Eine makroökologische Studie über häufige und seltene Baumarten.

Die Makroökologie untersucht Häufigkeits- und Verbreitungsmuster von Arten auf großen geographischen Skalen. Einigen Mustern wird universelle Gültigkeit nachgesagt, da sie bei einer Vielzahl verschiedener Artengruppen und Habitaten nachgewiesen wurden. Dementsprechend gibt es einen positiven Zusammenhang zwischen Häufigkeit bzw. Nischenbreite und der Arealgröße. Außerdem nehmen Häufigkeit und Nischenbreite vom Zentrum zum Rand kontinuierlich ab. Ungeachtet ihrer vermeintlichen Allgemeingültigkeit wurden diese Muster selten bei Baumarten untersucht. Zudem verlässt sich die Makroökologie vorwiegend auf rein statistische Untersuchungen und lässt physiologische Parameter außer acht, welche jedoch wertvolle Hinweise auf die Ursachen der gezeigten Muster liefern könnten. In dieser Studie kombinieren wir rein statistische mit ökophysiologischen Ansätzen zur Untersuchung von Häufigkeits-, Nischenbreite- und Verbreitungsmustern sowie der Stressbelastung mitteleuropäischer Baumarten innerhalb ihres Verbreitungsgebietes. Als Vergleich zum Zentrum wird der östliche Arealrand in Polen und der Slowakei betrachtet. Es zeigte sich nur ein schwacher Zusammenhang zwischen Häufigkeit und Arealgröße, was auf die ökologische und phylogenetische Heterogenität mitteleuropäischer Baumarten zurückzuführen ist. Es gab jedoch einen positiven Zusammenhang zwischen Nischenbreite und Arealgröße, welcher dadurch bedingt ist, dass weit verbreitete Arten eine große Nischenbreite hinsichtlich der Temperatur aber nicht notwendigerweise hinsichtlich der Bodenbeschaffenheit haben. Die Häufigkeit einiger Arten nahm vom Zentrum zum Arealrand ab, wohingegen die Nischenbreite keine Veränderung aufwies. Es gab eine Nischenverschiebung hin zu schlechter nährstoffversorgten und trockeneren Standorten am Arealrand, obwohl diese dort seltener vorkommen. Konkurrenzprozesse scheinen jedoch eine untergeordnete Rolle zu spielen, da weder eine Verdrängung schwächerer Arten am Arealrand, noch eine Verschiebung der Nische konkurrenzstarker Arten auf günstigere Standorte beobachtet wurde. Die Untersuchung physiologischer Parameter lieferte keine Hinweise darauf, dass durch Sommertrockenheit induzierter Stress die Vitalität adulter Bäume in marginalen Populationen nennenswert schwächt. Möglicherweise wird die Häufigkeit der untersuchten Arten am östlichen Arealrand nicht durch die Wasser- oder Nährstoffversorgung, sondern durch andere Faktoren, wie starke Winter- oder Frühjahrs-fröste gesteuert. Marginale Buchenprovenienzen zeigten eine erhöhte Resistenz gegenüber Trockenheit als zentrale Herkünfte, was im Hinblick auf die prognostizierte Zunahme von Trockenperioden forstwirtschaftlich bedeutsam sein könnte.Macroecology investigates abundance and distribution patterns over large geographical scales. Some patterns, like the positive relationship between range size and abundance or niche breadth and the decrease of abundance and niche breadth from the distribution centre to the range margin, have been observed among different organism groups and in different habitat types. Despite their obvious universality, these patterns have rarely been investigated for tree species and the methods used are mainly based on theoretical interpretation of large and already existing data sets, whereas physiological parameters are often neglected. This study combines statistical pattern detection and ecophysiological studies to achieve a comprehensive assessment of macroecological patterns and the stress-exposure of Central European trees within their distribution range, with a focus on the eastern distribution margin in South-east Poland and Slovakia. In contrast to most taxonomic groups, the relationship between abundance and range size was weak for Central European trees, which is probably caused by the ecological and phylogenetic heterogeneity within this rather species-poor assemblage. On the other hand, there was a positive relationship between a tree s niche breadth and its range size, which is a consequence of the fact that widespread species have a broader temperature niche but not necessarily a broader soil niche. Some tree species showed a decline of abundance from the distribution centre to the eastern range edge, whereas niche breadth did not differ between range positions. A niche shift to less fertile and partly also drier sites at the margin was detected, although there such sites were less abundant. Competition does not seem to be decisive, as we neither observed competitive displacement of weaker competitors at the range margin, nor a niche shift of superior competitors to ´better` sites. The investigation of leaf, fine root and growth-related traits in four adult trees did not provide convincing evidence that stress due to summer drought is a key factor reducing the vitality of adult trees in the marginal populations of South-east Poland. It is possible that the investigated common and rare species are controlled in their abundance at the eastern distribution margin not by water and nutrient availability, but other factors, such as winter and spring frost intensity. With respect to increasing drought frequencies in the future, marginal beech provenances revealed several traits characterizing this population as being better drought adapted than a central one from suboceanic Central Germany