rauchgas, Hitze, konzentrierter Schwefels{\"a}ure oder durch M{\"o}rsern. Auch die Keimungsversuche an den Wuchsorten waren nach 2,5 Jahren erfolglos. Eine Erkl{\"a}rung kann ein Dormanzstadium unbekannter Dauer vor der Keimung sein. Der Anzahl der j{\"a}hrlich gebildeten vertikalen Sprossb{\"u}schel wurde indirekt f{\"u}r je eine Population f{\"u}r D. zeilleri (2,5/Jahr) und D. issleri (2,0/Jahr) bestimmt, indem der Quotient aus der Anzahl der Sprossb{\"u}schel an der l{\"a}ngsten Rhizomverbindung und dem bekannten Alter des Standorts ermittelt worden ist. Die Zugeh{\"o}rigkeit von Rhizomst{\"u}cken zu einem Klon wurde mit der AFLP-Methode abgesichert. Die meisten Populationen in Deutschland werden demnach mehrere Jahrzehnte alt, jedoch ohne beobachtete Verj{\"u}ngung {\"u}ber Prothallien. Eine Erkl{\"a}rung k{\"o}nnten die immer noch sehr geringen pH-Werte in den Unterb{\"o}den von 3,6 (± 0,24) sein, die giftige Al3+-Ionen pflanzenverf{\"u}gbar machen.},
  language  = {de}
}