Weiß-Tanne ausgewählte genetische Aspekte ihrer Einbringung

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1 Weiß-Tanne ausgewählte genetische Aspekte ihrer Einbringung NW-FVA Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt MATTHIAS PAUL Sachgebiet Erhaltung und Nutzung forstlicher Genressourcen Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt

2 was bisher geschah Auf Pollendaten basierende relative Entwicklung der Mitteleuropäischen Tannen während der letzten Jahre im Verhältnis zu Gräser und Kräuter und Gehölze ohne Tanne. Der höchste relative Anteil der Tanne liegt zwischen etwa 1500 BC und 500 AD. Danach, vom Mittelalter bis zur Gegenwart, setzt ein Rückgang ein, der mit einer generellen Abnahme der Waldflächen einhergeht. Die drei Karten unten zeigen die Verbreitung und Häufung in den Zeitfenstern 1500 BC, 1000 AD und 1950 AD. Oben auf der X-Achse ist mittels grüner Balken die Ausdehnung der bestehenden Jahrringchronologien von neolithischen Pfahlbauhölzern, römischen Siedlungen und mittelalterlichen Konstruktionen dargestellt (Abbildung nach BÜNTGEN et al., 2014). aus: TEGEL UND BÜNTGEN 2015

3 Die genetische Variation der Weiß-Tanne in Europa basierend auf Genmarkern aus der Kern-DNA phylogenetische Gruppen und Rückwanderungswege der Weiß-Tanne (R: Refugialgebiet) FVA FREIBURG - Charalambos Neophytou - basierend auf: KONNERT UND BERGMANN (1995); LIEPELT ET AL (2009)

4 aktuelle Verbreitung der Weiß-Tanne in Deutschland Niedersachsen außerhalb des natürlichen Verbreitungsgebiets der Weiß-Tanne aus: LWF-Wissen 66

5 in Niedersachsen: keine natürlichen Vorkommen keine autochthone Weiß-Tanne WTa-Vorkommen > 100 Jahre (FE Landeswald 527 Datensätze) Ergebnisse anthropogener Selektion (Herkunft, Standort, Einbringung, Behandlung) Selektion 1. Schritt der Züchtung klassische Forstpflanzenzüchtung Arbeit mit dem genetischen Potential der Waldbäume findet statt - auch unbewusst kein Überblick über gescheiterte Versuche und deren Ursachen bewusst ist besser

6 Niedersachsen - Waldentwicklungstypen - Langfristige ökologische Waldentwicklung - Richtlinie zur Baumartenwahl Tannenarten Der Anbau der Weißtanne soll auch weiterhin im Wesentlichen auf Einzelfälle bei mäßiger bis ziemlich guter Nährstoffversorgung in nicht zu kühlen Lagen beschränkt bleiben. Der Anbauschwerpunkt liegt im Küstenraum. Nährstoffzahl ziemlich gut Nährstoffversorgt Wasserhaushaltszahl 14f wechselfeucht bis staufrisch hangfeucht WET 29 Buche-Tanne-Fichte Bestandesziel Weiß-Tanne (ggf. Küstentanne) 20 bis 40 % (10 bis 20 %) (WET 55) - Tiefland Tanne-Buche-Fichte Bestandesziel Küsten-Tanne (Weiß-Tanne ) 20 bis 40 % (10 bis 20 %) Buche 40 bis 60 % Buche 30 bis 40 % Fichte 20 bis 40 % Fichte (Douglasie) 10 bis 20 % Begleitbaumarten 10 bis 20 % Begleitbaumarten 10 bis 20 % Verjüngungsziel Weiß-Tanne (ggf. Küstentanne) 20 bis 40 % (10 bis 20 %) Verjüngungsziel Küstentanne (Weiß-Tanne) 20 bis 40 % (10 bis 20 %) Buche 40 bis 60 % Buche 40 bis 50 % Fichte 20 bis 40 % Fichte (Douglasie) 10 bis 20 % Begleitbaumarten 10 bis 20 % Begleitbaumarten 10 bis 20 % Mischungsform Femel- bis Plenterstruktur in permanenter Verjüngung Mischungsform Femel- bis Plenterstruktur in permanenter Verjüngung

7 Überblick über Saatgutressourcen der Weiß-Tanne Herkunftsempfehlungen Herkunftsempfehlungen auf Basis der ökologische Grundeinheiten gem. der Verordnung über Herkunftsgebiete für forstliches Vermehrungsgut vom Ökologische Grundeinheiten 10

8 Herkunftsgebiete WTa in Niedersachsen: Herkunftsempfehlungen - neu Nordsee-Küstenraum und Rheinisch-Westfälische Bucht Norddeutsches Tiefland und Niedersächsisches Binnenland Mittel- und Ostdeutsches Tief- und Hügelland außer Niederlausitz Westdeutsches Bergland und Oberrheingraben Verwendung in Verwendung von Nordsee-Küstenraum und Rheinisch-Westfälische Bucht 02 Norddeutsches Tiefland und Niedersächsisches Binnenland 03 Mittel- und Ostdeutsches Tiefund Hügelland außer Niederlausitz 05 Westdeutsches Bergland und Oberrheingraben 02, 03, 05 SP "Vitzeroda" (TH) SP "Lausitz" (SN) SP "Sächsische Mittelgebirge" (SN) SP rumänische Karpaten zugelassene Bestände aus Polen zugelassene Bestände aus Slowakei (HKG 3, HKG 2 WB - 17, 18, 28, u. 46) SHK Radelübbe Bayerischer Oberpfälzer Wald (HKG ) zugelassene Bestände aus dem eigenen HKG zusätzlich: HKG (ÖGE 23, 34) 05 befristet bis zum zugelassenen Bestände aus HKG zugelassenen Bestände aus HKG zugelassenen Bestände aus HKG (ST) zugelassenen Bestände aus HKG (TH) Beratung

9 Beratung

10 Saatgut Ressourcen [Stand 2013] für Niedersachsen relevante Erntebestände gem. Herkunftsempfehlungen Zusammenstellung über zugelassenes Ausgangsmaterial für forstliches Vermehrungsgut (BLE - Stand: ) rot zwischenzeitlich für NI dazu gekommen Abies alba Mill. (Weiß-Tanne) Samenplantagen der Kategorie Qualifiziert Anzahl Fläche [ha] RP 2 7, BY 1 2,7 SN 2 2,2 TH 1 1, NI 4 5,8 SH 10 36,9 Σ 14 45,4 6 Samenplantagen 159 Bestände 510 ha MV 5 3,1 NI 3 4,0 Σ 8 7,1 Bestände der Kategorie Ausgewählt BB 3 2, BY 11 13,9 HE 8 11,1 NW 8 17,0 RP ,8 TH 3 0,5 ST 2 1,0 Σ , BY ,5

11 eigene Ressourcen Weiß-Tannen-Saatgutbestände in Niedersachsen Registernummer Herkunft red. Fläche [ha] Forstamt Begründung ,7 LWK FoA Nordheide-Heidmark LWK FoA Weser-Ems ,4 NFA Ahlhorn ,6 NFA Harsefeld ,5 LWK FoA Südostheide ,7 NFA Harsefeld ,8 NFA Sellhorn 1872 / 1956 neue Bestände vorschlagen Saatgutvorrat FSB Oerrel: 0 kg Saatgut Information März 2018

12 Bedeutung genetischer Aspekte genetische Strukturen in Beständen der Weiß-Tanne Ursprung des vorhandenen genetischen Materials (großräumige Zuordnung zu eiszeitlichen Refugien und nacheiszeitlichen Rückwanderungswegen) Hinweise zur Provenienzwahl Genetische Vielfalt des Bestandes (Inzuchtdepression) Hinweise zur weiteren Nutzung als Saatgutquelle Artreinheit (evtl. Beimischung von A. nordmanniana) Zulassung überprüfen (evtl. Pflegeeingriffe)

13 genetische Charakterisierung 1. Schritt genetische Charakterisierung Weiß-Tannen-Saatgutbestände in Niedersachsen Holzurburg Wingst Ems - Jade Holzurburg Kleckerwald Cloppenburg Isetal Braunlage

14 relative Häufigkeit genetische Eigenschaften von zugelassenen Saatgutbeständen Norddeutschlands untersuchte Bestände in Niedersachsen und Schleswig-Holstein Analyse arealspezifischer genetischer Variation 0,7 Niedersächsische Forstsaatguterntebestände Referenzen 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 Ostalpenweg Westalpenweg MNR-A1 GOT-B3 PGI-A1 GOT-B1 6PGDH-B3 PGI-B2 0 alle niedersächsischen Saatgutbestände stammen aus dem italienischen Refugium 5 Saatgutbestände stammen aus Herkünften des Westalpenweges 3 Saatgutbestände stammen aus Herkünften des Ostalpenweges kein Saatgutbestände hat Beimischungen von Balkan-Herkünften kein Saatgutbestände hat Beimischungen von A. nordmanniana A. Höltken 2018

15 Fixierungskoeffizient F genetische Eigenschaften von zugelassenen Saatgutbeständen Norddeutschlands untersuchte Bestände in Niedersachsen und Schleswig-Holstein Heterozygotie (= Mischerbigkeit) innerhalb der Saatguterntebestände, Fixierungskoeffizient F F < 0 F = 0 F > 0 Heterozygotenüberschuss = hohe Mischerbigkeitsgrade Indiz für hohe physiologische Reaktionsfähigkeit Heterozygotie im Gleichgewicht Heterozygotendefizit = Homozygotenüberschuss keine Selektion, keine Inzucht, Zufallspaarung erhöhte Verwandtschaftsgrade, Inzucht, Wahlund-Effekt F-Werte nur geringfügig von Null abweichend keine Inzuchterscheinungen A. Höltken 2018

16 vorhandenes Potential nutzen - neue Bestände vorschlagen - Mindest- Alter [a] Mindest- Fläche [ha] Mindest- Baumanzahl Bestand [N] Weiß-Tanne 70 1,0 40 Weiß-Tanne (Randgebiete der natürlichen Verbreitung) 60 0,25 20

17 aktive Weiß-Tannen Provenienzversuche der NW-FVA Abt. C Größe [ha] Anlage Ahlhorn NdS 1, Neuhaus NdS 0, Datenlage mehr als dürftig Herkunftsfragen kaum wissenschaftliche Erkenntnisse Drelsdorf SH 0, Ahlhorn NdS 4, Sellhorn NdS 0, Michelstadt HE 0, Süderlingen SH 0, Harsefeld NdS 0, Karte: ASP Teisendorf 2015 WTa-Versuch 2015 Herkunft 1 Avrig Fagaras 2 Naruja Ostkarpaten 3 Moinesti Ostkarpaten 4 Rusca Montana Poiana Rusca 5 Sinaia Bucegi 6 Anina Semenic 7 Dobra Poiana Rusca 8 Avrig_Plantage Fagaras 9 Baia-Sprie_Plantage Maramures 10 Sugas_Plantage Curve of Carpathians 11 SHK Dornthal (82706) TH 12 Kaltennordheim (82705) BY 13 Annweiler (82705) RP 14 Jesberg (82705) HE 15 Süderlügum (82701) SH 16 Traunstein (82711) BY

18 Konzept Weiß-Tanne im Bereich der NW-FVA - Erweiterung der ökologischen Potentials der Wälder im Zuge des Klimawandels - Erhaltung und nachhaltige Nutzung vorhandener genetischer Ressourcen Erfassung vorhandener Vorkommen > 60 Jahre Abfrage Forstämter ökologische Analyse Standorte genetische Charakteristik Herkunft, Behandlung Historie Abfrage durch NW-FVA Juni 2018: Niedersächsische Landesforsten HessenForst Erweiterung des genetischen Potentials Anbauerfahrungen der Forstpraxis Bündelung und Bereitstellung der unterschiedlichen Erfahrungen > 20 (40) Exemplare Zulassung Saatgutbestand Saatguternte (Erhaltung) Einzelbäume keine Wildlingswerbung Zusammenführung in Samenplantagen (Plusbaum) Dokumentation Meldung der Praxisanbauten an NW-FVA (GPS, Herkunft, Anzahl, Standort, Sortiment, Verband etc.) Provenienz - Versuche generative Nachzucht Qualifizierung der Herkunftsempfehlungen Ziel genetisch geeignetes Vermehrungsgut für die Erweiterung der Weiß-Tannen-Anbaufläche

19 Dokumentation - Registernummer Bundesland Landesstelle Baumart HKG lfd. Nr. Kategorie Niedersachsen NdS Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (ML) Herr Dirk Müller (2-5 alte RP) WTa Nordostdeutsches Tiefland und Niedersächsisches Binnenland NFA Harsefeld 1) Quellengesichert 2) Ausgewählt (Phänotypenauswahl Bestand) 3) Qualifiziert (Phänotypenauswahl Individuum, z.b. SPL) 4) Geprüft (Nachkommenschaftsprüfung)

20 Vorschlag Angebot: keine Herkunftsmischungen ausbringen ausgebrachte Herkünfte bei NW-FVA Abt. C registrieren lassen (GPS-Koordinaten, Kopie Lieferschein - Registernummer) Abteilung Waldgenressourcen Sachgebiet 1 (Ansprechpartner: Herr Moos) Prof.-Oelkers-Str. 6 D Hann. Münden eine Art großflächiger Herkunftsversuch

21 Herkunftsdokumentation hat schon mal funktioniert

22 Aufforstung des kahlen Fichtelbergs (1.215 m ü.nn) es gibt keine autochthone "Fichtelbergfichte" - (s.a. SCHÄDELIN 1939) Jahr Fichtensaatgutbezug aus: Jahr Fichtensaatgut Bezug aus: Harz Schwarzwald (<500m) Harz, unteres Erzgebirge unbekannt 1840 Harz 1903 Ungarn Harz, Thüringer Wald, Böhmerwald 1904 Schwarzwald, Odenwald, Spessart Harz, Unterfranken Harz, Thüringen 1862 Harz, Unterfranken, Erzgebirge 1907 Odenwald 1863 westliches Erzgebirge 1908 Schwarzwald (< 500m) 1864 westliches Erzgebirge, Harz Unterfranken, Thüringen 1910 Schwarzwald (>500m), Odenwald, Unterfranken 1865 Erzgebirge 1911 Schwarzwald (> 500m) Harz, Unterfranken 1912 Oberschlesien Erzgebirge 1913 Schlesien, Thüringen Erzgebirge, Harz, Unterfranken 1914 Memelgebiet und Eifel Thüringen Schwarzwald (> 500m) Schwarzwald, Harz, Celle 1920 Schlesien 1896 Harz Schwarzwald Harz, Celle 1923 Thüringer Wald, Harz

23 Weiß-Tannen Vermehrungsgut was ist möglich? Jahr N Vollmast Ernte im September N (Herbst) Saat Einlagerung N+1 (Frühjahr) Aussaat FBS Saat N+1 (Herbst) Saat N+2 (Frühjahr) Aussaat FBS Saat N+2 (Herbst) Saat N+3 (Frühjahr) Aussaat FBS Saat N+3 (Spätsommer) Pflanzung 3/0 N+3 (Herbst) (Saat) N+4 (Frühjahr) Pflanzung 3/0 (Saat) Häufigkeit des Samenertrages Anzahl Ernten im Jahrzehnt (ROHMEDER 1972) Sprengmast: 4 (geringe Keimkraft, geringe Lagerfähigkeit) Teilmast : 2 (alle 5 Jahre) Vollmast: 1 (alle 10 Jahre) Erfahrung der letzten Jahre Erntehäufigkeit geändert (Reaktion auf Wärme?) Teilmast alle 2-3 Jahre Vollmast alle 5 Jahre Lagerung Samenwassergehalt: 7% Lagertemperatur: -20 C Lagerdauer: bis 3 Jahre (TGL* /06, V. SCHÖNBORN 1964) 4-5 Jahre (MULLER 1980, FOURNIER 1980) 6 Jahre (SCHUBERT 1998) Lagerung: bis Keimkraft von 20% (bei Ernte 40%) sinnvoll 2016 extreme Vollmast es wäre mehr Saatgut möglich gewesen!! 2018 nutzen Bedarfs-Information an Landesdarre! *TGL - Technischen Normen, Gütevorschriften und Lieferbedingungen

24 wenn kein qualitativ geeignetes Vermehrungsgut vorhanden ist Maßnahme verschieben besonders in Zeiten der Euphorie

25 Bodensaure Eichen(misch)w. mit der Einbringung im ökologischen Optimum beginnen Ökogramm mitteleuropäischer Waldgesellschaften kollin-submontane Stufe im gemäßigt-subozean. Klima, nach ELLENBERG (1996), modifiziert SCHMIDT (2017) sehr trocken trocken mäßig trocken mäßig frisch frisch mäßig feucht feucht mäßig nass nass sehr nass Wasser Sand-Kiefernw. Kiefern- u. Birken- Moorw. für Wald zu trocken Thermophile Eichen-Trockenw. Hainbuchen-Eichenw. Abies alba Hainbuchen-Stieleichenw. Erlen-Bruchw. Kalk-Kiefernw. Bodensaure Buchen- (misch)wälder = Moder- od. Sauerhumus-B. Orchideen- Buchenwälder Mesophile Buchen(misch)wälder = Mull-, Braunerde- od. Lehm-B. für Wald zu nass Ahorn-Eschen-Mischw. Eschen-Erlenw. Hartholz-Auenw. Weichholz-Auenw. stark sauer sauer mäßig sauer schwach sauer neutral alkalisch ph (KCl) 2,6 > 7,0

26 vorhandenes Wissen nutzen eigene Erfahrungen hinzufügen

27 Einbringung der Weiß-Tanne - ein langer Weg - Zusammenarbeit mit örtlichen Forstbaumschulen (Herkunftssicherheit, Pflanzenfrische) Verwendung von Pflanzen 3/0 (Vermeidung von Entenfüßen) verschiedene Verfahren testen (Pflanzung, Saat, Container) WTa als Mischbaumart (breites Spektrum möglich - z.b. Abieti-Fagetum, Abieti-Quercetum) neue Erfahrungen machen (z.b. WTa erträgt Schatten braucht ihn aber nicht) Erfahrungen anderer nutzen Netzwerk Antwort auf Wild-Frage Weiß-Tanne auf Freifläche Gelenau (SN)

28 Zusammenfassung - konkrete Vorschläge - Weiß-Tannen-Potentialplanung für Revier erstellen daraus mittelfristigen Bedarf an Vermehrungsgut ableiten UND kommunizieren (FSB Oerrel, FBS ihres Vertrauens) mit der Einbringung der Weiß-Tanne im ökologischen Optimum beginnen (geeignete Standorte) geeignete Herkünfte verwenden nur hochwertiges Vermehrungsgut verwenden (keine Sprengmasten, hohe Pflanzen- bzw. Saatgutqualität) positive UND negative Erfahrungen diskutieren ausgebrachte Herkünfte (Saat, Pflanzen) dokumentieren an NW-FVA melden GPS Koordinaten der Ausbringung, Kopie Lieferschein mit Registernummer

29 ... dann mal los und viel Erfolg