Regionalverbund
Nordostdeutsches Tiefland
im BMBF-Förderschwerpunkt
 “Zukunftsorientierte Waldwirtschaft”
des Programms der Bundesregierung “Forschung für die Umwelt”

Zukunfts-
orientierte
Wald-
wirtschaft

Programm der Bundesregierung

“Forschung für die Umwelt, Teilbereich: Zukunftsorientierte Waldwirtschaft”

Geographischer Projektverbund: Nordostdeutsches Tiefland

Projekt:

Teilvorhabenverantwortlicher: Dr. Martin Jenssen, Waldkunde-Institut Eberswalde

1 Zielsetzung und Arbeitshypothesen

Das zukünftige Waldbild im nordostdeutschen Tiefland soll durch möglichst vielfältig strukturierte und stabile Mischbestände geprägt sein, die eine hohe Fähigkeit zu selbstorganisierter Entwicklung besitzen, so dass sie über lange Zeiträume mit möglichst niedrigen Aufwänden bewirtschaftet werden können, gleichzeitig jedoch auch eine hohe ökonomische Wertschöpfung und zahlreiche weitere multifunktionale Wirkungen und Leistungen gewährleisten. Das Teilvorhaben zielt auf die Erkundung von Potentialen struktureller Selbstorganisation bei der Begründung und Bewirtschaftung von solchen Mischbeständen.

Aus waldbaulicher und naturschutzfachlicher Sicht besitzt die Frage nach der Etablierung von Buchen-Mischbeständen, die über längere Zeiträume eine Beteiligung anderer Waldbaumarten an der herrschenden Kronenschicht bei möglichst weit gehender Minimierung der Notwendigkeit permanenter, gezielter Eingriffe zur Freistellung der Mischbaumarten gewährleisten, eine ganz besondere Bedeutung. Die Rotbuche besitzt in weiten Standortsbereichen der mitteleuropäischen Waldfläche eine derartige Konkurrenzüberlegenheit gegenüber anderen Baumarten, dass sie hier in naturnahen Wäldern über lange Zeiträume hinweg einschichtige Hallenbestände ohne nennenswerte Beteiligung anderer Baumarten bildet (ELLENBERG 1996, JENSSEN und HOFMANN 1996, LEUSCHNER 1998). Neuere Erkenntnisse zur potenziell-natürlichen Vegetation Brandenburgs legen den Schluss nahe, dass die Rotbuche als natürliche bestandesbildende Baumart einen größeren Flächenanteil einnehmen würde, als bisher angekommen wurde. Ausgehend von der derzeitigen Kenntnis der natürlichen Waldgesellschaften, kann im Bereich der grundwasserfernen Standorte unter natürlichen Verhältnissen vor allem in den folgenden beiden standörtlichen Grenzbereichen eine dauerhafte und nennenswerte Beteiligung anderer Baumarten an der herrschenden Kronenschicht in Mischung mit der Rotbuche angenommen werden (HOFMANN 1997):

1) Rotbuche in Mischung mit Traubeneiche und Kiefer im subatlantisch getönten natürlichen Buchenwald-Klimagebiet auf nährstoffärmeren Sanden. Die Konkurrenzkraft der Rotbuche wird hier vor allem durch die Nährkraft der Standorte begrenzt.

2) Rotbuche in Mischung mit Winterlinde und Hainbuche im klimatischen Übergangsgebiet zu eher subkontinental getönten Klimaverhältnissen auf nährkräftigen und nährstoffreichen lehmigen Böden. Beimischungen von Esche, den heimischen Ahornarten, Elsbeere und Vogelkirsche sind im reichen Standortsbereich möglich. Die Konkurrenzkraft der Rotbuche wird hier vor allem durch mangelnde Niederschläge und Luftfeuchte begrenzt.

In dem Teilvorhaben werden die Konkurrenzpotentiale der genannten Baumarten in Bezug auf die Rotbuche in diesen Standortsbereichen untersucht. Es wird zunächst als erste Teilhypothese geprüft, ob selbstorganisierte Prozesse tatsächlich zur Ausbildung solcher raumzeitlicher Strukturmuster führen, die eine langfristige Beteiligung der genannten Mischbaumarten am Bestandesaufbau gewährleisten. Insbesondere sollen diejenigen Standortsbereiche, in denen dies ohne regulierende Eingriffe möglich ist, in ihrer ökologischen Amplitude genau ausgewiesen werden. Als zweite Teilhypothese wird postuliert, dass die in den natürlichen Waldgesellschaften des nordostdeutschen Tieflandes sich möglicher weise in relativ engen Standortsbereichen selbst organisierenden Buchen-Mischwald-Strukturen als Vorbild für waldbaulich zu begründende und mit vertretbarem Regulierungsaufwand zu erhaltende Mischbestands-Strukturtypen auch in solchen, weiter gefassten Standortsbereichen dienen können, in denen von Natur aus bereits eine Entmischung des Oberbestandes zu Gunsten der Rotbuche zu erwarten wäre. Unter den im Untersuchungsgebiet ausgebildeten Bedingungen der relativen Niederschlagsarmut besitzen diese Waldstrukturen gegenüber den reinen Buchenwäldern eine erhöhte Standortsplastizität im Hinblick auf sich möglicher weise in Richtung trocken-warm verändernde Umweltbedingungen (JENSSEN und HOFMANN 1997). Die Beimischung der genannten, derzeit auf der Waldfläche eher selten anzutreffenden Baumarten besitzt aufgrund der erhöhten Arten- und Strukturvielfalt einen erheblichen naturschutzfachlichen Wert. Insbesondere die Einbringung der Edellaubhölzer und der Eiche kann waldbaulich für eine gezielte Erhöhung der Wertleistung der Bestände genutzt werden.

2 Forschungsansatz

Die Bearbeitung des Teilvorhabens geht aus von der experimentellen Untersuchung der Konkurrenzpotentiale natürlicher Begleitbaumarten der Rotbuche in den im Forschungsziel ausgewiesenen edaphischen und klimatischen Grenzbereichen des natürlichen bestandesbildenden Vorkommens der Rotbuche. Dabei werden Struktur-, Zuwachs-, Vegetations und Oberbodenanalysen an denselben einmaligen Probeflächen miteinander kombiniert. Aus diesen Untersuchungen und unter Nutzung bekannter Beziehungen zu Wachstum und Ökologie der Baumarten Rotbuche und Waldkiefer, die insbesondere während der neunziger Jahre im Rahmen des BMBF-Verbundprojekts “Waldökosystemforschung Eberswalde” entwickelt wurden, werden Modelle der raumzeitlichen Strukturbildung von Buchen-Mischbeständen abgeleitet. Diese Modelle berücksichtigen die dynamischen Wechselbeziehungen zwischen den Wuchs- und Konkurrenzpotentialen der Baumarten und der Bestandesökologie (Standortszustand im erweiterten Sinn) durch Kopplung von Teilmodellen der Höhen- und Standraumentwicklung der Baumarten mit dem Modell eines abstrakten ökologischen Zustandsraumes. Unter Nutzung dieser Modelle werden Aussagen zu Möglichkeiten und Grenzen von längerfristig stabilen Mischungen verschiedener Baumarten mit der Rotbuche in Abhängigkeit vom standörtlichen Ausgangszustand abgeleitet und die für ihre Erhaltung notwendigen Regulierungsaufwände abgeschätzt.

3 Angewandte Methoden und Arbeitsplan:

- Auswahl von einmaligen Versuchsflächen mit möglichst längerfristig selbst organisierten Bestandesstrukturen in den in der Zielstellung ausgewiesenen Standortsbereichen

- Erfassung von Daten der Forsteinrichtung und Standortserkundung

- Auswahl geeigneter Baumgruppen unter Beteiligung verschiedener der in den unterschiedlichen Standortsbereichen laut Zielstellung zu untersuchenden Baumarten

Durchführung der folgenden Untersuchungen im Bereich jeder ausgewählten Baumgruppe:

- Analyse der Vegetation nach vorkommenden Pflanzenarten, Schichtung, Mengenentfaltung (prozentuale Bodenbedeckung) auf dem Minimalareal der Vegetationseinheit

- Ansprache der Humusform, Entnahme von Oberbodenproben (Auflagehumus, Mineralboden 0 bis 5 cm) an ausgewählten Probeflächen, an diesen Proben Bestimmung von pH-Wert und C/N-Verhältnis im Labor nach BZE

- Analyse der Struktur der Baumgruppe, umfaßt Anfertigung einer Lageskizze der Bäume, Fotodokumentation der Baumgruppe, Aufnahme von Baumart, soziologischer Stellung, visuelle Ansprache der Kronenform und Kronentransparenz (in Prozent nach WSE), Vermessung der Stammfußkoordinaten, Messung von BHD und Baumhöhe

- Alters- und Zuwachsanalyse an ausgewählten Bäumen, umfaßt Bohrspanentnahme, Vermessung der Bäume, Fotodokumentation der analysierten Bäume (Kronen- und Stammraum), Präparation der Bohrspäne, Vermessung und Datierung am Jahrringmeßplatz, Dokumentation und Archivierung der Bohrspäne

- In ausgewählten Baumgruppen Entnahme von Stammscheiben am liegenden Stamm zur Höhenzuwachsermittlung, Trocknen, Schleifen und Vermessen der Stammscheiben am Jahrringmeßplatz

Modellentwicklung anhand des erarbeiteten Materials, Modellanwendung:

- Entwicklung des Teilmodells eines dreidimensionalen ökologischen Zustandsraumes (numerisches Ökogramm) mit den Koordinaten Trophie, Feuchte und Wärme

- Entwicklung von Teilmodellen der Höhen- und Standraumentwicklung

- Kopplung der Teilmodelle

- Modellierung der Bestandesstrukturen in Abhängigkeit von der Position im numerischen Ökogramm

- Anwendung des Modells in Zusammenarbeit mit anderen Teilprojekten des Regionalverbundes

- Ableitung der angestrebten Ergebnisse

4 Angestrebte Ergebnisse:

Ableitung eines Katalogs möglicher Bestandesstruktur-Zieltypen auf der Grundlage der erarbeiteten Modelle mit folgenden Informationen:

- Klimagebiet und Standortsgruppe

- Struktur der angestrebten Baumartenmischung (Baumarten, Mischungsform und –grad)

- Art der Bestandesbegründung: Empfehlungen zu räumlicher Mischungsform und u.U. versetzten Zeitpunkten des Unterbaus der verschiedenen Baumarten

- Skalierung des Regulierungsaufwandes (kein, gering, mittel, hoch, sehr hoch) in Abhängigkeit vom Entwicklungsstadium

- Aussagen zur Plastizität im Hinblick auf Standortsveränderungen