Fachveranstaltung NABU/NLF, Clausthal-Zellerfeld, Natürliche Bedeutung und Dynamik von Fichtenwäldern in Nordwestdeutschland

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1 Fachveranstaltung NABU/NLF, Clausthal-Zellerfeld, Natürliche Bedeutung und Dynamik von Fichtenwäldern in Nordwestdeutschland Peter Meyer Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt

2 Inhalt Schutzgut Fichtenwald Natürliche Dynamik von Fichtenwäldern Naturwald Bruchberg Quitschenberg Brocken-Urwald Naturwaldreservat Zackenbruch Resümee

3 Bewertung von Fichtenwäldern Klopapier Papa, was wird aus mir, wenn ich einmal groß bin? Bilder:

4 Waldökologische Maßstäbe: Alter Borstenkiefer (Pinus aristata) White Mountains Kalifornien: über Jahre alt Old Tjikko: Jahre alte Fichte in Schweden (Bildquelle:

5 Schutzgut Fichtenwald Was schützen? Das Schutzwürdige: Natürliche und halbnatürliche (historisch gewachsene) Schutzgüter: Gene, Arten, Ökosysteme, Landschaften Das Schutzbedürftige: Schutzgüter, die durch Nutzungen, Nutzungsänderungen oder indirekte anthropogen Umweltänderungen gefährdet sind

6 Schutzgut Fichtenwald Potenziell natürliche Flächenanteile von Fichtenwäldern und Wäldern mit Fichtenbeteiligung im deutschen Wald (Grundlage: Suck und Bushart 2011, verändert) Natürliche Waldgesellschaft Fläche [ha] Anteil [%] Bodensaue Fichtenwälder ,2 Bergmischwald ,3 Moorwald ,6 Baumartenanteil real: 25,4 %

7 Schutzgut Fichtenwald Fichtenwälder sind im Bestand der Wälder mit natürlicher Entwicklung in Deutschland stark überrepräsentiert (MEYER, P., ENGEL, F. (2016): Repräsentativität der Wälder mit natürlicher Entwicklung in Deutschland. Naturschutz und Biologische Vielfalt, 145, )

8 Schutzgut Fichtenwald hohen Artenzahlen innerhalb der Fichtenbestände durch Ruderal- und Schlagflurarten, meist ausbreitungsfähige ubiquitäre Arten. aus: Schmidt & Weckesser (2001): Struktur und Diversität der Waldvegetation als Indikatoren für eine nachhaltige Waldnutzung. Forst und Holz 56, Schmidt, W. (1999): Die Bodenvegetation als Indikator für die biotische Mannigfaltigkeit von Wäldern - Beispiele aus Naturwaldreservaten und Wirtschaftswäldern. Verhandlungen der Gesellschaft für Ökologie 29,

9 Schutzgut Fichtenwald Auch natürliche Fichtenwälder sind relativ artenarm In das Tiefland umgesiedelt nimmt die Fichte nur relativ wenig spezifische Begleitarten mit. Wenige der Arten der ursprünglichen Wälder können sich andererseits mit der Fichte arrangieren. (Kaule 1991) Die Zitronengelbe Tramete wächst auf Fichtenholz und gilt als hochgradiger Naturnähezeiger. Foto: Fichtenwälder haben eine spezifische Vogelfauna, deren natürliches Verbreitungsgebiet in den höheren Gebirgslagen und der borealen Zone liegt. Foto: passerinum_ jpg/267px-glaucidium_passerinum_ jpg

10 Schutzgut Fichtenwald Überlebenswahrscheinlichkeiten Reinbestände aus: Staupendahl, K. (2011). Modellierung der Überlebenswahrscheinlichkeit von Waldbeständen mithilfe der neu parametrisierten Weibull-Funktion. Forstarchiv 82 (1), Biodiversität von Störungsflächen natürliche Störungsflächen: hohe Artenvielfalt durch Überlebende, Opportunisten und Habitatspezialisten Hinterlassenschaften des Vorbestandes = Habitat für Überlebende und Besiedler Räumung und Pflanzung reduzieren diese Vielfalt bzw. verkürzen die frühen Stadien aus: Swanson et al. (2011). The forgotten stage of forest succession: Early-successional ecosystems on forest sites. Frontiers in Ecology and the Environment 9,

11 Schutzgut Fichtenwald Biodiversität von Störungsflächen Bestätigung der Thesen von Swanson et al. für den NP Bayerischer Wald aus: Bässler (2014): Prozessschutz und Biodiversität im Nationalpark Bayerischer Wald. Naturschutz und Biologische Vielfalt 136, aus: Lehnert et al. (2013): Conservation value of forests attacked by bark beetles: Highest number of indicator species is found in early successional stages. Journal for Nature Conservation, 21,

12 Buchenwald Limker Strang, Kernfläche 1, , ohne Zaun

13 Fichtenwald Bruchberg, Kernfläche 2, , ohne Zaun

14 Naturwald Bruchberg Kernfläche 2, 2008

15 Naturwald Bruchberg: Derbholzbestand Probekreisinventur 2008 und Differenz zur Voraufnahme 1997 Baumart Aufnahmejahr /Differenz Stammzahl [N/ha] Lebend Grundfläche [m 2 /ha] Stehend Volumen [m 3 /ha] Tot Stammzahl [N/ha] Liegend Tot Totholz gesamt Volumen Volumen [m 3 /ha] * [m 3 /ha] * Fichte Birke Summe , Diff , , Diff. -1 0, , Diff ,

16 Naturwald Bruchberg: Gehölzverjüngung Probekreisinventuren 2008 und Differenz zur Voraufnahme 1997 Baumart Aufnahmejahr und Differenz Höhenklasse <0,5 m 0,5-2,0 m >2,0 m Summe Fichte Birke Eberesche sonstige Laubbäume Summe Diff Diff Diff Diff Diff

17 Naturwald Bruchberg Verhau durch Windwurf 1989 am Nordrand des NW Bruchberg (Juni 1990) Fotos: Wolfgang Schmidt

18 Naturwald Bruchberg Einfluss des Verhaus auf die Gehölzverjüngung Weide Fichte Eberesche Anzahl pro Hektar <0,5 m 0,5-2,0 m >2,0 m <0,5 m 0,5-2,0 m >2,0 m Höhenklassen Kernfläche m it Verhau Kernfläche ohne Verhau

19 Naturwald Bruchberg Situation des Windwurfs im Jahr 2010

20 Quitschenberg Etablierung und Mortalität von Jungpflanzen aus: Keidel et al. (2008)

21 Quitschenberg Höhenentwicklung von Eberesche und Fichte in Abhängigkeit vom Zaunschutz aus: Keidel et al. (2008)

22 Probeflächen Brockenurwald aus: Meyer et al. (2017): A matter of time: self-regulated tree-regeneration in a natural Norway spruce (Picea abies) forest at Mt. Brocken, Germany. European Journal of Forest Research, eingereicht.

23 Waldentwicklung Flächenanteil Borkenkäferbefall: 22 % 46 % 58 %

24 Jahresmitteltemperatur auf dem Brocken

25 Brocken-Urwald: Beziehung Durchmesser Alter

26 Brocken-Urwald: Störungen und Ansamung

27 Brocken-Urwald: Kreuzkorrelation Störungen und Ansamung

28 Naturwaldreservat Zackenbruch im Rothaargebirge

29 Naturwaldreservat Zackenbruch im Rothaargebirge

30 Resümee Gleichaltrige, geschlossene Fichtenwälder außerhalb ihres natürlichen Verbreitungsgebietes besitzen nur einen geringen Naturschutzwert. Offenbar ist auch für natürliche Fichtenwälder eine vergleichsweise geringe Artenvielfalt charakteristisch. Belassene (oder teilweise belassene) Störungsflächen in Fichtenwäldern insbesondere im natürlichen Verbreitungsgebiet sind für die Erhaltung der Biodiversität sehr wertvoll. Natürliche Fichtenwälder zeigen einen komplexen Populationsaufbau, der wesentlich durch Störungen bestimmt wird. Schlüsselfaktoren für die Regeneration und die Heterogenität der Struktur sind Störungen, Moderholz, Wild und Bodenvegetation.

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32 Naturwaldreservat Zackenbruch im Rothaargebirge In welcher Häufigkeit und Flächenausdehnung kommt es zu welchen Störungen? Findet ein eigendynamischer Übergang in eine Buchenwaldgesellschaft statt?

33 Was ist eine Störung? White & Pickett (1985): Any relatively discrete event in time that disrupts ecosystems, community, or population structure and changes resources, substrate availability, or the physical environment. Die wichtigsten Merkmale einer Störung sind ihre zeitliche und räumliche Begrenzung sowie die mehr oder weniger schlagartige Veränderung der Struktur und/oder Ressourcenverfügbarkeit.

34 Einfluss von Störungen auf die Populationsdynamik von Waldbäumen aus: Meyer & Ammer (2017): Waldnutzungen. In: Seidl et al. (Hrsg.) Störungsökologie, angenommen

35 Quitschenberg Etablierung und Mortalität von Jungpflanzen nach Windwurf und -bruch Lebender Bestand Verhau Stehendes Totholz mit und ohne Zaun Freifläche

36 Ökologie der Fichte im Vergleich Rotbuche Traubeneiche Stieleiche Fichte Baumhöhe Lebensdauer Schattenspende Schattentoleranz Dürreempfindlichkeit Toleranz Wasserüberschuss Samenverbreitung ( ) ( ) Störungsanfälligkeit = sehr groß = groß = mäßig = gering nach Ellenberg (1996, verändert)

37 Nacheiszeitliche Rückwanderung der Fichte große Zahlen: Jahrtausende vor heute kleine Zahlen: Jahrhunderte vor heute gestrichelte Linien: ungefähre Arealgrenzen bzw Jahre vor heute aus: Lang (1994): Quartäre Vegetationsgeschichte Europas. Gustav Fischer Verlag.