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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.
Beginning in Belgium 1999, low mountain ranges of middle Europe were afflicted with the “European beech bark disease” (EBBD). It was first described by Hartig in 1878 as a complex disease where infestation of beech scale (Cryptococcus fagisuga; Hemiptera, Eriococcidae) is followed by fungal affection with Nectria coccinea and several white rot fungi. This often causes die back of mature beech trees, they tumble down and are colonised by woodbreeding beetles. Beside Belgium with 1 million cubic meter solid of beech wood (Fagus sylvatica); Luxembourg, France, and Southern Germany were affected in the last 6 years. In addition to known symptoms of EBBD, in all regions beech trees of an healthy appearance were surprisingly infested by the wood-breeding beetle Trypodendron domesticum. To understand mechanisms of this disease a chemo-ecological study was carried out, comparing the new phenomenon with the classical situation. A number of investigations of the involved beetles of the family of Scolytidae and Lymexylidae (BYERS 1992; KERCK 1976; KLIMETZEK 1984) suggest that the mechanisms of host-selection consist in the chemosensory differentiation of states of wood decay. The presence at the “border” between living and dying trees, T. domesticum turns out to be an interesting research object on xylobiont insects and physiological dying- and decaying-processes in trees. The underlying hypotheses of this work are: 1) Volatile organic compounds change successively during aging and decay of wood and characterise the most susceptible phase and breeding site for T. domesticum. 2) Volatiles released by trees afflicted by the new disease phenomenon are similar to volatiles of felled, susceptible deadwood
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
In diesem Beitrag werden an einigen Beispielen die Auswertungsmöglichkeiten aufgezeigt, die die digital vorliegende Vegetationskarte des Nationalparks Harz bietet. Es wird deutlich, dass beim Vergleich der vorliegenden Daten mit Wiederholungsaufnahmen Aussagen zu den ökologischen Veränderungen im Nationalpark Harz gemacht werden können, die das Ergebnis der natürlichen Sukzession bzw. das Ergebnis forstlicher Initialmaßnahmen sind. Die Arbeit zeigt, dass neben den Flächenanteilen der erfassten Pflanzengesellschaften die vorkommenden Arten und ihre Deckungsanteile in der jeweiligen Gesellschaft berechnet werden können. Damit ist es z. B. perspektivisch möglich, flächendeckende Aussagen zu den Ausbreitungstendenzen der Arten z. B. in den Pflanzengesellschaften und in den unterschiedlichen Höhenstufen des Nationalparks Harz zu machen. So zeigt die aktuelle Verbreitung von Picea abies im Nationalpark Harz, dass die Verteilung der Baumart nicht annähernd deckungsgleich mit der Verteilung ihrer natürlichen bzw. naturnahen Waldgesellschaften ist. Diese Diskrepanz tritt bei Fagus sylvatica nicht ganz so extrem auf. Am größten ist die Differenz in Höhenbereichen, in denen Fagus sylvatica ihr natürliches Verbreitungsgebiet hat, aber auch in der Vergangenheit am stärksten zurückgedrängt wurde. Das sind genau die Gebiete, in denen die Rotbuche im Rahmen der forstlichen Initialmaßnahmen des Nationalparks verstärkt eingebracht wurde. Ob Fagus sylvatica dort, wo sie gepflanzt wurde und in höheren Deckungsgraden auftritt, in der Lage ist, das Potenzial für natürliche Buchenwaldgesellschaften zu bilden, wird mit Hilfe der hier dargestellten Erfassungsmethode perspektivisch nachweisbar sein. Dass es sinnvoll ist, zu dem jetzigen Zeitpunkt zwischen naturnahen Waldgesellschaften und Fichtenforsten zu unterscheiden, wird anhand des Vergleichs ausgewählter Parameter aufgezeigt.
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.
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.
In 1990 the Federal State of Hesse (Germany) started a long-term faunistic research programme in selected Strict Forest Reserves. Here we report the results of the inventory of pseudoscorpions from seven reserves: Goldbachs- und Ziebachsrück, Hasenblick, Hohestein, Kinzigaue, Niddahänge east of Rudingshain, Schönbuche and Stirnberg. A total of 4567 specimens (315-1314 per site) belonging to 13 species (4-9 per site) were recorded using a broad spectrum of methods. The bulk of material comes from pitfall traps (83 %), followed by various types of stem eclectors (16 %). The structure and quality of the species assemblage in the oak-dominated flood plain forest of the Kinzigaue differs strongly from those of the remaining reserves, which are all dominated by beech. In the Kinzigaue a species-rich community (9 species) with balanced dominance structure (Shannon-Index 1.67) has been recorded. At this site, rare or moderately common species reach abundance proportions of more than 50 %. Most importantly, two species with strong affinities to pristine forests, Dendrochernes cyrneus and Chernes cimicoides, were exclusively recorded from this reserve. In contrast, the beech-dominated reserves were strongly dominated by a single species, Neobisium carcinoides (59-91 % of the specimens, Shannon-Index < 1), and the abundance proportion of the very common species exceeded 90 % in each of these areas. Temperature and altitude determine the composition of the species communities significantly. Of the recorded species, two will be categorized in the forthcoming Red Lists of pseudoscorpions of Germany and Hesse. Dendrochernes cyrneus (cat. 3 "vulnerable") reached an abundance proportion of 20 % in the reserve Kinzigaue. Dinocheirus panzeri (cat. G "indeterminate risk") has been recorded in single specimens from the reserves Hasenblick, Stirnberg and Niddahänge. The preferred habitat for most of the species is the forest. Species with strong affinities to forests make up more than 95 % of the specimens in all reserves except for Kinzigaue, where this proportion was 89 %. Species richness and abundances were not different between the Strict Forest Reserves (management was stopped at the end of the 1980’s) and the reference areas with continued forestry. However, the proportions of rare and moderately common species were higher in the Strict Reserves as compared to the reference areas.
In der Literaturstudie werden Vegetationsaufnahmen aus 15 Eichen-Hainbuchen-Waldgebieten zwischen dem kontinental geprägten Mitteldeutschland und dem ozeanischen Nordwestdeutschland ausgewertet. Dabei können gegenläufige Abundanzen von Winterlinde (Tilia cordata Mill.) und Rotbuche (Fagus sylvaticus L.) entlang dieses Klimagradienten festgestellt werden. Mit zunehmender Ozeanität nimmt die Stetigkeit der Winterlinde ab, demgegenüber gewinnt die im Gegensatz zur Winterlinde in allen betrachteten Eichen-Hainbuchen-Wäldern vorkommende Buche an Stetigkeit. Die Winterlinde kommt dabei in subatlantischen Klimaräumen, die subkontinental beeinflusst sind, mit sehr unterschiedlichen Abundanzen vor. Dies kann durch den Übergangscharakter des Klimas der entsprechenden Wuchsbezirke erklärt werden, in denen sowohl Winterlinde als auch Buche vom Klima her gut gedeihen können, so dass dann eher edaphische und anthropogene Einflüsse über die Baumartenzusammensetzung entscheiden. Im atlantisch geprägten nordwestdeutschen Flachland und in der Westfälischen Bucht kommt die Winterlinde höchstwahrscheinlich nicht natürlich vor, allerdings verwischen in diesem Bereich zahlreiche gepflanzte Winterlinden das natürliche Verbreitungsbild.
Die Literaturstudie wird um eine Fallstudie im thüringischen Hainich ergänzt. Diese ermöglicht zusätzliche Erkenntnisse zur Abhängigkeit der Winterlinde von edaphischen und anthropologischen Faktoren. Im subkontinental beeinflussten Hainich sind Bestände des Stellario-Carpinentum durch eine stärker ausgeprägte Vertikalstruktur der Baumschicht gekennzeichnet als Bestände des Hordelymo- und Galio-Fagetum. Dies weist auf eine frühere Plenter- und vor allem Mittelwaldnutzung hin, wobei letztere die Linde fördert und die Buche zurückdrängt. Einen weitaus größeren Einfluss auf die Vegetationsdifferenzierung und damit auf die Baumartenzusammensetzung im Hainich hat aber vermutlich der Tongehalt des Bodens. Erhöhte Tongehalte resultieren in einer größeren Wechselfeuchte insbesondere der tieferen Bodenhorizonte, worauf die Buche im Gegensatz zur Winterlinde empfindlich reagiert. Obwohl im östlichen Hainich die Eichen-Hainbuchen-Wälder pflanzensoziologisch wenig scharf von den artenreichen Buchenwäldern getrennt sind, ist es doch sehr wahrscheinlich, dass dieses Gebiet bereits einen natürlichen Übergangsbereich zu echten Eichen-Hainbuchen-Wäldern der zonalen Vegetation dartstellt. Im Hainich wirkt sich ein zunehmender Winterlindenanteil günstig auf die Nährstoffversorgung des Oberbodens aus, auch wenn hierbei die Abnahme des Buchenanteils möglicherweise entscheidender ist.
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).