Hessische Naturwaldreservate: Referenzgebiete für Naturnähe

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Sofie Möller
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25 Jahre Naturwaldreservate in Hessen, 05.-06.09.2013, Evangelische Akademie Hofgeismar Hessische Naturwaldreservate: Referenzgebiete für Naturnähe Einführung in das Forschungskonzept P. Meyer, T.

1 25 Jahre Naturwaldreservate in Hessen, , Evangelische Akademie Hofgeismar Hessische Naturwaldreservate: Referenzgebiete für Naturnähe Einführung in das Forschungskonzept P. Meyer, T. Blick, W. H-O. Dorow und M. Schmidt Foto: H. Weinrebe Ziele und Aufgaben lt. Erlass Ausweisung und Betreuung von Naturwaldreservaten in Hessen : 1) Erforschung sich selbst überlassener Waldlebensgemeinschaften 2) angewandte Waldbauforschung 3) Weiserflächen für Naturnähe und Umweltmonitoring (UVP, Referenzflächen FFH) 4) Erhaltung, Schutz und Wiederherstellung natürlicher Waldlebensgemeinschaften (Bestandteil der Naturschutzleitlinie Hessen-Forst) 5) Umsetzung der Hessischen Biodiversitätsstrategie

Forschungsansatz Schematische Entwicklung eines Naturwaldreservates nach der Stilllegung 100 % Kennzeichen des Wirtschaftswaldes Kennzeichen

Willenbrock Mit zunehmender Zeit prägen sich die Kennzeichen des Naturwaldes immer stärker aus.

2 Forschungsansatz Schematische Entwicklung eines Naturwaldreservates nach der Stilllegung 100 % Kennzeichen des Wirtschaftswaldes Kennzeichen des Natur- /Urwaldes 0 0 Gemeinsame Kennzeichen von Natur-und Wirtschaftswäldern t1 t2 t3 Zeit Foto: O. Willenbrock Mit zunehmender Zeit prägen sich die Kennzeichen des Naturwaldes immer stärker aus. Bei Vergleichsstudien zum Wirtschaftswald muss die Menge der gemeinsamen Kennzeichen möglichst vergleichbar sein (z. B. Forstgeschichte, Geologie, Klima,...). Konkretisierung von Naturnähe Merkmale von Naturnähe auf der Bestandesebene

Totalreservat/Vergleichsfläche Zeitreihe

3 Forschungskonzept NWR Goldbach und Ziebachsrück: Infrastruktur Forschung Forschungskonzept Grundlegender Ansatz: Variantenvergleich Totalreservat/Vergleichsfläche Zeitreihe Untersuchte Kompartimente: Waldstruktur Vegetation und Flora (einschl. Moosen und Flechten) Fauna (Standardtiergruppen und Fledermäuse) Herausforderungen: langer Untersuchungszeitraum interdisziplinärer Ansatz

Stand Naturwaldreservateforschung Die in Hessen ausgewiesenen Naturwaldreservate Stand Naturwaldreservateforschung Untersuchungen, Stichjahr 2013 (in Klammern: Anzahl Vergleichsflächen bzw.

4 Stand Naturwaldreservateforschung Die in Hessen ausgewiesenen Naturwaldreservate Stand Naturwaldreservateforschung Untersuchungen, Stichjahr 2013 (in Klammern: Anzahl Vergleichsflächen bzw. wiederholte Aufnahmen) Waldtyp Anzahl NWR Waldstruktur Bodenvegetation Zoologie Hainsimsen- Buchenwald 9 (7) 8 (7) 6 (0) 4 (1) Waldmeister-Buchenwald 7 (7) 7 (3) 2 (0) 1 (0) Waldgersten-Buchenwald 5 (3) 5 (5) 2 (1) 3 (0) Stieleichen-Hainbuchenwald 2 (1) 2 (2) 2 (0) 1 (0) Eichen-Ulmen-Auewald 1 (0) 1 (1) Felsenahorn-Traubeneichenwald 1 (0) 1 (0) Fichtenwald 2 (0) 2 (0) Kiefernwald 3 (3) 3 (1) Weiden-Auewald 1 (1)

Stand Naturwaldreservateforschung Publikationen, Stichjahr 2012 14 Anzahl 12 Publikationen Versuchsanstalt und Senckenberg Publikationen Senckenberg 10 Publikationen Versuchsanstalt 8 6 4 2 0 1989

5 Stand Naturwaldreservateforschung Publikationen, Stichjahr Anzahl 12 Publikationen Versuchsanstalt und Senckenberg Publikationen Senckenberg 10 Publikationen Versuchsanstalt Jahr 25 Jahre Naturwaldreservate in Hessen, , Evangelische Akademie Hofgeismar Dynamik der Waldstruktur in hessischen Naturwaldreservaten P. Meyer Foto: H. Weinrebe

Inhalt Fragestellungen Methodik und betrachtete Naturwaldreservate Multivariate Analyse der Strukturdynamik Vertiefte Betrachtung einzelner Aspekte Zusammenfassung und Schlussfolgerungen

6 Inhalt Fragestellungen Methodik und betrachtete Naturwaldreservate Multivariate Analyse der Strukturdynamik Vertiefte Betrachtung einzelner Aspekte Zusammenfassung und Schlussfolgerungen Buchen-Urwälder Typische Struktur mehrschichtig, ungleichaltrig BHD-Verteilung Plenterkurve 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)

Buchen-Urwälder Old-Growth als Referenz = reife, natürliche Wälder, die sich bei einem kleinräumigen Störungsregime entwickeln Old-Growth-Merkmale Baumartenzusammensetzung des Klimaxstadiums hohe

Kronenschichten hohe Variation von Baumdimensionen hohe räumliche Heterogenität der Baumverteilung hohe Dichte an Habitatstrukturen wie Baumhöhlen, Asttotholz, Teilkronenbrüche, etc.

7 Buchen-Urwälder Old-Growth als Referenz = reife, natürliche Wälder, die sich bei einem kleinräumigen Störungsregime entwickeln Old-Growth-Merkmale Baumartenzusammensetzung des Klimaxstadiums hohe Grundfläche je ha, hohes Baumvolumen je ha hohe Anzahl und Grundfläche sterbender und toter stehender Bäume und Baumstümpfe hoher Totholzanteil weite Zersetzungsgradverteilung des Totholzes mehrere Kronenschichten hohe Variation von Baumdimensionen hohe räumliche Heterogenität der Baumverteilung hohe Dichte an Habitatstrukturen wie Baumhöhlen, Asttotholz, Teilkronenbrüche, etc. mächtige Humusauflage unregelmäßig verteilte Kronendachlücken geringer bis mittlerer Größe Vorhandensein von Vorverjüngung (Zusammenstellung nach Bauhus et al und Bergeron & Harper 2009, verändert) Fragestellungen Entwickeln sich die hessischen Buchen-Naturwaldreservate bereits in Richtung der typischen Eigenschaften von reifen sog. Old-Growth-Wäldern? Wie groß sind die Unterschiede zwischen dem unbewirtschafteten Totalreservat und der bewirtschafteten Vergleichsfläche im Hinblick auf die Old-Growth-Struktur? Welche Einflussfaktoren sind für die Entwicklung von Bedeutung? Zitat aus: Helft unserer Buchenwälder zu retten, 1982: wurden die Folgen einer Einstellung forstlicher Maßnahmen untersucht. Große Teile des Waldgebietes wären nicht mehr betretbar und müssten gesperrt werden, wenn dort auch nur 15 Jahre lang nicht mehr gewirtschaftet worden wäre.

Methodik Die untersuchten Naturwaldreservate 5 Hainsimsen-Buchenwald 2 Waldmeister-Buchenwald 2 Waldgersten-Buchenwald Methodik Seit 2006

hessischen NWR wiederholt (744 Probeflächen von 500 m 2 bzw. 1.

8 Methodik Die untersuchten Naturwaldreservate 5 Hainsimsen-Buchenwald 2 Waldmeister-Buchenwald 2 Waldgersten-Buchenwald Methodik Seit 2006 wurden die Waldstrukturerhebungen in 14 hessischen NWR wiederholt (744 Probeflächen von 500 m 2 bzw m 2 Größe) Aufnahmekompartimente Stehender Derbholzbestand Liegender Derbholzbestand Verjüngung: alle lebenden Gehölzpflanzen < 7 cm BHD außer Keimlingen Höhe 1,3 m Lebende Verjüngung Stehender Derbholzbestand lebend tot Liegender Bestand lebend tot 7 cm 20 cm Durchmesser in Brusthöhe / am stärkeren Ende

9 Methodik Auswahl von 9 Buchen-NWR mit Vergleichsfläche 550 Probekreise, mit Buchenanteil > 10 % Untersuchungszeitraum 20 Jahre (minimal 12, maximal 24) 34 verschiedene Strukturkenngrößen aus den Themenbereichen: Dichte, Dimensionierung, Waldentwicklungsphasen, Totholz, Schichtung und Verjüngung Potenzielle Einflussfaktoren punktgenau ermittelt: Wasserversorgung, Trophie, Alter, forstliche Eingriffe, natürliche Störungen Die untersuchten Naturwaldreservate Wasserversorgung

10 Die untersuchten Naturwaldreservate Nährstoffversorgung Die untersuchten Naturwaldreservate Altersklassen

11 Die untersuchten Naturwaldreservate Vergleichsflächen: Forstliche Eingriffe Die untersuchten Naturwaldreservate Störungen insgesamt

12 Ergebnisse der multivariaten Analysen Hauptkomponentenanalyse Ergebnisse der multivariaten Analysen Kanonische Korrespondenzanalyse

13 Vertiefte Betrachtung einzelner Aspekte Vorrat lebender Derbholzbestand (alle Unterschiede statistisch signifikant ausser RUINR und WESER) Vertiefte Betrachtung einzelner Aspekte Totholzmenge

14 Vertiefte Betrachtung einzelner Aspekte Ergebnisse allgemeiner linearer Modelle Parameter Vorrat lebender Bestand Veränderung Vorrat lebender Bestand Gehölzverjüngung > 1,3 m Veränderung Gehölzverjüngung > 1,3 m Totholzmenge Veränderung Totholzmenge R 2 0,43 0,52 0,19 0,16 0,17 0,19 signifikante Einflussfaktoren Trophie (+) Wasserversorgung (+) nutzungsfreier Zeitraum (+) Eingriffe Periode (-) nat. Störungen (-) Trophie (+) nutzungsfreier Zeitraum (+) Eingriffe vor Ausweisung (+) Eingriffe Periode (-) nat. Störungen (-) Alter (-) Trophie (-) nutzungsfreier Zeitraum (-) Alter (+) nutzungsfreier Zeitraum (-) Eingriffe vor Ausweisung (+) Eingriffe Periode (+) Alter (+) nat. Störungen (+) Alter (+) nat. Störungen (+) Alter (+) Unterschied TR/VF TR deutlich höher TR deutlich höher TR geringer TR meist geringer unklar unklar keine konsistenten Unterschiede zwischen TR und VF bei Vertikalstruktur, Buchendominanz und Dichte an Habitatbäumen!!! Zusammenfassung/Schlussfolgerungen Stillgelegte Buchenwälder unterscheiden sich bereits nach 20 Jahren erkennbar von weiter bewirtschafteten Buchenwäldern. Sie nähern sich aber offenbar erst in längeren Zeiträumen an die Strukturausstattung von reifen natürlichen Wäldern an (in Bezug auf Totholz, Habitatbäume, Durchmesserstruktur, Schichtung, ). Die wichtigste Entwicklungslinie ist zunächst der Aufbau von Biomasse Vorratsaufbau und Zunahme anderer Old-Growth -Eigenschaften sind nicht zwangsläufig miteinander gekoppelt. Der lebende Holzvorrat ist aber das Kapital für die Entwicklung in Richtung Old-Growth Eine entscheidende Beschleunigung von Reifungsprozessen dürfte vor allem durch natürliche Störungen eintreten.

15 Vielen Dank den Wegbereitern und Vorgängern (Prof. Dr. Rödig, R. Hocke, B. Althoff, J. Willig, W. Keitel, ) dem Landesbetrieb Hessen-Forst dem HMUELV den Inventurteams und der Versuchsflächenverwaltung (G. Brauer, U. Bedarff, O. Richter, S. Brößling, R. Steffens, F. Eimer, Ch. Tewes, C. Fricke, ) den Kooperationspartnern (W. H.-O. Dorow, T. Blick, G. Flechtner, M. Dietz, D. Teuber, ) Vertiefte Betrachtung einzelner Aspekte Vorratsentwicklung lebender Derbholzbestand (alle Unterschiede statistisch signifikant ausser RUINR)

16 Vertiefte Betrachtung einzelner Aspekte Differenz Gehölzverjüngung > 1,3 m Höhe Vertiefte Betrachtung einzelner Aspekte Gehölzverjüngung > 1,3 m Höhe (rot umrandet = statistisch signifikant)

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