Vil de danske træ- og buskarter forblive tilpassede?

Transkript

1 Vil de danske træ- og buskarter forblive tilpassede? Picea abies CSO, Silkeborg Quercus robur,bso, Bregentved Fraxinus excelsior CSO, Tuse Næs Erik D. Kjær, U.B. Nielsen, L.N.Hansen, L.R. Nielsen, L.V. McKinney, A.S. Larsen, Ditte C. Olrik, Jon. K. Hansen Danish Centre for Forest, Landscape and Planning, Faculty of Life Sciences, University of Copenhagen The Danish Forest and Nature Agency, Øresund, Danish Ministry of the Environment.

2 Spørgsm rgsmål 1. I hvilket omfang er vores hjemmehørende arter lokalt tilpassede hvor hvor lokalt er lokalt? 2. Kan vores arter tilpasse sig det nye klima gennem naturlig eller menneskeskabt selektion? 3. Hvad betyder det for hvordan vi designer vores frøkilder?

3 Vil vores arter også være hjemmmehørende i fremtiden? Områder med et klima svarende til det vi må forvente i Danmark - Kan vores arter vokse under disse forhold? Source: Skov, Svenning og Normand 2006

4 Quercus robur og Q. petraea

5 Fagus sylvatica og Fraxinus excelsior

6 Betula pendula og Betula pubescens

7 Hypotese: Udbredelse er ikke kun et spørgsm rgsmål l om fænotypisk plasticitet: Vores træer kan vokse under meget forskellige forhold, fordi de i virkeligheden består r af en række r lokalt tilpassede bestande?

8 Stor skala..

9 Pinus sylvestris Læsø Abisco

10 Health Health Landrace Landrace Landrace Landrace Landrace Landrace Baltic Scotland Scotland Letland Oscarhamn, S Sæverås, N Source: Kjær og Barner 1998

11 Pinus sylvestris Læsø Abisco

12 Fagus sylvatica

13 Beech provenance field test at Lisbjerg, Århus. Established in Country A B BG CH CZ D F GB LUX NL PL S SL DK Score of bud burst 2. May 2002

14 Fagus sylvatica - reponse på vand i jorden Kilde: Nielsen og Jørgensen, 2004

15 Quercus petraea

16 Elmstein Nord (D) Lüss (D) Rantzau (D) Recklinghausen (D) Hørbylunde (DK) Løndal Næs (DK) Bercé (F) Bussiéres (F) Dreuille (F) Vouillé Saint Hilaire (F) Dymock (GB) Blakeney, Gloucs. (GB) Sutton Bottom, Gloucs.(GB) Hungary Søgne(N) Sycow (PL) Bolu (T) Survival (%) after 5 years in two Danish field tests. Deviation from the mean inthe two field tests

17 Konklusion: Forsøg g peger påp geografisk differentiering...men hvor finmasket?

18 Tilia cordata Jylland Variance in budburst 2 06 Var(population) Var(clone) Var(environment) Var(population) Var(clone) Var(environment) Modified after Jacobsen et al (in prep) Genetisk differentiering indenfor Jylland

19 Tilia cordata, Jylland Skovbjerg Krat Sevel Krat Ersted Skov Krarup Lund Holt Krat Bøge Bakke Br. Åbybjerget Skovgårdslund Hønning Pl. Kappel Krat Årslev Skov Draved Skov , , Jacobsen & Kjær, in prep 3, ,2 7,4 7,6 7,8 8 8,2 Mean annual temperature

20 Corylus avellana Photo: Kjær

21 Sødal Kilderne Skindbjerg Jenle Ajstrup Freerslev Allindelille Ulkerup Kosteskov Gulstav Bjerge Mandbjerg Madelund Hald ege Draved Esbønderup Næss Livø Boserup Kjær & Olrik (in prep)

22 Vi har lokal tilpasning...men noget usikkert: * finmasket? * hvor dynamisk?

23 Hvor hurtig? Hvad kan vi lære l at vores indførsel af Picea sitchensis til Danmark Source: Nielsen, 1994

24 30 20 Height Mortality after 10 years S N Source: Nielsen, 1994

25 Komplikationer... Samme daglængde ny temperatur Øget CO2 Epigenetiske effekter Konkurence fra andre arter inkl invassive Påvirkning af nye biotiske skadevoldere

26 Forsøg g med frøplanters reaktion påp øget temperatur og CO2 Eksempel: + 5C => Fagus sylvatica: DW: 23% Picea abies: DW: +57% Eksempel: + 5C + 2xCO2 => Fagus sylvatica : DW: + 54% Picea abies : DW: +215% Adapted from Leverenz et al. 1999

27 Nye biotiske skadevoldere

28 Ash dieback Photos: Iben Thomsen Source: Kowalski and Holdenrieder, 2009

29 BSO Randers. Stor variation mellem afkom Usund HS fam #S samlet fra træ ved siden af modertræ til #S Sund HS fam #S14 198, Sundeste

30 h2 = 0.56 Randers, P<0.001*** 1 Health index r(p) = 0.73, r(g) = 0.99 r(p) = 0.73 r(g) = Silkeborg, P<0.001*** h2 = 0.49 Unpublished data

31 Hvordan understøtter tter vi fortsat tilpasning? Støtte genetisk variation og selektion for tilpassethed Støtte genspredning og migration?

32 The BSO concept. *Based on phenotypic selection at the BSO site *Combines seed source, testing, breeding population, and gene conservation *Suitable for multiple population breeding *Combines moderate gains with high levels of genetic diversity Barnes, 1995

33 BSO versus Klonfrøplantager Gevinst Diversitet Lokal tilpasning

34 Height 16 Gain (%) CSO Plus tree selection: 2% Gain Expected Ne in seed crop (½Nr*100)

35 Height 16 Gain (%) CSO SSO Plus tree selection: 2% Gain Within family selection in SSOs: 0-7% Inbreeding depression in SSO: F=1/4 -> -15% Inbreeding depression in CSO: 0% (no selfing) Expected Ne in seed crop (½Nr*100)

36 100 families-6400 h2=

37 100 families-6400 trees-h2=

38 families-6400 trees-h2=

39 Danske zoner

40 Photo: LN Hansen Isolation, pollination, indavl, hybridisering?

41 Konklusion? Usikkert hvordan vores arter og frøkilder vil reagere på det nye klima Flexibilitet synes vigtig Tilpasningsevne synes afgørende => nok en god idé at fylde godt med genetisk diversitet i frøkilderne Kommende ændringer synes store => nok en god idé at anlægge et dynamisk syn på hvad der er lokalt