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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.
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 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.
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
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.
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).
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.
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