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Fachgremien

Konzept zum genetischen Monitoring

Konzept zum genetischen Monitoring fĂŒr Waldbaumarten in der Bundesrepublik Deutschland

erarbeitet von der Expertengruppe "Genetisches Monitoring" der Bund-LĂ€nder-Arbeitsgruppe "Forstliche Genressourcen und Forstsaatgutrecht" (BLAG-FGR)

Vorbemerkung

Im Rahmen der internationalen BemĂŒhungen zum weltweiten Schutz der biologischen Vielfalt kommt der Erhaltung der genetischen Vielfalt (syn. genetischen DiversitĂ€t) von Waldbaumpopulationen durch den Schutz der genetischen Systeme besondere Bedeutung zu. Die genetische Vielfalt bestimmt die Anpassungs- und LeistungsfĂ€higkeit von WaldbĂ€umen, sie ist Grundlage einer nachhaltigen Entwicklung von WĂ€ldern. Die genetische DiversitĂ€t ist demzufolge eine wesentliche Voraussetzung fĂŒr eine multifunktionale Forstwirtschaft einschließlich der Lieferung des nachwachsenden Rohstoffs Holz.
Die Erhaltung des Waldes und die nachhaltige Sicherung der Waldfunktionen in Natur- und WirtschaftswĂ€ldern sind Ziele einer Reihe von Monitoring-Programmen in Waldökosystemen auf nationaler und internationaler Ebene. Allerdings wird die genetische Ebene als essentielle Grundlage der biologischen Vielfalt derzeit im Rahmen solcher Programme eher unzureichend bearbeitet. Ein genetisches Monitoring ist eine wesentliche Grundlage fĂŒr die Sicherung und Kontrolle einer nachhaltigen Bewirtschaftung von WaldbestĂ€nden unter Erhaltung der genetischen Vielfalt.

Ergebnisse von punktuellen und kurzfristigen Fallstudien zeigen, dass natĂŒrliche und anthropogene EinflĂŒsse populationsgenetische Prozesse verĂ€ndern können. Um diese VerĂ€nderung der genetischen Systeme verfolgen zu können, sind wiederholte Zustandserfassung und das Studium von Zeitreihen notwendig. Insofern ist es dringend erforderlich, schwerpunktmĂ€ĂŸig genetische Aspekte in das forstliche Monitoring zu integrieren.

Das im Jahr 2000 neugefasste und von der Forstchefkonferenz bestĂ€tigte "Konzept zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung der forstlichen Genressourcen in der Bundesrepublik Deutschland" (Paul et al. 2000) fordert die Entwicklung der Grundlagen fĂŒr ein genetisches Monitoring im Wald. Dies wird als wichtiger Schritt zur Umsetzung des Übereinkommens ĂŒber die biologische Vielfalt betrachtet, das in Art. 7b die Überwachung der relevanten Bestandteile der biologischen Vielfalt fordert (Anonymus 1993).

Ziele

Das genetische Monitoring verfolgt das Ziel, den Zustand und die Entwicklung genetischer Systeme anhand von Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren zu erfassen. Es leistet damit einen essentiellen Beitrag zur AbschÀtzung und Bewertung der Wirkung von Einflussfaktoren auf das genetische System von WÀldern.
Anhand von Kriterien und Indikatoren können Leitbilder formuliert, Maßnahmen geplant und deren Erfolg kontrolliert werden. Mit der Erfassung von VerĂ€nderungen des genetischen Systems, die erst in nachfolgenden Waldgenerationen auf ĂŒbergeordneten Monitoringebenen sichtbar werden (z.B. Bestandesstruktur, VitalitĂ€t, NaturverjĂŒngung), leistet das genetische Monitoring einen entscheidenden Beitrag als FrĂŒhwarnsystem fĂŒr ÖkosystemverĂ€nderungen.

Die Ergebnisse des genetischen Monitorings dienen der forstlichen Praxis, dem Naturschutz, der Politikberatung, der Wissenschaft sowie dem Informationsaustausch mit anderen Monitoring-Systemen. Mit diesem Monitoring werden Forderungen des Übereinkommens ĂŒber die biologische Vielfalt [CBD, Rio-Konferenz 1992] (Anonymus 1993) erfĂŒllt.

DurchfĂŒhrung

Das genetische Monitoring umfasst die periodische, stichpunktartige oder flĂ€chenweise Aufnahme genetischer Strukturen und Charakteristika des genetischen Systems (z.B. PopulationsgrĂ¶ĂŸe, BlĂŒhverhalten, Sexualsystem). Kriterien populationsgenetischer Prozesse sollen hinsichtlich definierter Indikatoren durch Verifikatoren erfasst werden (siehe Anhang 1).

Das genetische Monitoring muss sowohl bewirtschaftete als auch unbewirtschaftete WĂ€lder einbeziehen. Die Auswahl der Baumart erfolgt nach Nutz-, Existenz- und Indikatorwert. Es wird empfohlen, zunĂ€chst solche Baumarten zu bearbeiten, fĂŒr die bereits serienmĂ€ĂŸig einsetzbare genetische Marker verfĂŒgbar sind.
Aus GrĂŒnden der Vergleichbarkeit soll das genetische Monitoring nach einer baumartenspezifisch einheitlichen Methodik erfolgen, insbesondere in Bezug auf Stichprobenstrategie, Aufnahmeverfahren, Analysenmethodik, Dokumentation und Auswertung der Daten (siehe 2). Die Daten sind so zu erheben, dass sie fĂŒr Simulationsprozesse verwendet werden können.

Die wissenschaftlich-technischen Voraussetzungen fĂŒr die DurchfĂŒhrung eines solchen Monitorings sind bei den Institutionen des Bundes und der LĂ€nder gegeben. Die Koordinierung des genetischen Monitoring-Programms obliegt der BLAG-FGR auf der Basis des "Konzeptes zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung forstlicher Genressourcen in der Bundesrepublik Deutschland" (siehe Paul et al. 2010).

Realisierung

Bei der Umsetzung kann auf

  •     vorhandene FlĂ€chen (z.B. DauerbeobachtungsflĂ€chen, NaturwĂ€lder, VersuchsflĂ€chen etc.),
  •     Umwelt- und forstliche Daten,
  •     vorhandene Markersysteme,
  •     Voruntersuchungen zur Stichprobenstrategie,
  •     Datenbanksysteme,
  •     Auswertungsalgorithmen und
  •     Computersimulationsmodelle

zurĂŒckgegriffen werden.

Berichterstattung

Der Sachstand zum genetischen Monitoring wird in den periodischen Berichten der BLAG-FGR und der forstlichen Umweltkontrolle des Bundesministeriums fĂŒr ErnĂ€hrung und Landwirtschaft (BMEL) dokumentiert.

Nutzung der Ergebnisse

Die Ergebnisse des genetischen Monitorings liefern Informationen ĂŒber den gegenwĂ€rtigen Zustand des genetischen Systems der erfassten Waldbaumarten. Sie werden darĂŒber hinaus genutzt fĂŒr
 

  • die AbschĂ€tzung genetischer Implikationen waldbaulicher Maßnahmen;
  • die Entwicklung praktischer Strategien zur Erhaltung forstlicher Genressourcen;
  • die Integration genetischer Aspekte in die strategische Nutzung anderer Monitoring-
    Programme sowie
  • die Optimierung des genetischen Managements fĂŒr die nachhaltige Nutzung von Waldökosystemen.

Literatur

Anonymus (1993): Gesetz zum Übereinkommen ĂŒber die biologische Vielfalt. Bundesgesetzblatt BGBl II, S. 1741 und Übereinkommen ĂŒber die biologische Vielfalt. BGBl. II, S. 1742-1772.

Paul, M.; Hinrichs, T.; Janssen, A.; Schmitt, H.P.; Soppa, B.; Stephan, B.R. & Dörflinger, H. (2000): Konzept zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung forstlicher Genressourcen in der Bundesrepublik Deutschland (unter Mitarbeit von W. Arenhövel, A. Franke, R. KĂ€tzel, J. Kleinschmitt, H.-J Muhs, E. Natzke, W. Ruetz, W. Schilling & U. Tabel). SĂ€chsische Landesanstalt fĂŒr Forsten [LAF] Pirna-Graupa, Hrsg., ISBN 3-932967-25-9, 66 Seiten.

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Mitglieder der BLAG-Expertengruppe "Genetisches Monitoring"
(in alphabetischer Reihenfolge)

Dr. Aikaterini Dounavi (ab 2002), FVA Baden-WĂŒrttemberg, Freiburg i.B.
Dr. Karl Gebhardt (ab 2002), [vormals Hessen-Forst, FIV Hann. MĂŒnden]; seit 01.01.2006 Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Göttingen
Dr. Joachim Heyder, LÖBF Nordrhein-Westfalen, Forstgenbank Arnsberg
FOR Albrecht Franke, Baden-WĂŒrttemberg, Freiburg i. B. (Koordinator bis 2001)
Dr. Alwin Janssen (bis 2002), [vormals Hessen-Forst, FIV Hann. MĂŒnden]; seit 01.01.2006 Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Hann. MĂŒnden
Dr. Ralf KĂ€tzel, Landesforstanstalt Eberswalde
Dr. Monika Konnert, ASP Teisendorf
Dr. Werner Maurer, FAWF Rheinland-Pfalz, Trippstadt (Koordinator ab 2001)
Prof. Dr. Florian Scholz, BFH Großhansdorf
Prof. Dr. Erwin Hussendörfer, FH Weihenstephan
Prof. Dr. Michael Köhl, Zentrum Holzwirtschaft der UniversitÀt Hamburg

Zum Anhang 1 - Kriterien, Indikatoren und Verifikatoren fĂŒr ein genetisches Monitoring in WĂ€ldern
Zum Anhang 2 - Methodik