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Effekte der Beimengung trockenheitstoleranter Baumarten zu Rotbuchenbeständen auf die pflanzliche Vielfalt (Gefäßpflanzen, Moose, Flechten)



Hintergrund
Veränderte klimatische Bedingungen in Mitteleuropa stellen die heimische Forstwirtschaft gegenwärtig vor große Herausforderungen. Weite Teile der mitteleuropäischen Waldgebiete zeigen bereits deutliche Schädigungen durch Trockenheit, steigende Temperaturen und Pathogene. Klimamodelle machen deutlich, dass heute noch stark genutzte Gehölzarten wie die Fichte (Picea abies) oder Waldkiefer (Pinus sylvestris), zumindest in niederen Lagen, keine langfristige Perspektive mehr bieten.

 

toter Fichtenwlad

Toter Fichtenwald am Brocken (Foto: Whgler 2018, CC BY-SA 4.0)

 

Als eine Anpassungsstrategie der Forstwirtschaft an die Herausforderungen, die sich aus einem veränderten Klima in Mitteleuropa ergeben, wird die Begründung von naturnahen und strukturreichen Mischwäldern diskutiert. Die von Natur aus in Mitteleuropa dominante Rotbuche (Fagus sylvatica) soll darin eine zentrale Rolle spielen und mit verschiedenen, trockenheitstoleranteren Baumarten kombiniert werden. Unter diesen Baumarten stehen neben einigen in Mitteleuropa heimischen Arten (Weißtanne, Traubeneiche, Hainbuche Elsbeere etc.) auch nicht-heimische Gehölze zur Diskussion, wie die ursprünglich aus Nordamerika stammenden Douglasien (Pseudotsuga menzisii) und Roteichen (Quercus rubra).


Fragestellung
Während die waldbauliche Eignung, Trockenheitstoleranz und die Effekte solcher Mischwälder auf verschiedene Stoffflüsse und Bodenparameter bereits in einigen ersten Forschungsarbeiten untersucht wurden, gibt es vergleichsweise wenig Anhaltspunkte zum Einfluss der Beimengung solcher trockenheitstoleranterer Baumarten zu Rotbuchenbeständen auf die Waldvegetation. Da sich aufgrund verschiedener abiotischer (Licht, Temperatur, Feuchtigkeit) und biotischer Faktoren (Streumenge und -qualität, Borkenstruktur und -acidität) die Vegetation in Reinbeständen der Rotbuche und der anderen oben genannten Baumarten zum Teil deutlich voneinander unterscheiden, stellt sich die Frage, wie sich eine Mischung dieser Baumarten auf die Artenvielfalt und -zusammensetzung der Gefäßpflanzen, sowie epiphytischen Moosen und Flechten auswirkt. 

 

Bild von Rotbuche und Douglasie

Rotbuchen (links) und Douglasien (rechts) sowohl in Reinbeständen als auch im Mischbestand (Mitte) nahe Freiburg im südlichen Schwarzwald (Fotos: L. Bärmann).

 

Auch die Frage, welche Rolle das Mischungsverhältnis der verschiedenen Baumarten bei der Ausbildung der Waldvegetation spielt ist ungeklärt und die wenigen bisherigen Arbeiten in diesem Kontext haben in der Regel bloß zu gleichen Teilen gemischte Wälder (50:50) in den Blick genommen. Deshalb soll das Projekt BioDiv in den kommenden Jahren systematisch für verschiedene Baumarten (Douglasie, Weißtanne, Traubeneiche, Roteiche, Elsbeere, Linde, Ahorn und Hainbuche) und verschiedene Mischungsverhältnisse (Reinbestände, Buchen-dominierte Mischbestände, 50:50-Mischbestände, Bestände in denen eine der oben genannten Zielbaumarten dominiert) untersuchen, welchen Einfluss die jeweilige Variante auf die pflanzliche Vielfalt der Waldvegetation ausüben. Neben der bodenbedeckenden Vegetation sollen außerdem die epiphytischen Moose und Flechten untersucht werden, welche bisher in kaum einer Arbeit in diesem Kontext berücksichtigt wurden, jedoch wesentlich zum Artenreichtum temperater Laubwälder beitragen. 

 

Bild Buchenstamm mit Moos

Buchenstamm mit dichtem Moos- und Flechtenbewuchs (links) und Krautschicht mit breitblättriger Ständelwurz (Epipactis helleborine) in einem Douglasienbestand bei Kandern im Süd-Schwarzwald (rechts; Fotos: L. Bärmann)

 

Untersuchungsgebiet und Methoden
Um dem systematischen Anspruch des Projektes gerecht zu werden und möglichst aussagekräftige Ergebnisse für Mitteleuropa zu erzielen, soll sich das Untersuchungsgebiet über den gesamten Süddeutschen Raum erstrecken und verschiedene waldbaulich relevante Standortfaktoren (Bodenreaktion und Höhenlage) berücksichtigen. Im Untersuchungsgebiet sollen vergleichbare Bestände im optimalen Nutzungsalter gefunden werden, in denen die oben genannten Zielbaumarten und die Rotbuche sowohl in Reinbeständen, als auch in Mischbeständen verschiedener Verhältnisse auftreten. Dort soll anhand mehrfach replizierter Vegetationserhebungen die pflanzliche Vielfalt erfasst werden. Zudem sollen verschiedene Standortsmerkmale (Bestandesdichten, Bodenparameter) erfasst und in der statistischen Analyse als Kovariaten berücksichtigt werden.

 

Bild Schmatische Darstellung Probestände

Schematische Darstellung der Probebestände: V.l.n.r. Reinbestände der Rotbuche, von der Rotbuche dominierte Mischbestände, zu gleichen Teilen gemischte Bestände, von der Zielbaumart dominierte Bestände und Reinbestände der Zielbaumart.

 

Ziel
Das vom Waldklimafonds des Bundes geförderte Forschungsprojekt BioDiv zielt darauf ab Waldbesitzer*innen, Forstwirt*innen und politische Entscheidungsträger*innen dabei zu unterstützen, nachhaltige Forstpraktiken zu entwickeln, die die pflanzliche Artenvielfalt mitteleuropäischer Wald-Ökosysteme bewahren und gleichzeitig den veränderten klimatischen Bedingungen Rechnung tragen. Das Projekt soll außerdem dazu beitragen, die Debatte um Chancen und Risiken, die sich aus der Einbringung gebietsfremder Baumarten für die Forstwirtschaft und den Artenschutz ergeben, zu versachlichen und auf eine breitere Datengrundlage zu stellen.


Förderung
BioDiv wird gefördert durch den Waldklimafonds des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL).


Kontaktpersonen

Projektleitung:
Prof. Markus Hauck

Projektkoordination:
Dr. Stefan Kaufmann

Wissenschaftliche Mitarbeiter:
Philine Raubold (Epyphytische Moose und Flechten)
Lukas Bärmann (Gefäßpflanzen)