Ecological consequences of local tree interaction and individual tree sensitivity to stress events on the dynamic of beech-oak-forest stands
Final Report Abstract
Es konnten alle Forschungsfragen untersucht werden, die dendroökologische Methoden erfordern. Damit ergaben sich folgende modifizierte Forschungsfragen: 1. Unterscheiden sich die Auswirkungen extremer Trockenheit auf den radialen Stammzuwachs von Buchen und Eichen? 2. Erhöht die Häufung von extremen Wetterereignissen die Konkurrenzstärke von Eichen gegenüber Buchen an trockenen Standorten? 3. Zeigen konkrete Eigenschaften von Frühholzgefäßen deutlichere Reaktionen auf Klimasignale? Diese Fragen konnten durch dieses Projekt wie folgt beantwortet werden: Die Reaktionen von Wäldern auf Störungsereignisse und Stressoren ist deutlich abhängig von der Zusammensetzung der Arten und den Standortsbedingungen. Welche Waldgesellschaften auf welchen Standorten bei möglichen Häufungen von extremen Ereignissen den Fortbestand der Waldstruktur sicherstellen, kann auf vielfältigste Weise untersucht werden. In diesem Projekt wurde der Fokus auf dendrochronologische Untersuchungen und Analysen der Holzanatomie gelegt. So wurden Informationen auf Individuenebene über die Reaktionen des Baumwachstums auf verschiedenartige Umweltsignale gewonnen. Vier mitteldeutsche Standorte (zwei frische und zwei trockene), bestanden mit Buchen-Eichen-Mischwäldern, waren die Untersuchungsobjekte. Welche der beiden Baumarten wiegeartete Reaktionen auf den unterschiedlich wasserversorgten Standorten nach extrem trockenen oder extrem feuchten Jahren zeigen, war Mittelpunkt der dendroökologischen Analysen. Auf der Ebene der Jahrringbreite wurde deutlich, dass die Eichen ihrem Ruf der wenig sensitiven, gut angepassten Baumart auf beiden Standorten gerecht werden. Trockenheit macht ihnen wenig zu schaffen, weder geht das Jahrringwachstum im Trockenjahr signifikant zurück, noch benötigen sie eine Erholungsphase, um auf ihr mittleres Zuwachsniveau zurückzukehren. Dagegen werden die Buchen ihrem Ruf, eine besonders sensitive Baumart zu sein, ebenfalls gerecht. Sie reagieren standortsunabhängig mit starkem Zuwachsrückgang in Trockenjahren und benötigen eine Erholungsphase von einem Jahr. Bei den Eichen sorgen dagegen besonders feuchte Jahre für einen Zuwachsrückgang und eine notwendige Erholung auf den trockenen Standorten, was für eine gute Angepasstheit an Trockenheit spricht. Bereits auf Jahrringebene erkennbare artunterschiedliche Reaktionen auf klimatische Extremereignisse ermöglichten Aussagen über die zukünftige Eignung von Baumarten auf bestimmten Standorten. Tiefergehende Analysen der Holzanatomie, insbesondere der Frühholzgefäße der Eichen, eröffneten den Blick auf unterschiedliche, standortsabhängige Strategien, auf Extreme zu reagieren. Auf einem frischen Standort reagieren die Eichen auf besonders feuchte Jahre mit der Reduktion der Spätholzbreite, wogegen sie auf einem trockenen Standort die Dimension der Frühholzgefäße verringern. Derartige Ergebnisse lassen Interpretationen der Pufferkapazitäten von Mischwäldern bezüglich aktueller und vorhergesehener Änderungen im Klimaregime unter besonderer Berücksichtigung der Sequenz und Intensität extremer Ereignisse zu.
Publications
- (2014): Testing parameters on basis of earlywood vessels for signal quality and applicability. Tree rings in Archaeology, Climatology and Ecology, p. 68
Kniesel, B.; von Arx, G.; Günther, B.
- (2015): Defining ecologically relevant vessel parameters in Quercus robur L. for use in dendroecology: a pointer year and recovery time case study in Central Germany. Trees 29(4): 1041-1051
Kniesel, B., Günther, B., Roloff, A. & von Arx, G.
(See online at https://doi.org/10.1007/s00468-015-1183-6)
