Konkurrenzdynamik und Vitalität von Buchen und Fichten in naturnahen Mischbeständen, ein Vergleich von Naturwäldern im Harz und in Südschweden
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Naturnahe Fichten-Buchenmischbestände sind ein wichtiges Element natürlicher und naturnaher Waldformationen im Übergang zwischen nemoraler und subboraler Zone in Schweden bzw. ober- und hochmontaner Wälder im Harz. Der projizierte Klimawandel wird die Konkurrenzverhältnisse zwischen beiden Arten verändern; damit gibt sich erhöhte Unsicherheit zur (zukünfigen) Dynamik und ggf. waldbaulichen Steuerung der interspezifischen Konkurrenz beider Arten. Die ober- und unterirdische Konkurrenzsituation von Buche und Fichte stehen in Beziehung zueinander. Unterirdische Anteile an der Raumbesetzung (Wurzelstruktur) spiegeln sich in oberirdischen Anteilen wider. Insbesondere die Kronenschirmflächenanteile korrelieren mit der Feinwurzelbiomasse beider Arten. Die Konkurrenzsituation von einzelnen Buchen und Fichten bestimmt deren oberirdisches Wachstum und Durchwurzelung. Eine erhöhte Effizienz der Wurzelraumerschließung von Fichte und Buche bei Dominanz der anderen Baumart deutet auf eine gegenseitige Förderung (‚facilitation’) beider Baumarten hin. Eine eindeutig asymmetrische Konkurrenzdynamik beider Baumarten in Mischung lässt sich nicht nachweisen. Vielmehr lassen sich Hinweise auf komplementäre Nutzung von Mikrostandorten (feucht/kühl: Fichte, warm/frisch: Buche) und unterschiedliche Durchwurzelungsintensitäten erkennen, wenn beide Baumarten als Zentralbaum oder Konkurrent auftreten. Auffällig sind hohe relative Längenzuwachsleistungen der Buchenverjüngung im Jahr 2004 und 2005, die in Siggaboda und Tolseboda über denen der Fichte liegen; beim Hauptbestand liegt die Fichte deutlich bei den Zuwachsleistungen vorn. Witterungsextreme sind ein wichtiger Treiber der Konkurrenzdynamik. Fichten und Buchen reagieren sensitiv auf extreme Hitze und Trockenheit, wobei Fichte im gleichen Jahr und Buche im Folgejahr Weiserjahre ausbilden. Wichtig sind sekundäre biotische Schäden, die insbesondere nach Störungen durch Stürme und Trockenheit auftreten. Im südschwedischen Siggaboda wurde die Fichtendominanz durch eine Buchdrucker-Kalamität im Jahre 2007 nachhaltig geschwächt. Am Standort Rehberg sank die Konkurrenzkraft der Buchen aufgrund der raschen Aufeinanderfolge von Sommerdürre und Kalamität der Buchenwollschildlaus (2003-2005). Eine generationsübergreifende Persistenz von Trupp- und Gruppenstrukturen konnte nicht abschließend bestätigt werden. Nur für Buche in Südschweden fanden sich Hinweise auf eine stärkere Verjüngung unter dem Schirm der eigenen Baumart. Die Analysen werden durch die unterschiedliche Einwanderungsgeschichte von Fichte und Buche (in Schweden), dem (historischen) Störungsregime und kleinräumigen Standortsunterschieden überlagert. Die zu erwartende Erwärmung und die Häufung und Verschärfung von Witterungsextremen dürften in den schwedischen Untersuchungsgebieten die Buche im Vergleich zur Fichte bevorteilen. Das Aufholen der Buche bei den Zuwachsrelationen in den letzten Dekaden, das gute Wachstum der Buchenverjüngung und die (bisher) höhere Prädisposition der Fichte gegenüber Sturm und biotischen Gefahren können maßgebliche Gründe hierfür sein. Im Gegensatz dazu zeigen sich erste Andeutungen, dass die Buche am Standort Rehberg im Harz durch wiederholte Extremereignisse ohne Regenerationsphasen geschwächt wird.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- (2006): Konkurrenzdynamik und Vitalität von Buchen und Fichten in naturnahen Mischbeständen. In: Ammer, Ch.; Schölch, M.; Mosandl, R. (Hrsg.): Der Beitrag des Waldbaus zur Mischwaldforschung. Beiträge zur Jahrestagung der Sektion Waldbau im DFFV vom 14.09. bis 16.09.2005 in Freising. Series of Conference Proceedings 2, Zentrum Wald, Forst und Holz, Weihenstephan: 22-35
Kampf, F.; Grundmann, B.; Bonn, S.; Bolte, A.; Roloff, A.
- (2006): Konkurrenzdynamik und Vitalität von Buchen und Fichten in naturnahen Mischbeständen. Forstwissenschaftliche Tagung 2006 - Tagungsband: 160
Grundmann, B.; Kampf, F.; Bonn, S.; Bolte, A.; Roloff, A.
- (2006): Wirkung des Orkans „Gudrun“ auf die Bestandesstruktur eines Fichten-Buchen-Naturwaldes in Südschweden. Beiträge zur Jahrestagung der Sektion Waldbau im DFFV vom 18.09. bis 19.09.2006 in Tharandt, Technische Universität Dresden, Tharandt, 87-97
Hilbrig, L., Bolte, A.
- (2008): Climate change effects on the competitive ability of European beech at its northern range margins in southern Sweden. Verh. Ges. Ökologie 38: 662
Bolte, A.; Grundmann, B.; Hilbrig, L.; Kampf, F.; Bonn, S.; Roloff, A.
- (2008): Cross-dating of highly sensitive Common beech (Fagus sylvatica L.) tree-ring series with numerous missing rings. Dendrochronologia 26 (2): 109-113
Grundmann, B. M.; Bonn, S.; Roloff, A.
- (2008): Variation in climate-growth relationship of Common beech (Fagus sylvatica L.) and Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.) in natural forests in Southern Sweden since 1860. News of Forest History Nr. V (39)/2008, EuroDendro 2008, The long history of wood utilization: 54-55
Grundmann, B. M.; Bonn, S.; Roloff, A.
