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DieNaturschutzgebiete Hainholz und Staufenberg am südwestlichen Harzrand wurden mit den Methoden der Naturwaldforschung untersucht. Beim Hainholz handelt es sich um eines der letzten naturnahen Buchenwaldgebiete in der Gipskarstlandschaft des Zechsteins. Vorherrschend sind trockenheitsertragende bis mäßig frische Kalkbuchenwälder (Carici-Fagetum, Hordelymo-Fagetum ). Der kegelförmige Staufenberg wird durch basenarme Grauwacken- und basenreiche Diabasstandorte geprägt, auf denen von der submontanen bis zur montanen Stufe oligo- bis mesotrophe Buchenwälder (Luzulo-Fagetum, Galio odorati-Fagetum) in allen Expositionen auftreten. Während der Staufenberg seit Ausweisung als Naturwald sich mehr als drei Jahrzehnte weitgehend ungestört entwickeln konnte, wurden im Hainholz 1997 durch einen Sommergewittersturm Buchenbestände z.T. großflächig geworfen. Die Ergebnisse der floristischen und vegetationskundlichen Untersuchungen konzentrieren sich auf drei Aussagen im Zusammenhang mit dem Mosaik-Zyklus-Konzept zur Dynamik von Buchenwäldern: 1. Mit der Einstellung der forstlichen Nutzung gehen die Artenzahlen in Buchenwäldern der Optimalphase zurück. Erst bei großflächigen Störungen wie z.B. Windwurf mit freigelegtem Mineralboden steigen die Artenzahlen wieder an. 2. Fehlende Nutzung begünstigt in der Optimalphase die Buche. Ohne großflächige Störung erfolgt auch die Verjüngung überwiegend durch die schattentolerante Buche. Erst bei großflächiger Störung treten typische Pioniersträucher auf, aber auch dann dominieren auf den basenreichen Böden des Hainholzes die schattentoleranten Baumarten, die bereits vor dem Windwurf in der Verjüngungsschicht des geschlossenen Altbestandes reichlich vorhanden waren. Ein Baumartenwechsel findet nicht statt. 3. Nichtwaldarten verschwinden nach Einstellung der forstlichen Nutzung in Buchenwäldern der Optimalphase. Sie treten nach großflächigen Windwürfen erneut auf, allerdings standörtlich stark unterschiedlich in Raum und Zeit. Insgesamt lassen die Ergebnisse aus dem Hainholz den Schluss zu, dass ohne forstliche Eingriffe auch bei katastrophalen, großflächigen Störungen die Regenerationsprozesse in mitteleuropäischen Buchenwäldern rascher verlaufen als bisher vielfach angenommen wird. Da dies gleichzeitig mit einem Anstieg der Artendiversität verbunden ist, der ohne großflächige Störung ausbleibt, sollte man solchen Katastrophen aus der Sicht des Naturschutzes eher positiv und gelassen gegenüberstehen.
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.