Waldbauliche Behandlung der Buche auf ökologischen Grundlagen von Hermann Spellmann Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt

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1 Waldbauliche Behandlung der Buche auf ökologischen Grundlagen von Hermann Spellmann

2 Waldbauliche Behandlung der Buche auf ökologischen Grundlagen Gliederung: Ausgangssituation Ökologische Grundlagen Wachstum Waldbauliche Behandlung Fazit

4 Buchenwaldfläche und ihr Schutzstatus Waldfläche 100 % ha Waldfläche in FFH-Gebieten 18,3 % Buchenfläche 6,1 % Bu-LRT- FFH 5,2 % ha ha ha

5 Altersklassenverteilung in Sachsen-Anhalt (Quelle: BWI²) ha I II III IV V VI VII VIII > VIII Ei Bu Alh Aln Fi Dgl Ki Lae 10 % 6,6 % 7,3 % 14,6 % 12,0 % 0,3 % 46,6 % 2,5 %

6 Altersklassenverteilung in Sachsen-Anhalt (Quelle: BWI²) 1000 ha Gesamtvorrat ca. 9,56 Mio. m³ 8,5 % Ø 318,6 m³/ha 0 I II III IV V VI VII VIII > VIII Ei Bu Alh Aln Fi Dgl Ki Lae 10 % 6,6 % 7,3 % 14,6 % 12,0 % 0,3 % 46,6 % 2,5 %

7 Entwicklung des Einschlags in Sachsen-Anhalt Stammholz 2006: m³ o.r. Buche: m³ o.r. Buchen- Hiebssatz ,6 m³/ha Industrieholz 2006: m³ o.r. Buche: m³ o.r. Einschlag [1000 m 3 o.r.] Einschlag [1000 m 3 o.r.] Kiefer Fichte Buche Eiche Buntholz Kiefer Fichte Buche Eiche

8 Index der jährlichen Erzeugerpreise von Buchen-Stamm- und Industrieholz im Staatswald (Jahr 2005 = 100 %) [% ] Bu-Sth. B : 91,60 Nds. Bu-Indh.- lg : 27,00 Nds Jahr

9 / fm [% ] Index der jährlichen Erzeugerpreise Buchenpreise 2010 NLF - von Buchen-Stamm- und Industrieholz im Staatswald (Jahr 2005 = 100 %) Bu-Sth. B : 91,60 Nds. Bu-Indh.- lg : 27,00 Nds. 1A 2A 2B 3A 3B Stärkeklasse B BK C CGW IN Jahr

10 Holzrohstoffbilanz für Deutschland - vorhergesagte Verschiebungen zugunsten der energetischen Holznutzung - Holzverwendung ,7 Mio. Fm 100 % 54% 46% 51% 49% 43% 57% % 74% 2008 stoffliche Holznutzung energetische Holznutzung 2002 (Mantau 2003, 2009, Mantau et al. 2010)

11 Zwischenfazit Zustand: Buchenwälder in Sachsen-Anhalt haben einen geringen Flächenanteil und liegen überwiegend in FFH-Gebieten. Die Buchenfläche ist angestiegen, der Altersklassenaufbau ausgeglichen und die Vorratshaltung relativ hoch. Die Nutzungspotenziale wurden bei weitem nicht ausgeschöpft. Die steigende energetische Holznutzung hat für die Buchenbewirtschaftung und die Buchenholz be- und verarbeitenden Betriebe eine besondere Bedeutung. Die ökonomische Situation der Buchenwirtschaft ist vielerorts unbefriedigend.

13 Potenzielle natürliche Gesamtverbreitung der Rotbuchenwälder (Fagus sylvatica) in Europa (BOHN u. GOLLUB 2007)

14 Standörtliche Zuordnung der Baumarten Tiefland Trockengrenze Bergland nass trocken Ki Dgl Ki Lä Lä Bu Alh nass trocken Ki Dgl Fi Lä Bu Alh arm reich Nässegrenze arm reich

15 Herausforderung: Klimawandel Erwarteter Klimawandel Ausmaß räumliche und zeitliche Verteilung Geschwindigkeit Klimatische Wasserbilanz (KWB) und nutzbare Feldkapazität (nfk) in der Vegetationszeit (A1B-f) nfk + KWB mm -55 mm -126 mm -211 mm

16 Herausforderung: Klimawandel Erwarteter Klimawandel Ausmaß räumliche und zeitliche Verteilung Geschwindigkeit Auswirkungen auf den Wald Boden: - Wasserhaushalt - Durchwurzelung Pflanzenphysiologie: - Transpiration - Mortalität Pflanzensoziologie: - Artenspektrum - Konkurrenzkraft Bestand: - Stabilität - Produktivität Forstbetrieb: - Holzmarkt - Einkommen

17 Standortleistungsfähigkeit der Buche Status quo Veränderung zwischen Status quo und unter A1B - trocken I.5 Ertragsklasse (und besser) I.5 bis II.5 Ertragsklasse II.5 Ertragsklasse (und schlechter) > 7,5 % 2,5 % bis 7,5 % -2,5 % bis 2,5 % -2,5 % bis -7,5 % < -7,5 %

18 Schattenintensität verschiedener Baumarten

19 Gertenholz- und Stangenholzphase Selbstdifferenzierung nutzen, Astreinigung fördern

20 Qualitätsdifferenzierung bei Buchenstammholz - äußere Merkmale - Güte 1 Güte 3 Güte 5 * (nach FVA Baden-Württemberg) *

21 100% 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% 0% Sorten- und Güteklassenverteilung Gesamteinschlag NLF EICHE BUCHE ALH ALN FICHTE DOUGLASIE KIEFER LÄRCHE Buche A B C P al/s w CGW IN Brennholz X-Holz

22 Zwischenfazit Ökologische Grundlagen: - empfindlich gegenüber klimatischen Extremen (atlantische Baumart) - sehr große Spätfrost-, große Winterfrostgefährdung + breite Nährstoffamplitude der Anbaustandorte - empfindlich gegenüber Wassermangel bzw. -überschuss + Herzwurzler, relativ sturmfest + große Schattenerträgnis in der Jugend, große Schattenintensität als Bestand + starke Selbstdifferenzierung und Qualitätsdifferenzierung - relativ langsame Astreinigung + lang anhaltendes Höhenwachstum + plastische Kronenentwicklung + geringe Disposition gegenüber biotischen Schäden (Ausnahme Buchenkomplexkrankheit nach Trockenjahren) - periodische Samenproduktion, keine Besiedlung von Freiflächen

24 Grundflächenhaltung langfristig beobachteter Buchen-Durchforstungsversuche G [m²/ha] 60 (verbleib. Bestand) Nullflä. (bzw. A-Grad) mäß. Df. starke u. sehr st. Df. I. Ekl., mäß. Df. I. Ekl., mäß. Df. I. Ekl., st. Df. I. Ekl., starke Df. Alter [Jahre]

25 Zuwachsgang (Volumenzuwachs) der Buche iv (m³/ha) (Fichte zum Vergleich) Alter Buche

26 Zwischenfazit: junge Buchen-Bestände zeigen ein gesteigertes Höhenwachstum (N-Einträge); Wachstumsgang der Ertragstafel noch passend hohes Grundflächenhaltevermögen (G-Haltung in Ertragstafeln gekappt ) Volumenzuwachs kulminiert spät und bleibt lange auf hohem Niveau

28 Vollständiger Lebenslauf eines europäischen Laubwaldes (verändert nach EMBORG 1998) Wirtschaftswald Naturwald Baumhöhe (m) Aufbauphase Optimalphase Alterungsphase Verjüngungsphase Zerfallsphase

29 Durchmesserzuwachsgeraden für Buchenbestände in verschiedenen Altern bei unterschiedlicher Behandlung Buchen-Durchforstungsversuch Herborn 1333 Buchen-Durchforstungsversuch Münden Alter 42 Alter 56 Alter 89 5-jähriger Durchmesserzuwachs [mm] undurchforstet sehr st. Df. 50 % BHD 1999 [mm]

30 Einfluss der Behandlung auf den Unterstand - Buchen-Durchforstungsversuch Münden Nullfläche G u = 4,7 m²/ha N u = 440 / ha dg u = 11,7 cm dg u aussch. = 9,2 cm Starke Hochdurchforstung G u = 5,4 m²/ha N u = 862 / ha dg u = 8,9 cm dg u aussch. = 6,9 cm

31 Standraumbedarf der Buche - Kronenbreiten in Abhängigkeit vom Brusthöhendurchmesser - Kronenbreite Kronenradius (m) Maximalfunktion BHD (cm)

32 Durchmesserentwicklung der Z-Bäume Saarforst 1606; starke Hdf. BHD [mm] 800 Alter 159: N = 68 /ha Alter 49: N = 236 /ha Stärke der Z-Bäume zu Beginn: Alter [Jahre]

33 Vergleich des relativen Gesamtertrags an Masse und Wert bei verschiedenen Durchforstungsarten % 140 schw. Ndf. st. Ndf. st. Hdf. schw. Hdf. Σ st. Ndf. st. Hdf. schw. Hdf. Lichtungen Masse Wert Masse Wert Masse Wert Masse Wert Masse Wert (SCHOBER 1972) mäß. Ndf i. M. i. M. i. M. i. M. i. M schw. Hdf. st. Hdf. allm. Li. st. Li.

34 % 200 Vergleich der Produktion zielstarken Holzes bei Einzelbaum- und Bestandeswirtschaft Bestandeswirtschaft = 100 % Fi Bu Dgl Ki Ei N / (ha) V / (Fm/ha) v / (Fm)

35 Hauptergebnisse Rotkernstudie Hessen - Umfang ca Erdstämme über mehrere Jahre - Risiko der Rotkernbildung steigt (SCHMIDT et al., 2008) mit dem Alter: ab ca. 120 Jahre höhere Risikoneigung mit dem Durchmesser: auch unabhängig vom Alter höhere Risikoneigung mit steigendem BHD in Abhängigkeit vom Ausgangssubstrat der Bodenbildung Einfluss von Rindenverletzungen / Astabbrüchen / Absterben von Starkästen in bisherigen Untersuchungen nicht quantifizierbar

36 Buchen Zielstärkennutzung und Rotkern gesund verkernt Qualität: B B B B BK C Prod.-Zeit: BHD (cm) Länge (m): Mittenstärke (cm): Inhalt (m³): 1,97 2,41 2,91 1,97 2,41 2,91 Wert ( ): 226,- 292,- 353,- 226,- 199,- 167,- Differenz: + 66,- + 61,- - 27,- - 32, ,- - 59,-

37 Fazit Buchenbehandlungskonzept im Überblick: h 100 [m ] 40 Pflegephasen an Oberhöhen orientiert A lter [Jahre] Behandlungskonzept in den natürlichen Altersstufen: Jungwuchs/ Dickung h o bis 6 m In der Regel keine Eingriffe Hiebsschadensbeseitigung Gerten- u. Stangenholz h o 6 16 m Protzenaushieb Mischbestände: Mischungsregulierung (ALh) Baumholz in d. Pflegephase h o m Erschließung Z-Baumauswahl Entnahme von 1-2 Bedrängern je Eingriff als starke Hdf., Zwischenfelder: vorrangig Entnahme starker, schlechter Bäume kritische Überprüfung der Z- Bäume mittl. Baumholz h o 26 m - 30 m Übergang zur mäßigen Hochdurchforstung Totholz belassen Starkes Baumholz h o > 30 m Einsetzende ZSN vom Schlechten Variable Zielstärke unter Beachtung von Zuwachsverhalten und Qualitätsentw. Beachtung der räumlichen Ordnung u. des Entwertungsfortschritts Auswahl von Habitatbäumen

39 Zwischenfazit: Durchforstung: Z-Baumauswahl und möglichst frühe (abhängig von der astfreien Schaftlänge) und starke Hochdurchforstung deutliche Durchmesser-Zuwachsüberlegenheit starker gegenüber mäßiger bzw. keiner Durchforstung; Wuchsbeschleunigungseffekt Z-Baumzahl muss Flächenproduktivität, Risiken und zeitlich gestreckte Nutzung beachten Hauptvorteil starker Hochdurchforstungen liegt in der Zuwachskonzentration auf den bestveranlagten Bäume flächenbezogenes Zuwachs: relativ plastisch bei Grundflächenabsenkung, gestaffelte Durchforstung Integration der Alterungs- und Zerfallsphase durch ein Habitatbaum- und Totholzkonzept

40 Fazit: Bei der Buche stehen ökologische Ansprüche und Eigenschaften bisher im Einklang mit den Anbauschwerpunkten und den Behandlungskonzepten. Ziel der Bestandespflege sollte es sein, einen hohen flächenbezogenen Wertertrag zu erreichen. Gestaffelte Hochdurchforstungen (stark mäßig) konzentrieren den Zuwachs auf die bestveranlagten Bäume, sichern die Flächenproduktivität, erhalten den Unter- und Zwischenstand und ermöglichen lang gestreckte Zielstärkennutzungen. Die Zielstärken sollten variabel gehalten werden, in Abhängigkeit von der Qualität, Stabilität und der Wuchspotenz der Einzelbäume. Habitatbaum- und Totholzkonzepte sind konsequent umzusetzen. Sie integrieren die Alterungs- und Zerfallsphase im Wirtschaftswald und erhöhen das Lebensraumangebot für seltene Arten.

41 Waldbauliche Behandlung der Buche auf ökologischen Grundlagen Vielen Dank für ihre Aufmerksamkeit!

42 Habitatbaumund Totholzkonzept Definition Habitatbäume: Altbäume, Baumveteranen, Horst- und Höhlenbäume, die ungenutzt alt werden und natürlich zerfallen sollen Konzept: Auswahl mit beginnender Zielstärkennutzung, Markierung, vorrangig vitale, großkronige, qualitativ geringwertige Bäume auswählen Grundgerüst besteht aus Höhlenund Horstbäumen (von der Nutzung ausnehmen) Vorwiegend Gruppen und Kleinflächen Definition Totholz: Abgestorbene liegende oder stehende Bäume und Baumteile einschließlich aufgeklappter Wurzelteller Konzept: In Abstimmung mit den Erfordernissen der Holznutzung, des Waldschutzes, der Unfallvorsorge und der Verkehrssicherung stehendes und liegendes Totholz belassen Totholz nicht künstlich erzeugen Habitatbaumgruppen als dauerhafte Totholzquelle integrieren Habitatbäume und Totholz im Mittel etwa 5 Bäume je ha in älteren Beständen