Die Wintertemperaturen und insbesondere Frost sind wichtige Umweltfaktoren, die das Verbreitungsgebiet der Stechpalme (Ilex aquifolium L.) Mitteleuropa beschränken. Bereits heute profitiert diese Art von dem Klimawandel durch eine erweiterte Verbreitung in Mitteleuropa und an seiner nördlichen Verbreitungsgrenze in Skandinavien. In dieser Arbeit wird die Bedeutung der milder werdenden Wintertemperaturen für den Stoffwechsel von I. aquifolium untersucht, insbesondere die Akklimatisation der Photosynthese während des Winters. Dafür wurde die Photosynthese mit der Chlorophyllfluoreszenz-Methode gemessen. Während milder Wintertage bei Temperaturen wenig unter 0°C erholte sich die Photosynthese innerhalb von zwei Stunden, sobald die Pflanzen Raumtemperatur ausgesetzt wurden. Dagegen war die Photosynthese nach langanhaltenden Frostperioden und die gemessenen Elektronentransportraten der im Freiland wachsenden Ilex-Bäume um bis zu 50% niedriger als bei den Vergleichspflanzen im Gewächshaus. Somit wird die Photosynthese im Winter von der minimalen Temperatur und der Frostdauer beeinflusst. In der Regel war die immergrüne Stechpalme in der Lage ihre Photosynthese im Winter aufrecht zu erhalten und flexibel auf frostfreie Tage zu reagieren. Damit profitiert die Stechpalme während milder Tage im Winter und Frühjahr von dem im Vergleich zu den Sommermonaten hohem Lichtgenuss
im Unterwuchs, wenn die sommergrünen Bäume in der Baumschicht unbelaubt sind.
Initiale und nährstoffarme Ökosysteme wie Grasländer und Offenlandschaften haben aus Sicht des Naturschutzes einen hohen Wert für die Landschaft und sind in der intensiv genutzten Kulturlandschaft Mitteleuropas selten geworden. Gerade Bergbaufolgelandschaften, aber auch gestörte Binnendünen, bieten Potenzial für die Entwicklung von initialen Lebensräumen und Landschaften. Die obersten Millimeter der Bodenoberfläche dieser Ökosysteme werden durch Biokrusten besiedelt. Gebildet werden diese komplexen Lebensgemeinschaften aus einer Vielzahl von Cyanobakterien, Grünalgen, Moosen, Pilzen, Bakterien und Flechten. Diese Organismen „verkleben“ die Bodenoberfläche und beeinflussen als „Ökosystem en miniature“ maßgeblich die ökosystemaren Prozesse und die weitere Vegetationsentwicklung. Der Eintrag von C und N sowie die Akkumulation von organischem Material fördert die Bodenentwicklung in der initialen Phase.
Während der Sukzession der Biokrusten entwickeln sich die komplexen biotischen Prozesse des N-Kreislaufes mit Rückkopplungen auf die Nährstoffversorgung. Ausgeschiedene Exopolysaccharide, die eine Verbindung mit den Bodenpartikeln eingehen, verkleinern nach Regen den Porenraum der Bodenoberfläche und vermindern die Infiltration. Besonders Moos- und Flechten-Krusten unterbinden bei geringen Niederschlagsintensitäten die Infiltration in tiefere Bodenschichten. Konkurrenz und die großflächige Versiegelung der Bodenoberfläche haben zudem negative Auswirkungen auf die Keimung und Etablierung von höheren Pflanzen. Diese biotischen Interaktionen führen bei gesteuerten Sukzessionen auf Renaturierungsflächen zu Änderungen der Vegetationsentwicklung. Somit wird die Bedeutung der Biokrusten für die Renaturierungsökologie z.T. kontrovers diskutiert. Klein- und großräumige Störungen hingegen sind als integraler Bestandteil der Ökosystementwicklung einzuschließen.