Dissertation Kretschmer

Auswirkungen des ökologischen Waldumbaus auf Bestand und Verjüngung

von Judith Kretschmer, 2004

Spätestens seit den Stürmen "Wibke" und "Lothar" steigt in der Forstpolitik die Forderung nach standortgerechten und naturnahen Mischwäldern. Mit großflächig durchgeführten Umbaumaßnahmen von Wäldern soll eine Erhöhung der Diversität und Stabilität zukünftiger Bestände erzielt werden. Unklar dabei ist jedoch die konkrete Umsetzung auf operationaler Ebene, wobei insbesondere ein Wissensdefizit über die Entwicklung und räumliche Verteilung der Verjüngung sowie über den anzustrebenden "Zielzustand" vorherrscht.

Ziel der durchgeführten Untersuchung ist daher die Analyse der Auswirkungen des Waldumbaus im Südschwarzwald auf den Bestand und die Verjüngung, vor allem im Hinblick auf deren Zusammensetzung und räumliche Struktur. Die Untersuchung wurde anhand drei exemplarischer Umbausequenzen in drei Forstbezirken des Südschwarzwaldes (Todtmoos, St. Blasien und Schluchsee) durchgeführt.

Um gezielt den Einfluss waldbaulicher Umbaumaßnahmen untersuchen zu können, wurden nach dem Prinzip der isolierenden Abstraktion die Standortsbedingungen konstant gehalten und auf die flächenmäßig bedeutendste Standortseinheit beschränkt. Die zeitliche Entwicklung wurde, aufgrund des sehr langen Zeithorizonts eines tatsächlichen Waldumbaus, durch die räumliche Ausdehnung im Sinne einer Querschnittsanalyse ersetzt. Hierfür wurde jede Umbausequenz in drei Phasen eingeteilt (Umbau-, Überführungs- und Dauerwaldphase), die anhand eines Indikatorensets gegeneinander abgegrenzt wurden. Diese a priori Klassifizierung der Umbauphasen wurde zusätzlich durch eine objektive, multivariate Analyse validiert.

Es konnte gezeigt werden, dass die Stichproben einer Umbauphase hinsichtlich ihrer strukturellen Zusammensetzung homogen sind, so dass sie als Wiederholungen im statistischen Sinne aufgefasst werden konnten. Dabei unterschied sich die Dauerwald- von der Umbau- und Überführungsphase bezüglich der Merkmalsvariable "Grundfläche pro ha" signifikant. Für die Trennung zwischen Umbau- und Überführungsphase waren dagegen die Höhenverteilungen maßgeblich. Es konnte ein positiver Zusammenhang zwischen der Baumartenkombination des Bestandes und der Verjüngung in allen Umbauphasen nachgewiesen werden. Differenzen ergaben sich hauptsächlich in deren Anteilen an Tanne in der Dauerwaldphase, die in der Bestandesschicht deutlich über denen in der Verjüngung lagen. Um langfristig den Erhalt von Tanne als dritte Hauptbaumart neben Buche und Fichte zu wahren, ist eine Förderung auf Verjüngungsebene somit unerlässlich. Mit zunehmender Struktur wurde eine steigende mittlere Überschirmung der Bestände festgestellt, wobei lediglich ein schwacher positiver Einfluss der Überschirmung auf die Verjüngungsdichte besteht. Für die Verjüngungshäufigkeit wirken anscheinend vielmehr kleinräumige Unterschiede im Lichtangebot strukturierend und differenzierend, welche in der Überführungsphase (Phase der Strukturanreicherung) am deutlichsten ausfallen. Eine steigende (horizontale) Artendiversität ist ausschließlich auf Bestandesebene durch die anthropogene Baumartenanreicherung von der Umbau- zur Überführungsphase erkennbar. Für die Verjüngung konnte keine erhöhte Artendiversität im Verlauf des Umbauprozesses nachgewiesen werden. Es zeigt sich jedoch ein Anstieg der Strukturdiversität auf Bestandes- und Verjüngungsebene.

Da der Einfluss des Waldumbaus auf die Verjüngung keinem eindeutig gerichteten Trend folgt, sollten Waldumbaumaßnahmen nicht einen einzigen Zustand zum Ziel haben, sondern im Sinne einer multifunktionellen Waldwirtschaft unterschiedlich zusammengesetzte und strukturierte Bestände anstreben. Dieses ist auch dann sinnvoll, wenn als räumliche Ebene nicht isolierte Bestände, sondern eine höhere Landschaftsebene ins Zentrum der Betrachtung rückt.

Schlagwörter: Schwarzwald <Süd>, Biodiversität, Verjüngung <Forstwirtschaft>, Waldinventur

_______________________________________

English Version:

Since the severe damage caused by the storms "Wibke" and "Lothar" the demand for site-adapted and natural mixed forests has rapidly increased. Consequently, the goal of forest transformation should be to increase the diversity and stability of future forests, despite the fact that the concrete transformation concept is not known on an operational level. Additionally there exists a knowledge deficit about the development and spatial distribution of the regeneration, as well as an understanding about the necessary components of future continuous cover forests.

Thus this study examined the effects of forest transformation on regeneration within the Southern Black Forest. Special attention has been given to the composition and spatial structure of the forest and its regeneration. This study was accomplished by observing three typical transformation sequences within three separate areas of the Southern Black Forest (Todtmoos, St. Blasien and Schluchsee).

In order to analyse the effects of transformation, the site conditions were kept constant. To compensate for the time constraints of forest growth, a cross section analysis was necessary and three stages of transformation were defined (transformation, conversion and continuous cover forest). Each of the forest areas included all three stages of transformation. Because exact definitions of the transformation stages did not already exist, both an indicator set and an objective, multivariate analysis were used in order to provide a basic framework for comparison with previous studies.

It was observed that the samples of each transformation stage were homogeneous with regards to their structural composition. This homogenisation was necessary in order to correctly apply previously calculated statistics. The variable "basal area per hectare" was of greatest importance for the separation of continuous cover forest from conversion and transformation forest. The “height distribution” was an important factor in the separation of the transformation from the conversion stage. A positive correlation between tree species composition of the forest stand and regeneration could be proven in all transformation stages. Differences in correlation were found mostly in the continuous cover forest stages. The proportion of firs in the stand layer was distinctly higher than that of regeneration. In addition to spruce and beech, fir should serve as a main composite for future stand layers in the Black Forest. In order attain this goal, fir must be promoted at the regeneration level. Further observation indicated that an increase in structure resulted in a higher canopy density. However, the higher canopy density showed only a weak positive influence on regeneration. Rather, it was demonstrated that fine-scale differences in the light had a stronger influence on the structure and differentiation of regeneration. It was proven that a stand level increase of horizontal species diversity from the transformation to the conversion stage is a result of human influence. Through out the entire transformation process, no increase in species diversity in the regeneration was found. However, structural diversity does rise in the upper and lower canopy layer of the forest during the transformation process.

This study has shown that the influence of forest transformation on regeneration does not follow one definite trend. Thus, forest transformation must also remain flexible in accepting several possibilities for the composition of future forests. With this in mind, diversity will extend far past fine-scaled areas into broader regions at a landscape level.

< Liste der Dissertationen