Chromosomenzahlen von Farn- und Samenpflanzen aus Deutschland 1

Die Redaktion möchte in Kochia ein Forum für die Publikation von Chromosomenzahlen bieten. Die Beiträge in dieser Reihe sind als eigenständige Publikationen zu betrachten und zu zitieren. Wir folgen im Aufbau bewusst eingeführten und bewährten Reihen wie derjenigen über Chromosomenzahlen mediterraner Pflanzen in „Flora Mediterranea“. Zählungen von Taxa werden beginnend mit dieser Folge durchnummeriert. Die Herausgeber hoffen, mit dieser Reihe die Ermittlung von Chromosomenzahlen an Taxa der heimischen Flora zu fördern und vorhandenes Material publik zu machen

Distribution of Arabis sagittata in Germany : results of a herbarium study

Als Ergebnis einer Herbarstudie wird erstmals eine deutschlandweite Verbreitungskarte für Arabis sagittata vorgestellt. Die zerstreuten Vorkommen liegen vornehmlich im Mittelgebirgsraum und in Beckenlandschaften nördlich bis zur Mittelgebirgsschwelle. Isolierte Einzelfundstellen gibt es zudem im Norddeutschen Tiefland. Die Ergebnisse weichen regional vom Datenstand publizierter Angaben ab. Dies dürfte teilweise auf Verwechslungen mit A. hirsuta beruhen, aber auch der unzureichenden Dokumentation von Herbarmaterial in öffentlichen und zugänglichen Privatherbarien. Insgesamt lässt die Studie jedoch vermuten, dass das Potenzial von Herbarien für die Erstellung von Verbreitungskarten kritischer Sippen bei weitem nicht ausgeschöpft wird.Arabis sagittata, a critical and much neglected element of Germany’s flora, proved to be a rare taxon with scattered occurrences in the southern and central parts of the country. Due to misidentifications and neglect of herbarium vouchers, specimen based data differ from published records. Both data sets have been combined in showing a first distribution map for Germany. Obviously, the three indigenous taxa of the A. hirsuta group (A. hirsuta, A. nemorensis, A. sagittata) are often misidentified. It is recommended that records of A. sagittata should be based on herbarium specimens only. This study shows that herbaria play an important role in creating distribution maps and that their use is far from being utilized to its full potential

Taxonomische und nomenklatorische Neuigkeiten zur Flora Deutschlands 1

Die Reihe soll zukünftig in unregelmäßiger Folge über Fortschritte in der taxonomischen Forschung und über nomenklatorische Änderungen informieren, sofern Farn- und Samenpflanzen der deutschen Flora betroffen sind. Sie knüpft an die ähnlich strukturierten "Literaturberichte. Floristik und Systematik" in der Zeitschrift "Botanik und Naturschutz in Hessen" an, die von Heft 1 (1987) bis zu Heft 17 (2004) erschienen sind

Contributions to an updated checklist of the German flora (Pteridophyta, Spermatophyta)

Im Rahmen der Vorarbeiten für eine neue Florenliste Deutschlands werden Nomenklaturaspekte bei Achillea collina, Anthriscus, Betula pubescens subsp. carpatica, Camelina microcarpa, Hordelymus, Populus nigra subsp. betulifolia, Silene baccifera sowie bei einigen von Cesati publizierten Unterart- Kombinationen diskutiert. Bei Urtica wird ein alternatives taxonomisches Konzept vorgeschlagen. Die beiden folgenden bisher nicht verfügbaren Kombinationen wurden notwendig: Populus nigra subsp. betulifolia und Urtica subinermis.Details concerning the nomenclature of the taxa Achillea collina, Anthriscus, Betula pubescens subsp. carpatica, Camelina microcarpa, Hordelymus, Populus nigra subsp. betulifolia, Silene baccifera, and some subspecific names published by Cesati respectively are discussed. In the genus Urtica an alternative taxonomical treatment is proposed. Consequently, the following two combinations are implemented: Populus nigra subsp. betulifolia and Urtica subinermis

Taxonomische und nomenklatorische Neuigkeiten zur Flora Deutschlands 2

Im Abschnitt "Taxonomie" werden folgende Sippen besprochen: Festuca ser. Psammophilae, Hierochloë, Orchis ustalata, Sorbus und Viola. Es folgt ein Abschnitt "Molekulare Phylogenetik" mit Hinweisen betreffend Alisma, Betula, Brassicaceae, Coeloglossum/Dactylorhiza, Crataegus/Mespilus, Helichrysum/Pseudognaphalium, Loteae, Plantaginaceae und Salsoleae. Den Abschluss bilden Nachrichten zur Nomenklatur

The Role of Ocean-Atmosphere Interaction over the Gulf Stream SST-front in North Atlantic Sector Climate

This work deals with various aspects of the atmospheric response to mid-latitude SST fronts, in particular in the Gulf Stream region. It consists of three parts: In the first part the effect of enhanced model resolution on the correct representation of the processes in the frontal region is discussed, based on analysis of a set of experiments using the atmospheric general circulation model ECHAM5. Precipitation shows sensitivity to resolution, but most other quantities that we analysed do not. Therefore, this sensitivity is likely caused by the parameterisation of atmospheric convection. In winter, also the representation of the North Atlantic storm track seems to benefit from higher model resolution. The second part focuses on the question of whether or not SST variability in the Gulf Stream region in general has an influence on the atmospheric processes related to the SST front. A transient ECHAM5 ensemble run, shows that convective precipitation has a high sensitivity to atmospheric boundary conditions in the region of the SST front and that local SSTs and convective precipitation are highly correlated there. In summer the so-called pressure adjustment mechanism, which has been identified in the climatological mean state, is enhanced when warm SST anomalies occur. In winter the enhanced precipitation is likely related to atmospheric fronts. Their frequency is not enhanced significantly, but the amount of precipitation per front is effected. The last part of this work deals with ocean-atmosphere interactions in a warming climate, based on a long-term integration with the Earth System Model MPI-ESM. The objective was to assess to what extend SST changes in the North Atlantic contribute to the global warming signal in the atmosphere, locally as well as on larger spatial scales. For the region of the historical Gulf Stream SST-front - a region were the historical run shows a local maximum in precipitation - the model projection shows a decrease in winter-time precipitation that is connected to a weakening of the SST gradients there. The large-scale atmospheric response in contrast was found to be mainly a direct response to the changed radiative forcings and the large scale SST increase and shows only little evidence of an impact from changes in the SST patterns in the Gulf Stream region.In der vorliegenden Arbeit wird der Einfluss von Fronten der Meeresoberflächentemperatur (engl. Sea Surface Temperature, SST) der mittleren Breiten auf die Atmosphäre aus verschiedenen Blickwinkeln am Beispiel der Golfstromregion betrachtet. Die Arbeit ist in drei Teile gegliedert: Im ersten Teil wird der Einfluss der Modellauflösung auf die korrekte Darstellung von in der in der Frontregion relevanten Prozessen diskutiert. Hierzu wurde eine Serie von Experimenten mit dem allgemeinen atmosphärischen Zirkulationsmodell ECHAM5 ausgewertet. Der Niederschlag weist im Atmosphärenmodell eine deutliche Sensitivität gegenüber der Auflösung auf; auf die anderen untersuchten Größen ist der Einfluss der Modellauflösung hingegen gering. Dies deutet darauf hin, dass die Unterschiede zwischen den Läufen unterschiedlicher Auflösung im Wesentlichen aus den Niederschlagsparametrisierungen resultieren. Im Winter scheint eine sehr hohe Modellauflösung zudem die Wiedergabe der Zugbahn extratropischer Stürme (des sog. North Atlantic storm track) zu verbessern. Der zweite Teil beschäftigt sich mit der Frage, inwiefern die Variabilität der Meeresoberflächentemperatur in der Golfstromregion generell einen Einfluss auf die mit der SST-Front verbundenen atmosphärischen Prozesse hat. Ein transienter ECHAM5-Ensemblelauf belegt eine hohe Sensitivität des konvektiven Niederschlags im Bereich der SST-Front bezüglich der Randbedingungen des Modells; zudem weisen konvektiver Niederschlag und SST im Bereich der Front eine hohe Korrelation auf. Im Sommer kommt es zu einer Verstärkung des aus der Literatur als “pressure adjustment” bekannten Mechanismus, der auch den klimatologisch gemittelten Zustand der Atmosphäre in dieser Region beschreibt. Im Winter ist der erhöhte Niederschlag sehr wahrscheinlich mit atmosphärischen Kalt- und Warmfronten verknüpft. Im letzten Teil werden schließlich Ozean-Atmosphäre-Wechselwirkungen im Kontext der Klimaerwärmung am Beispiel einer Langzeitsimulation mit dem Erdsystemmodell MPI-ESM betrachtet. Ziel war es herauszufinden, welchen Einfluss Veränderungen des lokalen Temperaturmusters an der Ozeanoberfläche auf die sich erwärmende Atmosphäre haben - sowohl lokal als auch auf größeren räumlichen Skalen. Im Bereich der historischen Golfstromfront, der Region in der im heutigen Klima ein deutliches lokales Niederschlagsmaximum zu finden ist, projiziert das Klimamodell für die Zukunft eine Abnahme des Niederschlags. Dies kann eindeutig mit einer Abschwächung des SST-Gradienten in dieser Region in Verbindung gebracht werden. Die großskaligen atmosphärischen Veränderungen stellen hingegen eine direkte Reaktion auf den veränderten Strahlungsantrieb und die großskaligen Veränderungen der SST dar; der Einfluss lokaler Veränderungen der SST-Muster in der Golfstromregion beschränkt sich im analysierten Modell somit auf den lokalen Einfluss

Revision der in Europa vorkommenden Arten von Thalictrum subsectio Thalictrum (Ranunculaceae)

Nach den Ergebnissen einer Revision kommen in Europa sieben Arten von Thalictrum subsect. Thalictrum vor: Th. foetidum in der Nominatsippe (daneben eine weitere Subspecies in Ostasien), Th. minus mit sechs Subspecies (zwei weitere Unterarten außerhalb Europas), Th. simplex mit vier Subspecies (zwei weitere Unterarten außerhalb Europas), Th. flavum, Th. speciosissimum mit zwei Subspecies, Th. maritimum sowie Th. lucidum. Die lange Zeit akzeptierte Sippe Th. morisonii ist auch als Subspecies nicht aufrecht zu erhalten. Die Ergebnisse basieren auf Studien am natürlichen Standort der meisten Sippen, der Kultur mehrerer Hundert Pflanzen unter standardisierten Bedingungen sowie der Bearbeitung umfangreichen Herbarmaterials. Durch die Kombination dieser Methoden ließ sich die Variabilität anatomischer und morphologischer Merkmale dokumentieren. Es werden die Ergebnisse von 115 Chromosomenzählungen vorgestellt, die teils bisher bekannte Resultate bestätigen, teils neue Erkenntnisse darstellen, darunter etwa die Existenz von tetraploidem Th. minus auch in Europa, hexaploiden Populationen von Th. simplex und die erstmalige Dokumentation der Chromosomenzahl von Th. maritimum (tetraploid, 2n = 28). Bei Th. simplex deckt sich die morphologische Variabilität teilweise mit der cytologischen Differenzierung, nicht hingegen bei Th. minus. Die Untersuchung blühphänologischer Aspekte erwies sich zumindest bei Th. minus als hilfreich für die taxonomische Gliederung dieser Sippe. Die Bastardierung von Sippen konnte zum zweiten Mal cytologisch untermauert werden. Insgesamt zwingt die sehr große morphologische Plastizität der meisten Sippen in Verbindung mit der ausgeprägten Tendenz zur Bildung geringfügig differenzierter, erbkonstanter Lokalpopulationen zu der Anwendung eines weiten Art- und auch Unterartkonzepts. Bedingt durch die Merkmalsarmut der Subsektion Thalictrum sind die akzeptierten Sippen dennoch in einigen Fällen nur schwer zu trennen. Die Abgrenzung von Varietäten wird nicht für sinnvoll erachtet. Im Rahmen der Revision werden erstmals auch alle verfügbaren infraspezifischen Namen der untersuchten Taxa bis hinab zur Rangstufe der Varietät zusammengestellt (insgesamt rund 1300 Namen) und nomenklatorisch bewertet. Für viele strittige Namen soll durch Typisierung eine Stabilisierung erreicht werden. Aus den Resultaten lassen sich erste Schlüsse zur Phylogenie der Gruppe ziehen. Th. foetidum besitzt besonders durch die abweichende Fruchtstruktur eine Sonderstellung. Europa stellt für die Subsektion, deren Mannigfaltigkeitszentrum in Ostasien liegt, insofern ein sekundäres Entfaltungszentrum dar, als sich aus vornehmlich anemogamen Arten mehrere ausgeprägt entomophile Sippen entwickeln konnten. Da bisherige Konzepte der Gattungsgliederung nur bedingt die tatsächliche Phylogenie widerspiegeln dürften, ist eine endgültige Klärung darüber, ob Thalictrum subsect. Thalictrum monophyletisch ist, nur durch eine Revision aller altweltlichen Taxa zu erzielen.A revision has shown that seven species of Thalictrum subsectio Thalictrum occur in Europe: Th. foetidum (subspecies foetidum, with one further subspecies occurring in Eastern Asia), Th. minus (six subspecies, with two further subspecies occurring outside Europe), Th. simplex (four subspecies, with two further subspecies occurring outside Europe), Th. flavum, Th. speciosissimum (two subspecies), Th. maritimum and Th. lucidum. Th. morisonii cannot be accepted as a species or subspecies. This revision is based on field observations, cultivation of several hundred plants under standardized conditions, and extensive study of herbarium collections. The combination of these methods enabled the broad variability in anatomical and morphological features to be documented. Most of the 115 new chromosome counts confirmed results from previous studies, but many new details also emerged, e. g., the existence of tetraploid Th. minus populations in Europe, the existence of hexaploid populations in Th. simplex, and that Th. maritimum is tetraploid (2n = 28). Morphological variability is partly correlated with cytological differentiation in Th. simplex, but not in Th. minus. On the other hand, several taxa of the latter species differ in their flowering seasons. The frequently postulated hybridization of taxa was reconfirmed cytologically. The enormous plasticity of morphological characters and the marked tendency to evolve slightly different local populations require a broad concept for classifying the species and subspecies of Thalictrum. Generally, subsection Thalictrum has few defining features, thus even some of the taxa accepted in the current revision are difficult to differentiate. The use of the rank variety does not appear appropriate. For the first time, all available specific and infraspecific names down to the rank of variety (about 1300 names) have been assessed nomenclaturally. Many controversial names were typified so as to stabilize their application. The results of this study enable an initial interpretation of the phylogeny of Thalictrum subsectio Thalictrum. Th. foetidum stands isolated because of its markedly different achenes. Entomophilous taxa of this otherwise mainly anemogamous subsection (highest diversity in Eastern Asia) are found only in Europe and the Mediterranean area, which constitute a secondary centre of diversification. Many details of the concepts discussed for the genus Thalictrum are still debatable, e. g. the monophyly of subsection Thalictrum. Thus a revision of further Old World taxa and detailed molecular investigations of the entire genus are needed.D’après les résultats d’une révision sept espèces de Thalictrum subsectio Thalictrum sont présentes en Europe: Th. foetidum avec la sous-espèce nominale (en outre une sous-espèce en Asie de l’Est), Th. minus avec six sous-espèces (deux sous-espèces supplémentaires hors d’Europe), Th. simplex avec quatre sous-espèces (deux autres sousespèces hors d’Europe), Th. flavum, Th. speciosissimum avec deux sous-espèces, Th. maritimum et Th. lucidum. Th. morisonii, taxon accepté pendant longtemps, ne peut pas être maintenu, même comme sous-espèce. Les résultats sont basés sur des études faites dans les habitats naturels de la plupart des taxons, sur la culture de plusieurs centaines de plantes dans des conditions standardisées ainsi que sur l’exploitation de nombreux spécimens dans les herbiers. Par la combinaison de ces méthodes, on peut documenter la variabilité des caractères anatomiques et morphologiques. Les résultats de 115 comptages de chromosomes sont présentés qui confirment en partie les données déjà obtenues et en partie apportent de nouveaux aspects, entre autres l’existence de Th. minus tétraploïde aussi en Europe et celle de populations hexaploïdes de Th. simplex. Le nombre chromosomique de Th. maritimum (tétraploïde, 2n = 28) est documenté pour la première fois. Chez Th. simplex la variabilité de morphologie recoupe en partie la différenciation chromosomique, mais pas par contre chez Th. minus. L’examen des aspects de phénologie de floraison s’avère, du moins chez Th. minus, être utile pour la classification infraspécifique de cette espèce. L’hybridisation d’espèces a pu être confirmée pour la deuxième fois sur le plan cytologique. Dans l’ensemble, la très grande variabilité morphologique de la plupart des taxons, conjuguée à la tendance prononcée de former des populations locales aux caractères héréditaires constants très peu différenciés, force à utiliser un concept élargi d’espèces et de sous-espèces. En raison de la pauvreté des caractères diacritiques de la sous-section Thalictrum, les taxons acceptées sont dans quelques cas difficiles à discerner. La description des variétés n’est pas forcément utile. Dans le cadre de la présente révision ont été rassemblés tous les noms infraspécifiques disponibles des taxons étudiés, en allant jusqu’au niveau de la variété. En tout 1300 noms ont été analysés du point de vue de la nomenclature. Les nombreux noms litigieux ont été typifiés, ce qui devrait aboutir à une stabilisation de la dénomination. Des résultats obtenus on peut déjà tirer les premières conclusions sur la phylogénie du groupe. Th. foetidum prend, en particulier par la structure de ses fruits, une place à part. Le centre de diversité de Thalictrum subsect. Thalictrum se trouve en Asie de l’Est. L’Europe représente plutôt un centre de spéciation secondaire, lorsque, à partir d’espèces principalement anémogame, ont pu s’y développer des taxons particulièrement entomophile. Comme les concepts antérieurs de classification des espèces ne reflètent que de façon incomplète la phylogenie réelle, il est nécessaire d’apporter des éclaircissements définitifs pour savoir si la sous-section est monophylétique. Ceci n’est possible que par une révision de tous les taxons y compris ceux de l’Ancien Monde et d’autres soussections

ModE-Sim – a medium-sized atmospheric general circulation model (AGCM) ensemble to study climate variability during the modern era (1420 to 2009)

We introduce ModE-Sim (Modern Era SIMulations), a medium-sized ensemble of simulations with the atmospheric general circulation model ECHAM6 in its LR (low-resolution) version (T63; approx. 1.8∘ horizontal grid width with 47 vertical levels). At the lower boundary we use prescribed sea surface temperatures and sea ice that reflect observed values while accounting for uncertainties in these. Furthermore we use radiative forcings that also reflect observed values while accounting for uncertainties in the timing and strength of volcanic eruptions. The simulations cover the period from 1420 to 2009. With 60 ensemble members between 1420 and 1850 and 36 ensemble members from 1850 to 2009, ModE-Sim consists of 31 620 simulated years in total. ModE-Sim is suitable for many applications as its various subsets can be used as initial-condition and boundary-condition ensembles to study climate variability. The main intention of this paper is to give a comprehensive description of the experimental setup of ModE-Sim and to provide an evaluation, mainly focusing on the two key variables, 2 m temperature and precipitation. We demonstrate ModE-Sim's ability to represent their mean state, to produce a reasonable response to external forcings, and to sample internal variability. Through the example of heat waves, we show that the ensemble is even capable of capturing certain types of extreme events.</p