Empfehlungen zur Durchforstung von Fichten-, Tannen- und Douglasien- beständen

Transkript

1 Empfehlungen zur Durchforstung von Fichten-, Tannen- und Douglasien- beständen Schulungsmappe zum Projekt 'EfBizienter Waldbau im kleineren Privatwald' Stand: November 2012

2 Das Projekt wird gefördert durch die Clusterini8a8ve Forst und Holz Baden- WürAemberg Die Projektdurchführung liegt bei dem Consul8ngbüro Dr. Bernd Wippel. Beteiligt an dem Projekt sind die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden- WürAemberg (FVA) und das Unternehmen UNIQUE forestry and land use GmbH Ansprechpartner: Dr. Bernd Wippel, Schnewlinstraße 10, Freiburg, Tel ; consul8ng.de Seite 2

3 Inhalt 1. Einführung 2. Historie 3. Niederdurchforstung vs. Auslesedurchforstung 3.1 Schema8sche Darstellung der Niederdurchforstung 3.2 Charakteris8ka der Niederdurchforstung 3.3 Schema8sche Darstellung der Auslesedurchforstung 3.4 Charakteris8ka der Auslesedurchforstung 4. Das Konzept der Auslesedurchforstung 5. Anwenden der Erkenntnisse 6. Zusammengefasst: Markieren und Freistellen der Z- Bäume 7. Vorteile der Auslesedurchforstung 8. Ökonomie des Modells 9. Ist mein Wald für die Auslesedurchforstung geeignet? 10. Hinweise zu Arbeitsverfahren 11. ProjekXeam Seite 3

4 1. Einführung Die Waldbewirtschacung erfordert heute andere Durchforstungssysteme als noch vor wenigen Jahrzehnten. Neben der Leistungsfähigkeit und der Qualität spielt die Stabilität der Bestände eine entscheidende Rolle. Die Anpassung des Waldbaus an die Herausforderungen des Klimawandels mit mehr WiAerungsextremen steht dabei neben anderen Verbesserungen besonders im Fokus. Viele Wälder werden noch immer nach altherge- brachten Methoden, meist niederdurchforstungsar8g behandelt. Dadurch steigt das Produk8onsrisiko an und die Produk\ons- bzw. Wertleistung wird nicht ausgereizt. Die Op8mierung der Produk8on ist leichter als man denkt! Mithilfe einer prak8sch erprobten Durch- forstungsmethode auf Zukuncsbaumbasis (Z- Baum) lassen sich Stabilität und Ertrag verbessern. Auf den folgenden Seiten stellen wir Ihnen ein Durch- forstungsmodell vor, dass den oben geforderten Kriterien (Leistungsfähigkeit, Qualität, Stabilität) entspricht. Es stellt den Einzelbaum in den Fokus und nicht wie früher den Bestand als Ganzes. Seite 4

5 2. Historie Die ersten Waldbauanweisungen finden sich in den Forstordnungen und Nutzungsanweisungen der Landesherren ab dem 16 Jahrhundert. Eine Holznot auf Grund von verstärkten Holzverbrauch (Glasbrennerei, EisenverhüAung und steigende Bevölkerungszahl) zwang zur Regulierung und Ordnung des Nutzungsverhaltens. Auch die Devas8erung der Wälder durch Streu- nutzung erforderte dringend ein Umdenken. Nach J. Klädtke 2010 Seite 5

6 Fortsetzung Kap. 2 Mit seiner Schric "Sylvicultura oeconiomica" begründet v. Carlowitz im Jahr 1713 den Begriff der Nachhal8gkeit, der weltweit zum Gütemerkmal der deutschen Forstwirtschac werden sollte. Bei den ersten Waldbauanweisungen stand die intensive Verjüngung (Saat, Pflanzung) im Fokus. Pflegemaßnahmen und Durchforstungen spielten damals kaum eine Rolle (z.b. Dunkelschlag nach G.L. Har8g, ). In den folgenden Jahrzehnten verschob sich das Ziel von der reinen Sicherung und Wiederbegründung der Waldbestände in Richtung flächenbezogener Volumenmaximierung. Es entstand das Konzept der Niederdurchforstung, welches zunächst nur die absterbenden Bäume entnahm, später auch in die Krac sche Klassen 3, 4 und 5 eingriff. Erzogen wurden auf diese Weise dichtstehende und gleichförmige Waldbestände von gutem Wachstum und guter Qualität, die jedoch häufig Kalamitäten zum Opfer fielen. Die heute noch im Gebrauch befindlichen Ertragstafeln nach Wiedemann oder Assmann/Franz gründen sich auf Versuchsbeständen, die nieder- durchforstet wurden. Seite 6

7 Fortsetzung Kap. 2 MiAe des 18. Jahrhunderts setzte in Frankreich eine ganz andere Entwicklung ein. Duhamel du Monceau ( ) war Gelehrter der Forstbotanik und Forstbenutzung und auch Generalinspekteur der französischen Marine. Er erkannte, dass für die rasche Erzeugung von Schivauholz (Eiche) der Zuwachs auf den Zielbaum gerichtet werden musste. Damit ging erstmals der Fokus weg von der flächenbezogenen Volumen- produk8on hin zur Konzentra8on des Zuwachses auf Einzelbäume. Literaturhinweise von 1885 (Fischbach) zeigen, dass diese Idee bei uns ab MiAe des 19. Jh. bekannt war. Zahlreiche deutsche Forstgelehrte beschäcigten sich in der Folge mit dieser Idee. Allerdings kam es sehr bald zu einem Disput darüber, ob die feste Auswahl weniger Z- Bäume zu einem frühen Zeitpunkt wirklich zu verantworten sei (Umsetzen). Das Risiko des Umsetzens ist aber sehr gering, wie langjährige Versuchsbestände der FVA zeigen. Die Z- Baum- Durchforstung bietet enorme Vorteile (Wertleistung, Stabilität) und nur geringe Risiken wie auf den nachfolgenden Seiten gezeigt wird. Seite 7

8 3. Niederdurchforstung vs. Auslesedurchforstung Um den Unterschied zwischen den beiden Durchforstungsmodellen leichter verstehen zu können, wird auf den folgenden Seiten eine schema8sche Darstellung eines Durchforstungsgangs abgebildet. Wie bereits erwähnt, zielt die Niederdurchforstung auf lange, schlanke Bäume mit hoher Qualität ab bei gleichzei8ger Maximierung des Holzvolumens bezogen auf die Grundfläche. Die Produk8onsdauer (gemessen am Erreichen eines Zieldurchmessers) ist im Vergleich zur Methode der Auslesedurchforstung recht hoch. Das gravierendste Problem der Waldbestände, die niederdurchforstet werden, ist die geringe Resistenz gegenüber Kalamitäten. Sie werden so häufig von Sturmwurf, Schneebruch und Käferfraß geschädigt, dass nur wenige solcher Wälder das Endnutzungs- stadium erreichen. Im Gegensatz dazu führt die Auslesedurchforstung zu resistenten Baumindividuen, die rasch wachsen, eine vitale Krone ausbilden und vor allem nicht zu hoch wachsen (Hebelwirkung des Sturms!). Seite 8

9 Fortsetzung Kap. 3 Steckbrief: Labiler Erntebaum Erziehung Niederdurchforstung BHD 50 cm Höhe 40 m h/d- Wert 125 Alter 120 Jahre prod. Krone 25% Qualität (A), B/C, IL Steckbrief: Stabiler Erntebaum Erziehung Auslesedurchforstung BHD 50 cm Höhe 30 m h/d- Wert 60 Alter 70 Jahre prod. Krone 50% Qualität (A), B/C, IL Seite 9

10 3.1 Niederdurchforstung schematische Darstellung Bestand vor dem Eingriff Bestand nach dem Eingriff Seite 10

11 3.2 Charakteristika der Niederdurchforstung Die Konkurrenz im Kronenraum bleibt hoch und damit der Kampf um das Sonnenlicht. Auch die Konkurrenz im Wurzelbereich (Wasser, Nährstoffe) bleibt hoch. Die Äste sterben rasch ab und die Krone wandert nach oben (grüner Kronenanteil weit unter 40% der Gesamtbaumlänge). Der Durchmesserzuwachs ist gering, denn eine kleine Krone vermindert die Energieerzeugung des Baumes für sein Wachstum (= Photosynthese). Der Höhe- zu- Durchmesser- Wert (kurz h/d- Wert) steigt an und daher verringert sich die Stabilität drama8sch. Als Folge steigt das Produk8onsrisiko (Sturm, Schnee) stark an. Die Ernte konzentriert sich auf das schwächste DriAel der Durchmesser. Im Vergleich mit der Auslesedurch- forstung steigen daher die Holzerntekosten an. Gleichzei8g können wegen der dünneren Hölzer oc nur geringe Holzerlöse erzielt werden. Seite 11

12 3.3 Auslesedurchforstung schematische Darstellung Bestand vor dem Eingriff Bestand nach dem Eingriff Seite 12

13 3.4 Charakteristika der Auslesedurchforstung Die Konkurrenz im Kronenraum wird niedrig gehalten. Der Kampf um das Sonnenlicht insbesondere bei den Z- Bäumen ist gering, ebenso um die Ressourcen Wasser und Nährstoffe. Der Kronenansatz wandert viel langsamer nach oben mit der Folge, dass sich lange, vitale Kronen mit 50% der Baumhöhe ausbilden. Die Äste werden zwar dicker, bleiben aber im Qualitätsrahmen der Sor8erklasse B (gesund und nicht zu stark). Der Durchmesserzuwachs ist hoch, da die große Krone viel Energie für das Wachstum produzieren kann. Der Höhe- zu- Durchmesser- Wert (kurz h/d- Wert) sinkt unter den kri8schen Grenzwert von 80. Somit wird die Stabilität erhöht und das Produk8onsrisiko (Sturm, Schnee) wird erheblich vermindert. Durch die Ernte im stärksten DriAel der Durchmesser steigt die Stück- Masse der ausscheidenden Bäume im Gegensatz zur Niederdurchforstung deutlich an. Dies führt zu geringeren Holzerntekosten und höheren Holzerlösen. Seite 13

14 4. Das Konzept der Auslesedurchforstung Die Basistheorie des Auslese- oder auch Z- Baum- Modells ist einfach. Sie gründet im Kern auf der Tatsache, dass zwischen dem Brusthöhendurchmesser (BHD) und dem Kronendurchmesser eine enge Beziehung besteht (also, je dicker der Stamm, desto größer der Kronendurchmesser). Kronenbreite [m] Beziehung zwischen Brusthöhendurchmesser und Kronendurchmesser bei vorherrschenden Fichten Brusthöhendurchmesser [cm] Klädtke 2004 Diese enge Beziehung wurde in vielen Messungen an Probebeständen ermiaelt und immer wieder bestä8gt. Seite 14

15 Fortsetzung Kap. 4 Aus der Beziehung zwischen Brusthöhendurchmesser und Baumkronendurchmesser können für das Konzept der Auslesedurchforstung zuverlässig einige wich8ge Schlussfolgerungen gezogen werden: Es lässt sich nachweisen, dass durch gezielte Umlichtung eines Baumes dessen Krone groß erhalten werden und damit auf die Durchmesserentwicklung Einfluss genommen werden kann. Die erwarteten Anforderungen des Holzmarktes bzw. des Waldeigentümers (gewünschter Durchmesser des Erntestammes) können berücksich8gt werden und die Erreichung dieses Zielstammes (= Z- Baum) op8miert werden. Seite 15

16 Fortsetzung Kap. 4 Über die Festlegung der im Erntezeitpunkt angestrebten Stärke des Z- Baumes kann dessen Kronengröße vorhergesagt werden. Mit diesem Wert lässt sich sodann berechnen, wie viele solcher Bäume zur Zeit der Endnutzung maximal auf einem Hektar ausreichend Platz finden. Dieses SchachbreA an Z- Bäumen kann dann miaels Abstandsschätzung leicht ins Gelände übertragen werden. Da die gezeigte Beziehung für alle Baumarten gilt, können auch Mischbestände nach dieser Methode behandelt werden. 7 m 7 m 100 m 100 m Seite 16

17 5. Anwenden der Erkenntnisse Für die Verwendung der Erkenntnisse in der betrieblichen Praxis wird folgendes Vorgehen vorgeschlagen: 1. Festlegen eines Zieldurchmessers, der im Zeitpunkt der Endnutzung der Z- Bäume erreicht werden soll. Da nicht alle Auslesebäume den Zieldurchmesser zum gleichen Zeitpunkt erreichen werden, ergibt sich automa8sch ein Abnutzungs- oder auch Verjüngungszeitraum von bis zu 20 Jahren. 2. Über Versuchs- flächen ermiaelte Kronen- BHD- Beziehungen heran- ziehen und den Ab- stand sowie die Anzahl/ha der Z- Bäume abgreifen. 3. Bei Mischbeständen für jede Baumart die spezifischen Werte bes8mmen. 4. Beginn der Auszeich- nung = Auswahl der Auslesebäume im Gelände. Wertetabelle für die Fichte d 1.3 b N ZB [cm] [m] [N/ha] 40 5, , , , , , ,8 110 d1.3 = Brusthöhendurchmesser; b = Kronenbreite und mittlerer Z-Baumabstand; NZB = Anzahl Z-Bäume; Klädtke 2010 Seite 17

18 Fortsetzung Kap. 5 An den Z- Baum werden große Anforderungen gestellt. Er steht im MiAelpunkt der waldbaulichen Ak8vitäten, wird u. U. sogar geästet, und ist maßgeblich für den wirtschaclichen Erfolg verantwortlich. Seine Auswahl erfolgt daher nach strengen Regeln. Der Z- Baum muss von hervorragender Vitalität (Gesundheit) sein und eine gute Qualität aufweisen. Sein Stamm sollte auch ohne Ästung eine durch- schnialiche B- Qualität aufweisen. Damit die Z- Bäume sich nicht ge- gensei8g Konkurrenz machen, müssen sie ausreichend weit voneinander verteilt stehen. Um andererseits die Flächen- produk8on möglichst vollständig zu nutzen, darf der Abstand aber auch nicht zu weit sein. Die Reihenfolge der Auswahlkriterien ist also: 1. Vitalität + 2. Qualität + 3. Verteilung Z- Baum? + kein Auslesebaum bzw. Z- Baum Auslesebaum bzw. Z- Baum Seite 18

19 Fortsetzung Kap. 5 Alle Bäume eines Bestandes, die nicht als Z- Bäume geeignet sind, werden als Füllbestand bezeichnet. Aus diesem Pool werden die Bäume, die ebenfalls einen hohen Durchmesser aufweisen und dem Z- Baum am nächsten stehen als stärkste Bedränger bezeichnet. Der Begriff leitet sich aus der Konkurrenzsitua8on zu dem Auslesebaum ab. Der stärkste Bedränger ist also der härteste Konkurrent um Wasser, Nährstoffe (Wurzelbereich) und vor allem um Sonnenlicht (Krone). Durchforstungen werden bei der Auslese- durchforstung daher auch als Be- drängerentnahmen bezeichnet. In der rechten Abbildung ist eine Bedrängerentnahme dargestellt. Der anstehende Eingriff ent- nimmt den mit {X} gekennzeich- neten Baum, da er der stärkste Bedränger ist. Der Effekt wird deutlich nach der Ernte ist der Kronenbereich um den Z- Baum entspannt, der Zu- wachs wird auf ihn konzentriert. Seite 19

20 Fortsetzung Kap. 5 Einordnung in die Phasen der Bestandesentwicklung SchriX 1: Pflanzung oder Jungbestandspflege mit Stammzahlreduzierung auf Stück. SchriX 2: Auswahl und Markierung der Z- Bäume im Oberhöhenkorridor von m. SchriX 3: Regelmäßige Durchforstungen alle 5 Jahre oder nach 3m Höhenwachstum. SchriX 4: Beginnende Zielstärkennutzung z.b. an 50 cm BHD bis zur vollständigen Abnutzung des Altbestands. Seite 20

21 6. Zusammengefasst: Markieren und Freistellen der Z- Bäume Wann markieren? Ab einer Oberhöhe von 12 m und spätestens bei Erreichen einer Oberhöhe von 15 m. Wie markieren? Aus mehrjährigen Erfahrungen lässt sich ableiten, dass eine Markierung mit einem Vinylband am besten hält. Wann erstmals durchforsten? UnmiAelbar nach Auswahl und Markierung der Z- Bäume schließt sich die erste Durchforstung an. Wie stark durchforsten? Dies richtet sich nach der Durchforstungsdringlichkeit bzw. dem Entwicklungszustand der Z- Bäume. Faustregel: 1-3 Bedränger je Z- Baum, bei starken Rückständen teilweise noch mehr. Wie o] durchforsten? Die weiteren Durchforstungen erfolgen nach 3 m Höhenzuwachs oder 2-3x im Jahrzehnt (sobald wieder Kronenkonkurrenz eintria). Wich8g ist, dass die Durchforstungen wegen des zunehmenden Sturm- risikos bis zu einer Oberhöhe von 25 m weitgehend abgeschlossen sind. Seite 21

22 7. Die Vorteile des Systems der Auslesedurchforstung Zusammenfassung der z.t. schon genannten Vorteile des hier gezeigten Durchforstungsmodells der Auslesedurch- forstung auf der Basis von Z- Baum- Beständen. Deutlicher Mehrzuwachs sowie bessere Sorten- struktur bei Z- Bäumen und Füllbestandsbäumen, damit auch und vor allem höhere Wertleistung. Erhöhung der mechanischen Stabilität (h/d- Wert) und Vitalität (Kronengröße). Herrschende (!) Bäume profi8eren am meisten durch die Freistellung ihrer Krone und können somit ihren Wuchsvorteil gegenüber anderen Bestandesmit- gliedern weiter ausbauen. Dieser Umstand findet seinen Niederschlag daher in den Op8onen für die Z- Baum- Auswahl (Vitalität > Qualität > Verteilung). Von Anfang an hohe Deckungsbeiträge aus der Durchforstung, es können stets Bäume mit ausreichender Stück- Masse geerntet werden ( Zweitstärkste ). Dies bedingt höhere Verkaufserlöse und geringere Holzerntekosten. Seite 22

23 Fortsetzung Kap. 7 Die Mischbaumarten lassen sich mit diesem System zuverlässig erhalten, sofern die unterschiedliche Wuchsdynamik berücksich8gt wird. Mit der Auswahl, Markierung und steten Förderung einer ausreichenden Anzahl an Z- Bäumen können/ kann Massensor8mente mit rela8v hoher Z- Baum- Zahl und geringem Zieldurchmesser (40 bis 50 cm) angestrebt werden; eine Modifika8on des Produk8onsziels auf Wertholzproduk8on (Zieldurchmesser 60 +) bis Erreichen einer Oberhöhe von m umgesetzt werden; eine Mischproduk8on Starkholz / Brennholz vor allem in laubholzreichen Beständen etabliert werden (besonders sinnvoll in Buchenbeständen). Weiter ist das Durchforstungsmodell sehr gut geeignet für Naturverjüngungsbetriebe durch problemloses Strecken des Endnutzungszeitraums über +/- 20 Jahre (Zieldurchmesserernte). Durch die hohe Einzelbaumstabilität ist kein frühzei8ger Abgang des Bestandes zu befürchten. Seite 23

24 8. Ökonomie des Modells Neben waldbaulichen können auch betriebswirt- schacliche Vorteile realisiert werden. Grund hierfür ist die höhere Stück- Masse der Erntemenge im Vergleich zur Niederdurchforstung. Eine höhere Stück- Masse bedeutet zum einen geringere Holzerntekosten aber auch höhere Holzerlöse wegen des höheren MiAendurchmessers. Dass die Durchmesser eines Bestandes, der nach dem hier vorgestellten Modell behandelt wird, deutlich höher sind als bei einem niederdurchforsteten Wald, zeigt die unten stehende Messung. Durchmesserverteilung von Fichtenbeständen (Vfl. Fi 405 Riedlingen, Alter= 45 J., h 100 ~ 26m) Baumzahl [N/ha] Niederdurchforstung ZB-ADf Durchmesserstufen [cm] Seite 24

25 Fortsetzung Kap. 8 Der Effekt der Durchmesser- und Stück- Masse- Steigerung gegenüber der Niederdurchforstung soll in den folgenden zwei Graphiken verdeutlicht werden. Erstdurchforstung Der MiAendurch- messer der Ernte- menge steigt um rund 4 cm an. Wegen der höhe- ren Holzerlöse und geringeren Ernte- kosten steigt der DB 1 an. Zielstärkenernte Auf Grund des Produk8onsziels, welches i.d.r. einen geringeren Zieldurchmesser anstrebt, können Starkholzabschläge vermieden werden. Durch das rasche Durchmesserwachstum erreichen die Bestände etwa in der halben Zeit ihr Ziel mit entsprechend posi8ver Wirkung auf die interne Verzinsung. Seite 25

26 9. Ist mein Wald für die Auslesedurchforstung geeignet? Welche Kriterien entscheiden darüber, ob das hier vorgestellte Durchforstungsmodell angewendet werden kann? Einige der Kriterien sind bereits auf den zuvor gezeigten Seiten erwähnt worden. In dem unterhalb stehenden Diagramm werden diese mit weiteren Bedingungen verknüpc und zu einem Entscheidungs- pfad zusammengestellt. Oberhöhe [m] < >25 ZB-Auswahl u. Markierung Vermarktungschancen Sturmwurfgefahr schlecht gut gering hoch h/d Z-Bäume <75 >75 ggf. Förderung potentieller ZB Keine Maßnahmen 1 Bedr./ZB ADF Freie ADf. NDf. Planung des nächsten Eingriffs (i.d.r. nach 3 m Höhenzuwachs) Vgl. hierzu auch die ausführlichen Anweisungen in der Durchforstungshilfe 2010, FVA Baden- Wür@emberg. Seite 26 Klädtke 2010

27 10. Hinweise zu Arbeitsverfahren In der Bestandesentwicklung können verschiedene Phasen unterschieden werden. Die jeweilige Pflege oder später Ernte erfordert dabei unterschiedliche Arbeitsverfahren. Die Arbeitsverfahren sind weiterhin abhängig vom Gelände und ob es sich um Nadel- oder Laubholz- bestände handelt. Im Folgenden werden einige allgemeingül8ge Hinweise zu den z.zt. gängigen Verfahren gegeben. Jungbestandespflege (ab 2 m bis 4 m Bestandeshöhe) In Nadelholzbeständen meist als Standraumregu- lierung durchgeführt (auf Pflanzen). In Laubholzbeständen meist auf Protzenaushieb beschränkt. Arbeitsgeräte: Freischneider oder leichte Motorsäge. Sicherheit: Helm, Gehör- und Gesichtsschutz, SchniA- schutzhose, SchniAschutzschuhe. Gefahren: Im Nadelholz durch Schaffung von BrutstäAen für Kupferstecker; bei Arbeiten von März bis August Pflegehölzer auf 1 m Stücke zerkleinern. Verwertung: Teilweise kostendeckend als Rohstoff für Hackschnitzel. Seite 27

28 Fortsetzung Kap. 10 Erstdurchforstung (Nadelholz, ab Oberhöhe 15 18m) Für den hochmechanisierten Eingriff müssen zunächst die Gassen eingelegt und erschlossen werden; Regelfall: Blockbreite = 20 m, Gassenbreite = 4 m. Entnahme von 1-2 Bedrängern nach dem hier vorge- stellten Modell (ca Efm/ha). Technik: Harvesterfällung, Forwarderrückung. Zeitpunkt: Wegen der Pfleglichkeit der Maschinen problemlos ganzjährig möglich. Kosten: Systemkosten von /fm üblich. Zielstärkennutzung (Nadelholz, ab Ziel- BHD, z.b. 50 cm) Einleitung der Endnutzung durch die Entnahme zielstarker Z- Bäume und Schaffung von Verjüngungs- flächen (Femel). Erntemenge im Regelfall bei Efm je Eingriff. Technik: Motormanuell oder Starkholzharvester, Rückung mit Seil- oder Tragschlepper. Auslassen jeder zweiten Gasse sinnvoll bei motormanueller Ernte. Zeitpunkt: Grundsätzlich ganzjährig, Wintereinschlag kann aber teilweise bestandesschonender sein. Kosten: Systemkosten von /fm üblich. Seite 28

29 11. Das Projektteam Dr. Bernd Wippel UNIQUE forestry and land use GmbH Peter Niggemeyer Niggemeyer Consulting BriXa Ossig UNIQUE forestry and land use GmbH Dr. Joachim Klädtke Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) Dr. Andrea Teutenberg a.t.kommunikation & coaching Seite 29