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Im nordrhein-westfälischen Teil der Eifel (Nordeifel) ist das Luzulo-Fagetum Meusel 1937 aufgrund der geologischen und edaphischen Gegebenheiten die kennzeichnende Waldgesellschaft der Potentiellen natürlichen Vegetation. Die rezenten Bestände wurden anhand von 130 Aufnahmen nach Braun-Blanquet dokumentiert und differenziert. Demnach sind in diesem Teil der Eifel das Luzulo-Fagetum typicum und das auf reichere Wuchsorte beschränkte Luzulo-Fagetum milietosum anzutreffen. Innerhalb dieser Bestände wird auf sickerfeuchten Standorten eine Variante von Athyrium filix-femina, auf stau- bzw. wechselfeuchten hingegen eine Variante mit Deschampsia cespitosa erkennbar. Luvseitige Aushagerungsstandorte sind durch Avenella flexuosa, leeseitige Anreicherungsstandorte mit dicker Fallaub-Auflage durch Festuca altissima gekennzeichnet. Geographisch können die Bestände der nordmitteleuropäischen Ausbildung der subatlantischen Rasse des Luzulo-Fagetum zugeordnet werden.
An Hand von Vegetationsaufnahmen auf Dauerflächen in den beiden Naturwaldreservaten „Hasbruch“ und „Pretzetzer Landwehr“ läßt sich die Waldvegetation auf den stau- und grundwasserbeeinflußten Böden dem Luzulo-Fagetum, Galio odorati-Fagetum (nur Hasbruch) und Stellario-Carpinetum zuordnen. Mit Hilfe der Angaben aus der Forstlichen Standortaufnahme und der Zeigerwerte nach Ellenberg wurde der Einfluß von Bodenfeuchtigkeit, Basen- und Stickstoffversorgung sowie der Bewirtschaftung auf das Vorkommen und die Dominanz von Stieleiche (Querem robur), Hainbuche (Carpinus betulus) und Rotbuche (Fagus sylvatica) geprüft. Die Ergebnisse zeigen, dass im atlantisch geprägten nordwestdeutschen Tiefland Fagus sylvatica auch stärker vernässte, grund- und stauwasserbeeinflußte Böden nicht meidet, sondern sich bei fehlender Bewirtschaftung sogar zur konkurrenzstärksten Baumart entwickeln kann. Mit zunehmender Vernässung, Basen- und Nährstoffversorgung nimmt der Buchenanteil in den untersuchten Wäldern zwar deutlich ab, dies ist allerdings eher als Ausdruck für die Geschwindigkeit der Sukzessionsprozesse zu werten, die mit der Zeitdauer einer fehlenden Bewirtschaftung verknüpft ist.
In den Jahren 1998-2001 wurden im südwestlichen Harzvorland in Windwurfgebieten auf Unterem Buntsandstein vegetationsökologische und gehölzkundliche Erhebungen auf Dauerflächen durchgeführt, um die Sukzessionsdynamik und Regeneration gestörter Buchenwälder (Galio odorati-Fagetum, Luzulo-Fagetum) in Abhängigkeit von ehemaliger Nutzungsgeschichte, aktueller forstlicher (Nicht-) Behandlung und Störungsflächengröße zu studieren. Im vierten Jahr nach dem 1997er Sturm wird das Bild in allen großflächig geworfenen Bestandesteilen durch ausgedehnte Pionierstrauchfluren bestimmt (hauptsächlich Rubus idaeus, ferner auch Sambucus racemosa, S. nigra und Rubus fruticosus agg.), während Pionierbaumarten weitestgehend fehlen. In allen Untersuchungsflächen steigen die Artenzahlen bis zum vierten Jahr nach dem Sturm an. Unter der üppig entwickelten Strauchschicht ist ein Überdauern laubwaldtypischer Querco-Fagetea-Arten und damit von Frische- und Schattenzeigern zu beobachten und auch in Zukunft wahrscheinlich. Ruderalfluren (v.a. mit Artemisietea-Arten) stellten nur ein kurzfristiges Zwischenstadium dar. Obwohl sich die Flächen im bisherigen Sukzessionsverlauf angleichen, sind anfangs noch deutliche Unterschiede zwischen dem etwa 30 Jahre ungenutzten Naturwald Königsbuche und den bewirtschafteten Wäldern ersichtlich. Dies zeigt sich beim Naturwald u.a. in relativ geringen Artenzahlen sowie geringen Abundanzanteilen an Epilobietea-Arten, Sträuchern, Licht- und Stickstoffzeigern. Damit bestätigen sich Erkenntnisse aus Vergleichsuntersuchungen von nicht geworfenen Natur- und Wirtschaftswäldern in der Optimalphase. Im Unterschied zu geräumten Flächen zeichnen sich belassene Flächen u.a. durch eine geringere Artenzahl sowie vergleichsweise hohe Abundanzanteile an Krautigen und Arten mit temporärer bis kurzfristiger Samenbank aus. Die Störungsflächengröße hat ebenfalls einen großen Einfluss auf den Sukzessionsverlauf. Mit zunehmender Ausdehnung der gestörten Fläche und abnehmender Überschirmung steigt die Artenzahl immer stärker an. Gleichzeitig wird eine Veränderung hin zu waldfremden Sukzessionstadien deutlicher. Die Klimaxbaumart Buche behält in der Naturverjüngung zwar die Dominanz, verliert mit zunehmender Störungsflächengröße aber Anteile am Baumartenspektrum und weist stark sinkende Sämlingszahlen auf, vermutlich bedingt durch die Konkurrenz der Pionierstrauchfluren. Während in Windwurflücken die Waldregeneration hin zur standortstypischen Buchenwaldgesellschaft unmittelbar gewährleistet ist, wird sie bei Flächenwurf längere Zeit in Anspruch nehmen. Hierin besteht ein wesentlicher Unterschied zu benachbarten Buchen-Windwürfen auf basenreichen Standorten (z.B. Hainholz bei Osterode), wo die Waldregeneration unabhängig von der Störungsflächengröße ohne Pionierstadien sehr schnell voranschreitet. Dies könnte in zukünftigen Waldbaukonzepten für vergleichbare Windwurfsituationen berücksichtigt werden, indem eine Wiederaufforstung nur noch bei entsprechend ungünstigen Verjüngungsvorräten notwendig wird. Es finden sich bisher keine Hinweise auf einen Artenwechsel, wie er z.B. von REMMERT (1985, 1987, 1991) im Mosaik-Zyklus-Konzept postuliert wurde. Eher sollte von einer zwischenzeitlichen Überlagerung der ursprünglichen Vegetation gesprochen werden, die von Standort und Störungsflächengröße abhängig ist und eine teilweise massive Verschiebung in den Dominanzverhältnissen der Waldarten mit einschliesst.
Buchenwälder sind heute die potenzielle und teilweise auch (wieder) die aktuelle zonale Vegetation in größeren Bereichen Europas. Ihr Verbreitungszentrum liegt in Mitteleuropa, mit Außengrenzen im östlichen Polen, südlichen Skandinavien und in Süd-England. In humiden Berglagen reicht das Buchenareal weit nach Süd-Europa, so bis nach Sizilien und Mittel-Griechenland. Auf frischen Standorten wachsen artenreiche, eutraphente Buchenwälder mit auffälliger phänologischer Rhythmik der Blütenpflanzen. Trotz vieler gemeinsamer, weit verbreiteter Arten gibt es floristische Gradienten mit Diversitätszentren in der Nähe der glazialen Refugien in Süd-Europa. Dies ermöglicht die Unterscheidung verschiedener Syntaxa innerhalb der Fagetalia sylvaticae. Vorgeschlagen wird eine Gliederung in 9 regionale Verbände, die durch Kombination und stufenweise Zu- bzw. Abnahme bestimmter Artengruppen charakterisiert sind. Die Dynamik der Buchenwälder wird durch natürlichen Tod der Bäume oder durch natürliche und anthropogene Störungen bedingt und zeigt eine zyklische Sukzession mit verschiedenen Stadien und Phasen, die eine große Strukturdiversität in Zeit und Raum zur Folge haben. Buchenwälder sind wichtige Holzproduzenten; besonders hohen ökonomischen Wert haben die eingestreuten Edellaubhölzer (Acer, Fraxinus, Ulmus). Uber lange Zeit war die Buche allerdings durch Nieder- und Mittelwaldwirtschaft stark zurückgedrängt. Sie konnte sich erst wieder im Zuge einer modernen, planmäßigen Forstwirtschaft ausbreiten. Heute versucht man, anstelle der Kahlschlagwirtschaft durch Femel- und Plenterschlag die natürliche zyklische Sukzession nachzuahmen. Für den Erhalt und die Wiederherstellung einer natürlichen Dynamik sind Naturwaldreservate und Nationalparke am besten geeignet.
Seit 2001 wird in Belgien, Luxemburg und Rheinland-Pfalz der Befall augenscheinlich vitaler Buchen durch den Laubnutzholzborkenkäfer Trypodendron domesticum L. beobachtet (EISENBARTH et al. 2001). Die befallenen Bäume sind voll belaubt und weisen keine erkennbaren äußeren Verletzungen auf. Allerdings muss, entsprechend den bisherigen Erkenntnissen zur Brutraumfindung der Art (KERCK 1971, RAMISCH 1984), von einer individuellen Disposition der betroffenen Buchen ausgegangen werden. Die einzelbaum- bis gruppenweise Verteilung der befallenen Bäume innerhalb der Bestände stützt diese Vermutung. Die Bäume zeigen nicht die typischen Symptome der Buchenrindennekrose, deren erneutes Auftreten seit 1999 in der Region beobachtet wird. Das zeitlich und räumlich parallele Auftreten beider Krankheitsbilder macht einen Zusammenhang allerdings wahrscheinlich. Die Buchen werden vornehmlich an den nordexponierten Stammseiten im unteren Stammdrittel befallen. Der Befall ist in der Regel auf kleinflächige Stammpartien (< 1 m² Mantelfläche) beschränkt. Dieser Stehendbefall, durch die als Lagerholzschädling bekannte Art, ist ein grundlegend neues Schadbild, das bisher noch nicht beobachtet wurde. Die erfolgreiche Besiedlung vitaler Buchen durch pilzzüchtende Borkenkäfer wäre eine ernstzunehmende Gefahr für die mitteleuropäische Buchenwirtschaft und die Buchenwaldökosysteme.
Seit 1999 wird in Belgien, Luxemburg und Rheinland-Pfalz das erneute Auftreten der Buchenrindennekrose beobachtet, einer erstmalig von ROBERT HARTIG 1878 beschriebenen Erkrankung der Rotbuche (Fagus sylvatica L.). Im Verlauf der Erkrankung werden die betroffenen Buchen auch von typischer Weise sekundären Holzbrütern, insbesondere Hylecoetus dermestoides L., Trypodendron domesticum L., T. signatum F. sowie Xyleborus dispar F., befallen. Im Sommer 2001 wurden in der betroffenen Region erstmalig auch augenscheinlich vitale, nicht an der Buchenrindennekrose erkrankte Buchen vom Laubnutzholzborkenkäfer Trypodendron domesticum L. erfolgreich besiedelt (EISENBARTH et al., 2001; RONDEUX et al., 2003). Dieser unerwartete Befall veranlasste die Forstverwaltung des Großherzogtums Luxemburg und die Landesforsten Rheinland-Pfalz zum Aufbau eines gemeinsamen, länderübergreifenden Monitoringsystems mit dem Ziel den Flugverlauf sowie die Populationsdynamik dieser Borkenkäferart zu überwachen und damit die potentielle Gefährdungssituation abschätzen zu können.. Dieses Monitoring ist seit 01.01.2003 Bestandteil des von der Europäischen Union geförderten Interreg III A DeLux – Projektes „Entwicklung von Strategien zur Sicherung von Buchenwäldern“. Das Projektgebiet umfasst neben dem Großherzogtum Luxemburg die rheinland-pfälzischen Landkreise Bitburg-Prüm und Trier-Saarburg sowie die kreisfreie Stadt Trier.
Der Buchenspringrüssler Rhynchaenus fagi L. (Coleoptera: Curculionidae) ist ein 2 bis 3 mm großer, schwarz bis schwarzbraun gefärbter, fein grau behaarter Käfer. Ein besonderes Merkmal der Tiere sind die stark verdickten Hinterbeine, wodurch sie über das namensgebende große Sprungvermögen verfügen. Des Weiteren zeichnet er sich durch ein gutes Flugvermögen aus. R. fagi überwintert in der Bodenstreu bzw. in Rindenritzen. Die Imagines erscheinen im April/Mai und führen zunächst einen charakteristischen Lochfraß an Buchenblättern durch. Befressen werden dabei alle Altersstufen vom Sämling bis zum Altholz. Im Mai legen die Weibchen 30 bis 35 Eier einzeln in die Mittelrippe an der Unterseite von Blättern ab. Die Altkäfer sterben Anfang Juni. Die Larve erzeugt durch endophytischen Fraß zunächst eine Gangmine, welche sich in der Peripherie des Blattes zur Platzmine erweitert. Die Verpuppung findet nach 2- bis 3-wöchigem Fraß innerhalb der Platzmine in einem Kokon statt. Nach 10 Tagen bis 3 Wochen Puppenruhe schlüpfen ab Mitte Juni Jungkäfer, die bis zum Herbst an Blättern, Blattstielen und Fruchtansätzen der Buche fressen (SCHWERDTFEGER 1981). Vor allem bei Massenvermehrung verursachen Käfer und Larven durch ihren Fraß Zuwachsverluste sowie teilweise erhebliche Einbußen an der Bucheckernmast (ESCHERICH 1923). Neben Buche können sich adulte R. fagi auch von den Blättern zahlreicher anderer Baumarten (Erle, Birke, Obstbäume, etc.) ernähren, die Larvalentwicklung ist jedoch nur an Fagus-Arten möglich. Der Buchenspringrüssler ist im gesamten europäischen Raum verbreitet (SCHWENKE 1974). In Abhängigkeit von der Position in der Krone weisen Buchenblätter eine unterschiedliche Blattanatomie auf. Lichtblätter besitzen ein dickeres Schwammparenchym und insbesondere ein mehrschichtiges Palisadenparenchym. Letzteres ist in Schattenblätter einschichtig (SCHÜTT et al. 1992). Licht- undSchattenblätter unterscheiden sich auch in ihren Inhaltsstoffen. So konzentrieren sich aufgrund der höheren Photosyntheseleistung Kohlenhydrate und phenolische Substanzen in Blättern der Lichtkrone und vermindern sich tendenziell Stickstoffverbindungen (JOHNSON et al. 1997, YAMASAKI & KIKUZAWA 2003). Diese physiologischen Bedingungen können die Verwertbarkeit der Blätter für Insekten herabsetzen.
Im Rahmen des Interreg III A DeLux – Projektes „Entwicklung von Strategien zur Sicherung von Buchenwäldern“ wurden im Zeitraum 2003 bis 2005 in 16 rheinland-pfälzischen Buchenwäldern Borkenkäferfänge mit Lockstoff-Fallen durchgeführt. Zielart dieses Borkenkäfer-Monitorings war der Laubnutzholzborkenkäfer (Trypodendron domesticum L.), der ab 2001 im nordwestlichen Rheinland-Pfalz einen Stehendbefall an augenscheinlich vitalen Buchen verursachte. Die Auswertung der Beifänge lieferte einen interessanten Einblick in das Artenspektrum der rheinland-pfälzischen Buchenwälder im Hinblick auf die vorkommenden Borkenkäferarten und potentieller Antagonisten aus der Ordnung Coleoptera.
Die Auswirkungen des globalen Klimawandels werden zunehmend sichtbar. In Deutschland haben sich die Jahresdurchschnittstemperatur im vergangenen Jahrhundert um 1 °C und die jährliche Niederschlagsmenge um + 9 % erhöht. Bezogen auf die Jahreszeiten ergeben sich jedoch deutliche Unterschiede, während die Sommermonate zunehmend niederschlagsärmer werden, erhöht sich die Niederschlagsmenge in den Wintermonaten überproportional (Schönwiese, 2002; Schönwiese & Janoschitz, 2005). Welche Folgen diese Veränderungen für die Waldökosysteme haben werden, wird in der Forstwirtschaft zu nehmend diskutiert. Allerdings gibt es bisher nur ökophysiologische, autökologische Ansätze. Synökologische Ansätze, die insbesondere auch die potenziellen Schadinsekten und damit die indirekten Auswirkungen des Klimawandels berücksichtigen, fehlen zumeist. Dies gilt auch für die Rotbuche deren waldbauliche Zukunft in jüngster Zeit diskutiert wurde (Rennenberg & al., 2004; Ammer & al., 2005; Kölling, & al., 2005).
Es werden Forschungsergebnisse zur Variabilität und kleinräumigen Heterogenität von Bestandes- und Bodeneigenschaften aus Natur- und Wirtschaftswäldern der Rot-Buche (Fagus sylvatica L.), Trauben-Eiche (Quercus petraea [Matt.] Liebl.) und Wald-Kiefer (Pinus sylvestris L.) (Reinbestände) vorgestellt. Es sollte die Hypothese geprüft werden, dass Naturnähe mit einer höheren alpha- und beta-Diversität von Parametern des Bodens sowie weiterer Ökosystemkompartimente verbunden ist. Verschiedene Bodenparameter wurden an insgesamt 9.282 Mineralbodenproben aus 7 Tiefenstufen (0 – 5, 5 – 10, …, 25 – 30, 30 – 40 cm) ermittelt und geostatistisch ausgewertet. Begleitend dazu wurde die Diversität bestandesstruktureller, floristischer und bodenfaunistischer Eigenschaften (Lumbriciden) untersucht. Es wurden verschiedene Bestandesstrukturindices, die Durchwurzelungsstruktur und die (Bio-) Diversität der Waldbodenvegetation, sowie der Regenwurmfauna ermittelt. Kennwerte des Baumbestandes und der Bodenvegetation erwiesen sich in den Naturwäldern diverser als in den entsprechenden Wirtschaftswäldern gleicher Bestockung. In den Naturwäldern waren generell höhere Variabilitäten der Bodenkennwerte pH-Wert, effektive Kationenaustauschkapazität und Basensättigung nachzuweisen. Beim Humus-, C- und N-Gehalt trifft das auf die Buche und Eiche, jedoch nicht auf die Kiefer zu. Die Variabilität und Autokorrelationslängen der Auflage- und Horizontmächtigkeiten zwischen Natur- und Wirtschaftswäldern ergaben ein uneinheitliches Bild. Es wird versucht, die Autokorrelationslängen verschiedener Bodenkennwerte als Ausdruck des kleinräumigen Bodenmusters mit ökosystem- (= baumarten-)spezifischen und hemerobieabhängigen ober- und unterirdischen Bestandeskennwerten in Zusammenhang zu bringen. Der Einfluss der mittleren Baumabstände auf die pH-Werte und die Basensättigung, sowie die Bedeutung der Wurzelstruktur und des räumlich differenzierten Streuaufkommens für die Humus-, C- und N-Akkumulation werden diskutiert. Diese ersten Ergebnisse zur naturnäheabhängigen Bodenvariabilität und kleinräumigen Bodenheterogenität sollten in Zukunft durch die geostatistische Untersuchung weiterer Bestandestypen und ein optimiertes Probenahmedesign validiert werden. Schlüsselwörter: Bestandesstruktur, Bodenvegetation, Wurzelstruktur, Regenwürmer, Bodeneigenschaften, α-, β-Diversität, Variabilität, Heterogenität, Autokorrelation, Naturwald, Wirtschaftswald, Fagus sylvatica, Quercus petraea, Pinus sylvestris