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Vegetations- und standortökologisch definierte Waldtypen sind eine wesentliche Grundlage für die Forstwirtschaft (MEIDINGER & POJAR 1991, STÖHR 1996, RAY 2001) und den Naturschutz (MAYBURY 1999). Als biotischer Ausdruck aller wesentlicher Umweltbedingungen sind sie geeignet Standortseinheiten vergleichbaren ökologischen Potentials anschaulich und für Praktiker handhabbar zu machen (WALENTOWSKI et al. 2006). Wo aus ökonomischen oder naturschutzfachlichen Gründen möglichst naturnahe Waldzustände angestrebt werden, stellen sie eine wichtige Referenz dar. Für die Bayerischen Alpen als einer der waldreichsten Landschaften Bayerns mit weit überproportionalen Anteilen an Schutzgebieten liegt eine umfassende Gliederung der Waldytpen vor (EWALD 1999), die bereits in verschiedenen inhaltlichen Detailschärfen und in räumlichen Maßstäben eingesetzt wurde: In einigen Pilotgebieten wurden durch Kartierung am Boden flächendeckende, feinmaßstäbliche Karten der forstlichen Standorteinheiten erstellt. Im Nationalpark Berchtesgaden wurde eine feinmaßstäbliche Standortstypenkarte durch Verschneidung vorhandener Geländeinformationen in einem geographischen Informationssytem (GIS, KONNERT 2001) erstellt. Im Rahmen der zweiten Bundeswaldinventur (BWI2) wurden an Stichprobepunkten natürliche Waldgesellschaften als Referenz für die Naturnähebewertung angesprochen (SCHNELL & BAUER 2005). In den Schutzgebieten der Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie der Europäischen Union (FFH-Gebieten) werden Waldlebensraumtypen derzeit als Gruppen von Standortseinheiten bzw. Waldgesellschaften kartiert (BINNER, ROGG & EWALD 2005). Die im Rahmen von Standortkartierung, Bundeswaldinventur und FFHGebietserfassung erstellten Arbeitshilfen werden in dieser Publikation im Zusammenhang vorgestellt und einem breiteren Nutzerkreis zugänglich gemacht.
Waldbestände, Vegetation und Böden des Naturwaldreservats (NWR, Ausweisung 1978) auf der 2,6 ha großen Insel Sassau im Walchensee wurden an Hand von 20 Dauerflächen mit einem benachbarten Wirtschaftswald (WW) verglichen. Beide Wälder stocken auf Karstplateaus in 800–830 m Seehöhe im kühl-feuchten Klima (6,2 °C, 1.483 mm) der tiefmontanen Stufe.
Das NWR wies mit 48 m² und 450 m³ pro ha ähnliche Grundflächen und Vorräte auf wie der WW. Sein Baumbestand (starke Fichten- und Tannen-Vorwüchse über dichten Buchen-Hauptbestand und individuenreichen Unterstand aus Eiben und Tannen) war jedoch mit 1.400 Stück pro ha etwa doppelt so stammzahlreich mit einer plenterartigen Durchmesserverteilung und ausgeprägter Vertikalstruktur. Mit 26 m³ enthielt das NWR nur halb so viel Totholz pro ha wie der WW, wo wenig zersetzte Hiebsreste vorherrschten. Im NWR gelangte mit 10–15 % der Freilandstrahlung nur etwa halb so viel diffuses Licht an den Waldboden wie im WW.
Die Böden des NWR waren als mächtige Felshumusböden (Tangelrendzinen) mit organischen Auflagen von 30 bis 85 cm über weniger als 10 cm tief entwickelten Mineralböden ausgebildet. 8 von 21 Aufnahmeflächen im WW wiesen vergleichbar geringe Mineralböden mit nur geringfügig schwächeren Auflagen als im NWR auf, während seine tiefer gelegenen von tonigem Lehm mit Moderhumusformen, an zwei Stellen mit beginnender Niedermoorbildung, bedeckt und von Rückelinien betroffen waren.
DCA-Ordination, TWINSPAN-Klassifikation und Tabellenarbeit ergaben acht durch lokale Trennarten unterscheidbare Cluster, wobei NWR und WW klar geschieden blieben. Die Cluster des NWR wiesen außer ihrem Eiben- und Tannenunterstand nur sehr wenige Trennarten auf. Die Vegetation bestand hier fast ausschließlich aus Schattbaumarten und wenigen auf stark vermoderte, ehemalige Totholzstrukturen beschränkten Flecken azidophytischer Moose, die keine eindeutige pflanzensoziologische Zuordnung erlaubten. Die entsprechenden Standorte des WW waren trotz einseitiger Fichtendominanz auf Grund ihrer Artenkombination als Carbonat-Tannenmischwald (Adenostylo glabrae-Abietetum) ansprechbar. Auf den lehmigen Böden war eine mäßig artenreiche Ausbildung des Carbonat-Bergmischwaldes (Aposerido-Fagetum), auf den Nassstellen ein bodenfeuchter Labkraut-Tannenwald (Galio-Abietetum) ausgebildet. Die zahlreichen Trennarten des WW gegen das NWR waren sämtlich Waldarten.
Das NWR Sassau besitzt, wohl auf Grund des durch die Insellage fehlenden Wildverbisses, eine demographisch intakte Eibenpopulation, die in Mitteleuropa ihres gleichen sucht. Über dem wenig verwitterten Kalkgestein häufen sich unvollständig zersetzte Streu, welche gemeinsam mit der schwachen Belichtung im NWR kaum Bodenvegetation aufkommen lässt, und Moderholz zu mächtigen Auflagen, die einen bedeutenden Kohlenstoffspeicher darstellen. Das permanent markierte Dauerflächensystem eröffnet die Möglichkeit den gegen menschliche Einflüsse und Wildverbiss abgeschirmten Waldbestand auf seinem Weg zum "Urwald von morgen" zu beobachten.
Der Eintrag starker anorganischer Säuren in Wälder führte zu tiefen pH-Werten und hohen Al3+-Konzentrationen im Boden. Dem versuchte man in Deutschland seit den 1980er Jahren durch Kalkung unter Verwendung dolomitischer Kalke zu begegnen. In den ersten Jahren nach Kalkung werden organische Auflagen abgebaut und die darin enthaltenen Nährstoffe, v. a. Stickstoff (N), mobilisiert und teils im humosen Oberboden gespeichert, teils aufgenommen, teils ins Grundwasser ausgewaschen. Die Bodenvegetation reagiert auf Kalkungmit einer Zunahme an nährstoff- und stickstoffliebenden Arten, Azidophyten gehen zurück. Die Artenzusammensetzung von Mykorrhizapilzen und Bodenfauna verändern sich vollständig. Die Baumwurzeln ziehen sich in den mineralischen Oberboden zurück. Bis die basischen Kationen eine Tiefe von 30 cm erreichen, vergehen viele Jahre. Seit 1990 gingen die Depositionen an Schwefel (S) stark zurück, doch der N-Eintrag blieb bis heute auf hohem Niveau. In Nadelbaumbeständen ist der N-Eintrag wesentlich höher als in Laubwäldern oder im Freiland. Hohe N-Einträge tragen zur fortdauernden Bodenversauerung bei, zugleich eutrophieren sie Waldökosysteme, welche von Natur aus N-limitiert sind. Das verstärkte Wachstum der Waldbestände zieht einen erhöhten Bedarf an anderen Nährstoffen nach sich. In vielen Wäldern wird die kritische Belastungsgrenze („critical load“) des Eintrags von ca. 10 bis 20 kg N ha-1 a-1 überschritten. Solche Wälder werden mit N übersättigt und geben überschüssiges Nitrat, das nicht im Humus eingebaut oder von der Waldvegetation aufgenommen wird, ans Grundwasser ab. Bis heute werden in Baden-Württemberg, Rheinland-Pfalz, Hessen, Niedersachsen, Sachsen, Nordrhein-Westfalen, Thüringen und neuerdings Sachsen-Anhalt große Waldflächen mit drei bis vier Tonnen dolomitischem Kalk pro Hektar und Jahrzehnt gekalkt. Ziel ist es, eine weitere säurebedingte Verwitterung von Tonmineralen zu verhindern und die Vitalität der Waldbestände zu erhöhen. Oftmals werden dem Kalk auch Phosphor- (P) und/oder Kaliumverbindungen (K) beigemengt. Bayern, Brandenburg und Mecklenburg-Vorpommern verzichten auf Waldkalkungen oder wenden sie nur in sehr spezifischen Fällen an. Die mitteleuropäischen Hauptbaumarten Buche, Fichte, Wald-Kiefer, Tanne und Eichen sind dort ähnlich vital, da diese edaphisch eine weite ökologische Amplitude besitzen. Analysen von Blatt- und Nadelspiegeln belegen eine geringe, doch ausreichende Nährelementversorgung selbst auf den sauersten Waldböden. Heute stellt nicht Bodenversauerung, sondern N-Eutrophierung (und Klimawandel) die Hauptgefährdung der Waldökosysteme dar. Eutrophierung gefährdet die Lebensgemeinschaften auf schwach gepufferten Böden in besonderem Maße, insbesondere oligotrophe Kiefern- und Eichenwälder. Kalkung in eutrophierten Wäldern wirkt der Versauerung entgegen und führt langfristig zu tieferer Durchwurzelung. Zugleich jedoch verbessert sie angesichts hohen N-Eintrags die Verfügbarkeit limitierender Nährstoffe und verstärkt dadurch die Auswirkungen der Eutrophierung. Daher fällt die Bewertung der Kalkung ambivalent aus. Nur eine Reduzierung des N-Eintrags stellt eine wirklich gute Lösung dar. Aus Naturschutzsicht besonders bedenklich ist Waldkalkung auf natürlich basenarmen Substraten und ihren oligotraphenten Lebensgemeinschaften. Deren Habitate müssen durch Pufferzonen und angepasste Verabreichungstechniken gegen Kalkeinträge geschützt werden. Auf bestimmten mesotrophen, aber versauerungsanfälligen Lehmböden kann Kalkung fallweise toleriert werden. Die Anreicherung mit P und K entspricht einer Düngung und ist daher nicht akzeptabel. Um die Auswirkungen von Waldkalkung abwägen zu können, sollten ausreichend große ungekalkte Kontrollflächen ausgewiesen werden. Angesichts eines heute relativ hohen Waldwachstums sollte eine weitere Förderung von Waldkalkung überdacht werden.
In Folge von Eindeichung, Eintiefung und Staustufenbau sind an der Donau zwischen Neuburg und Ingolstadt auentypische Überschwemmungen und Grundwasserstandsschwankungen weitgehend verloren gegangen. Die wasserbauliche Redynamisierung wird durch ein umfassendes auenökologisches Monitoring begleitet. Um die Reaktion der Waldvegetation auf Änderungen des Wasserregimes und der Morphodynamik zu beobachten, wurden im Projektgebiet 117 Dauerbeobachtungsflächen (DBF) angelegt und vor Maßnahmenbeginn aufgenommen. Eine Auswertung der Baseline-Aufnahmen hinsichtlich der Waldgesellschaften ergab, dass bergahornreiche Auenfolgegesellschaften und eschenreiche Hartholzauen unterschiedlichen Wasserhaushalts dominieren, während Weichholzauen nicht mehr anzutreffen sind. Der mittels DCA ermittelte floristische Hauptgradient lässt sich sehr gut durch den modellierten Grundwasserstand und die in den DBF gemessene Bodenfeuchte erklären. Ellenberg-Zeigerwerte deuten auf die Bedeutung des Wasserhaushaltes, der Belichtung und der Nährstoffversorgung für die Zusammensetzung der Bodenvegetation hin, die mit weiteren Analysen (Nährstoffanalyse) quantifiziert werden soll. Die Untersuchungen liefern wichtige Grundlagen für eine modellhafte Vorhersage der erwarteten Effekte der wasserbaulichen Maßnahmen.
Deutschland besitzt mit einer geschätzten Zahl von über 2,5 Millionen Vegetationsaufnahmen den weltweiten größten Schatz dieser wertvollen Biodiversitätsinformationen. Leider bleiben Sichtbarkeit und Zugänglichkeit dieses Erbes weit hinter den technischen Möglichkeiten und internationalen Standards zurück. Modernisierung und Ausbau der nationalen Vegetationsdatenbank vegetweb sind eine vordringliche Aufgabe, die im Rahmen eines Verbundprojektes in Angriff genommen wird. Unter http://www.vegetweb.de findet sich der Prototyp der Plattform für Vegetationsdaten, die bis Ende 2016 seine volle Funktionsfähigkeit erhalten soll.
Wir rufen alle Kolleginnen und Kollegen dazu auf, aktiv an der nationalen Vegetationsdatenbank für Deutschland mitzuarbeiten, indem sie ihre eigenen Daten zur Verfügung stellen oder sich darum bemühen, ihnen bekannte Datenbesitzer in ihrem Umfeld von einer Mitarbeit zu überzeugen.
In Kiefernbeständen auf Dünensanden des Niederbayerischen Tertiärhügellandes (Übergänge zwischen Leucobryo- und Pyrolo-Pinetum) wurden vegetationskundliche Dauerflächen angelegt, um die Wirkungen von N-Eintrag, der zum Waldrand hin zunimmt, und Streunutzung, die als Instrument der Biotoppflege betrieben wird, auf die Bodenvegetation zu untersuchen.
Indirekte (DCA) und direkte Ordination (CCA) zeigen, dass N-Eintragsgefälle und Streunutzung die Artenzusammensetzung maßgeblich steuern. Akrokarpe Moose und Nadelbaumverjüngung profitieren signifikant von Streuentzug, während Zwergsträucher, die Rubus-Arten und mattenbildende Moose zurückgedrängt werden. Auf den N-Eintrag reagieren pleurokarpe Moose, Rubus-Arten, Frangula alnus, Galeopsis tetrahit und Impatiens parviflora sowie einige Gehölzarten zu Lasten von Zwergsträuchern und akrokarpen Moosen positiv. Mit Annäherung an Waldrand und Straße etabliert sich eine Strauchschicht aus Quercus robur und Frangula alnus. N-reiche Flächen sind artenreicher, insbesondere unter Streunutzung, die die innere Heterogenität der Flächen erhöht.
Unter hohem N-Eintrag senkt Streuentzug die Ellenberg-Zeigerwerte für Stickstoff signifikant von 3,44 auf 2,84 und damit auf das Niveau N-armer, unbehandelter Flächen. Bei N-armer Ausgangslage liegt die N-Zahl der streugenutzten Flächen nur um 0,25 (n. s.) niedriger. Der Zeigerwert für Bodenreaktion reagiert nicht auf Streunutzung. Die Lichtzahl ist nach Streunutzung auf allen Flächen signifikant um 0,3 bis 0,4 Stufen niedriger, eine Förderung von Offenlandarten nicht feststellbar. Streuentnahme reduziert Trockensubstanz- und Nährelementvorräte. Unter hohem N-Eintrag weisen Streunutzungsflächen deutlich höhere Restvorräte auf bzw. gleichen Verluste aufgrund höherer Produktivität der Bodenvegetation schneller aus. Ohne Streunutzung tragen die N-reichen Varianten infolge ihrer geringeren Moosschicht insgesamt weniger Trockensubstanz. Die Bodenvegetation weist nach Streunutzung höhere N-Gehalte und engere C/N-Verhältnisse auf, was mit dem geringen Anteil verholzter Organe an der Restbiomasse erklärbar ist. Bei allen Nährelementen außer Ca, vor allem aber bei K und Mg, nehmen entlang des N-Gradienten die Gehalte in der Kraut- und Strauchschicht deutlich stärker zu als die bei den Moosen.
Die Pflegemaßnahmen kompensieren die Wirkungen des N-Eintrags und verhindern die Sukzession zum Laubwald, erscheinen jedoch im Vergleich zu historischen Praktiken sehr vorsichtig und kostspielig. Periodische, aber deutlich stärkere Entzüge der Auflage wären wahrscheinlich effizienter. Denkbar ist auch die gezielte Schaffung von baumfreien Initialstadien in Anlehnung an frühere kleinflächige Nutzungen des Sandvorkommens.
Die in den Bänden 25 und 26 der Tuexenia abgedruckten 1.212 Vegetationsaufnahmen wurden in der Online-Datenbank VegetWeb unter www.floraweb.de bereitgestellt. Sie können kostenfrei nach beliebigen Kriterien des Taxonbestandes und der Kopfdaten durchsucht werden und werden in Form von Kreuztabellen ausgegeben.
Anhand eines Datensatzes von 1.708 Vegetationsaufnahmen aus 154 bayerischen Naturwaldreservaten wurde die realisierte ökologische Nische von 25 Baumarten hinsichtlich Lichtbedarf bzw. Schattentoleranz untersucht. Für jede Baumart wurde die Stetigkeit des Vorkommens in Baumschicht und Verjüngung berechnet. Für jede Aufnahme wurde die dem Bestandesunterwuchs zur Verfügung stehende Lichtmenge durch Berechnung des mittleren ungewichteten Licht-Zeigerwertes (mL) aller vorkommenden Arten (ohne Baumschicht) auf einer Relativskala geschätzt. Für jede 0,5-Einheiten-Stufe von mL wurde die Präferenz jeder Baumart, getrennt nach Baum- (> 5m) und Verjüngungsschicht (< 5m), als Differenz zwischen relativer Häufigkeit der jeweiligen Art und der relativen Häufigkeit aller Aufnahmen in der mL-Stufe im gesamten Datensatz berechnet. Die Präferenzprofile von Baumschicht und Verjüngungsschicht bildeten die Grundlage einer numerischen Klassifikation von 6 lichtökologischen Nischen typen. Diese Typen werden hinsichtlich ihrer Bindung an bestimmte Entwicklungsphasen und Strukturen der natürlichen Walddynamik diskutiert, mit geläufigen Einteilungen der Baumarten verglichen und im Hinblick auf eine Prognose des Verhaltens unter sich ändernden Umweltbedingungen ausgewertet. – Während sich Edellaubbäume des Tilio-Acerion in den Reservaten sehr ähnlich wie Fagus und Abies verhalten, bilden die Baumarten der Eichenmischwälder eine lichtökologische Gruppe mit rückläufiger Verjüngungstendenz. Unter den übrigen Halbschattbaumarten hebt sich eine Gruppe heraus, welche sich in geschlossenen Beständen vorausverjüngt und nach Störung in die Baumschicht vordringt. Pionierbaumarten bleiben in Naturwaldreservaten weitestgehend auf Sonderstandorte, wo ihre Verjüngung viel Licht vorfindet, beschränkt.
Anhand eines Datensatzes von 1.708 Vegetationsaufnahmen aus 154 bayerischen Naturwaldreservaten wurde die realisierte ökologische Nische von 25 Baumarten hinsichtlich Lichtbedarf bzw. Schattentoleranz untersucht. Für jede Baumart wurde die Stetigkeit des Vorkommens in Baumschicht und Verjüngung berechnet. Für jede Aufnahme wurde die dem Bestandesunterwuchs zur Verfügung stehende Lichtmenge durch Berechnung des mittleren ungewichteten Licht-Zeigerwertes (mL) aller vorkommenden Arten (ohne Baumschicht) auf einer Relativskala geschätzt. Für jede 0,5-Einheiten-Stufe von mL wurde die Präferenz jeder Baumart, getrennt nach Baum- (> 5m) und Verjüngungsschicht (< 5m), als Differenz zwischen relativer Häufigkeit der jeweiligen Art und der relativen Häufigkeit aller Aufnahmen in der mL-Stufe im gesamten Datensatz berechnet. Die Präferenzprofile von Baumschicht und Verjüngungsschicht bildeten die Grundlage einer numerischen Klassifikation von 6 lichtökologischen Nischentypen. Diese Typen werden hinsichtlich ihrer Bindung an bestimmte Entwicklungsphasen und Strukturen der natürlichen Walddynamik diskutiert, mit geläufigen Einteilungen der Baumarten verglichen und im Hinblick auf eine Prognose des Verhaltens unter sich ändernden Umweltbedingungen ausgewertet. - Während sich Edellaubbäume des Tilio-Acerion in den Reservaten sehr ähnlich wie Fagus und Abies verhalten, bilden die Baumarten der Eichenmischwälder eine lichtökologische Gruppe mit rückläufiger Verjüngungstendenz. Unter den übrigen Halbschattbaumarten hebt sich eine Gruppe heraus, welche sich in geschlossenen Beständen vorausverjüngt und nach Störung in die Baumschicht vordringt. Pionierbaumarten bleiben in Naturwaldreservaten weitestgehend auf Sonderstandorte, wo ihre Verjüngung viel Licht vorfindet, beschränkt.