Wachstums- und Ertragsleistung der Weißtanne (Abies alba MILL.) im Forstamt Gehren. Jannis Sparrer 2014

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1 Wachstums- und Ertragsleistung der Weißtanne (Abies alba MILL.) im Forstamt Gehren Jannis Sparrer 2014 Foto: NICKE

2 Gliederung 1. Zielstellung der Arbeit/ Versuchsfläche 2. Angewandte Methoden 3. Ergebnisse 3.1 Baumartenanteile und Höhenkurven 3.2 Durchmesser- und Volumenverteilung 3.3 Ertragsdaten 3.4 Durchmesser- und Volumenzuwachs 3.5 Entwicklung der Höhentriebe 3.6 Formzahlenvergleich 3.7 Darstellung mit BWINPro 7 4. Diskussion (ausgewählte Punkte) 2

3 1. Zielstellung der Arbeit Kontext Klimawandel: WTa als anpassungsfähige, widerstandsfähige & stabile Baumart Tiefwurzelnd, Aufschluss schwerer Böden, höhere Trockenheitsresistenz & Widerstandsfähigkeit gegen Windeinwirkung risikoärmer als GFi, zudem hohe Ertragsleistung BA-Anteil an Holzbodenfläche Thüringens lediglich 0,1 % (1,5 % in BRD) BWI 2 (2002) Verhältnismäßig wenige Daten zu Ertrag und Wachstum Ziel: Ertragskundliche Datenerhebung & Auswertung der WTa- Versuchsfläche kleine Kurau fortführen Beitrag zu den Erkenntnissen über das Wuchsverhalten der WTa leisten Darstellung der Höhentriebentwicklung der letzten 20 Jahre Vergleich von Formzahlen aus Literatur und Versuchsfläche Simulation des Wachstums mit BWINPro7 3

4 1.1 Versuchsfläche kleine Kurau Lage: FoA Gehren, Revier Mellenbach, Abt. 805 a 3, Teilflächengröße 2,98 ha Gliederung in 3 Parzellen mit je 0,25 ha: I = Hochdurchforstung (D-Grad) II = Niederdurchforstung (B-Grad) III = Nullfläche (A-Grad) Einschichtiger, gleichaltriger WTa-GFi-Hochwald; Hangneigung 25 ; Mf- TMG2; Schiefer Wuchsklasse: Stangenholz bis starkes Baumholz, überwiegend mittleres starkes Baumholz, wüchsiger Bestand Aus Naturverjüngung hervorgegangen! WTa 84 Jahre, GFi 75 Jahre alt (2014) EHRLING 1994 In Parzelle I und II stellt WTa Hauptbaumart dar, in III dominiert GFi Nebenbaumarten: BAh, Ebs, GEs, Lbh.-Anteil in Parzelle I am höchsten Kronenschlussgrad gedrängt vor Df.; Lücke durch Windwurf + BK im Süden von III 4

5 1.1 Versuchsfläche kleine Kurau Ungeastet, langschaftig, überweigend gute Qualität (Roftäule GFi) Vereinzelt Kronenbrüche, Zwiesel, GFi scheint weniger vital als WTa Vollständige Anerkennung als Forstsaatgutbestand Kategorie ausgewähltes Vermehrungsgut Kein Bestandesaufschluss, Naturverjüngung auf ca. 30 % der Fläche (überwiegend GFi) 5

6 Einblick in die Weißtannenversuchsfläche kleine Kurau Foto: NICKE

7 Durchmesserstarke Weißtanne WTa 92 II BHD: 68,1 cm Foto: NICKE

8 2. Angewandte Methoden Grundlage bilden zwei Diplomarbeiten von EHRLING 1994 und ALBERT 2007 Zunächst parzellenweise Vollkluppung an der angebrachten Messmarke (BHD, bzw. 1,8 / 2 m -> Ausbauchungsreihe) Höhenmessung mittels Vertex IV, zusätzlich Messung des Kronenansatzes zur Berechnung der Kronenlänge Erzeugung von Bestandeshöhenkurven, Verwendung von Baumhöhen über alle Parzellen hinweg, einige Daten aus Liegendmessung 8

9 2. Angewandte Methoden Messung der Höhentriebe einiger WTa Rohschaftverfahren Verwendung eines Rollmaßbandes von Fällschnitt bis Terminalknospe Messung der Internodien beginnend bei Terminalknospe in Richtung Fällschnitt Bestimmung der unechten Schaftholzformzahl (f 1,3Sh ) und der unechten Ausbauchungsreihe Verwendung von Sektionen mit absoluter Länge von 2 m Ermittlung des Mitteldurchmessers der Sektionen (1, 3, 5 m usw.), Zopfstück Messung an der Basis (Kegel) 9

10 2. Angewandte Methoden Entnahme von Stammscheiben (5 cm Stärke) Eine in Höhe des BHD, eine am Stammfuß 8 WTa, darunter 3 stärkere, 3 schwächere, 2 aus mittlerem Durchmesserbereich + 3 von GFi 10

11 Messung der Höhentriebe und Bestimmung der Formzahl Foto: NICKE

12 FWM bei der Stammscheibenentnahme an einer Weißtanne 12 Foto: NICKE 2014

13 3.1 Ergebnisse - Baumartenanteile und Höhenkurven Parzelle I = Lbh. = GFi = WTa Parzelle II Parzelle III Abb. 1, 2, 3: Entwicklung der Baumartenanteile in den Parzellen I - III 13

14 3.1 Ergebnisse - Höhenkurven Abb. 4: Vergleich der Bestandeshöhenkurven von GFi und WTa der Aufnahmen ; Daten: EHRLING 1994, ALBERT 2007, SPARRER 2014 Ab ca. 28 cm BHD ist die Fichte bei geringerem Alter höher gewachsen als die Weißtanne Die Messung der Kronenlängen ergibt ein Kronenprozent von 42 % (GFi) und 40 % (WTa) 14

15 3.2 Durchmesser- und Volumenverteilung Abb. 5: Durchmesserverteilung der WTa 2014, I-III, GB, AB, VB; Daten: SPARRER 2014 Abb. 6: Volumenverteilung der WTa 2014, I-III, GB, AB, VB; Daten: SPARRER 2014 Entnahmemengen: Parzelle I: 17 Stk.; ca. 34 Vfm Dh m.r. Parzelle II: 35 Stk.; ca. 15 Vfm Dh m.r. 15

16 3.3 Ergebnisse Ertragsdaten 16

17 3.3 Ergebnisse Ertragsdaten dg: dg in Hdf.-Fläche am höchsten (alle BA außer Lbh.) GFi besitzt höheren dg als WTa (über alle Parzellen) dg der GFi (7,7 cm) (Parzelle I) stärker gewachsen als WTa (5,7 cm) (seit 2007) in Parzelle II & III übertrifft WTa die Gfi hg: GFi bei geringerem Alter höher als WTa (alle Parzellen) Allgemein Abnahme hg von Parzelle I nach III Höhenzuwachs seit 1994 in Parzelle I am höchsten, Abnahme von I nach III WTa dominiert im Höhenzuwachs auf allen Parzellen, h100 der WTa in Parzelle I am höchsten (31, 4 m), Parzelle II nur knapp über Nullfläche f 1,3Dh: (= Mittelwert für BA und Parzelle) WTa besitzt parzellenübergreifend und unabhängig vom Untersuchungsjahr die höchste Formzahl -> Vollholzigkeit Anstieg von Parzelle I hin zu III; kein klarer Trend, scheint Abnahme stattzufinden Grundfläche: Höchste G in Parzelle I (65,1 m²), Nullfläche nur 48,2 m² Große Veränderung seit 1994, damals Nullfläche am höchsten, Parzelle I am niedrigsten In 20 jähriger Periode G-Zuwachs von 25,8 m² (Hdf.), Ndf. Nur 10,4 m², Nullfläche nur 4,4 m² (Aber: Windwurf und Käfer) Volumenentwicklung (Vfm Dh m.r./ha): Vergleichbar mit Grundfläche, da Volumen Abhängig von G Parzelle I am höchsten: 872 m³, Parzelle III: 610 m³ Stammzahl N Höchste Stammzahl in Parzelle I (664 Bäume,) Parzelle III (644), Parzelle II (620) Größte Veränderungen auf Nullfläche, bedingt durch Windwurf und Käfer Bestockungsgrad B : Höchste Bestockung in Hdf. Fläche (1,27), Parzelle II ( 1,13), Parzelle III (0,99) Höchster Anstieg ebenfalls in hochdurchforsteter Fläche Keine Veränderung in Parzelle III (Windwurf + BK) 17

18 3.4 Ergebnisse Durchmesserzuwachs Abb. 7: Durchschnittlicher jährlicher Durchmesserzuwachs WTa + GFi, I-III GB, Periode ; Daten: ALBERT 2007, SPARRER 2014 Die Weißtanne hatte in der siebenjährigen Periode einen deutlich höheren Durchmesserzuwachs als die Fichte Der Durchmesserzuwachs der Weißtanne in Parzelle I übertrifft alle anderen Flächen 18

19 3.4 Ergebnisse Durchmesserzuwachs Abb. 8: Durchschnittlicher jährlicher Durchmesserzuwachs WTa + GFi, I GB, , ; Daten: EHRLING 1994, ALBERT 2007, SPARRER 2014 Seit der ersten Beobachtungsperiode hat Baumarten übergreifend ein Anstieg des Durchmesserzuwachses stattgefunden, bei der Fichte ist diese Steigerung größer 19

20 3.4 Ergebnisse Volumenzuwachs Realer Zuwachs der Periode

21 3. Ergebnisse Volumenzuwachs Beim Volumenzuwachs zeigt sich eine Dominanz der Weißtanne gegenüber der Fichte über alle Parzellen hinweg Der Zuwachs in der hochdurchforsteten Fläche liegt mit 24,12 VfmDh m.r. (ha*a) höher als in den beiden anderen Flächen Reeller Zuwachs in Parzelle I liegt auch über der Fi-Ertragstafel von WENK et al. In Parzelle II und III erreichen die reellen Zuwächse nicht die Werte der Ertragstafel 21

22 3.4 Ertragstafelvergleich 22

23 3.4 Ertragstafelvergleich - Kreisflächenmittelstamm Abb. 9:dg-Entwicklung WTa I-III GB im Vergleich zur Ertragstafel; Daten: SPARRER 2014 Abb. 10:dg-Entwicklung GFi I-III GB im Vergleich zur Ertragstafel ; Daten: SPARRER

24 3.4 Ertragstafelvergleich Veränderung der Bonitäten Abb. 11: Bonitätsentwicklung (Mittelhöhe) WTa und GFi GB; Daten SPARRER 2014 Veränderung der (Mittelhöhen-)Bonitäten hat stattgefunden Bei WTa I kam es zu einem Anstieg von M 28 auf M 29, bei GFi II & III zu einem Absinken von M 35 auf M 34, bzw. M 34 auf M 32 24

25 3.5 Entwicklung der Höhentriebe Abb. 12: Höhentriebentwicklung WTa 240 I WTa 240 I hat eine Länge von knapp 26,50 m und einen BHD von 34,5 cm Die Trieblängen schwanken zwischen 540 mm (1941) und 100 mm (1960 & 2004) Das durchschnittliche Wachstum beträgt 291 mm/a Das Trockenjahr 2003 sowie Folgejahre sind deutlich zu erkennen 25

26 3.5 Entwicklung der Höhentriebe Abb. 13: Höhentriebentwicklung WTa ; Daten: SPARRER 2014 Deutliche Unterschiede im Höhenwachstum der einzelnen Weißtannen Seit 1994 hat der Durchschnitt von etwa 300 mm/a auf ca. 200 mm/ a abgenommen Auch hier ist das Trockenjahr 2003 sowie Folgejahre gut zu erkennen 26

27 3.5 Entwicklung der Höhentriebe Abb. 14: Höhentriebentwicklung ausgewählter WTa ; Daten: SPARRER 2014 Die Betrachtung ausgewählter WTa verdeutlicht den ähnlichen Verlauf der Höhenentwicklung (Zuwachseinbusen in Trockenjahren, bzw. den Folgejahren) 27

28 3.6 Formzahlenvergleich Die drei verschiedenen Formzahlen stimmen bei keinem der Bäume überein Die Formzahlen nach POLLANSCHÜTZ (1974) liegen näher an den realen Werten, als die von METTE/KORELL (1986) Die Abweichung beträgt im Mittel 7% bzw. 11% (positive Abweichung von den realen, auf der Versuchsfläche gemessenen Formzahlen) 28

29 3.6 Formzahlenvergleich Eine absolute Abweichung der Formzahl wirkt sich noch stärker auf das Volumen aus Die Formzahl nach POLLANSCHÜTZ (1974) bewirkt im Mittel einen 10% höheren Vorrat, die Formzahl nach METTE/KORELL (1986) 13% Die Abweichung ist umso höher, je stärker der BHD ist Z.B. WTa 218 I (BHD 47,70 cm): Abweichung des Volumens um fast 0,45 Vfm Sh m.r. 29

30 3.6 Formzahlenvergleich In Abhängigkeit von der verwendeten Formzahl unterscheidet sich das Volumen erheblich Mit zunehmendem Vorratswert werden die Auswirkungen stärker Bezogen auf 1 ha (WTa I GB) ergibt sich eine Abweichung von 66 Vfm Sh m.r. zu POLLANSCHÜTZ bzw. von 85 Vfm Sh m.r. zu METTE/KORELL 30

31 3.7 Darstellung mit BWINPro 7 Abb. 15: Parzelle I Hdf. Unbehandelt, Daten: SPARRER 2014 Abb. 16: Parzelle II Ndf. Unbehandelt; Daten: SPARRER

32 4. Diskussion (Auswahl) Nach EHRLING 1994 keine wesentlichen Standortunterschiede, jedoch höhere Bodenfeuchte in den Parzellen I und II festgestellt Zweifelhaft, da abweichende Bonitäten der Parzellen (Höhenunterschiede), weitere Schwierigkeit: unterschiedliche Stammzahl, BA-Zusammensetzung, Alter Vergleichbarkeit erschwert, exakte Standortuntersuchungen erforderlich (z.b. Boden) hg (Mittelhöhe) zeigt stärkeres Höhenwachstum der WTa Erschwerte Interpretation, sinnvoller wäre Spitzenhöhe h100 oder h o, jedoch Bestimmung erschwert, da nicht für jede BA möglich (zu wenig Bäume, Aussagekraft) 32

33 4. Diskussion Nach HINK 1971, SIEDER 1977 und EHRLING 1994 ist GFi der WTa deutlich in der Volumenleistung überlegen (ca. 90 m³dh/ha auf der Nullfläche) Nur bedingte Bestätigung: GFi übertrifft WTa lediglich um 5 Vfm Dh/ha (Nullfläche) In Ndf. hat Überlegenheit ebenfalls stark abgenommen, WTa in Hdf. übertrifft GFi sogar um 15 Vfm Dh/ha Der Volumenzuwachs der Weißtanne liegt parzellenunabhängig deutlich höher als jener der Fichte (3-4 Vfm Dh ha -1 a -1 ) Unterschiedliches Wuchsverhalten der Arten, WTa kulminiert später und liegt dann über GFi (Volumenzuwachs) (GFi früherer Kulminationszeitpunkt, abhängig von Bonität) Die von UTSCHIG 2004 beschriebene Leistungsüberlegenheit der WTa in der Altersspanne zw Jahren kann bestätigt werden, insbesondere in Hdf., zudem höher als in Ertragstafel! 33

34 4. Diskussion Der Ertragstafelvergleich zeigt, ausgehend von ähnlichen Verhältnissen 1994, eine deutliche Überlegenheit der Hdf. gegenüber der Ndf. (G, V, Schlussgrade). WTa zeigt hier besseres Wachstum, als in den anderen Parzellen, Überlegenheit der Fichte nimmt ab Schwierigkeiten bei der Naturverjüngung! Bestand erreicht Alter, in dem künftig Verjüngungsnutzung stattfinden muss. Einzelbaumschutz (Drahthosen) völlig erfolglos Flächige Schutzmaßnahmen erforderlich, wenn Ziel Naturverjüngung mit hoher Qualität Sehr hoher Verbiss (gezielte Selektion durch Wild), GFi setzt sich ansonsten durch 34

35 4.1 Schlussfolgerungen Ergebnisse deuten Standortsunterschiede an (Bonitäten) Vergleichbarkeit der Parzellen beeinträchtigt, exakte Standortsbeurteilung erforderlich (v.a. Boden und Wasserhaushalt) Die Untersuchungen des Durchmesserzuwachses zeigen einen deutlichen Anstieg insbesondere der WTa Überlegenheit der Tanne im höheren Alter? Positive Wirkung der Df.? Die Ermittlung und Verwendung der Oberhöhe als Vergleichsmaßstab wäre an sich sinnvoll (jedoch starke Einschränkung durch Parzellengröße, Stammzahl) Besserer Vergleich, da kaum beeinflusst durch Df., Problem: Anzahl Bäume Als wesentliches Ergebnis ist die Überlegenheit der Hochdurchforstung herauszustellen Jedoch erschwerte Interpretation, da Standortsunterschiede vermutet, weiterhin Fehler in den Aufnahmen ALBERT s vermutet, da enorme Zuwächse Vergleich der Höhentriebentwicklung auf WTa beschränkt, Daten zu GFi fehlen Einfluss der Witterung auf Wachstum erkennbar, Verknüpfung mit Kimadaten wäre sinnvoll Erfordernis, die Eignung vorhandener Formzahlen zu hinterfragen Enorme Auswirkungen auf die Bestimmung des Vorrats, Ableitung von Schlussfolgerungen Auswertung der Stammscheiben wäre wünschenswert Ermöglicht Rekonstruktion und Vergleich des Durchmesserwachstums von WTa und GFi Bzgl. der Verjüngungssitution zeigt sich starker Verbiss der jungen Tannen Naturverjüngung scheint verunmöglicht, bzw. sehr schlechte Qualitäten, Erfordernis von Schutzmaßnahmen (flächig), Senkung Wildbestände 35

36 5. Quellen Albert, A. (2007). Zuwachs und Ertragsleistung der Weißtanne (Abies alba MILL.). Diplomarbeit, Thüringer Fachhochschule für Forstwirtschaft, Schwarzburg Brosinger, F. (2011). Mehr Mut zur Tanne. LWF Wissen - Wälder im Klimawandel Weißtanne und Küstentanne, 66, 7-10 Ehrling, B. (1994). Anlage einer langfristigen waldbaulich ertragskundlichen Versuchsfläche aus Gemeiner Fichte (Picea abies (L.) Karsten) und Weißtanne (Abies alba MILL.). Diplomarbeit, Thüringer Fachhochschule für Forstwirtschaft, Schwarzburg Grundner, F., Schwappach, A. (1952). Massentafeln Zur Bestimmung des Holzgehalts stehender Waldbäume und Waldbestände (10. völlig neubearbeitete Auflage). Berlin und Hamburg: Paul Parey Verlag. S. 158, 168 Kohnle, U. & Cullmann, D. (2011). Wachstum der Weißtanne in Südwestdeutschland: Entwicklung, Klima-Risiko und Verjüngung. LWF Wissen Wälder im Klimawandel Weißtanne und Küstentanne, 66, Kramer, H. (1988). Waldwachstumslehre ökologische und anthropogene Einflüsse auf das Wachstum des Waldes, seine Massen- und Wertleistung und die Bestandessicherheit (1. Auflage). Hamburg und Berlin: Paul Parey Verlag. S. 83, 95 Kramer, H., Akça, A. (2008). Leitfaden zur Waldmesslehre. (5. überarbeitete Auflage). Frankfurt am Main: J.D. Sauerländer s Verlag. S. 29, 32, 39, 103 Meister, G. (2004). Tanne, Waldumbau und Jagd. LWF Wissen Beiträge zur Tanne, 45, Mette, H.-J., Korell, U. (1986). Richtzahlen und Tabellen für die Forstwirtschaft Band 3. (1. Auflage). Berlin: Deutscher Landwirtschaftsverlag. S , Muck, P. & Walter, A. (2008). Die Weißtanne ein Baum mit Zukunft. LWF Waldforschung aktuell, 67, Nicke, A. (2010). Ertragstafelauszüge für das Studium an der FH Erfurt Studiengang Forstwirtschaft und Ökosystemmanagement. Lehrmaterial, unveröffentlicht, S. 11 ff, 225 ff Utschig, H. (2004). Waldwachstumskundliche Charakterisierung der Tanne. LWF Wissen Beiträge zur Tanne, 45,

37 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit Foto: NICKE