Die Leistungsfähigkeit von Bäumen wird im Allgemeinen als Folge des Zusammenspiels ökologischer und evolutionärer Prozesse betrachtet. Die unterschiedlichen Auswirkungen auf die einzelnen Arten und der Umfang dieser Unterschiede sind jedoch aufgrund der Evolutionsgeschichte der Arten (d. h. Phylogenese) weitgehend unbekannt.
In einer Studie veröffentlicht in Journal of Geophysical Research: Biogeowissenschaftenuntersuchten Forscher vom Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) und ihre Mitarbeiter den Zusammenhang zwischen dem radialen Wachstum von Bäumen und evolutionären Beziehungen (d. h. Phylogenese), insbesondere unter Stressbedingungen wie Dürre.
Sie verwendeten Blombergs K-Statistik, um die Werte des phylogenetischen Baumwachstumssignals (TGPS) zu quantifizieren. Die Forscher verwendeten zwei langfristige Baumwachstumsdatensätze, von denen einer das Wachstum von 225 Baumarten in einem tropischen Wald in Xishuangbanna überwachte (alle drei Monate) und ein anderer das Wachstum von 12 Baumarten in einem gemäßigten Wald im US-Bundesstaat Washington (alle sechs Monate).
Durch die Analyse dieser Daten wollten sie das Ausmaß der phylogenetischen Wirkung auf das radiale Baumwachstum über Niederschlagsgradienten, Lebensraumtypen, Baumgrößen und Kronendachschichten in tropischen und gemäßigten Wäldern quantifizieren.
Sie fanden heraus, dass Dürre eine stärkere phylogenetische Abhängigkeit der Wachstumsmuster bei Bäumen in gemäßigten und tropischen Zonen verursachte.
Die TGPS-Werte waren in gemäßigten Wäldern höher als in tropischen Wäldern. Niederschlag, Baumdurchmesser, Kronenschichten und Lebensraumtyp beeinflussten die TGPS-Werte. Niedrige Niederschlagsverhältnisse in Xishuangbanna und Konkurrenz zwischen Bäumen mit großem Durchmesser in gemäßigten Wäldern führten zur phylogenetischen Erhaltung der radialen Wachstumsleistung der Bäume.
Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl die Niederschlagsmenge, große Baumdurchmesser als auch durch die obere Baumkronenschicht hervorgerufene Belastungen Hinweise auf einen phylogenetischen Konservatismus im Wachstum geben können.
Die Forscher schlugen vor, dass sich in künftigen Untersuchungen mithilfe der Phylogenese herausstellen könnte, dass mehrere Umweltindikatoren (z. B. Nährstoffgradienten im Boden, Temperatur, relative Luftfeuchtigkeit, Sonneneinstrahlung) die Produktivität und den demografischen Wandel der Wälder (also Wachstum, Nachwuchs und Sterblichkeit) beeinflussen.
„Unsere Studie beweist, dass die Phylogenese von wesentlicher Bedeutung ist, um die Unterschiede im Wachstumsverhalten verschiedener Arten und ihre Reaktion auf den Klimawandel zu verstehen“, sagte Hu Yuehua von XTBG.
Weitere Informationen:
Ewuketu Linger et al., Phylogenetische Wirkung auf das radiale Wachstum von Bäumen hängt von Dürre und Baumgröße ab, Journal of Geophysical Research: Biogeowissenschaften (2024). DOI: 10.1029/2023JG007607