Inhalt. Ökologie von Buchenwäldern. Nutzung von Buchenwäldern. Schutz von Buchenwäldern. Verbindung von Schutz und Nutzung. Schlussfolgerungen

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1 20 Jahre Naturnahe Forstwirtschaft in Mecklenburg-Vorpommern mit dem Themenschwerpunkt Buchenwirtschaft, Schutz und Nutzung der biologischen Vielfalt von Rotbuchenwäldern Konzepte, Konflikte, Lösungen P. Meyer Foto: H. Weinrebe

2 Inhalt Ökologie von Buchenwäldern Nutzung von Buchenwäldern Schutz von Buchenwäldern Verbindung von Schutz und Nutzung Schlussfolgerungen

3 Ökologie der Rotbuche Ökologische Eigenschaften verschiedener Laubbaumarten Sandbirke Hainbuche Traubeneiche Stieleiche Rotbuche Baumhöhe Lebensdauer Schattenspende Schattentoleranz Dürreempfindlichkeit Überflutungstoleranz Ausbreitungsvermögen ( ) ( ) = sehr groß = groß = mäßig = gering nach Ellenberg (1996, verändert)

4 Ökologie der Rotbuche Rückwanderung nach Mitteleuropa Zahlen = 100 Jahre vor heute aus: Lang (1994) Lang (1994)

5 Ökologie der Rotbuche Modellierung der Flächenveränderung von Buchenwald-Lebensraumtypen unter Klimawandel bis 2080 Hainsimsen-Buchenwald Waldmeister-Buchenwald aus: Beierkuhnlein et al. (2014)

6 Nutzung von Buchenwäldern Airborne-Laser-Scanning eines hessischen Naturwaldreservates zeigt Ausmaß und Dauer kulturhistorischer Landschaftsnutzung (Auswertung und Darstellung: Marcus Schmidt)

7 Nutzung von Rotbuchenwäldern Behandlungsregime, Waldbausysteme Hartig s Dunkelschlag (= schwache Niederdurchforstung, Großschirmschlag) Lichtwuchsbetrieb (v. Seebach) Dauerwald, naturgemäße/naturnahe Waldwirtschaft, Zielstärkennutzung Femelschlag Hochdurchforstung, Auslesedurchforstung (Michaelis, Schädelin, ) heute: Konsens = naturnahe Bewirtschaftung neu: Retention von Habitatbäumen, größere und kleinere Prozesschutzflächen naturschutzgerechte Bewirtschaftung

8 Nutzung von Rotbuchenwäldern Entwicklung des Erzeugerpreisindexes für Stammholz insgesamt und Buchenstammholz aus den Staatsforsten in Deutschland (Daten aus: BML 2014)

9 Nutzung von Rotbuchenwäldern Flächenentwicklung Buchenwälder in Deutschland nach BWI

10 Schutz von Rotbuchenwäldern Artenvielfalt in Buchenwäldern Buchenwälder sind nicht artenarm. Dies gilt insbesondere für Pilze sowie für Pflanzen- und Tierarten, die von Totholz und alten Bäumen profitieren. Im Buchenwald leben (nach Scherzinger 1996): Pflanzen- und Pilzarten (davon Buchenwaldspezialisten) Tierarten (davon Buchenwaldspezialisten) Bechsteinfledermaus Ästiger Stachelbart Weißrückenspecht Kopfhornschröter

11 Schutz von Rotbuchenwäldern Existenzbedingungen einer typischen Biodiversität Habitatkontinuität und -verbund Typische Standortverhältnisse Räumliche und zeitliche Variabilität der Waldstrukturen Störungen und Sukzession Verjüngung Biomasseaufbau Reifung und Zerfall

12 Schutz von Rotbuchenwäldern Ökosystemeigenschaften Höhere Komplexität natürlicher Systeme? (Graphik nach Puettmann et al. 2009) A A = natürliches Waldökosystem B = naturnaher Wirtschaftswald B C = Plantage C Zeit

13 Verbindung von Schutz und Nutzung Unsere Vorstellung von der typischen Struktur von Buchen-Urwäldern mehrschichtig, ungleichaltrig, BHD-Verteilung Plenterkurve Buche dominant homogene Flächen selten > 1,0 ha Vorverjüngung hohe Totholzmengen (z. B. Hobi (2013): Ø 165 m 3 ha -1 ) hoher Vorrat (z. B. Hobi (2013): Ø 582 m 3 ha -1 ) Smejkal et al. (1995)

14 Verbindung von Schutz und Nutzung Natürliche Rolle von Mischbaumarten in Buchenwäldern Zunahme der Rotbuche in Naturwaldreservaten (DAS-Indikator) s. auch UBA (2015)

15 Zusammenhängende Fläche [Hektar] Verbindung von Schutz und Nutzung Natürliche Störungen als Maßstab für die Naturnähe forstlicher Eingriffe Vergleichszonen natürliche Störungen % 10 % 25 % 50 % 100 % 10 Plantagen, Großkahlschläge Schirmschläge Untere Grenze Bestandesgröße (2-4 ha) 1 0,1 Femelschlag 0,01 Natürliche Lücken 0,001 Durchforstungen Einzelstammnutzung 0, Zeitraum zwischen Ernteereignissen auf der gleichen Fläche [Jahre] nach: Seymour et al. 2002

16 Verbindung von Schutz und Nutzung 8 Hektar Windwurf im Urwald Havešová, Ostslowakei

17 Verbindung von Schutz und Nutzung Auswertung Weisergatter in Naturwäldern: Artenvielfalt Gehölze Kiefer arm Eiche mäßig Eichen reich Buche arm Buche mäßig Buche reich Bildautor: F. Griese aus: Meyer und Richter (2013)

18 Baumhöhe (m) Verbindung von Schutz und Nutzung Elemente der Reifephasen Natürlicher Lebenslauf eines europäischen Laubwaldes und traditionelle Nutzung Aufbauphase Optimalphase Alterungsphase Zerfallsphase Verjüngungsphase

19 Verbindung von Schutz und Nutzung Vergleich Buchen-Naturwald / naturnaher Wirtschaftswald Merkmal Naturwald Naturnaher Buchen- Wirtschaftswald Baumartenvielfalt -- + lebender Vorrat ++ ± Totholzmenge und -vielfalt ++ - Altbäume ++ - Dichte an Habitatstrukturen (Baumhöhlen, Asttotholz, Teilkronenbrüche, etc.) ++ - vertikale Differenzierung Bestandesebene + + horizontale Differenzierung Bestandesebene + - horizontale Differenzierung Landschaftsebene - (+) - (+) Kronendachlücken geringer bis mittlerer Größe - + Vorverjüngung ++ ± größere Störungsflächen - --

20 Verbindung von Schutz und Nutzung Differenzierte Landnutzung als Lösungskonzept Modell-Landschaften mit gleichen Anteilen von zwei Waldfunktionen (Funktionen = gelb und blau, grün = beide Funktionen 50 %) Quelle: images.google.de großräumig segregativ kleinräumig segregativ großräumig integrativ Naturschutz Forstwirtschaft

21 Schlussfolgerungen Buchenwälder sind ein zentraler Bestandteil unseres Naturerbes Ihre Nutzung und ihr Schutz sollten nach dem Prinzip einer differenzierten Landnutzung mit folgenden Kernelementen erfolgen bedingt naturnahe Buchen-Wirtschaftswälder überwiegend naturnahe Buchen-Wirtschaftswälder Buchenwälder mit natürlicher Entwicklung Entwicklungsbedarf: Wirkungskontrolle der integrativen Bewirtschaftungs- und Schutzansätze Systematische Planung für Vorrangflächen von Holzproduktion und Naturschutz (Wälder mit natürlicher Entwicklung)

22 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

23 Ökologie der Rotbuche Heutige potentielle natürliche Verbreitung von Buchenwäldern ca. 91 Millionen Hektar aus: BFN (2004)

24 Nutzung von Rotbuchenwäldern Holzeinschlag in Deutschland nach Holzartengruppen (Daten aus: BML 2014)

25 Verbindung von Schutz und Nutzung Systematische Schutzgebietsplanung: Lückenanalyse Wälder mit natürlicher Entwicklung in Niedersachsen aus: Meyer et al. (2015)

26 Verbindung von Schutz und Nutzung Systematische Schutzgebietsplanung: Identifikation von Hotspots am Beispiel Hessisches Ried

27 Verbindung von Schutz und Nutzung Wichtige Kennzeichen naturnaher Nutzung Prozesse Eingriffe analog zu natürlichen Störungen (Art, Ausmaß, Häufigkeit) natürliche Verjüngung durch angepasste Wildbestände ermöglichen Struktur und Baumartenzusammensetzung Elemente der Reifephasen erhalten nicht standortheimischen Baumarten begrenzen Standort keine tief greifenden Veränderungen

28 Schutz von Rotbuchenwäldern Artenzahl Urwaldreliktarten Käfer Gefährdung der Biodiversität im Wald: Wer suchet, der findet? Urwaldreliktarten in Hessen im 19.ten Jahrhundert im Vergleich zu heute (Meyer et al. 2015) Anzahl Individuen

29 Ökologie der Rotbuche Bedeutung in den letzten Warmzeiten Wichtigste Baumarten Buche, Eichen, Linde, Waldkiefer, Birken Ulmen, Eichen, Linden, Hainbuche, Weißtanne, Eibe, Fichte, Waldkiefer, Birken Eichen, Waldkiefer, Weißtanne, Fichte, Hainbuche, Birken nach: Pott (1999) und Ellenberg (1996)

30 Waldentwicklungsphasen Entwicklungszyklus in einem Buchenurwald aus: Korpel 1995

31 Maßnahmen und Kosten Komplexe und konfliktträchtige Ziele können nur mit passgenauen Werkzeugen erreicht werden.

32 NWE-Größenklassen NWE auf potenziellen Buchenwald-Standorten

33 Integrativ vs. segregativ Differenzierte Landnutzung als Lösungskonzept s. Haber

34 Schutz von Rotbuchenwäldern Naturschutzkonzepte: schutzwürdig / schutzbedürftig Schutzwürdig: Naturnahe Buchenwälder, Bezug auf Naturerbe Was kennzeichnet naturnahe Buchenwälder? Konflikte: Nutzungen ungleich natürliche Störungen in Art, Ausmaß und Frequenz Reifung über das Erntealter hinaus zulassen Befahren/Bodenschutz Kalkung/Bodenbearbeitung

35 Maßnahmen und Kosten Response Indikator: Schlussgrad der über 120jährigen Buchenbestände in den Landeswäldern Hessens, Niedersachsens, Schleswig-Holsteins und Sachsen-Anhalts in den Jahren (Luftbildanalyse von ha in Beständen)

36 Alter [Jahre] Alter von Urwaldbuchen Durchmesser-Alters-Beziehung in Buchenurwäldern der Ukraine (Hobi 2011) BHD [cm]

37 Artenvielfalt Gefäßpflanzen Hainsimsen-Buchenwald: Vergleich Totalreservat und Wirtschaftswald 20 Jahre nach Nutzungsaufgabe (Beispiel Hessen, NWR Goldbach-Ziebachsrück) 61 Vegetationsaufnahmen (100 m 2 ) TR = Totalreservat VF = Wirtschaftswald aus: Meyer et al. (2011)

38 Flächengröße Prozessschutzgebiete Störungsregime aus Seymour et al. 2002

39 Schutz von Rotbuchenwäldern Bild Windwurf Havesova: Wie häufig sind diese größeren Störungen und welche Strukturen resultieren daraus? Artikel Svoboda und Wagner zum Störungsregime

40 Schutz von Rotbuchenwäldern Ergebnisse NO Buchenwaldprojekt?

41 Intensität/Ausmaß Gefährdung der Biodiversität global Kenntnis Die Gefährdung der Biodiversität, ihre Kenntnis und ihr Schutz steigen gleichermaßen exponentiell Kenntnis und Schutz setzen verzögert ein und verlaufen auf einem deutlich geringeren Niveau Schutz ausreichend? Kenntnis Schutz Aus: Butchart et al. (2010) Gefährdung Zeit

42 Gefährdung der biologischen Vielfalt Die Umkehrung eines Gefährdungsprozesses erfordert überproportional große Anstrengungen. Aus: Jäger & Holderegger (2005) Aus: Hanski & Walsch 2004

43 Schwellenwerte Totholz Häufung bei: Borealer Nadelwald m 3 ha -1 Schwellenwerte für eine naturschutzfachlich wirksame Totholzmenge m 3 ha -1 Bergmischwald Buchen-Eichenwälder Tiefland m 3 ha -1 Aus: Müller & Bütler (2010)

44 Einbettung und Randeffekte Der Grad der Verinselung und der Randeffekte bestimmt die Mindestflächengröße von Old growth-beständen (aus: Harris 1984)

45 Schutzstrategie Habitatgröße, Fragmentierung und Diversität aus: Tscharnke et al. (2012)

46 Biodiversität und Forstwirtschaft Handlungsfelder Waldnaturschutz und Einschränkungen für die Forstwirtschaft Die typischen Lebensgemeinschaften erhalten/wiederherstellen Einen vollständigen Lebenszyklus gewährleisten Kulturhistorische Lebensräume erhalten/wiederherstellen Spezifischer Artenschutz

47 Erfahrungen aus dem Hessischen Ried Habitateignungskarten

48 Naturschutzbiologischer Hintergrund Ausbreitung und Vernetzung (aus: Van Dyke 2008)

49 Inhalt Ziele und Anforderungen Waldnaturschutz

50 Schutz von Rotbuchenwäldern Schutzgüter Waldstrukturen und Verbreitung von Spechten im Solling und in einem Buchen-Urwald in der Ost-Slowakei (Hondong 2007) Anteil vom Buchen-Urwald Havesova [%] Solling Naturwaldreservate Solling Wirtschaftswälder Stehendes Totholz > 50 cm Durchmesser 8 1 Liegendes Totholz > 50 cm Durchmesser 17 2 Bäume mit Pilzkonsolen Häufigkeit Spechte Die rechnerisch erforderliche Fläche zur Deckung des Ressourcenbedarfs eines Weißrückenspecht-Individuums beträgt im Solling knapp ha. Der Aufwand zum Auffinden der Ressource wäre höher als der Energiegewinn. Ein Überleben ist daher zurzeit nicht möglich.

51 Ziele und gesellschaftliche Anforderungen Waldnaturschutz BMUB (2014): Naturbewusstsein 2013

52 Ziele und gesellschaftliche Anforderungen Waldnaturschutz BMUB (2014): Naturbewusstsein 2013

53 Ziele und gesellschaftliche Anforderungen Waldnaturschutz BNatSchG, , (1): Natur und Landschaft.. auf Grund ihres eigene Wertes und als Grundlage für Leben und Gesundheit des Menschen auch in Verantwortung für die künftigen Generationen... so schützen, dass 1. die biologische Vielfalt 2. die Leistungs- und Funktionsfähigkeit des Naturhaushaltes sowie 3. die Vielfalt, Eigenart und Schönheit sowie der Erholungswert von Natur und Landschaft auf Dauer gesichert sind; der Schutz umfasst auch die Wiederherstellung 1, (2): Zur dauerhaften Sicherung der biologischen Vielfalt sind 1. lebensfähige Populationen wild lebender Tiere und Pflanzen einschließlich ihrer Lebensstätten zu erhalten, 2. Gefährdungen natürliche vorkommender Ökosystem, Biotope und Arten entgegenzuwirken, die Leistungs- und Funktionsfähigkeit des Naturhaushaltes sowie 3. Lebensgemeinschaften und Biotope mit ihren Eigenheiten in einer repräsentativen Verteilung zu erhalten; bestimmte Landschaftsteile der natürlichen Dynamik überlassen

54 Ausgangslage und Rahmenbedingungen Geschichte der Landnutzung

55 Managementsystem Waldnaturschutz Fragen: Wie weit sind wir vom Ziel entfernt? Wie wirksam sind die ergriffenen Maßnahmen? Wie können Zielkonflikte gelöst werden? Honoré Daumier: Der eingebildete Kranke

56 Managementsystem Waldnaturschutz Typologie Indikatoren (DPSIR-Modell der OECD) Antriebs-Indikatoren (Driving Forces) zeigen menschliche Aktivitäten auf, die negative Auswirkungen auf die Biodiversität haben Belastungs-Indikatoren (Pressure) drücken aus, welche konkreten Belastungen wirken Zustands-Indikatoren (State) beschreiben den Zustand ausgewählter Komponenten der Biodiversität Auswirkungs-Indikatoren (Impact) stellen Veränderungen der Biodiversität heraus Maßnahmen-Indikatoren (Response) messen, mit welchen Mitteln Politik und Gesellschaft auf Veränderungen der Biodiversität reagieren

57 sicher und berechenbar Zukunft unsicher und unkalkulierbar Managementsystem Waldnaturschutz Rationale Planung vs. adaptives Management ungeeignet Adaptives Management Mischformen Rationale Planung ungeeignet statisch Ziele und Maßnahmen dynamisch

58 Gefährdung der Biodiversität im Wald Zusammenstellung von State- und Impact-Indikatoren Bezug Aussage Quelle FFH-Waldlebensraumtypen atlantische Region von 12 Lebensraumtypen ein Lebensraumtyp in einem günstigen Erhaltungszustand. BMU (Hrsg. 2014) Holzkäfer höchster Gefährdungsgrad unter den Käfern Geiser (1998) Biotoptypen mehr als 60 % der Wald-Biotoptypen gefährdet Riecken et al. (2006) Bestandstrend Waldvögel FFH-Waldlebensraumtypen kontinentale Region 21 Arten abnehmend, 13 Arten zunehmend und 20 Arten unverändert 4 von 16 Lebensraumtypen (darunter Hainsimsen- und Waldmeister-Buchenwälder) in einem günstigen Erhaltungszustand. Flade (2012) BMU (Hrsg.2014) Indikator Artenvielfalt und Landschaftsqualität Lebensraum Wald schneidet mit 76 % des Zielwertes am besten ab Anonymus (2014) Flagship-Arten Zunahme, Rückkehr oder erfolgreiche Wiederansiedlung (Schwarzstorch, Kranich, Seeadler, Luchs, Wildkatze, Wolf, ). Deinert et al. (2013) Farn- und Blütenpflanzen vergleichsweise geringer Anteil gefährdeter Arten in Wäldern Korneck et al. (1998) Vögel gesamt positiver Trend bei den Waldvogelarten Südbeck et al. (2007) Holzkäfer deutlich weniger gefährdete Xylobionte als 1998 (Ursachen: Methodik, Klimawandel) Köhler (2011)

59 Gefährdung der Biodiversität im Wald Impact-Indikator: Artenvielfalt und Landschaftsqualität

60 Gefährdung der Biodiversität im Wald Umweltveränderungen Vegetationswandel in Kiefernwäldern Nordostdeutschlands (Reinecke & Heincken 2012, Reinecke et al. 2013) Antriebskräfte: erhöhtes N-Angebot, verringerte Lichtverfügbarkeit Auswirkungen: Erhöhung der Artenvielfalt (α-diversität) Homogenisierung (Verringerung der β-diversität)

61 Gefährdung der Biodiversität im Wald Zwischenfazit o Die großflächigen mittelalterlichen Rodungen und die regional intensive neuzeitliche Nutzung vor Einführung einer geregelten Forstwirtschaft dürften zu einem deutlichen Rückgang der waldgebundenen Biodiversität geführt haben. o Mit der flächendeckenden Einführung der Hochwaldwirtschaft, dem verstärkten Nadelholzanbau und der räumlichen Homogenisierung der Nutzungsart und intensität im 19.ten und 20.ten Jahrhundert hat die Gefährdung von Arten reifer, naturnaher Laubwälder, kulturhistorischer Wälder und von Wäldern auf Extremstandorten nach gegenwärtiger Einschätzung zugenommen. o Dieser Trend könnte in den letzten Jahrzehnten durch eine zunehmend naturschutzorientierte Waldbewirtschaftung aufgehalten oder auch umgekehrt worden sein. o Allerdings stehen dieser Entwicklung neuere Gefährdungsfaktoren gegenüber: N-Einträge, Klimawandel und möglicherweise eine zukünftige Nutzungsintensivierung

62 Fläche [ha] Maßnahmen und Kosten Response-Indikator: Schutzgebiete in Deutschland (Datenquelle: BFN 2011) Naturschutzgebiete Nationalparke Biosphärenreservate FFH-Gebiete

63 Maßnahmen und Kosten Response-Indikator: Strenge Schutzgebiete im Wald Anteil im Wald insgesamt Schutzgebiet Nationalpark BR-Kernzonen FFH-Gebiet* Naturschutzgebiet Gesamt Gesamt o. FFH Anteil Waldfläche [%] 1,1 0,2 17,3 5,9 18,9 7,0 Überlagerungsfrei [%] 19,2 6,4 69,0 24,4 * Der Lebensraumtypenanteil an der FFH-Gebietsfläche im Wald beträgt ca. 45 % Datenquelle: BFN (2011) aus: Engel et al. (2012)

64 Maßnahmen und Kosten Response-Indikator: Baumarten- und Bonitätsverteilung der Wälder mit natürlicher Entwicklung in Deutschland (Datengrundlage: Wildmann et al. 2015) Der Walderwartungswert der rund ha NWE- Gebiete beträgt 3,9 Mrd. EUR. Abkürzungen: Aln = Pionierbaumarten anh = andere Nadelbäume Alh= Edellaubbäume

65 Maßnahmen und Kosten Die integrativen Investitionen in den Waldnaturschutz vor allem durch öffentliche Forstbetriebe in Form von: Waldumbau (Laubholzvermehrung), naturnaher Bewirtschaftung Alt- und Totholzprogrammen Renaturierungs- und Pflegeprogrammen (Waldmoore, Wiederaufnahme kulturhistorischer Wirtschaftsformen, Erhalt seltener Baum- und Straucharten, Pflege von Sonderbiotopen) sind bisher nicht ausreichend hinsichtlich ihrer Wirksamkeit und Kosten bewertet worden. FFH-Impact: In 21 Beispielbetrieben im Mittel Verluste von % des waldbaulichen Deckungsbeitrags bezogen auf die Fläche der FFH- Lebensraumtypen (Rosenkranz et al. 2012). Das entspricht im Mittel 1,6 2,2 % des gesamten Deckungsbeitrages.

66 Schlussfolgerungen Auch im Wald besteht Handlungsbedarf, um die biologische Vielfalt zu erhalten bzw. wiederherzustellen. Der Waldnaturschutz in Deutschland verfügt bisher jedoch über kein ausreichendes Managementsystem (Indikatoren, Wirkungskontrolle von Maßnahmen, Ausgleich von Zielkonflikten). Dies eröffnet Freiräume für pauschalierende Auseinandersetzungen zwischen den verschiedenen Akteuren und kann inhaltliche Fortschritte verhindern. Fortsetzung/Intensivierung der Anstrengungen und Kooperationen erforderlich, um einen zielorientierten und effektiven Waldnaturschutz zu erreichen.