Waldzustandsbericht der Forstlichen Versuchsund Forschungsanstalt Baden-Württemberg

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1 Waldzustandsbericht 24 der Forstlichen Versuchsund Forschungsanstalt Baden-Württemberg

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3 Herausgeber: Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Autoren: Stefan Meining Dr. Hansjochen Schröter Dr. Klaus v. Wilpert Bestellung an: Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestraße Freiburg Tel.: 761/418- Fax: 761/ fva-bw@forst.bwl.de Internet:

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5 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Das Forstliche Umweltmonitoring Methodik und Durchführung der Terrestrischen Waldschadensinventur Methodik der Terrestrischen Waldschadensinventur Durchführung der TWI Ergebnisse Ergebnisse der TWI Die Kombinationsschadstufen Der Nadel-/Blattverlust Die Vergilbung Sonstige Kronenparameter Ausgefallene Bäume Einordnung der Ergebnisse Ergebnisse der Dauerbeobachtungsflächen Die Fichten-Beobachtungsflächen Die Tannen-Beobachtungsflächen Die Kiefern-Beobachtungsflächen Die Buchen-Beobachtungsflächen Die Eichen-Beobachtungsflächen Einflüsse auf den Waldzustand Klimatische Einflüsse Witterungsverhältnisse 23/ Langfristige Klimaänderung Allgemeine Waldschutzsituation Biotische Schäden Abiotische Schäden Stoffeinträge Gasförmige Immissionen Depositionen im Niederschlag Die Tanne im Spiegel der Waldschadenserhebung Ergebnisse der Ernährungsinventur Schlussfolgerung Aktuelle Stressfaktoren Erforderliche Maßnahmen GLOSSAR...54

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7 TWI 24 - Einleitung 3 1 EINLEITUNG Der Vitalitätszustand der Wälder in Baden-Württemberg hat sich im Jahr 24 deutlich verschlechtert. Die extreme Dürre und Hitze des Jahrhundertsommers 23 haben sich vor allem im Südwesten Deutschlands gravierend ausgewirkt, zumal auch in der ersten Hälfte des Jahres 24 ein deutliches Niederschlagsdefizit zu verzeichnen war. Bäume mit schlecht belaubten Kronen bzw. abgestorbenen Kronenpartien waren während des Sommers 24 noch im ganzen Land sichtbar. Die warm-trockene Witterung verursachte zudem eine deutliche Zunahme von Insektenschäden an den Waldbäumen. Insbesondere durch das massive Auftreten von Borkenkäfern stieg die Käferholzmenge besonders bei den Nadelbäumen erheblich an. Neben den Witterungseinflüssen stellen weiterhin die atmosphärischen Stoffeinträge eine chronische Belastung für die Wälder Baden-Württembergs dar, indem diese zu einer Destabilisierung der Wälder und somit zu einer erhöhten Anfälligkeit gegenüber auftretenden Störfaktoren wie Witterungsstress führen. Durch Luftschadstoffe verursachte Waldschäden sind bereits seit der Industrialisierung im 19. Jahrhundert bekannt. Damals kam es zu massiven Schädigungen von Waldbeständen in der näheren Umgebung von stark emittierenden Industrieanlagen. Diese sogenannten Rauchschäden verursachten starke Verfärbungen und Abfall der Blattorgane der betroffenen Bäume. In stark industrialisierten Regionen kam es zum Absterben ganzer Bestände. Ähnliche Symptome wurden in den 7er Jahren des 2. Jahrhunderts in Baden-Württemberg zunächst an der Baumart Tanne im Schwarzwald fernab von jeglichen Industrieanlagen beobachtet. Gestiegene Emissionsraten der Industrie sowie durch hohe Schornsteine großräumig verfrachtete Luftschadstoffe und deren kontinuierliche Akkumulation in den Waldökosystemen ließen neuartige Waldschäden in bis dahin unbelasteten Gebieten entstehen. Im Zuge dieser Entwicklung wurden von der FVA Baden-Württemberg bereits 1978 erste Tannen- Versuchsflächen zur langfristigen Untersuchung der Waldschäden eingerichtet. Die Geburtsstunde der Dauerbeobachtungsflächen Waldschäden in Deutschland war damit vollzogen. Nachdem vergleichbare Schadsymptome auch an anderen Baumarten sowie in anderen Regionen beobachtet wurden, erfolgte 1983 in Baden-Württemberg die erste Waldschadensinventur auf einem systematisch angelegten Stichprobennetz. Nun war es möglich statistisch abgesicherte Entwicklungen des Vitalitätszustandes der Wälder Baden-Württembergs aufzuzeigen. Mit einer vergleichbaren Methode werden bundesweite Waldschadensaufnahmen seit 1984 und europaweite Erhebungen seit 1986 durchgeführt. Neben der reinen Beurteilung der Baumkronen wurden die Untersuchungen über den Waldzustand im Lauf der Jahre weiter ausgebaut. Die Analyse des Nährstoffgehalts von Nadeln und Blättern, Zuwachsmessungen, bodenchemische Untersuchungen sowie Messungen der Stoffeinträge und der Stoffflüsse im Boden vervollständigen zusammen mit klimatologischen Erhebungen die Waldzustandserhebung zu einem umfassenden Forstlichen Umweltmonitoring. Heute ist es mit Hilfe dieses Instrumentes möglich, Veränderungen in den Waldökosystemen schnell aufzuzeigen und umfassend zu untersuchen. Akute Schädigungen, wie sie z.b. durch die extreme Witterungssituation 23/24 verursacht wurden, können nun integrativ über die verschiedenen, aufeinander aufbauenden Monitoringsysteme beleuchtet und daraus gezielt zukünftige Maßnahmen zur Verbesserung des Vitalitätszustandes entwickelt werden.

8 4 TWI 24 Das Forstliche Umweltmonitoring 2 DAS FORSTLICHE UMWELTMONITORING Auf das Waldökosystem wirken eine Vielzahl von unterschiedlichen Umweltfaktoren ein, die zu einer permanenten Veränderung des Waldzustandes führen. Die Faktoren sind teils natürlichen Ursprungs, teils durch den Menschen (anthropogen) bedingt und variieren stark in ihrer räumlichen und zeitlichen Ausprägung. Um Informationen über die Intensität und die Ursachen von Veränderungen der Vegetation und der Waldböden zu erhalten, wurde in den Wäldern Baden-Württembergs ein auf verschiedenen Ebenen basierendes Monitoringnetz eingerichtet. Durch das Forstliche Umweltmonitoring soll insbesondere das Ausmaß von Veränderungen sowie die dabei ablaufenden Prozesse erkannt werden. Aus den Ergebnissen der Untersuchungen auf den Monitoringnetzen können dann gezielte Maßnahmen abgeleitet werden, durch die Waldökosysteme nachhaltig stabilisiert werden können. Das Monitoringnetz in Baden-Württemberg baut sich zum einen aus einem Rasterstichprobennetz, zum anderen aus einem System von unterschiedlichen Versuchsflächen auf: Rasterstichprobennetz: Das 1983 angelegte Rasterstichprobennetz erstreckt sich systematisch über das ganze Land Baden-Württemberg. Auf diesem Netz dient jeder Schnittpunkt, der in ein Waldgebiet fällt, unabhängig vom Baumalter oder sonstigen Kriterien als Stichprobenpunkt für die Aufnahme. Das Rasterstichprobennetz beruht auf dem verbreiteten Koordinatensystem nach Gauß-Krüger und ist nach einem einheitlichen System aufgebaut. Die Aufnahmen der Terrestrischen Waldschadensinventur (TWI), der Immissionsökologischen Waldzustandserhebung (IWE) sowie der Bodenzustandserhebung (BZE) werden auf diesem Netz durchgeführt. Die Bündelung von unterschiedlichen Untersuchungen an den gleichen Stichprobenpunkten ermöglicht eine Verknüpfung der verschiedenen Aufnahmeparametern für integrierende Auswertungen. Versuchsflächen: Die gezielt ausgewählten Versuchsflächen verteilen sich in ganz Baden- Württemberg, ohne jedoch in einem strengen Muster angeordnet zu sein. Je nach Untersuchungsschwerpunkt war die Lage und der Standort ausschlaggebendes Kriterium für die Auswahl der Flächen. Hierzu zählen die Dauerbeobachtungsflächen Waldschäden, die Versuchsflächen des Depositions- und Stoffflussmessnetz sowie waldwachstumskundliche Flächen. Die Übersicht 1 gibt einen Überblick über das von der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) unterhaltene Monitoringnetz im Wald. Gezielte Informationen der Forstämter (beispielsweise über die Gefährdung des Waldes durch biotische Schaderreger) ergänzen das Forstliche Umweltmonitoring. Auch externe Institutionen stellen Datenbestände zur Beurteilung der Umwelteinflüsse auf das Waldökosystem zur Verfügung: Klimastationen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) Sie liefern Informationen über das Witterungsgeschehen. Immissionsmessstationen des Zentrums für Umweltmessungen, Umwelterhebungen und Gerätesicherheit Baden-Württemberg (UMEG) und des Umweltbundesamtes (UBA) Sie liefern Messdaten über die Schadstoffkonzentration in der Luft. Drei der UMEG-Messstationen in Baden-Württemberg befinden sich im Wald.

9 TWI 24 Das Forstliche Umweltmonitoring 5 Übersicht 1: Monitoringnetze im Wald MONITORINGNETZE IM WALD Rasterstichproben Systematisch angelegte Stichprobenpunkte Flächendeckende Ergebnisse Versuchsflächen Gezielt ausgewählte Flächen Punktbezogene Ergebnisse Terrestrische Waldschadensinventur (TWI) Zeigt den aktuellen Zustand und die Entwicklung des Kronenzustandes der Waldbäume auf. Es finden jährlich Aufnahmen statt. Immissionsökologische Waldzustandserhebung (IWE) Untersucht den Nährstoffgehalt von Fichten- und Tannennadeln sowie das Wachstum dieser Baumarten.Bisherige Aufnahmen: 1983, 1988, 1994 und 21 (21 zusätzliche Aufnahme von Buche). Bodenzustandserhebung (BZE) Untersucht den bodenchemischen Zustand der Waldböden. Bisher einmalige Durchführung 199/91. Eine Wiederholung ist im Zeitraum von 15 Jahren vorgesehen. Dauerbeobachtungsflächen Zeigen den aktuellen Zustand und die Entwicklung des Kronenzustandes für die Hauptbaumarten in ihren Hauptverbreitungs-gebieten. Depositionsmessnetz Messung der Säure- und Stickstoffeinträge durch Niederschlag auf 25 permanent betriebenen Waldmessstationen. Stoffflussmessnetz Messung der Stoffein- und austräge auf sechs intensiv instrumentierten Versuchsflächen im Wald. Waldwachstumsversuchsflächen Stellen Informationen über das Wachstum der Hauptbaumarten auf verschiedenen Standorten bereit. Das Monitoringnetz Baden-Württembergs ist sowohl in nationale wie auch internationale Programme eingebunden. Von den Rasterstichproben liegen insgesamt 5 Punkte Baden-Württembergs auf dem europäischen 16x16 km-netz. Sie sind Bestandteil des Europäischen Forstlichen Umweltmonitoring- Programms LEVEL I. Sie umfassen die jährliche Terrestrische Waldschadensinventur (TWI) sowie die bisher erst einmal durchgeführte Bodenzustandserhebung (BZE) im Wald. Von den Versuchsflächen Baden-Württembergs sind insgesamt 1 Flächen der Baumart Fichte in das Europäische Monitoring-Programm LEVEL II eingebunden. Somit stehen die Ergebnisse der landesweiten Erhebung Baden-Württembergs auch für weitere Auswertungen auf nationaler und internationaler Ebene zur Verfügung.

10 6 TWI 24 Methodik und Durchführung der TWI 3 METHODIK UND DURCHFÜHRUNG DER TERRESTRISCHEN WALDSCHADENSINVENTUR 3.1 Methodik der Terrestrischen Waldschadensinventur Der aktuelle Waldzustand wird seit 1983 jährlich durch die Terrestrische Waldschadensinventur (TWI) in Baden-Württemberg erhoben. Das mittlerweile international abgestimmte Verfahren beruht auf der Beurteilung des Kronenzustandes als Kriterium für die Vitalität von Waldbäumen. Die Vitalität von Bäumen steht in enger Beziehung zur Dichte und Farbe der Belaubung bzw. Benadelung. Ein vitaler, unbedrängter Baum verfügt über eine volle, dichte und grüne Krone. In der Baumkrone erkennbare Symptome, die auf einen Vitalitätsverlust schließen lassen, sind frühzeitiger Nadel-/Blattverlust, Verfärbung der Blattorgane, Verkürzung der Jahrestriebe sowie Störungen in der Verzweigungsstruktur. Der Nadel-/Blattverlust (NBV) wird in Bezug auf eine vollbelaubte Baumkrone des Erhebungsgebietes (Referenzbaum) in 5%-Stufen eingeschätzt, die zu fünf NBV-Schadstufen zusammengefasst werden. Die Vergilbung wird analog in vier Vergilbungsschadstufen erfasst. Die ermittelten Schadstufen von Nadel-/Blattverlust und Vergilbung werden anschließend zu fünf Kombinationsschadstufen zusammengeführt. Hierbei gelten Bäume der Schadstufe als ungeschädigt und die der Schadstufe 1 als schwach geschädigt. Die Schadstufe 1 wird auch als Warnstufe bezeichnet, da nach Angaben des Forschungsbeirats Waldschäden/Luftverunreinigung (3. Bericht 1989) standortsbedingt natürliche Schwankungen der Benadlungs- bzw. Belaubungsdichte in diese Stufe hineinragen. Die Schadstufe 2 steht für Bäume die mittelstark, die Schadstufe 3 für solche die stark geschädigt sind. Bäume der Schadstufe 4 sind bereits abgestorben. Die Schadstufen 2 bis 4 werden als deutlich geschädigt zusammengefasst (Übersicht 2). Schadstufe : ungeschädigt Schadstufe 1: schwach geschädigt Schadstufe 2: mittelstark geschädigt Schadstufe 3: stark geschädigt Schadstufe 4: abgestorben Übersicht 2: Schadstufen Stufen NBV-Prozent Vergilbungs- Prozent %-1% %-1% 1 11%-25% 11%-25% 2 26%-6% 26%-6% 3 61%-99% >6% 4 1% Kombinations-Schadstufen Nadel-/Blatt- Vergilbungsstufe verluststufe Warnstufe deutlich geschädigt Zusätzlich zum Nadel-/Blattverlust und der Vergilbung werden im Rahmen einer Differenzialdiagnose alle visuell erkennbaren biotischen und abiotischen Schadmerkmale, wie z.t. Insektenfraß oder eindeutige Merkmale von Trockenstress, in vier Schädigungsgraden (Befallsstärken) aufgenommen. Die Aufnahmepunkte liegen auf einem nach dem Gauß-Krüger-Koordinatensystem ausgerichteten Stichprobennetz. Auf jedem Aufnahmepunkt werden 24 Bäume des herrschenden Bestandes (Kraft sche Klasse 1-3) ausgewählt und dauerhaft markiert, so dass eine Aufnahme der selben Baumindividuen gewährleistet ist.

11 Übersicht 3 Schadstufen der Waldschadensinventur TWI 24 Methodik und Durchführung der TWI 7

12 8 TWI 24 Methodik und Durchführung der TWI Die Beurteilung des Kronenzustandes ist ein einfaches und nachvollziehbares Schätzverfahren. Es liefert aktuelle Informationen über den Vitalitätszustand von Waldbäumen. Durch die vom Boden aus durchgeführte visuelle Einschätzung der Kronen und den Abgleich mit bundesweit einheitlichen Fotoserien ist eine sichere Kroneneinschätzung mit vertretbarem Aufwand möglich. Somit kann eine zeitnahe Abbildung des Vitalitätszustandes der Bestände erfolgen. Die Stichprobendichte der Waldschadensinventur ist ausschlaggebend für die Aussagekraft der erhobenen Ergebnisse. Seit 1983 wurden in Baden-Württemberg Aufnahmen mir drei verschiedenen Stichprobendichten auf dem gleichem Grundraster durchgeführt: Aufnahme im 4x4 km-netz ( Vollaufnahme ) mit ca. 84 Stichprobenpunkte. Aufnahme im 16x16 km-netz (EU-Netz, Level I) mit 5 Stichprobenpunkte. Dieses Netz ist gem. Verordnung der Europäischen Union für eine jährliche Aufnahme vorgesehen und umfasst in ganz Europa etwa 5. Stichprobenpunkte mit insgesamt über 1. Bäumen (Abb. 1). Aufnahmen im 8x8 km-netz. Dieses Netz wurde nur in den Jahren 1987 und 1988 in Baden- Württemberg aufgenommen. Im damaligen Hauptschadensgebiet Schwarzwald erfolgte in jenen Jahren eine Verdichtung auf das 4x4 km-netz. Die Waldschadenserhebung auf dem europaweitem 16x16 km-netz wird jährlich durchgeführt. Die Daten fließen in Auswertungen für den bundesdeutschen sowie für den europäischen Waldzustandsbericht ein. Für Baden-Württemberg lassen allerdings die Ergebnisse nur grobe ð ð ð Aussagen über den Waldzustand zu. Auf Grund ð ð ð ð ð der geringen Stichprobendichte von nur 5 ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð Punkten und maximal 1.2 Bäumen kann in den ð ð ð ð ð ð ð ð ð ð Auswertungen nicht nach einzelnen Baumarten ð ð ð ð ð ð ð ð ð und unterschiedlichen Regionen spezifiziert ð ð ð ðð ð werden. Wesentlich differenziertere Aussagen liefert die sog. Vollaufnahme im 4x4 km-netz. Der weitaus höhere Stichprobenumfang mit ca. 84 Punkten in Baden-Württemberg ermöglicht eine Aufgliederung der Waldzustandsergebnisse nach einzelnen Baumarten und Regionen des Landes. Die Bundesländer führen diese Aufnahme i.d.r. alle drei Jahre durch. Die letzte Vollaufnahme fand im Jahr 21 statt. In Baden-Württemberg wurde die eigentlich fällige Vollaufnahme im Jahr 24 ausgesetzt und dafür eine Aufnahme im 16x16 km-eu-netz durchgeführt. ð ð ð ð ð Abb. 1: EU-Netz (16x16 km-netz) ð

13 TWI 24 Methodik und Durchführung der TWI 9 Zur Qualitätssicherung finden in regelmäßigen Abständen internationale Trainingskurse zur Bewertung von Baumkronen statt. Dabei treffen sich die Leiter der Waldschadenserhebungen verschiedener Länder und bewerten unabhängig voneinander die selbe Stichprobe an Waldbäumen. Auf Bundesebene findet jährlich ein Abstimmungskurs aller Inventurleiter der 16 Bundesländer statt. Die Aufnahmetrupps des Landes Baden-Württembergs werden zudem vor der Inventur intensiv geschult und die ermittelten Ergebnisse durch stichprobenartige Kontrollen nachgeprüft. 3.2 Durchführung der TWI 24 Im Sommer 24 erfolgte die 22. Terrestrische Waldschadensinventur (TWI) in Baden-Württemberg. Die Außenaufnahmen wurden im Zeitraum vom 26. Juli bis 13. August auf dem 16x16 km-netz durch private forstliche Sachverständige durchgeführt. Die Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) war für die fachliche Leitung, Schulung und Kontrolle zuständig. Von den insgesamt 5 Stichprobenpunkte des EU-Netzes konnten zwei Punkte nicht mehr aufgenommen werden. Ein Punkt konnte nach Sturmwurfschäden durch Lothar (Wintersturm 1999) noch nicht wieder in die Stichprobe aufgenommen werden, ein anderer ruht nach planmäßiger Nutzung der Stichprobenbäume. Auf einem weiteren Punkt musste wiederholt auf die reduzierte Anzahl von 18 Bäumen zurückgegriffen werden, da durch Sturmwurf keine in der Nähe stehenden Ersatzbäume zur Verfügung standen. Für die Auswertung der Waldschadensinventur 24 konnten somit 48 Stichprobenpunkte mit insgesamt Bäume herangezogen werden. Die Stichprobe verringerte sich somit um 24 Bäume gegenüber dem Vorjahr. Von den aufgenommenen Probebäumen gehörten 486 Stück der Altersgruppe bis 6 Jahre und 684 Stück der Altergruppe über 6 Jahre an (Übersicht 4). Die Probeflächen der Waldschadensinventur unterliegen keiner Nutzungsbeschränkung. Die Bestände werden im Rahmen einer ordnungsgemäßen Waldbewirtschaftung regelmäßig durchforstet. Zudem kommt es immer wieder zu Ausfällen auf Grund von biotischer oder abiotischer Schadwirkungen. Die ausgefallenen Bäume werden nach einem systematischen Verfahren durch benachbarte Bäume ersetzt. Im Jahr 24 wurden insgesamt 46 Bäume der Stichprobe ersetzt. Dies entspricht einem Anteil von über 4% der Probebäume. Übersicht 4: Anzahl untersuchter Probebäume Anzahl untersuchter Probebäume (Werte in Klammer = 23) Altersgruppe Bis 6 Über 6 Summe Fichte 26 (25) 283 (35) 489 (51) Tanne 2 (19) 115 (116) 135 (135) Douglasie 37 (38) () 37 (38) Kiefer 7 (7) 26 (25) 33 (32) Sonstige Nadelbäume 12 (13) 15 (15) 27 (28) Buche 72 (72) 157 (159) 229 (231) Eiche 26 (26) 27 (27) 53 (53) Sonstige Laubbäume 16 (16) 37 (37) 143 (143) Summe 486 (486) 66 (684) 1146 (117)

14 1 TWI 24 Ergebnisse 4 ERGEBNISSE 4.1 Ergebnisse der TWI Die Kombinationsschadstufen Der Anteil der deutlich geschädigten Waldfläche (Schadstufe 2 4) ist in Baden-Württemberg auf ein neues Rekordniveau angestiegen. Im Jahr 24 waren 4,4% der Waldfläche deutlich geschädigt. Dies ist der höchste Anteil der deutlich geschädigten Waldfläche seit Beginn der Waldschadenserhebung 1983 in Baden-Württemberg (Abb. 2) % Anteil der deutlich geschädigten Waldfläche (Kombinationsschadstufen 2-4) Netzdichte 16x16 km 8x8 km 4x4 km Fehlerrahmen Abb. 2: Anteil der deutlich geschädigten Waldfläche Im Vergleich zum Vorjahr ist eine erhebliche Verschlechterung des Waldzustandes im Jahr 24 zu erkennen. Die deutlich geschädigte Waldfläche ist um über 11 Prozentpunkte gegenüber dem Jahr 23 angestiegen. Ein derartiger steiler Anstieg der Schadfläche wurde seit Beginn der Waldschadenserhebung in Baden-Württemberg noch nicht beobachtet. Unter Berücksichtigung des bereits starken Anstieges im Jahr 23 von 5 Prozentpunkten gegenüber dem relativ konstanten Niveau der Jahre 1998 bis 22, wird das Ausmaß der Schäden im Jahr 24 zusätzlich verdeutlicht. Der Stichprobenfehler liegt bei der Stichprobendichte des EU-Netzes bei ± 4%. Die Ergebnisse des EU- Netzes sind damit im Vergleich zum Vorjahr statistisch hoch signifikant. Auch in der Verteilung der einzelnen Schadstufen (SST) zeigt sich die erhebliche Verschlechterung des Waldzustandes in Baden-Württemberg. Die Rückgänge in den Schadstufen und 1 gehen voll zu Lasten der höheren Schadstufen. Die ungeschädigte Waldfläche (Schadstufe ) ist mit 23% auf das bis dahin schlechteste Ergebnis von 1993 gefallen. Nach der bereits deutlichen Reduzierung der

15 TWI 24 Ergebnisse 11 ungeschädigten Waldfläche im Jahr 23, ist dieses Jahr nur eine relativ geringe Abnahme um 3% festzustellen. Deutlichere Einbußen hat die schwach geschädigte Waldfläche (Schadstufe 1) zu verzeichnen. Ihr Anteil ist um 8 Punkte auf nunmehr 37% gesunken. Demgegenüber ist die Waldfläche mit mittelstarken Schäden (Schadstufe 2) auf ein neues Rekordhoch gestiegen. Insgesamt 36% der Waldfläche Baden-Württembergs sind mittelstark geschädigt. Im Vergleich zum Vorjahr bedeutet dies ein Anstieg um 8%. Damit erreicht erstmals die mittelstark geschädigte Waldfläche nahezu den gleichen Flächenanteil wie die schwach geschädigte Waldfläche Baden-Württembergs. Der Anteil der stark geschädigten bzw. bereits abgestorbenen Waldflächen ist im Jahr 24 auf 4% gestiegen (Abb. 3). 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Entwicklung der Schadstufenanteile ungeschädigt schw ach geschädigt mittelstark geschädigt stark geschädigt ) ) ) ) Schadstufe Anteile an der Waldfläche in Prozent SST SST SST SST 3/ SST 2-4 (deutliche Schäden) mittlerer NBV in %,, 2, 19, 18, 17, 17,7 17,6 17,2 21,2 23,7 2,1 21,2 23,2 17,7 19,3 2,3 18,8 21,1 18,9 21,4 25,3 1) 8 x 8 km Netz 2) 16 x 16 km Netz ) ) ) ) ) 2 2) ) 23 2) 24 2) Abb. 3: Entwicklung der Schadstufenverteilung

16 12 TWI 24 Ergebnisse Die Vitalität von Bäumen steht in einem engen Zusammenhang zu ihrem Lebensalter. Während ältere Bäume auf Grund von langfristig einwirkenden Stressfaktoren auf das Waldökosystem oft stärkere Schadsymptome aufweisen, erscheinen jüngere Bäume i.d.r. wesentlich vitaler. Abbildung 4 zeigt die Schadstufenverteilung über alle Baumarten nach Altersgruppen aufgeteilt. In der Altersgruppe bis 6 Jahre überwiegt deutlich der Anteil der ungeschädigten bzw. schwach geschädigten Waldfläche. Über 8% zählen zu diesen beiden Schadstufen. Dagegen nimmt dieser Anteil in der Altersgruppe über 6 Jahre rapide ab. Hier sind nur noch 4% der Waldfläche als schwach bzw. ungeschädigt zu bezeichnen. Der Anteil der ungeschädigten Waldfläche sinkt bei dieser Altersgruppe sogar unter 1 Prozent. 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Entwicklung der Schadstufenanteile bis 6 Jahre ungeschädigt schwach mittelstark stark geschädigt Entwicklung der Schadstufenanteile über 6 Jahre ungeschädigt schwach mittelstark stark geschädigt Abb.4: Schadstufenentwicklung nach Altersgruppen Der Nadel-/Blattverlust Der mittlere Nadel-/Blattverlust aller Bäume in Baden-Württemberg stieg im Jahr 24 auf ein bisheriges Rekordhoch von 25,3%. Im Vergleich zum Vorjahr stellt dies eine Erhöhung von 3,9% dar. Der Stichprobenfehler liegt bei der EU-Aufnahme 24 bei ± 1,7. Das Ergebnis ist im Vergleich zu 23 statistisch signifikant. Der hohe Anteil der Baumart Fichte an der Waldfläche Baden-Württembergs beeinflusst sehr stark das Ergebnis der Waldschadensinventur. Die Entwicklung des mittleren Nadelverlustes der Fichte verläuft relativ parallel zu dem Gesamtergebnis aller Baumarten, wenn auch fast durchgängig rund 2 Prozentpunkte unterhalb des Durchschnitts. Im Jahr 24 ist bei den Fichten eine Erhöhung des mittleren Nadelverlustes um 3,1% zu beobachten (Abb. 5). Die Einzelergebnisse der anderen

17 TWI 24 Ergebnisse 13 Baumarten können bei der Aufnahme des 16x16 km-netzes nicht ausgewertet werden, da auf Grund der geringen Stichprobendichte keine statistisch abgesicherten Aussagen getroffen werden können % Mittlerer Nadel-/Blattverlust alle Baumarten Nur Fichte 4x4 16x16 8x8 Abb. 5: Mittlerer Nadel-/Blattverlust Ein Vergleich der Waldschadenserhebung 24 mit den Ergebnissen des Vorjahres verdeutlicht die extreme Verschlechterung des Vitalitätszustand der Wälder Baden-Württembergs. In Abbildung 6 ist die Häufigkeitsverteilung des Nadel-/Blattverlustes in 5%-Stufen im Vergleich zum Vorjahr dargestellt. Während im Jahr 23 die Nadel-/Blattverluststufen zwischen 1 und 2% noch am häufigsten auftraten, ist im Jahr 24 eine deutliche Verschiebung auf die Stufen zwischen 2 und 3% zu verzeichnen. Knapp 4% der Waldfläche Baden-Württembergs fällt in diesen Bereich. Im Vergleich zum Vorjahr ist bei den Prozentstufen 5 bis 2% eine Abnahme der Waldfläche zu beobachten. Alle anderen Prozentstufen weisen demgegenüber einen höheren Wert auf. Auffällig ist der relativ hohe Anstieg der Stufen über 4%. Im Vergleich zum Vorjahr hat sich die Waldfläche in diesem Bereich nahezu Häufigkeitsverteilung der Nadel-/Blattverluste (alle Baumarten) NBV-Schadstufe Häufigkeit in % der Waldfläche ungeschädigt schw ach geschädigt mittelstark geschädigt Nadel-/Blattverlust in % stark geschädigt abgestorben Abb. 6: Häufigkeitsverteilung der Nadel-/Blattverluste

18 14 TWI 24 Ergebnisse verdreifacht. Der relativ starke Anstieg der Nadel-/Blattverluststufe ist durch die Bewertung von Jungwüchsen zu erklären, die im Jahr 24 wesentlich besser bewertet werden konnten als dies im Jahr 23 auf Grund der extremen Witterungssituation möglich war. In Abbildung 7 ist die Veränderung des mittleren Nadel-/Blattverlustes der einzelnen Waldschadensinventurpunkte Baden-Württembergs im Vergleich zum Vorjahr dargestellt. Von den insgesamt 48 ausgewerteten Stichproben weisen 27 eine Veränderung von ±5% Nadel-/Blattverlust auf. Deutliche Verschlechterungen des mittleren Nadel-/Blattverlustes finden sich auf 18 Inventurpunkten. Davon weisen allein sieben eine Zunahme zwischen 11 und 25% auf. Lediglich drei Stichprobenpunkte zeigen eine Verbesserung von 5 bis 1 Prozentpunkten des mittleren Nadel-/Blattverlustes gegenüber dem Vorjahr. Hierbei handelt es sich nahe vollständig um Laubholz-Jungwüchse, die 23 auf Grund der massiven Trockenheit wesentlich schlechter bewerteten wurden. Auf Grund der geringen Stichprobendichte des EU-Netzes (16x16 km-netz) können keine Aussagen über den Vitalitätszustand der Wälder einzelner Regionen in Baden-Württemberg getroffen werden. Veränderung des mittleren Nadel-/Blattverlustes je Stichprobenpunkt (23/24) Abb. 7: Veränderung des mittleren NBV je Stichprobenpunkt

19 TWI 24 Ergebnisse Die Vergilbung Im Jahr 24 ist die Waldfläche mit vergilbten Nadeln und Blättern wieder deutlich angestiegen. Knapp unter 8% der Waldfläche Baden-Württembergs weisen Bäume mit vergilbten Blattorganen auf. Im Vergleich zu 23 stellt dies nahezu eine Verdoppelung der Fläche dar. Der überwiegende Teil der betroffenen Bäume weist eine schwache Vergilbung (Vergilbungsstufe 1) auf (Abb. 8) Die Vergilbung von Anteil der Waldfläche mit Vergilbung Nadeln und Blättern ist % häufig auf einen Mangel von im Boden verfügbarem Magnesium zurückzuführen. Das Magnesium wird durch die im Niederschlag enthaltenen Vergilbungsstufe 1 Vergilbungsstufe 2 Vergilbungsstufen 3/4 Abb. 8: Waldfläche mit Vergilbungserscheinungen Schwefel- und Stickstoffeinträge ( Saurer Regen ) zusammen mit weiteren Pflanzennährstoffen wie Kalium und Calcium aus dem Boden ausgewaschen. Man spricht hierbei auch von Versauerungsprozessen. Durch gezielte Bodenschutzkalkungen mit magnesiumhaltigem Kalk seit Anfang der 8er Jahre sowie den zwischenzeitlich notwendigen Wiederholungskalkungen bestimmter Standorte konnten die Vergilbungserscheinungen an Nadeln und Blättern zumindest zeitweise reduziert werden (vgl. Kap ). Der diesjährige Anstieg der Waldfläche mit Vergilbungserscheinungen kann z.t. auf die extreme Trockenheit des Jahres 23 zurückgeführt werden. Bestände auf basenarmen Böden beziehen ihr Magnesiumbedarf fast ausschließlich über die Umsetzung der Humusschicht. Finden auf Grund von fehlenden Niederschlägen nur eingeschränkte bodenchemische Prozesse statt, kann dies auf ärmeren Standorten zu akuten Mangelerscheinungen führen Sonstige Kronenparameter Die Ergebnisse der Waldschadensinventur 24 sind geprägt durch die Auswirkungen der enormen Trockenheit und Hitze des Jahres 23 und das anhaltende Niederschlagsdefizit im Frühjahr 24. Die Witterungssituation führte zu außerordentlich starken Belastungen der Waldbäume. Während der Terrestrischen Waldschadensinventur Baden-Württembergs wurden an zahlreichen untersuchten Baumkronen Trocknissymptome wie z.b. Wipfeldürre, Abtrocknen einzelner Kronenteile, spärlicher Neuaustrieb und verwelkte Blätter beobachtet. Besonders auffällig waren die schon von weiten sichtbaren, wipfeldürren Baumspitzen von Fichten und Tannen, regional begrenzt auch von Douglasien. Am häufigsten wurden jedoch Trocknissymptome an Buchen festgestellt. An über 12% aller

20 16 TWI 24 Ergebnisse aufgenommenen Buchen sind Trockenschäden in der Baumkrone erkennbar. In Buchenbeständen wurde schon während der Waldschadensinventur 23 häufig ein Abwerfen von noch grünen Blättern beobachtet. Die noch in den Blättern befindlichen Nährelemente wurden dabei nicht wie normalerweise während der Herbstverfärbung als Reservestoffe in den Stamm verlagert, sondern gingen dem Baum unwiederbringlich verloren. Die direkten Folgeschäden zeigten sich im insgesamt spärlichen Austrieb solcher Bestände im Jahr 24 (Abb. 9). Durch den Trockenstress erhöht sich die Anfälligkeit der Bäume gegenüber einem Befall von Schadinsekten. Dies wurde insbesondere an der Fichte deutlich, die beachtliche Ausfallzahlen aus dem Stichprobenkollektiv auf Grund von Borkenkäferbefall zu beklagen hat (vgl. Abb. 9: Trocknissymptome an Buche Kap ). An den aufgenommenen Bäumen der Waldschadensinventur wurden zudem Schäden durch blattfressende Insekten festgestellt. Insgesamt etwa ¼ der in der Stichprobe enthaltenen Buchen wiesen geringen bis mittleren Blattfraß des Buchenspringrüsslers (Rynchaenus fagi) auf. Geringe Fraßschäden wurden auch bei der Baumart Eiche durch Raupenblattfraß des Schwammspinners (Lymantria dispar) festgestellt. Auch die Ausbildung von Früchten kann einen Einfluss auf die Belaubung der Baumkronen haben. Daher werden bei der Waldschadensinventur neben Parametern wie Nadel-/Blattverlust, Vergilbung und Insektenschäden auch die Intensität der Fruktifikation erhoben. Im Jahr 24 war die starke Fruktifikation der Buchen sehr auffällig. Über 8% der Buchen über Einfluss der Fruktifikation 4 Jahre wiesen Früchte (Bucheckern) auf den Blattverlust der Buche 7 in der Krone auf. Bei 55% der Buchen über 4 Jahre war die Fruktifikation schwach, bei 21% mittelstark und bei 6% stark ausgeprägt. Im Vergleich zu den Vorjahren stellt dies eine 2 deutliche Zunahme dar. Der mittlere Blattverlust der mittelstark und stark 1 fruktifizierenden Buchen ist gegenüber ohne schw ach mittel stark Fruktifikation dem der schwach bzw. nicht fruktifizierenden Bäume deutlich erhöht Abb. 1: Einfluss der Fruktifikation auf den Blattverlust (Abb. 1). mittlerer Blattverlust in % Stärkere Fruktifikation konnte außer bei der Buche noch an Tanne sowie an Hainbuche und Linde festgestellt werden. Ein Zusammenhang zwischen starker Fruchtausbildung und Nadel-/Blattverlust ist bei diesen Baumarten jedoch nicht nachweisbar.

21 TWI 24 Ergebnisse Ausgefallene Bäume An den 49 aufgenommenen Stichprobenpunkten der Waldschadensinventur in Baden-Württemberg sind im Jahr 24 insgesamt 74 Bäume auf insgesamt 23 verschiedenen Punkten ausgefallen bzw. abgestorben. Vier Bäume waren als tote Baumindividuen noch auf den Stichprobenpunkten vorhanden und gingen mit in die Bewertung des Waldzustandes ein. Die restlichen 7 ausgefallenen Bäume wurden vor der Aufnahme aus unterschiedlichen Gründen entnommen. Auf einem Stichprobenpunkt sind alle 24 Bäume im Verlauf des Jahres entnommen worden. Da keine Ersatzbäume ausgewählt werden konnten, ruht diese Stichprobe für die Waldschadensaufnahme 24. Von den insgesamt 74 ausgefallenen Bäumen sind 64 Stück Nadelbäume. Hiervon fallen allein 53 auf die Baumart Fichte. Bei den Laubbäumen ist die Buche mit 8 ausgefallenen Bäumen am stärksten vertreten. Über die Hälfte der ausgefallenen Bäume wurde durch eine planmäßige Nutzung im Rahmen einer ordnungsgemäßen Forstwirtschaft entnommen. Durch biotische Ursachen (Insekten, Pilze) sind insgesamt 15 Bäume aus dem Stichprobenkollektiv ausgefallen. Dabei handelt es sich ausschließlich um Fichten, die nach massivem Borkenkäferbefall entfernt wurden. Eine abiotische Ausfallursache (Sturm, Schneebruch, Dürre) konnte an drei Bäumen festgestellt werden. Zudem mussten 12 Bäume auf Grund der geänderten Kronenkonkurrenz zu ihren Nachbarbäumen (Umsetzung in Kraft sche Klasse 4 oder 5) aus der Stichprobe genommen werden. Bei fünf Bäumen konnte kein Ausfallgrund mehr ermittelt werden. Abbildung 11 zeigt den prozentualen Anteil der ausgefallenen Bäume nach Ausfallursache des Jahres 24 verglichen mit der durchschnittlichen Verteilung der Ausfallgründe seit Auffällig ist insbesondere der hohe Anteil an Bäumen, die durch biotische Ursachen ausgefallen sind. Bedingt durch den Hitze- und Trockenstress waren viele Bäume äußerst anfällig gegenüber einem Käferbefall und hatten diesem i.d.r. nicht viel entgegenzusetzen. Der hohe Anteil an ausgefallenen Bäumen durch abiotische Ursachen im berechneten Ausgefallene Bäume nach Ausfallgrund Mittel von 1996 bis 24 lässt sich Unbekannt durch den großen Einfluss von dem Wintersturm Lothar erklären. In den Kraft 4/5 Jahren 23/24 gab es (bisher) Biotisch nur kleinere, regional begrenzte Abiotisch Sturmereignisse. Zudem wurde Planmäßig durch eine intensive Nachforschung % 1% 2% 3% 4% 5% 6% der Anteil der Bäume mit unbekannter Ursache im Vergleich Abb. 11: Ausgefallene Bäume zum langjährigen Mittel deutlich gesenkt.

22 18 TWI 24 Ergebnisse 4.2 Einordnung der Ergebnisse Die Terrestrische Waldschadensinventur Baden-Württembergs ist Bestandteil eines abgestimmten Verfahrens innerhalb Deutschlands und der Europäischen Union. Die Ergebnisse Baden-Württembergs fließen sowohl in bundesdeutsche sowie in europaweite Auswertungen ein. Im Vergleich untereinander lassen sich die landesweit erhobenen Waldschadensergebnisse in einen größeren Kontext einordnen. Da die bundesdeutschen und euro- Anteil deutlich geschädigter Waldfläche (Kombinationsschadstufen 2-4) 4 päischen Endergebnisse % 35 3 aus den Daten der einzelnen Bundesländer 25 bzw. EU-Mit gliedstaaten berechnet werden und diese erst 1 deutlich zeitverzögert 5 vorliegen, kann hier nur ein Vergleich mit D Abb. 12: Aufnahmevergleich BW EU den Daten aus dem Jahr 23 bzw. der vorhandenen Zeitreihe gezogen werden. Auf Bundesebene wird die Waldschadenserhebung seit 1984 einheitlich durchgeführt. Da die Anzahl teilnehmender Länder zu Beginn der europäischen Waldschadenserhebung wesentlich geringer war als sie heute ist, wird bei der Darstellung der Zeitreihe auf ein Staaten-Kollektiv zurückgegriffen, von dem eine möglichst lange Zeitreihe vorliegt. Im Technical Report 24 der EU wird hierbei die Zeitreihe von 199 bis 23 berücksichtigt, in der die Ergebnisse von 12 Nationen beinhaltet sind (Abb. 12) Während der Anteil der deutlich geschädigten Waldfläche (Schadstufe 2-4) seit 1998 auf bundesdeutscher und europäischer Ebene auf etwa einem Niveau liegt, ist der Anteil in Baden- Württemberg kontinuierlich etwas höher angesiedelt. Auch im Jahr 23 ist in Baden-Württemberg eine deutlich größere Steigerung der Schadensfläche zu verzeichnen. Die Auswirkungen des Jahrhundertsommers machen sich hierbei in Südwestdeutschland doch stärker bemerkbar, als in der Zusammenfassung verschieden stark betroffener Regionen. 4.3 Ergebnisse der Dauerbeobachtungsflächen Um zusätzliche Informationen über den aktuellen Waldzustand von Baden-Württemberg zu erhalten, können die Ergebnisse der Dauerbeobachtungsflächen Waldschäden herangezogen werden. Entgegen dem systematisch festgelegten Netz der Rasterstichprobe bei der Terrestrischen Waldschadensinventur (TWI) sind die Dauerbeobachtungsflächen (DBFL) frei ausgewählte Versuchsflächen der Landesforstverwaltung. Sie wurden gezielt auf den wichtigsten Standorten der Hauptverbreitungsgebiete der jeweiligen Baumart angelegt. Die Flächen sind einheitlich,25 ha groß

23 TWI 24 Ergebnisse 19 (5x5 Meter) und ausnahmslos Bestände mit einem Mindestalter von über 6 Jahren. Das Schadniveau ist somit bedingt durch das höhere Durchschnittsalter der Bäume um einiges höher als bei der Rasterstichprobe TWI. Zudem muss berücksichtigt werden, dass die Aufnahmen der Nadelbaumflächen (Fichte, Tanne und Kiefer) aus verfahrenstechnischen Gründen jährlich bereits im Frühjahr durchgeführt werden, so dass die Ergebnisse den Waldzustand zu Beginn der jeweiligen Vegetationsperiode abbilden. Im Jahr 24 wurden wie in den vergangenen Jahren insgesamt 62 Dauerbeobachtungsflächen Waldschäden mit zusammen über 1.6 Bäumen von Mitarbeiten der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württembergs erhoben. Davon waren 17 Fichten-, 13 Tannen-, 1 Kiefern-, 12 Buchen- und 1 Eichenflächen. Insgesamt 1 der aufgenommenen Fichtenflächen sind in das Europäische Umweltmonitoring Programm Level II eingebunden. Die Dauerbeobachtungsflächen Waldschäden - mittlerer Nadel-/Blattverlust der Flächen - Abb. 13: Die Dauerbeobachtungsflächen

24 2 TWI 24 Ergebnisse Abbildung 13 zeigt die Verteilung der einzelnen Dauerbeobachtungsflächen Waldschäden in Baden- Württemberg und deren mittleren Nadel-/Blattverlust. Die punktbezogenen Ergebnisse der Dauerbeobachtungsflächen sind nicht für die gesamte Waldfläche Baden-Württembergs repräsentativ. Sie geben jedoch wichtige Hinweise über die Entwicklung des Kronenzustandes der Hauptbaumarten in den jeweiligen Verbreitungsgebieten und dienen zur weiterführenden Interpretation der TWI-Ergebnisse Die Fichten-Beobachtungsflächen Der Vitalitätszustand der Fichten auf den Beobachtungsflächen hat sich gravierend verschlechtert. Die Ergebnisse der Frühjahrsaufnahme 24 zeigen den bisher schlechtesten Vitalitätszustand seit Beginn der mittlerweile 22-jährigen Beobachtungsperiode. Der mittlere Nadelverlust aller Fichten- Beobachtungsflächen ist auf seinen bisherigen Höchstwert von 4% gestiegen. Dies ist im Vergleich zum Vorjahr eine Zunahme von 7 Prozentpunkten (Abb. 14). Fichten-Dauerbeobachtungsflächen 1% 1% 8% 8% 6% 6% 4% 4% 2% 2% % % SST SST 1 SST 2 SST 3 SST 4 Mitt. NBV Abb. 14: Schadstufenverteilung der Fichten-Dauerbeobachtungsflächen Erstmalig ist der Anteil der ungeschädigten Fichten im Durchschnitt aller Flächen unter ein Prozent abgesunken, und nur noch 2% aller Fichten konnten als schwach geschädigt aufgenommen werden. Demgegenüber ist der Anteil an mittelstark geschädigten Fichten mit knapp 7% auf ein neues, negatives Höchstniveau gestiegen. Der relativ hohe Anteil an abgestorbenen Bäumen mit 3% ist auf den massiven Borkenkäferbefall im Zuge der Trockenheit des Jahres 23 zurückzuführen (vgl. Kap ). Auf den Fichten-Beobachtungsflächen, die in das europäische Umweltmonitoringprogramm Level II eingebunden sind, werden jährlich mittels permanenter Umfangmaßbänder die Dickenzuwächse der untersuchten Fichten gemessen. Der Dicken- und Höhenzuwachs von Waldbäumen zählt neben dem Kronenzustand als ein wichtiger Weiser für den Vitalitätszustand von Wäldern. Bestandteil der Untersuchung auf den zehn Level II-Flächen Baden-Württembergs waren insgesamt 491 Fichten. Der Dickenzuwachs der untersuchten Bäume ist im Jahr 23 drastisch abgesunken. Im Durchschnitt erreichten die Fichten nur noch 5% des Dickenwachstums des Vorjahres. Der mittlere Radialzuwachs betrug nur noch 2, mm und ist damit auf den bisher niedrigsten Wert seit dem Beginn der jährlichen Messungen im Jahr 1997 zurückgegangen (Abb. 15).

25 TWI 24 Ergebnisse mm Mittlerer Dickenzuwachs auf den Fichten - Level II - Flächen Lage der Level II Flächen Jahr N=155 N=28 N=198 N=217 N=498 N=49 N= Abb. 15: mittlerer Dickenzuwachs der Fichten auf den Level II - Flächen Die Tannen-Beobachtungsflächen Im Gegensatz zu den Fichtenbeobachtungsflächen ist auf den Tannenflächen keine wesentliche Veränderung des Kronenzustandes zum Vorjahr zu beobachten. Der mittlere Nadelverlust ist unverändert bei 33% und auch die Schadstufenverteilung weist keine deutlichen Verschiebungen auf (Abb. 16). Direkte Folgen der extremen Trockenheit konnten zumindest nach Ablauf des Jahres 23 im Kronenzustand der Tannen nicht festgestellt werden. Dies hängt v.a. mit der besseren Durchwurzelungsmöglichkeit zusammen. Die Tanne kann tiefere, z.t. an Grundwasser angeschlossene Bodenschichten mit ihren Wurzeln erreichen und ist 1% 8% 6% 4% 2% Tannen-Dauerbeobachtungsflächen 1% 8% 6% 4% 2% % % SST SST 1 SST 2 SST 3 SST 4 Mittl. NBV Abb. 16: Schadstufenverteilung der Tannen-Dauerbeobachtungsflächen damit besser gegen ein Niederschlagsdefizit gerüstet, als dies beispielsweise bei der Baumart Fichte der Fall ist. Nach dem Jahrhundertsommer 23 und dem nachfolgenden, weiterhin hohen Niederschlagsdefiziten im Frühjahr 24 ist aber davon auszugehen, dass auch die Baumart Tanne unter Trockenstress zu leiden hatte, der sich im Kronenzustand erst in den nächsten Jahren bemerkbar

26 22 TWI 24 Ergebnisse machen wird. Erstes Anzeichen hierfür ist die insgesamt deutlich angestiegene Schadfläche der TWI Die Kiefern-Beobachtungsflächen Auf den Kiefern-Beobachtungsflächen ist nach der Frühjahrsaufnahme 24 keine wesentliche Veränderung des Kronenzustandes der Kiefern zu erkennen. Der mittlere Nadelverlust liegt mit 28% in etwa auf dem Niveau des Vorjahres und auch in der Schadstufenverteilung ergeben sich nur kleine Verschiebungen von Schadstufe zu 1. Mit den Belastungen der Trockenheit 23 kommt die vergleichsweise trockenresistente Baumart Kiefer bislang offensichtlich gut zurecht (Abb. 17). Regional ergeben sich Kiefern-Dauerbeobachtungsflächen 1% 1% aber erhebliche Unterschiede zwischen den 8% 8% einzelnen Kiefern-Beobachtungsflächen. 6% 4% 2% % 6% 4% 2% % Eine deutliche Zunahme des Kronenverlustprozentes ist insbesondere auf den Flächen in der Rheinebene zu verzeichnen, die keine Aufn keine Aufn. keine Aufn durch höhere Temperaturen und weniger Niederschlag SST SST 1 SST 2 SST 3 SST 4 Mittl. NBV gekennzeichnet Abb. 17: Schadstufenverteilung der Kiefern-Dauerbeobachtungsflächen sind. Auf den Flächen in Hardt und Phillipsburg stieg der Nadelverlust um 7 bzw. 5 Prozentpunkte. Als zusätzlicher Stressfaktor für den Vitalitätsverlust der Kiefer gewinnt in den letzten Jahren, ähnlich wie bei der Baumart Tanne, immer mehr die Mistel an Bedeutung. Im Jahr 24 sind bereits knapp 4% der Kiefern auf den Dauerbeobachtungsflächen mit Misteln befallen. Vor zehn Jahren waren es erst knapp über 1%. Da sich das Vorkommen der Kiefernmistel stark an die Höhenzonierung ausrichtet, herrscht vor allem in den unteren, d.h. wärmeren Lagen ein stärkerer Befallsdruck. So sind auf den Beobachtungsflächen der Rheinebene über 8% der Kiefern mit Misteln befallen. Die immergrüne Mistel (Viscum album) lebt halbparasitisch in der Krone sowie am Stamm und entzieht dem Baum durch ihre in das Holz eindringenden Senkerwurzeln lebensnotwendiges Wasser und die darin gelösten Nährsalze. Dies kann zu einer massiven Schwächung der befallenen Bäume führen. Beleg hierfür ist der starke Zusammenhang zwischen der Intensität des Mistelbefalls und dem mittleren Nadelverlust der Kiefern. Teilt man die einzelnen Kiefern nach deren Mistelbefallsintensität ein und berechnet den mittleren Nadelverlust der einzelnen Gruppen, so fällt die deutliche Schwächung der befallenen Kiefern seit dem Auftreten bedeutender Mistelvorkommen auf (Abb. 18). Die Kiefern mit mittelstarken bis starken Mistelbefall (Stufe 2 und 3) weisen durchgängig einen höheren Nadelverlust auf als Kiefern mit schwachen bzw. keinen Mistelbefall (Stufe 1 und ).

27 TWI 24 Ergebnisse 23 Die Verbreitung der licht- und wärmeliebenden Mistel wird durch die derzeit ablaufenden klimatischen Veränderungen weiter vorangetrieben. Es ist zu befürchten, dass zunehmend Kiefern-Bestände der mittleren und höheren Lagen von Mistelbefall betroffen werden. Neben einer Schwächung der Vitalität verursacht die Mistel durch ihre in den Stamm verankerten Senkerwurzeln eine Qualitätsminderung des Holzes und damit finanzielle Einbußen für den Forstbetrieb % Mittlerer Nadelverlust der Kiefern nach Mistelbefall Mistelstufe Anzahl 288 Mistelstufe 1 Anzahl 114 Mistelstufe 2 Anzahl 52 Mistelstufe 3 Anzahl 9 Abb. 18: Mittlerer Nadelverlust je Mistelstufe bei Kiefern Die Buchen-Beobachtungsflächen Der Kronenzustand der Buchen auf den Dauerbeobachtungsflächen hat sich im Jahr 24 deutlich verschlechtert. Seit Beginn der nunmehr 21-jährigen Aufnahmeperiode wurde noch nie ein derart hohes Schadniveau der Buchen beobachtet. Der mittlere Blattverlust der aufgenommenen Buchen lag im Jahr 24 bei 47%. Dies bedeutet im Vergleich zum Vorjahr eine Zunahme um 14 Prozentpunkte (Abb. 19). Der Anteil der stark Buchen-Dauerbeobachtungsflächen 1% 1% geschädigten Buchen (Schadstufe 3) ist im 8% 8% Jahr 24 auf den Beobachtungsflächen auf 6% 6% ein beträchtliches Hoch angestiegen. 4% 4% Erstmals wurden über 2% der Bäume dieser 2% 2% Schadstufe zugeordnet. % % In den letzten keine keine Jahren pendelte der Aufn. Aufn. SST SST 1 SST 2 SST 3 SST 4 Mittl. NBV Anteil lediglich zwischen einem und drei Prozent. Abb. 19: Schadstufenverteilung der Buchen-Dauerbeobachtungsflächen Mit 7% blieb der Anteil mittelstark geschädigter Buchen (Schadstufe 2) im Vergleich zum Vorjahr nahezu gleich. Jedoch stellt dies weiterhin einen absoluten Höchststand in der bisherigen Beobachtungsperiode dar. Dagegen wurde nur noch knapp jede zehnte Buche als schwach geschädigt eingestuft (Schadstufe 1) und damit

28 24 TWI 24 Ergebnisse der bisherige Tiefstand in der Schadstufe erreicht. In dem kurzen Zeitraum von 22 bis 24 ging der Anteil dieser Schadstufe äußerst drastisch von 4% bis auf 8% zurück. Der Anteil der ungeschädigten Buchen (Schadstufe ) liegt im Durchschnitt aller Flächen unter einem Prozent. Die vergleichsweise dramatische Entwicklung des Kronenzustandes auf den Buchen- Beobachtungsflächen der letzten beiden Jahre ist zum großen Teil durch die extremen Witterungsbedingungen 23/24 zu begründen. Um die direkten Auswirkungen des Extremsommers auf den Kronenzustand der Buchen zu erfassen, wurde im Spätsommer 23 eine zusätzliche Kronenzustandsaufnahme auf den Beobachtungsflächen durchgeführt. Innerhalb dieser nur wenige Wochen auseinanderliegenden Aufnahmen hat sich der Kronenzustand der Buchen deutlich verschlechtert. Auf insgesamt neun der zwölf aufgenommenen Flächen wurde z.t. eine massive Erhöhung des mittleren Blattverlustes festgestellt. Auf einigen Flächen wurden dabei akute Trocknissymptome wie Aufklappen der Blattränder, frühzeitiger Abwurf grüner Blätter sowie das Abtrocknen von Triebspitzen festgestellt (Abb. 2) % Mittler Blattverlust der Buchen-Beobachtungsflächen 22 bis 24 21A 23A 26A 27A 211A 212A 215A 221A 222A 225A 228A 23A Flächen-Nummer 22 Sommer 23 Sommer 23 Spätsommer 24 Sommer Abb. 2: Spätsommeraufnahme 23 der Buchen-Beobachtungsflächen Die hohen Niederschlagsdefizite machten sich insbesondere auf Standorten mit ungünstiger Wasserversorgung schon während des Sommers 23 im Kronenzustand bemerkbar. Auf Standorten mit einer günstigeren Wasserversorgung reagierten die Bestände erst im weiteren Verlauf des Sommers 23 nach Ausschöpfung des Bodenwasserspeichers und zeigten erst im darauffolgenden Jahr ein deutlich höheres Kronenverlustprozent.

29 TWI 24 Ergebnisse Die Eichen-Beobachtungsflächen Der Kronenzustand der Eichen auf den Beobachtungsflächen hat sich im langfristigen Trend seit Beginn der Erhebungen deutlich verschlechtert. Während der Anteil der nicht oder nur schwach geschädigten Eichen (Schadstufe und 1) Ende der 8er Jahre noch deutlich über zwei Drittel lag, ist er ab dem Jahr 22 unter ein Drittel der untersuchten Eichen gesunken. Im Jahr 24 wurde der bisherige Tiefstand von nur 11% erreicht. Der Rückgang der Schadstufe und 1 geht vorwiegend zu Lasten der Schadstufe 2. Insgesamt 84% der Eichen sind im Jahr 24 mittelstark geschädigt. Der Anteil der stark geschädigten Eichen (Schadstufe 3) ist auf nunmehr 5% angestiegen (Abb. 21). Der Kronenzustand der Eichen wird neben schadstoffbedingten Eichen-Dauerbeobachtungsflächen 1% 1% und klimatischen Faktoren in besonderem Maße durch den Fraß 8% 6% 8% 6% von blattfressenden Insekten beeinflusst. 4% 4% Die oft massenhaft auftretenden Schadinsekten 2% 2% können durch % % gravierenden Blattfraß bis hin zum völligen SST SST 1 SST 2 SST 3 SST 4 Mittl. NBV Kahlfraß der Eichenkronen Abb. 21: Schadstufenverteilung der Eichen-Dauerbeobachtungsflächen zu einer er- heblichen Schwächung der Bäume führen. Durch die räumliche und zeitliche Varianz des Auftretens der Schadinsekten ist die Entwicklung der Schadstufenverteilung der Eichen-Beobachtungsflächen durch diskontinuierliche Schwankungen geprägt. So spiegelt sich beispielsweise der massive Blattfraß der Schwammspinnerraupen (Lymantria dispar) im Jahr 1993 deutlich in der Schadstufenverteilung wider. Und auch in den letzten beiden Entwicklung der Fraßaktivität an Eiche 1% Jahren wurde wieder ein Anstieg an 9% Schadinsekten an der Eiche 8% 7% beobachtet. Auf allen aufgenommenen 6% Eichenflächen sind 5% 4% Schädigungen von blattfressenden 3% Insekten festzustellen, die 2% 1% zumindest bis zu einem gewissen % Grad einen Einfluss auf den kein Fraß w enig Fraß mittelstarker Fraß starker Fraß Kronenzustand der Eichenflächen ausüben (Abb. 22) Abb. 22: Fraßentwicklung auf den Eichenflächen

30 26 TWI 24 Ergebnisse Das extreme Niederschlagsdefizit im Jahr 23 stellte auch für die Eichen eine außerordentliche Belastung dar. Im Gegensatz zur Buche wirkt sich der direkte Einfluss der Trockenheit aber nur in abgeschwächter Form auf den Kronenzustand aus und zeigt sich erst zu im späteren Verlauf des Jahres. Während nach der Sommeraufnahme 23 keine deutlichen Veränderungen zur Vorjahresaufnahme beobachtet werden konnten, zeigt die auch auf den Eichenflächen durchgeführte Spätsommeraufnahme 23 z.t. deutliche Anzeichen von Trockenschäden. Der Anstieg des Schadniveaus im Jahr 24 ist daher auch durch die extremen Witterungsverhältnisse begründet.

31 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand 27 5 EINFLÜSSE AUF DEN WALDZUSTAND Auf das Ökosystem Wald wirken zahlreiche Umweltfaktoren ein, die den Waldzustand beeinflussen. Die Wirkungswege der Einflussfaktoren sind sehr unterschiedlich. Sie können einerseits direkt auf den Baum, z.b. durch Schädigung der Blattorgane durch Luftschadstoffe wirken, andererseits können sie indirekt, wie z.b. durch Bodenversauerung Einfluss auf das Ökosystem nehmen. Im Wesentlichen lassen sich die einwirkenden Faktoren zu folgenden drei Gruppen zusammenfassen: Witterungseinflüsse, wie z.b. extreme Trockenheit und Hitze oder Frost, biotische Einflüsse, z.b. Insekten, und Stoffeinträge, wie z.b. Einwirkung von Luftschadstoffen (Abb. 23). Witterung Biotische Einflüsse (z.b. Insekten, Pilze) Stoffeinträge aus der Luft (Schwefel-, Stickstoffverbindungen, Ozon) Niederschlagsdefizit Höhere Temperaturen Frost Absterben Schwächung Direkte Schädigung der Blattorgane Erhöhung der Transpiration Verringerung der Nadel- / Blattmasse Vergilbung Stickstoffeintrag Wassermangel Störung der Wasser- und Nährstoffaufnahme Nährstoffmangel Erhöhung des Baumwachstums Verringerung des Baumwachstums Saurer Regen Bodenversauerung Schädigung der Feinwurzeln Auswaschung von Nährstoffen Grundwasserbeeinflussung Freisetzung von Metallionen und Nitrat Abb. 23: Einflüsse auf den Waldzustand Zudem stehen einzelne Faktoren in Wechselbeziehung untereinander und können sich in ihrer Wirkung verstärken oder auch abschwächen. So führt ein extremer Witterungsverlauf mit langanhaltender Trockenperiode zu einer massiven Schwächung der Bäume und gleichzeitig zu einer erhöhten Anfälligkeit gegenüber Käferbefall. Der Kronenzustand als Kriterium für die Vitalität der Waldbäume reagiert empfindlich auf viele dieser Einflussfaktoren. Dies macht ihn auf der einen Seite zu einem hervorragenden Weiser bezüglich des

32 28 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand Vitalitätszustandes der Waldbäume, auf der anderen Seite ist die Ursachenbestimmung auf Grund der vielfältig einwirkenden Faktoren erschwert. 5.1 Klimatische Einflüsse Witterungsverhältnisse 23/24 Das Jahr 23 war geprägt durch ein immenses Niederschlagsdefizit und deutlich erhöhte Lufttemperaturen. Nach Angaben des Deutschen Wetterdienstes fielen in Baden-Württemberg nur 7% des Niederschlags vom langjährigen Mittel (internationale klimatologische Referenzperiode 1961 bis 199). Fast alle Monate waren zu warm. Nur im Februar und im Oktober blieb die Durchschnittstemperatur unter dem langjährigen Mittel. Insbesondere der Sommer 23 geht als Jahrhundertereignis in die Klimageschichte ein. Klimaforscher der Universität Bern haben errechnet, dass der Sommer 23 in Mitteleuropa der heißeste Sommer der letzten 5 Jahre gewesen ist. Auch die meisten Messstationen in Baden-Württemberg weisen die höchsten Lufttemperaturen seit Beginn der Aufzeichnungen auf. Abbildung 24 zeigt beispielhaft die Niederschlags- und Temperaturabweichung der Station Freiburg von August 22 bis August 24. Während im Herbst 22 noch deutliche Niederschlagsmengen zu verzeichnen waren, ist ab Februar 23 ein erhebliches Niederschlagsdefizit von 3 bis 7% vom langjährigen Mittel zu beobachten. Dieses setzt sich - mit Ausnahme des Oktobers - bis Ende des Jahres 23 fort. Auch im Frühjahr 24 fielen im Vergleich zum langjährigen Mittel deutlich weniger Niederschlagsmengen. Niederschlags- und Temperaturabweichung Station Freiburg (269 m ü. NN) Niederschlags-Abweichung [%] Temperatur-Abweichung [ C] Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Quelle: DWD Niederschlags-Abweichung in % Temperatur-Abweichung in C Abb. 24: Niederschlags- und Temperaturabweichung

33 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand 29 Die Messungen der intensiv instrumentierten Level II Flächen Baden-Württembergs belegen die trocken-warme Witterung der Vegetationsperiode 23. Die Abbildungen 25 und 26 zeigen beispielhaft für die Flächen Altensteig und Ochsenhausen die monatlichen Durchschnittstemperaturen und die Niederschlagsummen im Vergleich der Jahre 22 und 23. Die Waldstandorte weisen im Vergleich zum Vorjahr in den Monaten März bis September 23 deutlich weniger Niederschlag auf. Zudem sind die Monatsdurchschnittstemperaturen in den Sommermonaten Juni, Juli und August durchgehend um 3 bis 5 C höher. Während auf der Fläche in Ochsenhausen insbesondere im Juli durch lokale Regenschauer der Vegetation noch Wasser zukommt, bleibt es in Altensteig den ganzen Sommer über eklatant trocken. Hier wird erst nach ergiebigen Niederschlägen im Oktober der Bodenwasserspeicher wieder angereichert mm Altensteig C Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Niederschlag Temperatur Abb. 25: Witterungsmessreihe Level II Fläche Altensteig 25 2 mm Ochsenhausen C Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Niederschlag Temperatur Abb. 26: Witterungsmessreihe Level II Fläche Ochsenhausen

34 3 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand Monat August September Oktober November Dezember Januar Februar März April Mai Juni Juli August Witterung in Baden-Württemberg Markant zu warm, vielerorts der wärmste August seit Beginn der Messungen. Hitzerekorde in Baden-Württemberg: 4,2 C in Freiburg und Karlsruhe. Die Trockenperiode des Sommers setzt sich weiter fort. Immer noch zu warm, die Sonnenscheindauer lag über dem Durchschnitt. Deutlich zu trocken, es fallen nur 55% Niederschlag des langjährigen Mittels. Fortsetzung der Trockenperiode. In einigen Gebieten z.b. Schwäbische Alb meist zu kalt für diesen Monat und markant zu nass. In der Nacht zum 8. Oktober heftige Schneefälle im Allgäu und Schwarzwald. Aufgrund der Schneelast fielen Bäume auf die Gleise der Höllentalbahn zwischen Freiburg und Titisee-Neustadt. Überwiegend deutlich zu warm, damit verbreitet wärmer als der Vormonat Oktober. Erneut deutlich zu trocken. Es fallen nur 66% Niederschlag des langjährigen Mittels. Fast überall zu warm (im Südschwarzwald bis zu 2 C über dem langjährigen Mittel) und zu trocken, es fallen nur 53% Niederschlag des langjährigen Mittels. Überwiegend zu warm und deutlich zu nass, z.t. Sturmböen und Überschwemmungen. Am 13. Januar fuhr bei Schorndorf ein Zug in einen umgestürzten Baum. Dauerregen und Schneeschmelze führten zu Hochwasser in den Flüssen am Fuße des Schwarzwaldes Es kam zu vielen Straßensperrungen und z.t. auch zu Evakuierungen (z.b. an der Oos in Baden-Baden). Zu warm und zu trocken, es fiel nur etwa die Hälfte des Niederschlag vom langjährigen Mittel. Wieder zu trocken, nur 54% Niederschlag des langjährigen Mittels werden erreicht. Die Sonnenscheindauer lag meist über dem Durchschnitt. Weiterhin zu trocken, es fielen nur 48% Niederschlag des langjährigen Mittels. In der Landwirtschaft machen sich wegen andauernder Niederschlagsdefizite Trockenschäden bemerkbar. Des weiteren war der April zu warm. Gebietsweise immer noch zu wenig Niederschlag, im Mittel 88%. Mancherorts zu kalt. In der Nacht vom 23. auf den 24.Mai stellenweise Spätfrost im Schwarzwald und auf der Schwäbischen Alb. Es fallen nur 59% Niederschlag des langjährigen Mittels. Gebietsweise zu warm (im Raum Freiburg bis zu 2 C über dem langjährigen Mittel) Zu warm (bis zu 1 C über dem langjährigen Mittel). Am 8. Juli schwere Hagelschäden in Südbaden (z. T. Totalausfall der Weintraubenernte 24) Überschwemmungen und starke Gewitter am 12. August verursachten Schäden an Oberleitungen der Bahn und vereinzelt Sturmwurf (blockierte Strassen). Abb. 27: Das Witterungsgeschehen in Baden-Württemberg Langfristige Klimaänderung Die langfristige Entwicklung der Klimadaten zeigt global in den letzten 1 Jahren offensichtliche Veränderungen. Nach Angaben des Intergovermental Panel on Climate Change (IPCC) hat sich die bodennahe Lufttemperatur im 2. Jahrhundert um,6 C erhöht. Ursächlich wird dies der Zunahme an strahlungsaktiven Spurengasen in der Atmosphäre zugeschrieben. Besondere Bedeutung kommt dabei dem Spurengas Kohlendioxid (CO 2 ) zu. Seit etwa 25 Jahren ist die Konzentration von CO 2 in der

35 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand 31 Atmosphäre um 31% angestiegen (IPCC). Kohlendioxid wird seit der Industrialisierung verstärkt durch Nutzung fossiler Energiequellen (wie Kohle, Öl und Gas) freigesetzt (Abb. 28). 4 in ppm Luftschadstoffe der Messtation Schauinsland Kohlendioxid-Konzentration in ppm Quelle: Umweltbundesamt Abb. 28: Entwicklung der Kohlendioxid-Konzentration Als erste Anzeichen einer globalen Klimaänderung werden die in immer kürzeren Abständen eintretenden Klimaextreme, wie Überschwemmungen, Hitze- und Trockenperioden oder Stürme angesehen. Für die Wälder wird eine Klimaänderung nicht ohne Auswirkungen bleiben. Veränderungen der Lufttemperatur und der Niederschlagshöhe bzw. eine jahreszeitliche Verschiebung können langfristig das Gleichgewicht auch bisher stabiler Waldökosysteme stören. Eine Destabilisierung des Klimas mit häufigeren Sturmereignissen, anhaltenden Trockenperioden oder extremen Temperaturen wirkt sich meist direkt auf den Vitalitätszustand der Waldbäume aus. Zudem ist noch weitgehend unklar, inwieweit sich das Zusammenspiel der abiotischen und biotischen Einflussfaktoren auf den Baum zukünftig verändern wird. In Abbildung 29 ist die Abweichung der Jahresmittelwerte des Niederschlags und der Temperatur vom langjährigen Mittel ( ) der Stationen des Deutschen Wetterdienstes (DWD) in Stuttgart, Freiburg, Münsingen und Villingen dargestellt. Die berechnete Trendlinie ist in die jeweiligen Diagramme eingezeichnet. Die Jahresmittelwerte der Temperatur zeigen bei allen Klimastationen einen deutlich ansteigenden Trend. Seit Mitte der 7er Jahre häufen sich Jahre mit Jahresmitteltemperaturen über dem langjährigen Durchschnitt. Demgegenüber zeichnen die Jahresmittelwerte des Niederschlags an den vier Klimastationen ein sehr indifferentes Bild. Die Abfolge von trockenen und nassen Jahren ist sehr unterschiedlich. Ein einheitlicher Trend ist nicht zu erkennen.

36 32 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand Abw. in % Stuttgart Niederschlag Abw. in C Stuttgart Temperatur 6 3, 5 2,5 4 2, 3 1,5 2 1,,5 1, -,5-1 -1, -2-1,5-3 -2, -4-2, Quelle: DWD Quelle: DWD Abw. in % Freiburg Niederschlag Abw. in C Freiburg Temperatur 5 2,5 4 2, 3 1,5 2 1, 1,5, -1 -,5-2 -1, -3-1,5-4 -2, Quelle: DWD Quelle: DWD Abw. in % Münsingen Niederschlag Abw. in C Münsingen Temperatur 2,5 2, 1,5 1,,5, -,5-1, Quelle: DWD -1, Quelle: DWD Abw. in % Villingen Niederschlag Abw. in C Villingen Temperatur 4 2,5 3 2, 2 1,5 1 1,,5, -1 -,5-2 -1, -3-1,5-4 -2, Quelle: DWD Quelle: DWD Abb. 29: Jahresmittelwerte für Niederschlag und Temperatur

37 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand Allgemeine Waldschutzsituation Die allgemeine Waldschutzsituation hat sich in Baden- Anteil zufälliger Nutzung am Holzeinschlag % (Gesamtw ald Baden-Württemberg) 1 Württemberg im Zuge der extremen 9 Witterungsereignisse des Jahres 23 deutlich verschärft. Die sog. zufällige Nutzung, d.h. die nicht 4 3 planmäßige, durch Naturereignisse 2 bedingte Zwangs- nutzung, lag mit 4% am 1 Jahreseinschlag des Gesamtwaldes deutlich über dem abiotische Ursachen (Sturm,Schnee,Rauhreif,Eis,Dürre, Immissionen,Sonstiges) Wert des Vorjahres. In biotische Ursachen (Insekten,Pilze) absoluten Zahlen bedeutet Abb. 3: Anteil zufälliger Nutzung am Holzeinschlag dies, dass im Jahr 23 insgesamt 3,3 Mio. Festmeter Holz als zufällige Nutzung anfielen. Davon sind 56% aus biotischer Ursache (v.a. Borkenkäfer) und 44% aus abiotischer (v.a. Sturm) angefallen (Abb. 3) Aufsummierte Summen der zufälligen Nutzung Festmeter 23 / Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Abb. 31: Zufällige Nutzung 23/24 Insbesondere der Anteil an Insektenschäden ist im Jahr 23 auf Grund der trocken-heißen Witterung dramatisch angestiegen. Im Verlauf des Jahres 24 spitzt sich die Situation weiter zu. Bis Ende August 24 wurden bereits über 2,6 Mio. Festmeter Holz als zufällige Nutzung verbucht. Im Vergleich zum August 23 bedeutet dies eine Erhöhung von über einer Millionen Festmeter Schadholz (Abb. 31) Biotische Schäden Durch die extreme Trockenheit und Hitze des Jahrhundertsommers 23 kam es im Verlauf des Jahres zu einer dramatischen Käferentwicklung in Baden-Württemberg. Der Käferholzanfall blieb zunächst lange Zeit auf einem relativ niedrigem Niveau, bis er Ende Juli nahezu landesweit explosionsartig anstieg. Während nach den bisherigen Sturmereignissen in Baden-Württemberg die Käferpopulation erst in den Folgejahren deutlich anstieg, war nach dem extremen Trockenereignis 23 noch im Spätsommer des gleichen Jahres eine landesweite Massenvermehrung der Fichten- Borkenkäfer zu beobachten.

38 34 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand Durch den Trockenstress im Jahr 23 konnten viele geschwächte Fichten den Angriffen der Borkenkäfer nur unzureichenden Widerstand durch Harzfluss entgegensetzen. Diese Abwehrschwäche führte dazu, dass z.t. bereits schwacher Käferbefall letale Folgen für viele Fichten hatte und es zu einer explosionsartigen Massenvermehrung von Buchdrucker (Ips typographus) und Kupferstecher (Pityogenes chalcographus) kam. Während der Buchdrucker v.a. ältere Fichten befällt, sind normalerweise Durchforstungsmaterial und Schlagabraum sowie jüngere Fichten bevorzugtes Brutmaterial des Kupferstechers. Bei Massenvermehrung befällt er aber auch stehende Altfichten. Angriffspunkte sind Kronenäste und dünnrindige Stammbereiche. Von Kupferstecher befallene Fichten sterben von der Triebspitze beginnend nach unten ab (Abb. 32). Abb. 32: Kupferstecherbefall Neben der Fichte wurden dieses Jahr verstärkt auch andere Baumarten von verschiedenen Borkenkäfer-Arten befallen. Zum einen trat bei der Tanne der Krummzähnige Tannenborkenkäfer (Pityokteines curvidens) und der Kleine Tannenborkenkäfer (Cryphalus piceae) auf und zum anderen wurden an der Buche verstärkt Schäden durch den Kleinen Buchenborkenkäfer (Taphrorychus bicolor) und dem Buchenprachtkäfer (Agrilus viridis) beobachtet. Ein erfolgreicher Befall an stehenden Bäumen wurde oftmals erst aufgrund des vorhandenen Trockenstresses der Bäume ermöglicht. An der Baumart Buche konnte im Jahr 24 ein verstärktes Auftreten der Buchenbaumblattlaus (Phyllaphis fagi) beobachtet werden. In vielen Regionen des Landes traten die massenhaft auftretenden Lausschwärme wie Schneegestöber in Erscheinung. Die Laus sorgt durch ihre Saugfähigkeit für ein verfrühtes Verfärben der Blätter, ist aber für den Baum nicht lebensbedrohlich. An der Baumart Eiche wurden im Jahr 24 vermehrt Schäden durch den Raupenfraß verschiedener Schmetterlingsarten beobachtet. In den wärmeren Regionen des Landes (Oberrheinebene, mittlerer Neckar, Stromberg und Kraichgau) wurden Eichenwälder und Eichen-Mischwälder von Raupen des Eichenwicklers (Tortrix viridana), des Kleinen und Großen Frostspanners (Erannis defoliaria und Operophtera brumata) und des Schwammspinners (Lymantria dispar) z.t. erheblich befressen (Abb. 33). In einigen Gebieten kam es zum Kahlfrass ganzer Bestände (z.b. Mooswald bei Freiburg). Es ist zu befürchten, dass die Population in den nächsten Jahren weiter ansteigt. Damit steigt die Gefahr eines verstärkten Befalls durch den Eichenprachtkäfer (Agrilus biguttatus), der als Sekundärschädling vorwiegend vorgeschädigte Eichen befällt und zum Absterben bringen kann. Auch die Raupen des Eichenprozessionsspinners (Thaumetopoea processionea) traten wieder in fast allen Regionen des Landes auf. Durch Hautkontakt können die sog. Brennhaare des Eichenprozessionsspinners Abb. 33: Schwammspinnerraupe schmerzliche allergische Reaktionen beim Menschen auslösen.

39 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand 35 Im Zusammenhang mit der Massenvermehrung des Waldmaikäfers (Melolontha hippocastani) in der nördlichen Oberrheinebene drohen den Laubbäumen in dieser Region in den kommenden Jahren massive Schäden durch den Wurzelfraß der im Boden lebenden Engerlinge. Als Folge des Jahrhundertsommers wurden im Frühjahr 24 regional begrenzt auch ungewöhnlich heftige Schäden durch pilzliche Schaderreger festgestellt. Vor allem im mittleren Schwarzwald wurden zahlreiche Fichten- und Tannenbestände durch Hallimasch (Armillaria cf. ostoyae) befallen. Der Pilz breitet sich mit seinem weißen Mycelfächern am Stammfuß unter der Rinde aus und bringt den Baum innerhalb weniger Monate zum Absterben. Eine derart starke Infektion des Pilzes an lebenden Bäumen ist nur durch die massive Schwächung der Bestände als Folge der extremen Trockenheit 23 zu erklären Abiotische Schäden Direkte Schäden der extremen Witterungssituation 23 konnten im gesamten Wald Baden- Württembergs beobachtet werden. Die vertrockneten Wipfel der abgestorbenen Bäume traten in nahezu allen Landesteilen auf. Im abgelaufenen Jahr 23 wurden insgesamt rund 21. Festmeter Dürrholz aufgearbeitet. Zum Vergleich: 22 waren es nur 27. Festmeter. Dies entspricht nahezu einer Steigerung mit dem Faktor 8. Und auch im weiteren Verlauf des Jahres 24 fielen erhebliche Mengen an Dürrschäden an. Bis August 24 musste bereits über das Doppelte an Dürrholz des gesamten Jahres 23 aufgearbeitet werden (über 59. Festmeter). Besonders Aufgearbeitete Dürrholzmenge in betroffen sind die Baumarten Fichte, Tanne, Kiefer und Douglasie aber auch Laubbaumarten wie Buche, Birke und Weide. Baden-Württemberg Weniger Dürrholz wurde bislang bei der Eiche beobachtet. Zudem sind erhebliche Ausfälle in Kulturen und Naturverjüngungen zu beklagen, deren Ausmaß derzeit noch nicht absehbar ist. Die geografischen Schwerpunkte der Dürrschäden liegen im Schwäbischen-Fränkischen Wald, in Franken, auf der Ostalb, in der Oberrheinebene und in der Vorbergzone des Schwarzwaldes. Auch Schwarzwaldtäler, wie z.b. das Elztal und das Kinzigtal, sind meist an den Südhängen von Dürrschäden betroffen. Sehr auffällig sind die durch Dürre bedingten Ausfälle an Douglasie in der Oberrheinebene und in der Vorbergzone des Schwarzwaldes (Abb. 34). Quelle: MLR Stand: August 24 Abb. 34: Verteilung der Dürrholzmenge

40 36 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand Zu größeren Sturmereignissen in Baden-Württemberg kam es durch die Winterstürme Gerda, Hanna und Ursula im Januar und Februar 24. Vorwiegend fielen einzelne Bäume bzw. kleinere Baumgruppen den Stürmen zum Opfer. Die Sturmholzmenge begrenzte sich dabei auf insgesamt ca. 4. Festmeter. Die regionalen Schwerpunkte der Stürme waren v.a. die Hochlagen des Schwarzwaldes, die Ostalb und der Odenwald. Erhebliche Schäden verursachte auch der Spätfrost in der Nacht vom 23. auf den 24. Mai 24 in weiten Teilen des Landes. Bei nächtlichen Temperaturen zwischen 3 und 5 C kam z.t. zu beträchtlichen Spätfrostschäden an den frisch ausgetriebenen Maitrieben verschiedener Baumarten. Betroffen waren v.a. Buchen, Eichen, Eschen sowie andere Laubbaumarten und Tannen. Weiterführende Informationen über die aktuelle Waldschutzsituation enthält der Waldschutzbericht 23/24 der FVA Baden-Württemberg, der im Internet ( abrufbar ist. 5.3 Stoffeinträge Luftverschmutzungen belasten die Wälder in vielfältiger Weise. Hohe Schadstoffbelastungen in der Luft können innerhalb kurzer Zeit akute Schäden, z.b. an Nadeln und Blättern von Waldbäumen verursachen. Aber auch geringe Schadstoffeinträge führen langfristig zu einer Schwächung des Waldökosystems. Durch die Anreicherung der Einträge im Waldboden wird beispielsweise über eine lange Zeit der Wasser- und Nährstoffhaushalt des Ökosystems empfindlich gestört. Von besonderer Bedeutung für den Vitalitätszustand des Waldes sind Schwefel, Stickstoffoxide und Ozon. Im Folgenden wird zwischen gasförmigen Immissionen und Deposition im Niederschlag unterschieden. In Baden-Württemberg werden gasförmige Luftschadstoffe landesweit vom Zentrum für Umweltmessungen, Umwelterhebungen und Gerätesicherheit (UMEG) erfasst. Die Messstationen befinden sich über das ganze Land verteilt. Drei der Stationen befinden sich als sog. Hintergrundstationen im Wald: Kälbelescheuer (Südschwarzwald), Edelmannshof (Schwäbisch- Fränkischer Wald) und Wilhelmsfeld (Odenwald). Die Depositionen im Niederschlag werden an 25 Messstationen im Wald von der FVA Baden- Württemberg erfasst (Depositionsmessnetz) Gasförmige Immissionen Die Freisetzung von Schwefeldioxid (SO 2 ) ist überwiegend an die Verbrennung schwefelhaltiger Brennstoffe, wie Braun- und Steinkohle oder Heizöl gekoppelt. Auf Grund der Einführung von Rauchgasentschwefelungsanlagen und der Verwendung schwefelärmerer Brennstoffe (Gas, leichtes Heizöl) konnte der Schwefeldioxidausstoß in den letzten Jahren drastisch gesenkt werden. Die Schadstoffkonzentration liegt wieder deutlich unter den Werten, die zu sichtbaren Schädigungen an Bäumen führt.

41 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand 37 Hohe Konzentrationen von Schwefeldioxid führen bereits nach kurzer Zeit zu akuten Schädigungen der Blattorgane an Bäumen. Die Blätter vergilben und sterben ab. Zudem wird Schwefeldioxid in der Luft zu Schwefelsäure umgewandelt, die über den Sauren Regen zu einer Versauerung der Waldböden und der Gewässer beiträgt (Abb. 35) Quelle: UMEG µg/m³ Schwefeldioxid Jahresmittelwerte Abb. 35: Schwefeldioxid-Konzentration Edelmannshof Kälbelescheuer Wilhelmsfeld 23 Stickoxide (NO und NO 2 ) entstehen bei allen Verbrennungsprozessen mit hohen Temperaturen. Der Hauptverursacher für den Stickstoffausstoß in die Luft ist v.a. der Kraftfahrzeugverkehr gefolgt von Industrie und Gewerbe. Durch den gesetzlich vorgeschriebenen Einbau von Katalysatoren in Personenkraftwagen und die Einführung von Rauchgasentstickungsanlagen in der Industrie konnte der Stickoxidausstoß in den letzten Jahrezehnten deutlich reduziert werden. Auf Pflanzen haben Stickoxide eine düngende Wirkung. Die einseitige Überversorgung mit Stickstoff kann i.d.r. vom Waldökosystem nicht kompensiert werden und führt zu Ungleichgewichten im Nährstoffhaushalt der Bäume. Zudem kann sich aus Stickstoffdioxid in der Luft Salpetersäure bilden, die ähnlich wie die Schwefelsäure über den Sauren Regen zur Versauerung des Waldbodens beiträgt. Stickstoffoxide sind außerdem Ausgangsstoffe für die Bildung von Photooxidantien (z.b. Ozon). Diese Stoffe werden erst unter Einfluss von Sonnenlicht aus anderen Stoffen gebildet. Bodennahes Ozon (O 3 ) entsteht unter Einwirkung von Sonnenlicht aus der Reaktion von Stickoxiden (NO x ) und flüchtigen Kohlenwasserstoffen. Die Belastung durch Ozon ist in den letzten Jahren weitgehend konstant geblieben. Die Messstationen in Baden-Württemberg zeigen seit 1989 ein in etwa gleichbleibendes Niveau (Abb. 36). Da die Ozonbildung von vorhandener UV-Strahlung abhängig ist, ergeben sich starke jahreszeitliche Unterschiede in der Konzentration. Während in den Wintermonaten nur wenige Tage den Ozonschwellenwert erreichen, kommt es in den Sommermonaten z.t. zu erheblichen Ozonbelastungen. Die langanhaltende Schönwetterperiode im Sommer 23 hat in Baden-Württemberg zu einem deutlichen Anstieg der Ozonkonzentration geführt. Abbildung Quelle: UM EG µg/m³ Abb. 36: Ozon-Konzentration Ozon Jahresmittelwerte Edelmannshof Kälbelescheuer Wilhelmsfeld 21 23

42 38 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand zeigt die Anzahl der Tage, die den Schwellenwert von 11 µg/m³ (8-Stundenmittelwert) überschreitet. In den Monaten Juni, Juli und August bestanden nur wenige Tage an denen der Schwellenwert nicht überschritten wurde. 3 Überschreitung der Ozonkonzentration 8-Std. Mittelwert (Schwellenwert 11µg/m³) 25 Anzahl der Tage Feb Mai Aug Nov Feb Mai Aug Nov Feb Mai Aug Nov Feb Mai Aug Nov Feb Mai Aug Nov Edelmannshof Kälbelescheuer Wilhelmsfeld Quelle: UMEG Quelle: UMEG Abb. 37: Überschreitung der Ozonkonzentration Ozon verursacht an Waldbäumen eine Schädigung des Zellapparates. Durch die Spaltöffnungen dringt das stark reizende Gas in das Blattinnere ein und schädigt dort die Zellen des Palisadenparenchyms. Dadurch wird die Photosyntheseleistung eingeschränkt und die Versorgung anderer Zellen unterbrochen. Auf Versuchsflächen der FVA Baden-Württemberg konnten erstmals im Jahr 23 akute Schädigungen durch Ozon an Blättern der Baumart Buche aufgezeigt werden Depositionen im Niederschlag An landesweit 25 Messorten werden derzeit die Stoffeinträge vergleichend unter einem Fichtenbestand und einer benachbarten Freilandmessstelle überwacht. Die Messpunkte des Depositionsmessnetzes sind auf Regionen mit vorwiegend nichtkarbonatischen Standorten konzentriert, da dort die standortspezifische Pufferrate durch die aktuellen Säureeinträge großflächig überschritten wird. Aus Standardisierungsgründen werden die Depositionsmessstellen auf Fichtenbestände beschränkt. An den Depositionsmessstationen werden die Einträge von Säurebildnern und die Gesamtstickstoffeinträge gemessen. Die Säureeinträge im Niederschlag setzen sich aus Sulfat (SO 4 ), Nitrat (NO 3 ), Chlorid (Cl) und Ammonium (NH 4 ) zusammen. Während die Sulfat- und Nitratdepositionen überwiegend aus der Verbrennung fossiler Energieträger stammen, Chlorid aus der Verbrennung von Kunststoffen, werden die anthropogenen Ammoniumeinträge zu einem erheblichen Teil durch Tierhaltung, aber auch durch Emissionen aus Kläranlagen und der chemischen Industrie verursacht. Die nachfolgende Abbildung zeigt den Stand der Gesamtsäureeinträge für das Jahr 23. Die dargestellten

43 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand 39 Jahreswerte der Depositionen in Text und Abbildungen beziehen sich auf die jeweiligen hydrologischen Jahre (1. Mai bis 3. April). Gesamtsäureeinträge im Jahr 23 in kmol Ein erheblicher Teil der mit dem c/ha/a Niederschlag eingetragenen Säuren wird Kronenpufferung + NH4 -Aufnahme Pufferung über NH bereits im Kronenraum aufgenommen 3-Dep..6 + part. NH4 -Eintrag direkter H -Eintrag (z.b. direkte Aufnahme von Ammonium) Tauber- Freiland bischofsheim Fic hte.5 oder durch Freisetzung von Basen.8 Mudau.2 Heidelberg abgepuffert und entzieht sich somit der Hockenheim 1.1 direkten Messung. Dieser Anteil wird als Kronenpufferung bezeichnet. Er wird 1.5 Neckarwestheim 1..3 durch Modellrechnungen ermittelt und Welzheim der direkt gemessenen Säuremenge Rotenfels Esslingen zugeschlagen (vergleiche Abbildung 38)..9.5 Altensteig Schönbuch Grubenhau Die im Kronenraum aufgenommenen Gengenbach Freudenstadt.2 Säureäquivalente müssen zur Aufrechterhaltung der Elektroneutralität 1.4 Rosenfeld durch die Abgabe von Kationen.2.3 Conventwald Worndorf Ochsenhausen ( Leaching ) gepuffert werden. Die Hartheim.3.3 Brunnenholzried 1.7 Schauinsland Löffingen Blumberg Fronhofen abgegebenen Kationen werden unter Blauen.5 Freisetzung von Protonen im Anmerkung: Wurzelraum wieder ersetzt. Die + + Kronenpufferung, NH4 -Aufnahme und Aufteilung des gemessenen NH4 -Eintrags auf partikuläre bzw. gasförmige Anteile nach Ulrich (1991) berechnet Gesamtsäureeinträge sind in den In Rotenfels werden zwei Messstationen unterhalten Waldbeständen (jeweils rechte Säulen) Abb. 38: Gesamtsäureeinträge Freiland und Fi-Beständen im Durchschnitt ca. zwei- bis dreimal so hoch wie im Freiland. Das bedeutet, dass Wälder mit ihrer großen Kronenoberfläche Stäube und Aerosole aus der Luft ausfiltern und damit aktiv zur Luftreinhaltung beitragen. Lediglich in den immissionsarmen Windschattenlagen des Schwarzwaldes treten vereinzelt im Waldbestand und im benachbarten Freiland vergleichbare Gesamtsäureeinträge auf (siehe Station Löffingen in der Abbildung). Die Gesamtsäureeinträge in die Wälder Baden-Württembergs sind mit Werten von,4-1,9 kmolc/ha/jahr niedriger als im Vorjahr, sind jedoch nach wie vor so hoch, dass sie das natürliche Puffervermögen nichtkarbonatischer Standorte in der Regel übersteigen. Regional sind drei Bereiche unterschiedlicher Depositionsintensität unterscheidbar. Im Windschatten des Schwarzwaldes werden die niedrigsten Gesamtsäureeinträge (<1 kmolc/ha/jahr) gemessen, entlang des Schwarzwald-Westkamms mit Werten zwischen 1.5 und 1.9 kmolc/ha/jahr die höchsten. Die übrige Landesfläche ist mit Säureeinträgen zwischen 1 und 1.5 kmolc/ha/jahr bezüglich der Depositionsrate wenig differenziert. An 3 Standorten, an denen seit Mitte der 8er Jahre kontinuierlich Depositionsmessungen durchgeführt worden sind, konnte der zeitliche Entwicklungstrend der Gesamtsäureeinträge dargestellt werden. Die

44 4 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand Station Schauinsland repräsentiert die immissionsreichen Kammlagen des Westschwarzwaldes, Schönbuch den Ballungsraum um Stuttgart und Brunnenholzried die von landwirtschaftlichen Immissionen geprägte Region Oberschwaben. Dargestellt sind für diese drei Stationen die jährlichen Einträge von Protonen, Ammonium und Sulfat für den Zeitraum 1987 (1984) bis 2 (jeweils als Ionenäquivalente, damit Stoffmengen direkt miteinander verglichen werden können). Die Darstellung zeigt 2, NH4 in allen Fällen eine Abnahme der Säureeinträge Schönbuch Fichte H SO4 auf Werte zwischen 25 und 5% des Maximums, 1,5 das zwischen 1987 und 199 lag (Abb. 39). An 1, allen drei Stationen geht diese Abnahme,5 überwiegend auf eine Reduktion der direkten Protoneneinträge zurück, die mit einem entsprechenden Rückgang der Sulfateinträge NH4 korrespondiert. Aber auch die Ammoniumeinträge, H SO4 die zu großen Anteilen aus der Landwirtschaft stammen, sind in der 14 (17) jährigen Beobachtungsperiode leicht zurückgegangen. Die Reduktion von Sulfateinträgen wurde durch den konsequenten Einbau von Filteranlagen in Großfeuerungsanlagen und die Reduktion des NH4 H SO4 Schwefelgehaltes in Brennstoffen aus Erdöl erreicht. Das ist als klarer Erfolg der über die TA Luft und Folgeverordnungen umgesetzten Luftreinhaltepolitik zu bewerten. Der leichte Rückgang der Ammoniumeinträge stellt eine erstmals erkennbare Trendwende dar, da bisher Hydrologische Jahre die Einträge dieses Elements auf hohem Niveau Abb. 39: Zeitreihe der Säure- und Sulfateinträge in stagnierten. Hier wirken sich u.u. erstmalig Fichtenbeständen messbar Emissionsminderungsstrategien der Landwirtschaft aus. kmol c /ha/a Die Stickstoffeinträge liegen mit Werten zwischen 1 und 35 kg/ha/jahr auf einem Großteil der Landesfläche um ein Mehrfaches über den Stickstoffmengen, die im Biomassezuwachs fixiert werden (Abb. 4) können. Nur in den Leelagen des Schwarzwaldes wurden Stickstoffeinträge gemessen, die zwischen 9 und 25 kg/ha/a und damit im oder knapp über dem Bereich der biologischen Aufnahmekapazität von wüchsigen Wäldern liegen. Auch die Stickstoffeinträge lagen im Jahr 23 geringfügig niedriger als im Vorjahr. Bei der stofflichen Zusammensetzung der Stickstoffeinträge überwiegt im Westen des Landes der Nitratanteil, während im Ostteil der Ammoniumanteil dominiert. Im Landesdurchschnitt liegt der Anteil an Ammonium, der für den Anteil der Stickstoffbelastung aus der tierischen Produktion steht, etwas niedriger als der dem Individualverkehr zurechenbare Nitratanteil.

45 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand gemessene Stickstoffeinträge im Jahr 23 in kg/ha/a Rotenfels 11.3 Freila nd 13.9 Fic hte 3.8 organischer N Nitrat-N Ammonium-N Mudau Heidelberg Hockenheim Altensteig Schönbuch 6.3 Brunnenholzried Conventwald Hartheim Schauinsland Löffingen 34.9 Blauen Rosenfeld Blumberg Worndorf Esslingen Fronhofen 9.5 Welzheim Ochsenhausen Grubenhau Neckarwestheim Tauberbischofsheim Gengenbach Freudenstadt Die Höhe der Stickstoffeinträge liegt in der Größenordnung einer extensiven landwirtschaftlichen Düngung. Dies ist für Wälder und ihre typische Bodenvegetation problematisch, da diese evolutionsbiologisch nicht an Stickstoffüberfluss angepasst sind. Die Folge ist eine Verschiebung der Artenzusammensetzung in der Bodenvegetation in Richtung stickstoffliebender Arten und eine Verdrängung oftmals seltener und naturschützerisch interessanter Waldarten. In der Waldernährung sind Nährstoffungleichgewichte (z.b. eine Verschärfung von Kaliummangelerscheinungen) die Folge zunehmender Stickstoffsättigung. In Rotenfels werden zwei Messstationen unterhalten Abb. 4: Gesamtstickstoffeinträge Freiland und Fichten-Beständen Analog zu den Gesamtsäureeinträgen wurde auch bei den Stickstoffeinträgen die zeitliche Entwicklung an den drei seit Mitte der 8er Jahre betriebenen Depositionsstationen ermittelt (Abb. 41). Über die gesamte 14 (17)-jährige Messperiode sind die Stickstoffeinträge annähernd gleich geblieben, allenfalls in Oberschwaben (Station Brunnenholzried) scheint sich eine schwache Abnahmetendenz im letzten Drittel der 9er Jahre zu stabilisieren. Unerwarteterweise sind die absoluten Höhen der Nitrateinträge sehr konstant geblieben, während Ammoniumeinträge leichte Abnahmetendenzen aufweisen. Dies bedeutet, dass im Nitrateintrag in den Waldbeständen die Wirkung einer Reduktion oxidierter Stickstoffverbindungen durch die Einführung von Katalysatoren in Kraftfahrzeugen noch nicht erkennbar ist. Die Vermutung, dass die Höhe der Gesamtstickstoffeinträge von der Niederschlagshöhe abhinge, konnte anhand der Ergebnisse aus dem Depositionsmessnetz der FVA nicht bestätigt werden. Vielmehr scheinen die Entwicklungstrends von Stickstoffeinträgen wie bei den Gesamtsäureeinträgen, sicherlich mit einiger Zeitverzögerung, von der Entwicklung der Emissionen abzuhängen.

46 42 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand kg/ha/a Schönbuch Fichte NH4_N NO3_N NS_MM mm /ha/a kg/ha/a kg/ha/a Schauinsland Fichte Brunnenholzried Fichte NH4_N NO3_N NS_MM NH4_N NO3_N NS_MM Hydrologische Jahre mm /ha/a mm /ha/a Abb. 41: Zeitreihe der Ammonium- und Nitrateinträge in Fichtenbeständen Neben Sulfat und Nitrat ist auch Chlorid eine aus industriellen Prozessen stammende Versauerungskomponente. Chlorid stammt im Bereich industrieller Ballungsräume überwiegend aus der Verbrennung von chlorierten Kohlenwasserstoffen. Da in Baden-Württemberg meerbürtige Chlorideinträge kaum eine Rolle spielen, sind nahezu alle hier gemessenen Chloridmengen als anthropogene Einträge anzusehen. Mit Ausnahme der Stationen im Windschatten des Schwarzwaldes, die auf sehr niedrigem Niveau 2 kaum einen Trend aufweisen, ist Chlorid Einträge Freiland 18 Heidelberg an allen Standorten eine 16 Rotenfels Gengenbach 14 deutliche Abnahme der Altensteig 12 Freudenstadt Schauinsland Chlorideinträge auf etwa die 1 Conventwald Welzheim Hälfte der Eintragshöhen von 8 Schönbuch 6 Löffingen Mitte/Ende der 8er Jahre zu Grubenhau 4 Blumberg Brunnenholzried erkennen (Abb. 42). Dies ist mit 2 hoher Sicherheit der zunehmenden Diskriminierung Hydrologisches Jahr chlorierter Kohlenwasserstoffe Abb. 42: Trend der Chlorideinträge im Freiland Cl [kg/ha/a]

47 TWI 24 Einflüsse auf den Waldzustand 43 aus Fertigungsprozessen und der Kunststoffherstellung zuzuschreiben und damit Folge einer umfassenden Luftreinhaltepolitik. Über Bestandesniederschläge werden in Wälder nicht nur Säuren und Stickstoff eingetragen, sondern auch Schwermetalle. An einigen Messstationen werden zusätzlich zum Routinemessprogramm seit Mitte der 8er Jahre Schwermetalleinträge überwacht (Abb. 43). An allen Messstationen konnte ein 5, genereller Trend abnehmender 4,5 Schwermetalleinträge im Bestandesniederschlag beobachtet werden. Für 4, 3,5 3, Cadmium ist dieser nicht ganz 2,5 einheitlich, in Freudenstadt und 2, Welzheim ist bei vergleichsweise 1,5 1, niedrigem Eintragsniveau kein Trend,5 erkennbar. An den anderen Stationen 25 waren die Cadmiumeinträge am Ende Heidelberg gekalkt Heidelberg ungek. der Beobachtungsperiode auf ca. die 2 Grubenhau Brunnenholzried Hälfte der Anfangswerte zurückgegangen. Bleieinträge sind bei 15 Rotenfels Freudenstadt Welzheim auffallend geringer Streuung an allen 1 Stationen stark zurückgegangen und 5 betrugen am Ende der Beobachtungsperiode noch 2 bis 3% der HJ Anfangswerte. Beides ist als 84 HJ 85 HJ 86 HJ 87 HJ 88 HJ 89 HJ 9 HJ 91 HJ 92 HJ 93 HJ 94 HJ 95 HJ 96 HJ 97 HJ 98 HJ 99 HJ Hydrologische Jahre eindeutiger Erfolg von Luftreinhaltemaßnahmen zu werten. Abb. 43: Einträge von Cadmium (oben) und Blei (unten) mit dem Bestandesniederschlag in Fichtenbeständen Cd [g/ha/a] Pb [g/ha/a]

48 44 TWI 24 Die Tanne im Spiegel der Waldschadenserhebung 6 DIE TANNE IM SPIEGEL DER WALDSCHADENSERHEBUNG Die Weißtanne (Abies alba) wurde im Jahr 24 zum Baum des Jahres ernannt. Ihr soll daher ein spezielles Kapitel im Waldzustandsbericht Baden-Württemberg gewidmet werden, zumal sie in der Waldschadensforschung eine ganz entscheidende Rolle einnimmt und sie in Baden-Württemberg im bundesdeutschem Vergleich mit großem Abstand am meisten vertreten ist. Das Verbreitungsgebiet der Tanne erstreckt sich auf die humiden Gebirgslagen Mittel- und Südeuropas. Sie findet optimale Wuchsbedingungen auf durchlässigen und gut wasserversorgten Standorten. Bei ausreichender Wasserversorgung stellt sie nur mittlere Ansprüche an die Nährstoffversorgung des Bodens. Durch ihr tiefreichendes Wurzelsystem kann sie auch verdichtete Standorte erschließen und gilt als sturmsichere, stabilisierende Baumart. Die Tanne ist äußerst schattentolerant und bildet mit Fichten, Buchen und Bergahorn sehr struktur- und artenreiche Bergmischwälder. Die Empfindlichkeit der Tanne gegenüber Luftschadstoffen ist schon seit Beginn der Industrialisierung im 19. Jahrhundert bekannt. Die sog. Rauchschäden von Tannenbeständen begrenzten sich dabei auf den Nahbereich stark emittierender Industrieanlagen. Die Nadeln der betroffenen Bäume vergilbten sehr stark und es kam zu flächigen Absterbeprozessen. In den 7er Jahren des 2. Jahrhunderts wurden ähnliche Schadsymptome beobachtet. Allerdings traten sie diesmal großflächig in sog. Reinluftgebieten, wie zum Beispiel dem Schwarzwald fernab von Industrieanlagen auf. Und wiederum war es die Tanne, die als erste Baumart auf die großräumig ausgebrachten Schadstoffe, insbesondere auf die hohe Schwefeldioxidkonzentration in der Luft reagierte. Ende der 7er Jahre wurden von der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württembergs die ersten Dauerbeobachtungsflächen Waldschäden eingerichtet. Anhand dieser Tannenflächen im Schwarzwald wurden die heute europaweit gültigen Methoden zum Monitoring von Waldschäden mit entwickelt. Die Schadstufenverteilung der Tannen-Dauerbeobachtungsfläche Rappeneck am Westabfall des Schwarzwaldes auf ca. 1. m Höhe zeigt beispielhaft wie drastisch die Tanne auf Umwelteinflüsse reagiert. Seit Anfang der Tannenbeobachtungsfläche "Rappeneck" 1% 1% 8er Jahre stieg die Kronenverlichtung der 8% 8% Tannen auf dieser Fläche nahezu ununterbrochen 6% 6% an, bis sie schließlich 4% 4% zwischen 1986 und 1988 ihren Höhepunkt erreichte. 2% 2% Zu diesem Zeitpunkt waren % % fast alle Bäume stark geschädigt oder bereits SST SST 1 SST 2 SST 3 SST 4 Mittl. NBV abgestorben (Abb. 44). Abb. 44: Tannenbeobachtungsfläche Rappeneck

49 TWI 24 Die Tanne im Spiegel der Waldschadenserhebung 45 Seitdem ist auf der Beobachtungsfläche Rappeneck mit wenigen Ausnahmen eine kontinuierliche Verbesserung des Vitalitätszustandes der Tannen zu verzeichnen. Dies ist auf mehrere Ursachen zurückzuführen: zum einen änderte sich das bestehende Baumkollektiv der Fläche, d.h. durch Absterben einzelner, vorwiegend schlecht benadelter Baumindividuen verbesserte sich der durchschnittliche Vitalitätszustand der Fläche. Tannen mit hohem Schädigungsgrad sterben eher ab und sind zudem anfälliger gegenüber sekundären Stressfaktoren, wie z.b. Käferbefall. Eine hohe Absterberate war insbesondere Ende der 8er und Anfang der 9er Jahre zu beobachten (Abb. 45). Baumverteilungsplan der Fläche 5A Rappeneck Schadstufen: Mischbaumarten Abb. 45: Baumverteilungsplan der Tannen-Dauerbeobachtungsfläche Rappeneck Zum anderen verfügt die Tanne über ein außergewöhnliches Regenerationsvermögen. So kann sich die Benadelung vorhandener Zweige innerhalb weniger Jahre deutlich verbessern bzw. durch die Bildung von Sekundärtrieben in der Krone und am Stamm eine Verbesserung des Vitalitätszustandes erzielt werden. In Ausnahmefällen kann sogar eine völlig abgestorbene Baumkrone durch Bildung einer sekundär angelegten Wasserreiserkrone vollständig ersetzt werden. Durch den Austrieb der zahlreich vorhandenen Knospen am Stamm kann es so der Tanne gelingen, genug Nadelmasse zum Überleben zu bilden (Abb. 46). Abb. 46: Revitalisierende Tanne im Schwarzwald