Schroeder - 1998 - Lehrbuch der Pflanzengeographie

Standortsökologie 7
b
Wirkung der global
differenzierenden Faktoren
Von den beiden maßgebenden Klimakomponenten,
der thermischen und der hygrischen, ist
die Wärme die übergeordnete: das großklimatisch
bedingte Angebot an Wasser läßt sich leicht durch
lokale, edaphische Einflüsse grundlegend verändern,
das an Wärme hingegen kaum.
Wärme
Die Wärme, bzw. ihre Meßgröße, die Temperatur,
wirkt in zweierlei Weise auf das Leben der
Pflanzen ein: einerseits durch Beeinflussung der
wichtigsten Lebensvorgänge wie Photosynthese
und Atmung, andererseits durch Schädigung der
lebenden Substanz bei der Über- oder Unterschreitung
bestimmter Extremwerte.
Photosynthese und Atmung sind chemische
Prozesse und damit temperaturabhängig. Beide
kommen erst bei einer bestimmten Mindesttemperatur
in Gang und steigen dann mit zunehmenden
Temperaturen an. Während der Anstieg
bei der Atmung in Form einer Exponentialkurve
erfolgt, entspricht er bei der Photosynthese einer
Sättigungskurve, da der COj-Gehalt der Luft
als Minimumfaktor dämpfend wirkt. Die Nettophotosynthese
oder Stoffbilanz, d. h. die Menge
der bei der Photosynthese erzeugten Substanz
abzüglich der im gleichen Zeitraum durch Atmung
verbrauchten, stellt sich demzufolge in
Form einer Optimumskurve dar (Abb. 2). Für
die Gesamtheit der höheren Landpflanzen liegt
deren Optimumsbereich zwischen -t-10 und
-1-35 °C und ist damit recht breit (bei den einzelnen
Arten ist er schmäler, entsprechend den
in ihrem Wuchsraum herrschenden Bedingungen).
Liegt die Temperatur ober- oder unterhalb
des Optimumsbereichs, so ist die Nettoproduktion
herabgesetzt; ist das über längere Zeit
der Fall, so kann das Wachstum zum Erliegen
kommen und das Vorkommen der betr. Sippe
auf die Dauer unmöglich werden.
Niedriger liegt das Optimum bei manchen Kryptogamen
extremer Standorte; so werden für Flechtenarten
in der Antarktis Werte von 5 bis 8 °C angegeben, und
eine positive Stoffbilanz ist hier sogar bei Temperaturen
bis unter -10 °C möglich.
Neben dem Optim um sbereich der N ettophotosynthese
gibt es für jede Pflanzensippe
einen wesentlich weiteren thermischen Toleranzbereich,
in dem zumindest mittelfristiges
Überleben möglich ist. Werden dessen Temperaturgrenzen
überschritten, so kommt es zu
Schädigungen, die meist auf Membrandegeneration
in den Zellen und Störung des Eiweißstoffwechsels
beruhen. Sie betreffen die einzelnen
Zellsorten und Gewebe der Pflanze in
unterschiedlichem Maße; doch kann schon das
Absterben ein es wichtigen Gewebetyps für die
ganze Pflanze letal wirken.
Hitzeschäden können bei Temperaturen ab
etwa 45 °C auftreten; 60 °C und mehr sind zumindest
für die Blätter der meisten höheren
Pflanzen letal. Solche Temperaturen treten in
der Luft nur selten auf (in Libyen und Mexiko
wurden bis zu 58 °C gemessen) und auch dann
meist nur kurzzeitig. Allerdings kann infolge
direkter Sonneneinstrahlung die Temperatur von
Blättern bis zu 20 °C über die der Luft ansteigen.
Als Anpassungen, die eine solche Überhitzung
verhindern können, werden angegeben:
• Steilstellen der Blätter (z. B. Eucalyptus)
• Glänzende, reflektierende Blattoberflächen
Abb. 2: Temperaturbereich des
Lebens höherer Pflanzen.