Obwohl Feuer einige Pflanzen töten kann, brauchen viele Pflanzen Feuer, um zu überleben und zu blühen. Ganze Lebensräume wie die Tallgrass-Prärie sind von Bränden abhängig, die in der Vergangenheit jedes Jahr Tausende Hektar Grasland in Nordamerika verwüsteten.
Heutzutage sind Brände ein wichtiges Instrument zur Bewirtschaftung von Prärien und zur Erhaltung der einheimischen Pflanzenvielfalt. Wir wissen, dass Feuer in großen Naturschutzgebieten den Schatten reduziert, den Boden beeinflusst und die Samenproduktion verbessert. Aber was ist mit den kleinen Präriefragmenten, die über den Mittleren Westen verstreut sind?
Neue Forschungsergebnisse veröffentlicht in der Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften untersucht, wie Brände die Bestäubung in isolierten Prärieresten beeinflussen, die für Pflanzen und Bestäuber von entscheidender Bedeutung sind.
Wissenschaftler der University of Minnesota und des Negaunee Institute for Plant Conservation Science and Action am Chicago Botanic Garden untersuchten, wie Feuer die Blüte und Bestäubung anregen und wie stark der Einfluss des Feuers von der Populationsgröße abhängt.
Während einer sechsjährigen Studie über Echinacea angustifolia, eine Präriepflanze, die allgemein als Schmalblättriger Sonnenhut bekannt ist, verfolgten die Forscher 6.357 Individuen in 35 Populationen im Westen Minnesotas mit einer Größe von drei bis fast 4.000 erwachsenen Pflanzen. Vor und nach 22 experimentellen Verbrennungen haben die Forscher den Blühaufwand und die Ergebnisse gemessen, um herauszufinden, wie Feuer verschiedene Stadien der Pflanzenreproduktion in großen und kleinen Populationen beeinflusst.
Die Forscher fanden Folgendes heraus:
„Die Samenproduktion hängt sowohl vom Fortpflanzungsaufwand als auch von der Bestäubung ab“, sagte Amy Waananen, Postdoktorandin an der U of M und Mitautorin der Studie. „Am wahrscheinlichsten transportieren Bienen Pollen zwischen Pflanzen, die in der Nähe sind und gleichzeitig blühen. In kleinen Populationen kann es auch nach einem Brand, wenn wahrscheinlich mehr Individuen blühen, immer noch wenige potenzielle Partner geben.“
Der schmalblättrige Sonnenhut ist in der Hochgrasprärie zwischen dem Mississippi und den Rocky Mountains beheimatet, die von Texas bis Kanada reicht. Forscher nutzen diese Pflanze als Modellorganismus, um mehrjährige Pflanzen im Grasland zu untersuchen. Verwandte Arten (wie Echinacea purpurea und Ziersorten) werden häufig in Gärten angebaut und in der traditionellen Medizin verwendet.
„Landverwalter entscheiden, welche Prärien niedergebrannt werden sollen und wie oft sie abgebrannt werden. Unsere Ergebnisse helfen bei der Entscheidungsfindung. Insbesondere haben wir gelernt, dass vorgeschriebene Abbrände tatsächlich kleineren Bevölkerungsgruppen helfen“, sagte Waananen. „Es ist wichtig, schnell zu handeln, um die Arten zu erhalten. Wenn eine Population zu klein wird, wird das Feuer sie wahrscheinlich nicht zurückbringen können.“
Mehr Informationen:
Jared Beck et al., Die Fragmentierung des Lebensraums entkoppelt die durch Feuer stimulierte Blüte von der Fortpflanzungsfähigkeit der Pflanzen. Verfahren der Nationalen Akademie der Wissenschaften (2023). DOI: 10.1073/pnas.2306967120