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The map of “Regional natural forest composition by main tree species” (WALENTOWSKI et al. 2001) depicts Bavaria as a region largely predominated by the European beech (Fagus sylvatica). Analyses of climatope, hygrotope and trophotope of fir-dominated regional natural units make evident that the reasons for the preponderance of the European silver fir (Abies alba) are edaphic. In terms of regeneration vigour, growth and yield the fir particularly dominates in habitats with a combination of humus cover, acid-oligotrophic topsoils and clayey or waterlogged subsoils, where the beech usually exhibits stunted and malformed growth forms. This ecological preference has the effect that Bavarian Abies alba-forests are restricted to small patches within a matrix of potential natural vegetation formed by mixed deciduous-coniferous mountain forests. Within European Natura 2000 areas Abies- forests should be recorded carefully as special habitats. Their transitional character between temperate beech forests (habitat type 9130) and boreal spruce forests (habitat type 9410), the ecological preference of Abies alba as an endangered tree species and their sensitivity against environmental stressors, including changes in forest structure, air quality, and climate, make them important objects for nature conservation.
In the Central German Uplands, Fagus sylvatica and Picea abies have been particularly affected by climate change. With the establishment of beech forests about 3000 years ago and pure spruce stands 500 years ago, they might be regarded as ‘neophytes’ in the Hessian forests. Palaeoecological investigations at wetland sites in the low mountain ranges and intramontane basins point to an asynchronous vegetation evolution in a comparatively small but heterogenous region. On the other hand, palynological data prove that sustainably managed woodlands with high proportions of Tilia have been persisting for several millennia, before the spread of beech took place as a result of a cooler and wetter climate and changes in land management. In view of increasingly warmer and drier conditions, Tilia cordata appears especially qualified to be an important silvicultural constituent of the future, not only due to its tolerance towards drought, but also its resistance to browsing, and the ability to reproduce vegetatively. Forest managers should be encouraged to actively promote the return to more stress-tolerant lime-dominated woodlands, similar to those that existed in the Subboreal chronozone.
Ein Ziel des modernen Waldbaus in Mitteleuropa ist die Förderung von Mischbeständen anstelle von Reinbeständen. Auf basenreichen Standorten sollen daher an Stelle von Buchen-Reinbeständen Mischbestände aus Buche (Fagus sylvatica) und Edellaubhölzern entwickelt werden. Diese Wälder zeichnen sich durch eine artenreiche und produktive Krautschicht aus, die an vielen Ökosystemfunktionen entscheidend beteiligt ist. Ob mit einer Zunahme der Baumarten-Diversität eine Veränderung der Krautschicht-Diversität verbunden ist und welche kausalen Mechanismen möglicherweise dafür verantwortlich sind, wurde daher an den naturnah bewirtschafteten Buchen-Edellaubholz-Mischbeständen im Göttinger Wald (Süd-Niedersachsen) untersucht. Auf 63 Untersuchungsflächen (je 400 m²) mit einem Gradienten von nur einer Baumart (nur Buche) mit bis zu fünf Baumarten in der Baumschicht wurde die Artenzusammensetzung, Diversität und Produktivität der Krautschicht bestimmt. Als Umweltfaktoren wurden der pH-Wert und die PAR-Transmissivität direkt gemessen, die Wasser- und Stickstoffversorgung über die Zeigerwerte nach Ellenberg indirekt eingeschätzt. In den Kalk-Buchenwäldern (H o r d e l y m o - F a g e t u m l a t h y r e t o s um) konnten keine signifikanten Zusammenhänge zwischen der Diversität der Baumschicht und der Diversität und Produktivität der Krautschicht festgestellt werden. Mit zunehmendem Lichtangebot erhöhte sich die Diversität der Krautschicht. Gleichzeitig korrelierte die oberirdische Biomasse der Krautschicht positiv mit dem Shannon-Index der Krautschicht. Mit zunehmendem Buchen-Anteil sank der pH-Wert im oberen Mineralboden, ohne dass dies Auswirkungen auf die Diversität und Produktivität der Krautschicht hatte. Auch die kleinräumigen Unterschiede im Lichtangebot und der Basenversorgung hatten keinen Einfluss auf die Krautschicht-Diversität. Einzelne Krautschichtarten zeigten Beziehungen zur Baumarten-Diversität und zu den Umweltfaktoren, allerdings waren diese meist nur schwach ausgeprägt. Die Untersuchungsergebnisse unterscheiden sich deutlich von Ergebnissen aus dem Nationalpark Hainich, wo in Laubwäldern ein enger Zusammenhang zwischen der Baumarten- und Krautschicht-Diversität nachgewiesen wurde. Mögliche Ursachen für diese gegensätzlichen Resultate können in der Methodik (Probeflächenauswahl), der Standorthomogenität (insbesondere die breitere Spanne in der Lössbedeckung und dem Tonanteil in den Böden des Hainichs), der Waldgeschichte und Bewirtschaftung sowie den beteiligten Mischbaumarten (insbesondere in der Rolle der Linde) liegen. Zusätzliche vergleichende und experimentelle Untersuchungen sind daher notwendig, um unser Wissen über die Zusammenhänge zwischen Diversität und Ökosystemfunktionen in Wäldern zu verbessern.
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.
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).
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.
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.