Waldzustandsbericht 2014 für Baden-Württemberg

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3 Waldzustandsbericht 214 für Baden-Württemberg

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5 Herausgeber: Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) Autoren: Stefan Meining (Büro für Umweltüberwachung, Freiburg) Klaus v. Wilpert, Jörg Schumacher, Horst Delb, Peter Hartmann, Lisa Rubin, Reinhold John, Berthold Metzler, Thomas Bublitz (alle FVA Baden-Württemberg) Nicole Augustin (University of Bath, England) Bestellung an: Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg Wonnhaldestraße Freiburg Tel.: 761/418- Fax: 761/ fva-bw@forst.bwl.de Internet: ISSN: X

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7 INHALTSVERZEICHNIS 1 VORWORT 3 2 DAS FORSTLICHE UMWELTMONITORING 5 AUFBAU DES UMWELTMONITORINGS 6 VERSUCHSFLÄCHEN 6 RASTERSTICHPROBEN 7 QUALITÄTSSICHERUNG 9 DURCHFÜHRUNG DER TWI INTERNATIONALE EINBINDUNG 11 3 ERGEBNISSE DER KRONENZUSTANDSERHEBUNG 12 DER WALD IN BADEN-WÜRTTEMBERG 12 FRUCHTAUSBILDUNG 16 DIE BAUMARTEN 18 BAUMARTEN IN DEN WUCHSGEBIETEN 28 DAS RAUM-ZEIT-MODELL 29 5 WITTERUNG 34 6 WALDSCHUTZSITUATION 35 ABIOTISCHE SCHADURSACHEN 35 SCHADERREGER AN NADELBAUMARTEN 36 SCHADERREGER AN LAUBBAUMARTEN 38 7 INVASIVE SCHADERREGER 4 8 STOFFEINTRÄGE 42 9 KALKUNGS- UND KALIUMDÜNGEVERSUCH 44 1 KOHLENSTOFFSPEICHERUNG IM WALD 48 KOHLENSTOFFVORRÄTE UND IHRE RÄUMLICHE VERTEILUNG 48 VERÄNDERUNG DER BODEN-KOHLENSTOFFVORRÄTE ZWISCHEN 1992 UND ZUSAMMENFASSUNG UND DISKUSSION LITERATURVERZEICHNIS 58

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9 Waldzustandsbericht 214 Vorwort 1 VORWORT Liebe Leserinnen und Leser, der jährliche Waldzustandsbericht, der seine Grundlagen in den Waldschadensberichten der 198er Jahre hat, ist heute ein umfassender Umwelt- und Ökosystembericht, der den Zustand unserer Wälder dokumentiert. Dadurch erhalten wir eine jährliche Analyse des Ökosystems Wald, dem auf großer Fläche naturnahesten Lebensraum. Leider zeigt sich, dass durch die unverändert hohen Belastungen der Gesundheitszustand der Wälder sich nicht grundsätzlich gebessert hat. Neben deutlichen Verbesserungen im Bodenzustand, die auf erfolgreiche Waldkalkungen zurück zu führen sind, stellt insbesondere der Klimawandel mit seinen verschiedenen Auswirkungen eine dauerhafte Belastung der Wälder dar. Leider hat sich der Waldzustand gegenüber dem Vorjahr deutlich verschlechtert. Mit 42 Prozent geschädigter Bäume wird der dritthöchste Wert seit Beginn der Aufnahmen vor rund 3 Jahren erreicht. Damit setzt sich der mittelfristige Trend zur Verbesserung des Waldzustandes leider nicht weiter fort. Beim Kronenzustand als wichtigem Indikator für den Gesundheitszustand der Bäume zeigt sich dies deutlich. Der mittlere Nadel-/Blattverlust der Bäume hat sich um 3,7 Prozentpunkte auf 25,8 Prozent erhöht. Der Anteil ungeschädigter Waldfläche ist um neun Prozentpunkte auf nur noch 24 Prozent gesunken. Diese Veränderungen lassen sich zurückführen auf die sehr trockene Frühjahrswitterung, vorhandene Schadinsekten und eine starke Fruchtausbildung - auch begünstigt durch die Witterung. Auch wenn dank der konsequenten Luftreinhaltepolitik, ökologischer Stabilisierungsstrategien und der naturnahen Waldbewirtschaftung ein wichtiger Beitrag zur Stabilität unserer Wälder geleistet werden konnte, zeigen sich gerade in der Entwicklung des Waldzustandes der letzten Jahre die massiven Auswirkungen der Klimaveränderungen. Neuartige Schaderreger in Verbindung mit Witterungsextremen setzen dem Wald zu und können in Verbindung mit für den Wald ungünstigen Witterungsverläufen zu hohen Waldschäden führen. 3

10 Waldzustandsbericht 214 Vorwort Erfreulich ist, dass sich bei der Eiche der Kronenzustand verbessert hat. Eine deutliche Verschlechterung ist dagegen bei der Fichte und der Buche zu beobachten. Dies ist auf die starke Fruchtausbildung zurückzuführen, die die Bäume geschwächt hat. Insbesondere bei der Buche kommen regionale Spätfrostschäden in jüngeren Beständen und der Befall mit Insekten hinzu. Wir erleben nicht das großflächige Absterben von Waldbeständen. Das sogenannte Waldsterben ist in Baden- Württemberg als flächiges Phänomen ausgeblieben. Dies liegt in erheblichem Umfang an den durch die Waldschadensdiskussion ausgelösten und auf der Basis der Umweltmonitoringdaten umgesetzten Gegenmaßnahmen. Die unverändert hohen Schäden gefährden aber den notwendigen Waldumbau und die Schaffung stabiler Mischbestände. Hier müssen wir ansetzen und gemeinsam Strategien für die künftige Waldbewirtschaftung entwickeln. Der Landesbetrieb ForstBW hat hierzu mit der im Mai 214 eingeführten neuen Waldbaurichtlinie einen wichtigen Schritt getan. Stuttgart, im Dezember 214 Alexander Bonde Minister für Ländlichen Raum und Verbraucherschutz 4

11 Waldzustandsbericht 214 Das Forstliche Umweltmonitoring 2 DAS FORSTLICHE UMWELTMONITORING Die Wälder sind einer ständigen Beeinflussung durch sich verändernde Umweltfaktoren ausgesetzt, die oftmals eine hohe Belastung des Waldökosystems verursachen (Abb. 1). Zu nennen sind hier vor allem die hohen Säureeinträge in die Wälder aufgrund hoher Schadstoffbelastung der Luft bis Anfang der 199er Jahre, der hohe Stickstoffeintrag aus Verkehr und intensiver Landwirtschaft oder der erhöhte Ausstoß von Treibhausgasen, der zu einer spürbaren Veränderung des Klimas führt. Das Forstliche Umweltmonitoring untersucht die Reaktion der Bäume auf sich verändernde Umweltfaktoren in Bezug auf Vitalität und Produktivität. Außerdem wird die Wirkung von Umweltveränderungen auf Ökosystemdienstleistungen der Wälder, wie Trinkwasserqualität, Erhaltung einer natürlichen Biodiversität und Kohlenstoffspeicherung quantifiziert. Ziel des Monitoring ist es, Veränderungen der Waldökosysteme frühzeitig zu erkennen und deren Ursache zu ergründen. Die Ergebnisse des Forstlichen Umweltmonitorings zeigen langfristige Entwicklungstrends des Waldzustandes auf und stellen somit die Voraussetzung dar, um geeignete Maßnahmen zur weiteren Stabilisierung der Wälder Baden- Württembergs einzuleiten. Luftschadstoffe (SO 2, NO x) Biotische Schädigungen (Insekten Pilze) Klimaerwärmung, klimarelevante Spurengase Sekundäre Luftschadstoffe (Ozon) Witterung (Trockenheit, Frost) Schwächung des Baumes Absterben des Baumes Nährstoffstörung des Baumes Baumwachstum Biodiversität Bodenversauerung, Entbasung Schädigung der Feinwurzeln Bodenwasserhaushalt Grund- und Oberflächenwasser Abb. 1: Einflussfaktoren auf den Waldzustand und deren Wirkungswege 5

12 Waldzustandsbericht 214 Das Forstliche Umweltmonitoring Waldzustand Biotische und abiotische Schäden, Nadel-/Blattverlust, Vergilbung Phänologie Zeitliche Bestimmung der Blüte, des Austriebs und der Herbstverfärbung Produktivität Witterung Einzelbaum- und Bestandeswachstum Ernährung Versorgung der Bäume mit Nährelementen und deren Relation zueinander Das Forstliche Umweltmonitoring Temperatur und Niederschlag im Bestand und korrespondierender Freiflächen Deposition Eintrag von Stickstoff, Säure und basischen Stoffen Sickerwasser Speicher- und Auswaschungsprozesse, Folgewirkungen für die Hydrosphäre Bodenzustand Chemischer und physikalischer Bodenzustand Abb. 2: Themen und Messgrößen des Forstlichen Umweltmonitorings Aufbau des Umweltmonitorings Das Forstliche Umweltmonitoring in Baden- Württemberg umfasst thematisch eine Vielzahl von Aufnahmeparametern, deren Ergebnisse eine umfassende Analyse des aktuellen Waldzustandes erlauben (Abb. 2). Neben dem Kronenzustand, der Phänologie, dem Wachstum und der Ernährungssituation der Waldbäume werden auch standörtliche Parameter wie Bodenzustand und Bodenvegetation, Wasser-, Nähr- und Schadstoffhaushalt sowie der Witterungsverlauf untersucht. Dadurch kann die Reaktion der Wälder auf sich ändernde Umweltfaktoren integriert und ursachenbezogen analysiert werden. Systematisch gliedert sich das Forstliche Umweltmonitoring in zwei Aufnahmeebenen: Die systematisch angelegten Rasterstichproben, die durch einen hohen Stichprobenumfang, landesweite Flächendeckung und geringer Untersuchungsintensität gekennzeichnet sind, und die gezielt ausgewählten Versuchsflächen, die nur in einer geringen Anzahl vorkommen und vergleichsweise intensiv beprobt werden (Abb. 3). Letztere sollen die wichtigsten Naturräume Baden-Württembergs exemplarisch repräsentieren. Versuchsflächen Auf den Versuchsflächen des forstlichen Umweltmonitorings wird je nach Untersuchungsschwerpunkt eine Vielzahl von Umweltparametern aufgenommen, um konkrete kausalanalytische Auswertungsansätze für bestimmte, das forstliche Monitoring betreffende Fragestellungen zu gewinnen. Hierfür werden die einzelnen Messgrößen z.t. mit hohem Aufwand in zeitlich enger Abfolge und hoher räumlicher Dichte erhoben. Zu den Versuchsflächen zählen die Dauerbeobachtungsflächen, die Versuchsflächen des Depositions- und Stoffflussmessnetzes, die Klimamessstationen sowie waldwachstumskundliche Flächen. Die räumliche Lage der i.d.r. ein Viertel Hektar großen Versuchsflächen wird entsprechend dem Untersuchungsziel bestimmt. Dabei können der Standort, das Baumartenverhältnis, das Baumalter oder andere Kriterien ausschlaggebend für die Einrichtung einer Versuchsfläche sein. 6

13 Waldzustandsbericht 214 Das Forstliche Umweltmonitoring 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 (seit 25: 8x8 km-netz). Bodenzustandserhebung (BZE) Untersucht den bodenchemischen Zustand der Waldböden. Erste Durchführung 1989 bis Eine Wiederholungsinventur fand 26 bis 28 auf dem 8x8 km-netz statt. Ernährungsinventur als Teil der BZE Untersucht den Nährstoffgehalt in den Blattorganen von Fichten, Tannen und Buchen sowie das Wachstum dieser Baumarten. Bisherige Aufnahmen: 1983, 1988, 1994, 21, 27, 212 (8x8 km-netz) Dauerbeobachtungsflächen Zeigen den aktuellen Zustand und die Entwicklung des Kronenzustandes für die Hauptbaumarten in ihren Hauptverbreitungsgebieten. Depositionsmessnetz Messung der Säure- und Stickstoffeinträge durch Niederschlag auf derzeit 19 permanent betriebenen und einer jährlich wechselnden Waldmessstation. 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. Abb. 3: Organisatorische Gliederung der Monitoringnetze im Wald Rasterstichproben Im Gegensatz zu den Versuchsflächen erfolgt die Auswahl der Rasterstichprobenpunkte nicht gezielt, sondern ihre Lage wird zufällig, nach systematischer Anordnung bestimmt. Die Aufnahmepunkte werden über die Schnittpunkte eines landesweiten Rasternetzes bestimmt (s. Abb. 6). Jeder Schnittpunkt, der in ein Waldgebiet fällt, dient als Stichprobenpunkt der Aufnahme, unabhängig von Standort, Baumartenverhältnis, Baumalter oder sonstigen Kriterien. Die Abstände zwischen den einzelnen Stichprobenpunkten können dabei je nach Stichprobenumfang variieren. In der bisherigen Aufnahmeperiode der Waldschadensinventur wurden in Baden-Württemberg verschiedene Aufnahmeraster (16x16, 8x8 und 4x4 km-netz) verwendet (Tab. 1). Seit dem Jahr 25 wird die Waldschadensinventur jährlich auf dem 8x8 km-netz durchgeführt auf dem auch die Bodenzustandserhebung mit der Ernährungsinventur stattfindet. Zusätzlich werden periodisch an den Stichprobenpunkten des 8x8 km-netzes waldwachstumskundliche Untersuchungen sowie Inventuren zur Bestandesstruktur mit den Methoden der Bundeswaldinventur vorgenommen. Durch die Zusammenführung der verschiedenen Untersuchungen des forstlichen Umweltmonitorings auf identische Stichprobenpunkte im Wald werden Verknüpfungen zwischen den einzelnen Aufnahmeparametern und damit integrierende Auswertungen der Monitoringdaten möglich. Damit ist die Voraussetzung für eine Übertragung der landesweit erhobenen Punktdaten der Rasterstichproben auf die gesamte Landesfläche (Regionalisierung) geschaffen (V. WILPERT et al. 26). Bodenzustandserhebung Die Bodenzustandserhebung (BZE) untersucht den Zustand und die Veränderung von Waldböden hinsichtlich ihrer chemischen und physikalischen 7

14 Waldzustandsbericht 214 Das Forstliche Umweltmonitoring Eigenschaften. Ziel dabei ist es u.a. Veränderungen der Bodeneigenschaften in der zeitlichen Entwicklung zu untersuchen, den Einfluss von Umweltfaktoren und die Wirkung bisher durchgeführter Maßnahmen abzubilden und Auswirkungen des Klimawandels auf den Bodenzustand zu erkennen. Die Aufnahmepunkte der Bodenzustandserhebung liegen auf dem 8x8 km- Netz im Wald, auf denen auch die Waldschadensinventur durchgeführt wird. Die erste Bodenzustandserhebung wurde in Baden-Württemberg im Zeitraum 1989 bis 1992 durchgeführt. In den Jahren 26 bis 28 fand die erste Wiederholungsinventur statt. Neben der Waldschadensinventur und der Bodenzustandserhebung wird an den gleichen Stichprobenpunkten des 8x8 km-netzes auch die Ernährungsinventur der Bäume, als integrativer Bestandteil der Bodenzustandserhebung mit dem Ziel der frühzeitigen Erkennung von Ernährungsstörungen durchgeführt. Landesweite Ernährungsinventuren werden i.d.r. alle fünf Jahre durchgeführt. Die letztmalige Ernährungsinventur fand in den Jahren 211/212 statt (MEINING et al. 212). Auf den intensiv untersuchten Versuchsflächen wird die Nährelementausstattung der Bäume alle zwei Jahre untersucht. Terrestrische Waldschadensinventur Die Terrestrische Waldschadensinventur (TWI) untersucht den Kronenzustand der Waldbäume in Baden-Württemberg. Die Veränderung des Kronenzustandes ist ein einfacher gut nachvollziehbarer Weiser zur Beurteilung des Vitalitätszustandes der Waldbäume. Hauptaufnahmeparameter sind der Nadel- /Blattverlust und die Vergilbung der Nadeln bzw. Blätter. Zusätzlich sind alle weiteren, den Kronenzustand beeinflussenden Baummerkmale, wie z.b. Insektenschäden, Witterungsschäden (Frost, Trockenheit) oder Schadsymptome aufgrund mangelnder Nährstoffversorgung, in das Aufnahmeverfahren integriert. An jedem Aufnahmepunkt des Rasterstichprobennetzes sind 24 Bäume für die jährliche Aufnahme der Waldschadensinventur dauerhaft markiert. Die Einschätzung erfolgt an Bäumen der herrschenden Schicht (Kraft sche Klasse 1 bis 3) in 5 Prozentstufen. Eine vollbelaubte Krone erhält demnach einen Nadel- /Blattverlust von Prozent, ein toter Baum von Tab. 1: Bisherige Aufnahmedichten der Waldschadensinventur in Baden-Württemberg Jahr Rasternetz Punkte Bäume x4 km x4 km x8 km x8 km x4 km x16 km x4 km x16 km x16 km x4 km x16 km x16 km x4 km x16 km x16 km x16 km x4 km x16 km x16 km x16 km x8 km x8 km x8 km x8 km x8 km x8 km x8 km x8 km x8 km x8 km Prozent. Entsprechend wird bei der Vergilbung verfahren (ICP FORESTS 21). Die Werte von Nadel- /Blattverlust und Vergilbung werden zu sogenannten Kombinations-Schadstufen zusammengeführt (Tab. 2). Eine ausführliche Methodenbeschreibung zur Terrestrischen Waldschadensinventur befindet sich im Internet unter 8

15 Waldzustandsbericht 214 Das Forstliche Umweltmonitoring Tab. 2: Schadstufenberechnung Stufen Nadel-/Blattverluststufe Schadstufe : Schadstufe 1: Schadstufe 2: Schadstufe 3: Schadstufe 4: Nadel-/Blattverlust % - 1% 11% - 25% 26% - 6% 61% - 99% 1% Kombinations-Schadstufen ungeschädigt schw ach geschädigt mittelstark geschädigt stark geschädigt abgestorben Vergilbungsstufe Vergilbung % - 1% 11% - 25% 26% - 6% >6% Warnstufe deutlich geschädigt Qualitätssicherung Die Erhebung des Waldzustandes unterliegt zahlreichen Maßnahmen, die eine kontinuierliche und einheitliche Datenqualität sicherstellen. Hierfür werden jedes Jahr vor den Außenaufnahmen der Waldschadensinventur sowohl bundes- als auch landesweite Abstimmungskurse durchgeführt, um eine hohe Datenqualität und Homogenisierung der erhobenen Merkmale zu erreichen. Dadurch ist es möglich den Waldzustand räumlich und zeitlich vergleichbar abzubilden. Der diesjährige Bundesabstimmungskurs wurde im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) von der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden- Württemberg (FVA) durchgeführt und organisiert (Abb. 4). Die Teilnehmer stellten sich aus den Inventurleiterinnen und Inventurleiter der einzelnen Bundesländer sowie den Verantwortlichen für die Kronenzustandserhebung auf den Intensivmessflächen zusammen. Die Anspracheübungen fanden an den dafür eingerichteten Schulungspfaden der FVA im Schwarzwald und der Abb. 4: Abstimmungskurs der Bundesinventurleiter auf Schulungspfaden der FVA Baden-Württemberg (Foto: N. Eickenscheidt) 9

16 Gesamt Baden- Württemberg Wuchsgebiete Fichte Tanne Kiefer sonstige Nadelbäume Eiche Buche sonstige Laubbäume Summe zur Beurteilung des Waldzustandes herangezogen werden. An 13 Stichprobenpunkten ruht die Aufnahme, da derzeit aufgrund von Sturmwurf, durchgeführten Holzerntemaßnahmen oder anderen Ursachen nicht genügend Bäume in ausreichender Höhe von über 6 cm zur Verfügung stehen. Diese ruhenden Stichprobenpunkte werden im Lauf der nächsten Jahre sukzessive wieder in die Stichprobe miteinbezogen. Insgesamt wurden bei der diesjährigen Waldschadensinventur Bäume in Baden-Württemberg untersucht (Tab. 3). Davon zählen etwa ein Drittel zur Altersstufe bis 6 Jahre und etwa zwei Drittel zur Altersstufe ab 61 Jahre. Das Verhältnis dieser beiden Altersstufen ist seit der Durchführung der Waldschadensinventur auf dem 8x8 km-netz im Jahre 25 nahezu konstant. Vorherrschende Baumarten im Stichprobenumfang der Waldschadensinventur sind die Fichte mit etwa 33 Prozent und die Buche mit etwa 23 Prozent. Dahinter folgen die Baumartenanteile der Tanne und der Eiche. Einen großen Anteil im Stichprobenumfang nimmt auch die Gruppe der sonstigen Laubbäume ein, die sich etwa zur Hälfte aus den Baumarten Esche und Bergahorn zusammensetzt. Während in den Wuchsgebieten Baar-Wutach, Schwäbische Alb, Südwestdeutsches Alpenvorland und Schwarzwald vor allem die Fichte als Hauptbaum- Stichprobenpunkte Waldzustandsbericht 214 Das Forstliche Umweltmonitoring Tab. 3: Anzahl untersuchter Probebäume der Waldschadensinventur 214 Anzahl untersuchter Probebäume TWI 214 Oberrheinisches Tiefland Odenw ald Schw arzw ald Neckarland Baar-Wutach Schw äbische Alb Südw estdeutsches Alpenvorland bis 6 Jahre / ab 61 Jahre / Summe Vorbergzone statt. Auf denselben Schulungspfaden wird auch die jährliche, landesweite Schulung der Aufnahmetrupps Baden-Württembergs durchgeführt, so dass eine einheitliche Ansprache des Waldzustandes gewährleistet wird. Neben der Schulung zur Kronenverlichtung an den Hauptbaumarten Fichte, Buche, Tanne, Eiche und Kiefer werden auch die Nebenbaumarten sowie die Bewertung von auftretenden Schäden an Waldbäumen, wie z. B. Insektenschäden, eingehend besprochen. Als Hilfestellung zur Einschätzung der Kronenverlichtung dienen bundesweit abgestimmte Bilderserien (Abb. 5). Um die Datenqualität weiter zu verbessern, werden bei den Außenaufnahmen der Waldschadensinventur ausschließlich erfahrene Forstsachverständige eingesetzt. Zudem werden umfängliche Plausibilitätsanalysen und Kontrollerhebungen seitens der FVA Baden-Württemberg durchgeführt. Durchführung der TWI 214 Die diesjährige Terrestrische Waldschadensinventur (TWI) erfolgte in der Zeit vom 17. Juli bis 15. August 214 durch forstliche Sachverständige auf dem 8x8 km Aufnahmenetz. Von den insgesamt zur Verfügung stehenden 36 Stichprobenpunkten des Rasternetzes Baden-Württembergs konnten dieses Jahr 293 Punkte 1

17 Waldzustandsbericht 214 Das Forstliche Umweltmonitoring art dominiert, ist in den Wuchsgebieten Neckarland und Odenwald der Anteil der Buchen am höchsten. Im Oberrheinischen Tiefland sind vor allem die sonstigen Laubbäume prägend für die dort vorkommenden Waldgebiete. Internationale Einbindung Das Forstliche Umweltmonitoring Baden-Württembergs ist sowohl in nationale wie auch in internationale Programme eingebunden. Von den Rasterstichproben liegen insgesamt 52 Aufnahmepunkte Baden- Württembergs auf dem europäischen 16x16 km-netz. Diese sind Bestandteil des Europäischen Forstlichen Umweltmonitoring-Programms Level I und werden zur Beurteilung des nationalen und des europäischen Waldzustandes herangezogen. Das Level I Netz umfasst die Terrestrische Waldschadensinventur (TWI) und die Bodenzustandserhebung (BZE). Von den Versuchsflächen Baden-Württembergs sind insgesamt fünf Intensivmessflächen mit jeweils einem Fichten- und einem Buchenplot in das Europäische Umweltmonitoring-Programm Level II eingebunden. Somit stehen die Ergebnisse der landesweiten Erhebung Baden-Württembergs auch für übergreifende Auswertungen auf nationaler und internationaler Ebene zur Verfügung. Abb. 5: Fichten mit ansteigendem Nadelverlust von links oben nach rechts unten: 1 Prozent, 2 Prozent, 5 Prozent, 85 Prozent Nadelverlust (aus: AG KRONE 27) Rasterpunkt 8x8 km Rasterpunkt 16x16 km (EU-Netz) Depositionsfläche Intensivmessflächen Abb. 6: Räumliche Verteilung der Rasterstichprobenpunkte (8x8 km-netz) und der Versuchsflächen (Depositionsflächen, Intensivmessflächen) 11

18 mittlerer Nadel-/Blattverlust in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung 3 ERGEBNISSE DER KRONENZUSTANDSERHEBUNG Der Wald in Baden-Württemberg Der Waldzustand in Baden-Württemberg hat sich gegenüber dem Vorjahr deutlich verschlechtert. Der mittlere Nadel-/Blattverlust, berechnet aus den Werten aller Baumarten und Altersgruppen, erhöht sich auf 25,8 Prozent. Gegenüber dem Vorjahr stellt dies eine Erhöhung um 3,7 Prozentpunkte dar (Abb. 7). Die sehr hohen Frühjahrstemperaturen und die langanhaltende Trockenperiode bis in den Frühsommer hinein wirken sich belastend auf den Kronenzustand der Waldbäume aus. Die Defizite im Austrieb und der Verzweigung konnten auch nicht mehr durch die relativ nass-kühle Witterung der Monate Juli und August ausgeglichen werden. Viele Baumarten wiesen zudem eine starke Blüh- und Fruchtintensität auf, welche sich v.a. bei den Baumarten Fichte und Buche direkt auf die Belaubungsdichte der Bäume auswirkte. Zusätzlich wurde bei vielen Laubbaumarten im Verlauf des Jahres 214 ein erhöhter Schädlingsbefall durch blattfressende Insektenarten bzw. pilzliche Erreger festgestellt. In der zeitlichen Entwicklung des Kronenzustandes der Waldbäume in Baden-Württemberg zeigt sich eine wellenartige Periodik mit einem deutlichen Anstieg der Kronenschäden zu Beginn des Jahrtausends. Während der Kronenzustand der Bäume in der ersten Hälfte der bisherigen Aufnahmeperiode in periodischen Schwankungen zwischen 17 und 24 Prozent pendelt, ist zu Beginn der 2er Jahre in Folge der warmtrockenen Sommer ein deutlicher Anstieg der Kronenschäden an den Waldbäumen festzustellen. Im Jahr 26 erreichte der mittlere Nadel-/Blattverlust den bisherigen Höchststand von 26,7 Prozent. Danach ist eine Erholung des Waldzustandes und ab dem Jahr 211 wieder eine trendhafte Verschlechterung des Kronenzustandes zu erkennen. Insgesamt bleibt der mittlere Nadel-/Blattverlust seit dem Jahr 24 auf einem gegenüber der gesamten vorherigen Beobachtungsperiode deutlich erhöhten Niveau die Marke von 2 Prozent Nadel-/Blattverlust wurde seither nicht mehr unterschritten. Altersgruppen Der Kronenzustand der Waldbäume steht in einem engen Zusammenhang mit dem Baumalter. In jüngeren Waldbeständen sind Schadsymptome weit weniger verbreitet als bei älteren Bäumen. Die Ergebnisse der Waldschadensinventur zeigen einen starken Anstieg der Kronenverlichtung bis etwa zu einem Baumalter von 6 Jahren. Ab einem Baumalter Netzzugehörigkeit: 4x4 km 16x16 km 8x8 km Abb. 7: Entwicklung des mittleren Nadel-/Blattverlusts aller Baumarten in Baden-Württemberg 12

19 Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung 1 geringfügig zu, der Einfluss des Baumalters wird 9 geringer (Abb. 8). Daher werden die Ergebnisse der 8 Nadel-/Blattverlust in % von 61 Jahren nehmen die Kronenschäden nur noch Waldschadensinventur traditionell nach den Altersgruppen bis 6 Jahre und ab 61 Jahre getrennt ausgewertet bzw. das Baumalter als erklärende Variable in der modellgestützten Auswertung verwendet Abbildung 9 zeigt die Entwicklung des mittleren Nadel- 2 /Blattverlusts unterschiedlichen 1 Altersgruppen. Die Bäume der Altersgruppe bis 6 für die beiden Jahre zeigen in der gesamten Zeitreihe im Durch- Alter schnitt einen niedrigeren Nadel-/Blattverlust als die Bäume ab 61 Jahre. Der Kurvenverlauf ist in der zeitlichen Entwicklung allerdings auffallend gleichläu- Abb. 8: Einfluss des Baumalters auf den Nadel-/Blattverlust fig, d.h. die Reaktion der unterschiedlich alten Bäume auf mögliche Belastungen verläuft weitestgehend Häufigkeitsverteilung gleichförmig, wenn auch auf stark unterschiedlichem Die relative Häufigkeit der Nadel-/Blattverluste zeigt die Schadniveau. Verteilung der Bäume auf die einzelnen Verluststufen 214 der Waldschadensinventur. Für das Jahr 214 zeigt zeigen für die Altersgruppe bis 6 Jahre einen sich im Verlauf eine ansteigende Verteilung der Nadel- mittleren Prozent. /Blattverlustwerte mit einem Maximum bei 15 bzw. 2 Gegenüber dem Vorjahr ist dies eine Erhöhung um 4,1 Prozent. Die mittleren Verluststufen sind relativ gleich- Prozentpunkte. Der mittlere Nadel-/Blattverlust der mäßig vertreten. Erst ab der Nadel-/Blattverluststufe Bäume der Altersgruppe ab 61 Jahre erhöht sich von 35 Prozent fallen die Häufigkeiten wieder stark ab gegenüber dem Vorjahr um 3,3 Prozentpunkte auf 34,1 und bleiben bis zur höchsten Verluststufe auf einem Prozent. geringen Niveau (Abb. 1). Die Ergebnisse der Waldschadensinventur Nadel-/Blattverlust von 17, 35 mittlerer Nadel-/Blattverlust in % bis 6 Jahre ab 61 Jahre Abb. 9: Entwicklung des mittleren Nadel-/Blattverlusts aller Baumarten in Baden-Württemberg 13

20 Waldfläche in % Häufigkeit in % der Waldfläche Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Nadel-/Blattverlust in % Abb. 1: Häufigkeitsverteilung der Nadel-/Blattverluste aller Bäume im Vergleich der Jahre 213 zu 214 Im Vergleich zum Vorjahr ist der Anteil an vitalen Bäumen deutlich zurückgegangen. Die Nadel-/Blattverluststufen 1 Prozent haben sich in der Summe um etwa ein Drittel verringert. Dagegen hat sich der Blattorgane. Bis Mitte der 199er Jahre waren die Schäden durch Vergilbung an Waldbäumen in Baden- Württemberg noch deutlich erhöht. Hohe Schwefelund Stickstoffeinträge führten zu einer Auswaschung Anteil der höheren Nadel-/Blattverluste bis zur des im Boden gebundenen Magnesiums und zu einer Verluststufe von 65 Prozent durchgehend erhöht. langfristigen Versauerung der Waldböden. Der Lediglich die vergleichsweise selten vorkommenden Nadel-/Blattverluste ab 7 Prozent sind in ihrer Häufigkeit nahezu unverändert. deutliche Rückgang der Vergilbungssymptome an Waldbäumen in den letzten zehn Jahren ist ein Beleg dafür, dass neben den reduzierten Schadstoffeinträgen aus der Luft die Maßnahmen zur Stabilisierung der Vergilbung Die Vergilbung von Nadeln und Blättern spielt in den letzten zehn Jahren in den Wäldern Baden-Württembergs nur noch eine untergeordnete Rolle. Derzeit treten landesweit lediglich auf 1,1 Prozent der Waldfläche Bäume mit Vergilbungssymptomen auf und dies zum überwiegenden Teil mit einer geringen Vergilbungsintensität (Abb. 11). Eine Gelbfärbung von Nadeln bzw. Blättern zeigt eine akute Belastung der Bäume an, die oftmals durch einen Mangel an Nährelementen hervorgerufen wird. Insbesondere nicht in ausreichendem Maße verfügbares Magnesium führt bei Bäumen zu einer Schädigung und einer typischen Vergilbung der Waldbestände, wie Waldkalkung und Waldumbau zu stabilen Mischbeständen, der Verschlechterungstendenz des Waldzustandes effektiv entgegenwirken. Abb. 11: Anteil der vergilbten Waldfläche in Baden-Württemberg (gestrichelte Linie: linearer Trend von 1985 bis 214) 14

21 Anteil abgestorbener Bäume in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Ausgefallene Bäume An den 293 Stichprobenpunkten der Waldschadensinventur, die in diesem Jahr aufgenommen werden konnten, sind insgesamt 224 Bäume ausgefallen, die somit nicht mehr für die Kronenzustandserhebung zur Verfügung standen. Dies entspricht einem Anteil von 3,2 Prozent aller Bäume der Stichprobe. Nahezu drei Viertel der ausgefallenen Bäume wurde im Rahmen einer forstlichen Nutzung aus den Waldbeständen entnommen. Betrachtet man die restlichen Ausfallursachen für sich, so sind 33 Prozent durch eine geänderte Konkurrenzsituation aus den Waldbeständen ausgeschieden (Abb. 12). Bei 23 Prozent wurde eine abiotische Ausfallursache festgestellt, wie z.b. Sturmwurf oder Trockenstress. Lediglich acht Prozent der nicht aufgrund forstlicher Maßnahmen entnommen Bäume entfallen auf eine biotische Ursache (Käfer). Bei insgesamt 36 Prozent konnte keine eindeutige Absterbeursache mehr ermittelt werden. 23 % 36 % 8 % 33 % abiotische Ursache biotische Ursache Kraft sche Klasse unbekannte Ursache Abb. 12: Prozentualer Anteil der Stichprobenbäume nach Ausfallgrund (ohne forstliche Nutzung) Mortalität Die Mortalitätsrate errechnet sich aus den im aktuellen Jahr abgestorbenen Bäumen, die bei der Waldschadensinventur noch stehend im Bestand vorhanden waren. Im Jahr 214 liegt die Mortalitätsrate bei,23 Prozent und ist damit im Vergleich zu den letzten sechs Jahren deutlich erhöht (Abb. 13). Ursächlich hierfür sind vor allem Ausfälle durch Trockenstress und Spätfrost zu Beginn der Vegetationszeit, die vor allem in Jungbeständen zu einer erhöhten Mortalitätsrate führten.,8,6,4,2, Abb. 13: Anteil der stehend abgestorbenen Bäume 15

22 Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Schadstufen Der schlechte Kronenzustand der Waldbestände in Baden-Württemberg im Jahr 214 spiegelt sich auch in der Schadstufenverteilung wieder, die sich aus der Kombination von Nadel-/Blattverlust und Vergilbung errechnet. Demnach erhöht sich die deutlich geschädigte Waldfläche Baden-Württembergs (Schadstufe 2 bis 4) um sieben Prozentpunkte auf nunmehr 42 Prozent (Tab. 4). Ein derart hoher Anteil an deutlich geschädigter Waldfläche wurde in der bisherigen Aufnahmeperiode lediglich in den Jahren 25 und 29 beobachtet. Der Anteil der ungeschädigten Waldfläche (Schadstufe ) verringert sich dagegen deutlich um neun Prozentpunkte auf 24 Prozent. Fruchtausbildung Ein wesentlicher Einflussfaktor auf den Waldzustand im Jahr 214 ist die starke Fruchtausbildung, die eine hohe physiologische Belastung für die Bäume darstellt (Abb. 14). Für die Fruchtausbildung wird ein Großteil des Nährelements- und Energievorrats der Bäume benötigt. Bei einer starken Fruchtausbildung stehen somit für das vegetative Wachstum nicht mehr ausreichend Nährelemente und Energiereserven zur Verfügung, so dass die Bäume häufig kürzere Triebe und kleinere Blätter bzw. Nadeln ausbilden. Zusätzlich weisen Bäume mit starker Fruchtausbildung oftmals weniger Seitenverzweigungen auf und verringern aufgrund der physiologischen Belastung das Dickenwachstum. Tab. 4: Schadstufenverteilung und mittlerer Nadel-/Blattverlust 1985 bis 214 in Prozent Jahr Schadstufe Schadstufe 1 Schadstufe 2 Schadstufen 3 und 4 Schadstufe 2 bis 4 (deutliche Schäden) mittlerer NBV in % , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,8 16

23 Abweichung Nadelverlust in Prozent Abweichung Blattverlust in Prozent Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Abb. 14: Stark fruktifizierende Fichte (links) und Buche (rechts) (Foto: S. Meining) Die Ergebnisse der Waldschadensinventur 214 bezogen auf die Bäume ohne Fruchtbehang zeigen eine relativ starke Fruchtausbildung der Bäume in Baden-Württemberg. Über 6 Prozent aller im dargestellt. Während bei Fichten und Buchen mit geringer Fruchtausbildung kaum ein Unterschied im blühfähigen Alter befindlichen Bäume der Waldschadensinventur weisen Fruchtbehang auf und dies mit z. T. starker Intensität. Dabei gibt es deutliche Unterschiede zwischen den Baumarten. Während bei den Baumarten Fichte und Buche der Anteil an mittel bis stark fruktifizierenden Bäumen mit 5 bzw. knapp 6 Prozent sehr hoch ist, weisen die Baumarten Tanne, Kiefer und Eiche eine deutlich geringere Fruchtausbildung im Jahr 214 auf (Abb. 16). Abbildung 15 zeigt die Abweichung des Nadel- bzw. Blattverlusts der Buchen und Fichten in Abhängigkeit zu ihrer Fruchtintensität. Dabei ist die Differenz des mittleren Verlustprozents jeder Fruktifikationsstufe keine wenig mittel stark Fruchtintensität Abb. 15: Abweichung des mittleren Nadel- bzw. Blattverlust in Abhängigkeit der Fruchtintensität (oben: Buche, unten: Fichte) 17

24 Anteil der Bäume in Prozent Anteil der Bäume in Prozent Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Nadel-/Blattverlust gegenüber den nicht fruktifizierenden Bäumen festgestellt werden kann, ist die Kronenverlichtung bei mittel und stark fruktifizierenden Bäumen deutlich erhöht. Bei der Fichte zeigt sich schon bei einem mittelstarken Fruchtbehang ein Anstieg des Nadelverlusts, der sich bei noch intensiverer Zapfenbildung nur noch leicht erhöht. Dagegen ist bei den am stärksten fruktifizierenden Buchen eine nochmals deutlich erhöhte Kronenverlichtung festzustellen. In den letzten zehn Jahren ist eine stärkere Intensität der Fruchtbildung und eine Häufung starker Fruktifikationsjahre in Baden-Württemberg zu beobachten. Dies ist v.a. bei der Baumart Buche zu sehen, da für diese Baumart das Merkmal Fruchtbehang schon seit 1991 bei der Waldschadensinventur aufgenommen wird (Abb. 17). Während bis zum Jahr 25 maximal knapp über 35 Prozent aller Buchen Fichte Tanne Kiefer Eiche Buche mittel stark Abb. 16: Fruktifikationsintensität der Hauptbaumarten im Jahr mittel stark Abb. 17: Fruktifikationsintensität der Buchen seit 1991 Die Baumarten eine mittelstarke bzw. starke Fruktifikation aufweisen, ist in den starken Fruktifikationsjahren nach 25 ein deutlich erhöhter Anteil über 4 Prozent festzustellen. Die Durchführung der Waldschadensinventur auf dem 4x4 bzw. 8x8 km-netz ermöglicht statistisch abgesicherte Aussagen zum Kronenzustand der Hauptbaumarten Ab dem Jahr 26 wurden die vier stärksten in Baden-Württemberg. So kann für die Fruktifikationsjahre in dem bisherigen Aufnahmezeitraum entsprechenden Aufnahmejahre die Entwicklung des beobachtet. Im Jahr 211 trugen sogar über 7 Kronenzustandes der Baumarten Fichte, Tanne, Prozent aller potentiell möglichen Buchen der Kiefer, Buche und Eiche dargestellt werden. Für die Waldschadensinventur Bucheckern in mittlerer oder starker Intensität. Zudem ist in den letzten Jahren eine Jahre, in denen die Waldschadensinventur lediglich auf dem weitmaschigen 16x16 km-netz mit deutlich auffällige Häufung von starken Fruktifikationsjahren weniger Aufnahmepunkten durchgeführt wurde, alle zwei bis vier Jahre zu erkennen. Es ist davon auszugehen, dass sowohl die stärkere Intensität als auch die Häufung von starken Fruktifikationsereignissen können für die einzelnen Baumarten keine mittleren Nadel-/Blattverluste mit ausreichender Genauigkeit dargestellt werden. bei der Buche durch klimatische Veränderungen und hoher Stickstoffeinträge hervorgerufen wird und dies zu einer zunehmenden Belastung der Baumart führen kann. 18

25 mittlerer Nadelverlust in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Die Fichte Der Kronenzustand der Fichte hat sich in diesem Jahr deutlich verschlechtert. Der mittlere Nadelverlust steigt gegenüber dem Vorjahr um vier Prozentpunkte an. Nach der Erholung des Kronenzustandes der Fichten im letzten Jahr übersteigt der Schädigungsgrad aktuell das Niveau von 212, bleibt jedoch unterhalb der höchsten Schädigungen aus den Jahren 25 bis 27. Mit 22,5 Prozent mittlerer Kronenverlichtung ist die Fichte weiterhin die Hauptbaumart mit den geringsten Nadel-/Blattverlusten in Baden- Württemberg (Abb. 18). Bedingt durch die ausgeprägte Frühjahrstrockenheit im Jahr 214 bildeten die Fichten regional verbreitet stark verkürzte Jahrestriebe und verhältnismäßig kleine Nadeln aus. Zudem kam es zu einer erhöhten Nadelschütte älterer Nadeljahrgänge. Belastend auf den Kronenzustand wirkt sich auch der starke Fruchtbehang der Fichten im Jahr 214 aus, da wichtige Nährstoffe und Energiereserven den Bäumen z.t. nicht mehr ausreichend für das vegetative Wachstum zur Verfügung stehen. Regionale Schadensschwerpunkte mit erhöhter Kronenverlichtung der Fichte lassen sich aktuell vor allem im Schwarzwald und der Baar sowie im Schwäbisch-Fränkischen Wald abgrenzen. Dagegen ist der Anteil an deutlich geschädigten Fichten an Stichprobenpunkten der Schwäbischen Alb und des Alpenvorlandes vergleichsweise gering (Abb. 19). - 25% 21-5% > 5% Abb. 19: Prozentualer Anteil der Fichten je Stichprobenpunkt mit >25 Prozent Nadelverlust (mindestens vier Fichten je Stichprobenpunkt) Die Fichte (Picea abies) ist mit etwa 34 Prozent Waldflächenanteil mit Abstand die häufigste Baumart in Baden-Württemberg. Sie bildet meist ein flach ausgeprägtes Wurzelsystem aus und kommt mit vielen unterschiedlichen Standorten zurecht. Ihr Flächenanteil ist in den letzten Jahren durch einen verstärkten Umbau von Fichtenreinbeständen in stabile Mischbestände deutlich zurückgegangen bis 6 Jahre Gesamt ab 61 Jahre Abb. 18: Mittlerer Nadelverlust der Fichte getrennt nach den Altersgruppen bis 6 Jahre und ab 61 Jahre 19

26 mittlerer Nadelverlust in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Die Tanne Im Vergleich zur Fichte hat sich der Kronenzustand der Tanne in Baden-Württemberg im Jahr 214 nur leicht verschlechtert. Der mittlere Nadelverlust erhöht sich gegenüber dem Vorjahr um 1,7 Prozentpunkte auf nunmehr 24,8 Prozent (Abb. 2). Durch das tiefgreifende Wurzelsystem kann die Tanne im Gegensatz zur Fichte tiefere, noch wasserführende Bodenschichten erschließen, so dass weniger Belastungen durch Trockenstress bei der Tanne auftreten. Die Tanne (Abies alba) nimmt etwa acht Prozent der Waldfläche in Baden-Württemberg ein. Ihre Verbreitungsschwerpunkte liegen im Schwarzwald und im Schwäbisch-Fränkischen Wald. Die Tanne ist eine leistungsfähige und ökologisch sehr wertvolle Baumart. Sie wurzelt tief, ist schattentolerant und bildet gemeinsam mit Fichte und Buche stabile, mehrstufige Mischbestände. Zu Beginn der Aufnahmeperiode der Waldschadensinventur Anfang der 198er Jahre führte die starke Luftverschmutzung, insbesondere die hohen Schwefeldioxideinträge in die Wälder, zu massiven Schädigungen bei der Tanne. Erst nach der deutlichen Reduktion der Schadstoffeinträge aus der Luft konnte - 25% 21-5% > 5% Abb. 21: Prozentualer Anteil der Tannen je Stichprobenpunkt mit >25 Prozent Nadelverlust (mindestens vier Tannen je Stichprobenpunkt) sich der Kronenzustand der Tanne erholen. Seither erweist sich die Baumart als äußerst stabil, mit vergleichsweise geringen Veränderungen im Kronenzustand. Regional wechseln sich Stichprobenpunkte mit höheren und geringeren Schäden im Verbreitungsgebiet der Tanne kleinräumig ab. Lediglich in den Hochlagen des Mittleren und Nördlichen Schwarzwaldes lassen sich kleinere Areale höheren Schadniveaus der Tanne abgrenzen (Abb. 21) bis 6 Jahre Gesamt ab 61 Jahre Abb. 2: Mittlerer Nadelverlust der Tanne getrennt nach den Altersgruppen bis 6 Jahre und ab 61 Jahre 2

27 mittlerer Nadelverlust in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Die Kiefer Auch bei der Kiefer hat sich der Kronenzustand in diesem Jahr leicht verschlechtert. Die Ergebnisse der Waldschadensinventur ergeben für die Kiefer einen mittleren Nadelverlust von insgesamt 24,4 Prozent. Gegenüber dem Vorjahr entspricht dies einer Erhöhung von 1,7 Prozentpunkten (Abb. 22). Die Kiefer (Pinus sylvestris) hat in Baden- Württemberg einen Waldflächenanteil von etwa sechs Prozent. Sie kann mit ihrem Pfahlwurzelsystem auch tiefere Bodenschichten erschließen und weist eine große Standortsamplitude auf. Sie kommt sowohl mit trockenen als auch mit vernässenden Standorten zurecht und hat geringe Anforderungen an die Nährstoffversorgung. - 25% 21-5% > 5% Abb. 23: Prozentualer Anteil der Kiefern je Stichprobenpunkt mit >25 Prozent Nadelverlust (mindestens vier Kiefern je Stichprobenpunkt) Nachdem sich der Kronenzustand der Kiefer bis etwa Mitte der 199er Jahre kaum veränderte, ist bis zum Jahr 25 eine kontinuierliche Verschlechterung des Kronenzustandes bis zu einem mittleren Nadelverlust von über 3 Prozent zu verzeichnen. Seither ist ein leicht abfallender Trend der Kronenschäden bei der Kiefer zu beobachten. Im aktuellen Jahr wirkt sich v. a. die verstärkte Blüten- und Fruchtbildung sowie die lang anhaltende Frühjahrstrockenheit belastend auf den Kronenzustand der Kiefer in Baden-Württemberg aus. Zudem wurde 214 regional ein leicht erhöhter Insektenfraß des Waldgärtners festgestellt, der sich zum Regenerations- bzw. Reifungsfraß in frische Kieferntriebe bohrt und diese zum Absterben bringt. Landesweite Schadensschwerpunkte lassen sich für die Kiefer anhand der Waldschadensinventur kaum abgrenzen (Abb. 23). Dafür enthält das Stichprobennetz nicht genügend Aufnahmepunkte mit einer ausreichenden Anzahl an Kiefern bis 6 Jahre Gesamt ab 61 Jahre Abb. 22: Mittlerer Nadelverlust der Kiefer getrennt nach den Altersgruppen bis 6 Jahre und ab 61 Jahre 21

28 mittlerer Nadelverlust in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Sonstige Nadelbaumarten Die Gruppe der sonstigen Nadelbaumarten setzt sich im Wesentlichen aus den Baumarten Lärche (Europäische und Japanische Lärche) und Douglasie zusammen. Gegenüber dem Vorjahr hat sich der Kronenzustand der sonstigen Nadelbaumarten tendenziell leicht verschlechtert. Der mittlere Nadelverlust erhöht sich um 1,1 Prozentpunkte auf insgesamt 24,1 Prozent (Abb. 24). Aufgrund der geringen Baumanzahl in dieser Gruppe und des dadurch bedingten größeren Stichprobenfehlers ist die Veränderung zum Vorjahr statistisch allerdings nicht signifikant. Während der Kronenzustand der Douglasie mit 19,1 Prozent gegenüber dem Vorjahr nahezu unverändert bleibt, ist bei der Lärche eine tendenzielle Erhöhung der Kronenschäden auf 29,1 Prozent zu beobachten, die allerdings noch innerhalb des Fehlerrahmens der Stichprobe liegt. Die Buche Die Buche (Fagus sylvatica) ist mit einem Waldflächenanteil von knapp 22 Prozent die häufigste Laubbaumart in Baden-Württemberg. Sie kommt in fast allen Regionen des Landes vor und ist als Schattbaumart von Natur aus sehr konkurrenzstark. Während sie auf nahezu allen geologischen Substraten vorkommt, zeigt sie sich empfindlich gegenüber Wechselfeuchte und Staunässe sowie gegenüber Spätfrösten und extremer Trockenheit. Nach einer nur geringfügigen Verschlechterung des Kronenzustandes im vergangenen Jahr ist die Kronenverlichtung der Buchen im Jahr 214 deutlich angestiegen. Der mittlere Blattverlust der Buchen erhöht sich merklich um 6,2 Prozentpunkte auf nunmehr 35,2 Prozent (Abb. 27). Dies stellt nach dem Jahr 29 das zweithöchste Schadniveau der Buchen Abb. 24: Mittlerer Nadelverlust der sonstigen Nadelbäume im Vergleich der Jahre 213 und 214. Gesamt (links), Douglasie (Mitte) und Lärche (rechts) sonstige Nadelbäume Gesamt - 25% 21-5% > 5% Douglasie in der bisherigen Aufnahmeperiode der Waldschadensinventur dar. Ursächlich hierfür sind vor allem die starke Fruchtbildung im Jahr 214 und die damit verbundene physiologische Belastung der Buchen durch eine Umverteilung der Nähr- und Energiereserven im Baum (vgl. Abschnitt Fruktifikation), sowie der erhebliche Insektenfraß durch den Buchenspringrüssler, der landesweit wiederholt zu sichtbaren Schäden in Buchenbeständen führte. Lärchen Abb. 25: Prozentualer Anteil der Buchen je Stichprobenpunkt mit >25 Prozent Blattverlust (mindestens vier Buchen je Stichprobenpunkt) Neben einem schrotschussartigen Lochfraß an den 22

29 mittlerer Blattlverlust in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Abb. 26: Schädigung des Buchenspringrüsslers, Loch- und Minierfraß (Foto: S. Meining) Buchenblättern durch die ca. 2 mm großen Käfer kommt es im Verlauf des Sommers zu einem Minierfraß der Käferlarven, wodurch Teile der Buchenblätter absterben und die Baumkronen bräunlich erscheinen lassen (Abb. 26). Nahezu die Hälfte aller Buchen der Waldschadensinventur 214 wiesen derartige Schäden des Buchenspringrüsslers auf. Die deutliche Verschlechterung des Kronenzustandes der Buchen zeigt sich auch in der regionalen Betrachtung der Waldschäden in Baden-Württemberg. Die Stichprobenpunkte mit starken Kronenschäden überwiegen landesweit deutlich und werden nur vereinzelt von Aufnahmepunkten mit weniger Kronenschäden bei der Buche unterbrochen (Abb. 25) bis 6 Jahre Gesamt ab 61 Jahre Abb. 27: Mittlerer Blattverlust der Buchen getrennt nach den Altersgruppen bis 6 Jahre und ab 61 Jahre 23

30 mittlerer Blattverlust in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Die Eiche Als einzige Hauptbaumart Baden-Württembergs zeigt die Eiche in diesem Jahr eine leichte Verbesserung des Kronenzustandes. Der mittlere Blattverlust der Eichen verringert sich um,6 Prozentpunkte auf nunmehr 29,1 Prozent (Abb. 28). Die Stieleiche (Quercus robur) und die Traubeneiche (Quercus petraea) nehmen in Baden-Württemberg zusammen etwa sieben Prozent der Waldfläche ein. Während die Stieleiche vorwiegend auf gut wasserversorgten, teils auch vernässenden, gut nährstoffversorgten Standorten der Ebenen und Flusslandschaften vorkommt, findet sich die Traubeneiche vermehrt auf nährstoffärmeren und flachgründigeren Böden mittlerer Lagen, häufig in Mischung mit Buche. Günstig auf den Kronenzustand wirkt sich die wiederholt geringe Fruktifikation der Eichen in diesem Jahr aus. Zudem ist die Eiche aufgrund ihres sehr tiefreichenden Wurzelsystems weniger anfällig gegenüber möglicherweise auftretendem Trockenstress. Durch die sehr warme und trockene Frühjahrswitterung wurden die Eichenbeständen zudem dieses Jahr deutlich weniger durch den Blattpilz Eichenmehltau befallen, der zu nekrotischen Stellen an den - 25% 21-5% > 5% Abb. 29: Prozentualer Anteil der Eichen je Stichprobenpunkt mit >25 Prozent Blattverlust (mindestens vier Eichen je Stichprobenpunkt) Eichenblättern führen kann. Allerdings wurden gegenüber dem Vorjahr erhöhte Schäden durch blattfressende Insekten, der sogenannten Eichenschadgesellschaft, bei der Aufnahmen der Waldschadensinventur in Baden-Württemberg festgestellt. Regional betrachtet zeigt sich vor allem im nördlichen Neckarland ein zusammenhängendes Schadensgebiet mit stärkeren Kronenschäden für die Baumart Eiche (Abb. 29). Dagegen sind im Hohenloher Land häufig Stichprobenpunkte der Eiche mit geringen Kronenschäden auffindbar bis 6 Jahre Gesamt ab 61 Jahre Abb. 28: Mittlerer Blattverlust der Eichen getrennt nach den Altersgruppen bis 6 Jahre und ab 61 Jahre 24

31 mittlerer Blattverlust in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Abb. 3: Ausbreitung des Eschentriebsterbens in einem Bestand in Oberschwaben (Foto: S. Meining) Sonstige Laubbaumarten Einen deutlichen Anstieg der Kronenschäden ist bei der Gruppe der sonstigen Laubbäume zu verzeichnen. Der mittlere Blattverlust der sonstigen Laubbäume steigt auf 25, Prozent, was einen Anstieg gegenüber dem Vorjahr in Höhe von 4,2 Prozentpunkten darstellt (Abb. 31). Die Gruppe der sonstigen Laubbäume besteht aus einer Vielzahl von verschiedenen Baumarten. Mit Abstand am häufigsten vertreten sind dabei die Baumarten Esche und Bergahorn. Sowohl bei der Esche als auch beim Bergahorn nehmen die Kronenschäden im Jahr 214 deutlich zu. Während der mittlere Blattverlust beim Bergahorn um 6, Prozentpunkte auf nunmehr 19,2 Prozent ansteigt, ist bei der Esche ein Anstieg von 4,1 Prozentpunkten auf 3,2 Prozent zu verzeichnen. Belastend für den Kronenzustand des Bergahorns wirkte sich vor allem das trockene Frühjahr aus. Zudem wurde an den Probebäumen der Waldschadensinventur dieses Jahr ein starker Befall der Blätter durch die Teerfleckenkrankheit festgestellt, die durch einen pilzlichen Erreger ausgelöst wird. Der Kronenzustand der Eschen hat sich in den letzten Jahren dramatisch verschlechtert, was im Wesentlichen auf die zunehmende Verbreitung des Eschentriebsterbens zurückgeführt werden kann (Abb. 3). Das Eschentriebsterben wird durch einen pathogenen sonstige Laubbäume Gesamt Bergahorn Esche Abb. 31: Mittlerer Blattverlust der sonstigen Laubbäume im Vergleich der Jahre 213 und 214. Gesamt (links), Bergahorn (Mitte) und Esche (rechts) 25

32 Anteil der Eschen mit Triebsterben bei der Waldschadensinventur in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Schlauchpilz verursacht, der sich in der Bodenstreu in Eschenbeständen ausbreitet und seine Sporen über die Luft freisetzt. Über eine Infektion der Blätter gelangt der Pilz in die Triebe und jungen Zweige der Esche und schädigt sie. Während zunächst hauptsächlich junge Eschen betroffen waren, ist das Triebsterben mittlerweile bei Eschen jeden Alters zu beobachten und dies nicht mehr nur einzelbaumweise, sondern mittlerweile ist es auch flächig, in ganzen Eschenbeständen Abb. 32: Anteil der Eschen mit Eschentriebsterben bei der Waldschadensinventur (29 bis 214) vorzufinden. Die Ergebnisse der Waldschadensinventur belegen das rasante Ausbreiten des Eschentriebsterbens in Baden-Württemberg. Während im Jahr 29 erste vereinzelte Symptome dieser neuartigen Krankheit bei Esche beobachtet wurden, sind bereits im Jahr 214 knapp 4 Prozent aller Eschen der Waldschadensinventur von dem Erreger betroffen (Abb. 32). Regionen Baden-Württembergs Die Aufnahmedichte der Waldschadensinventur in Baden-Württemberg erlaubt eine Auswertung des Kronenzustands der Waldbäume auch auf regionaler Ebene. Für die Aufnahmejahre im 8x8 und 4x4 km-netz kann mit ausreichender statistischer Genauigkeit die Entwicklung des Kronenzustandes der Waldbäume in den großen Wuchsgebieten Baden-Württembergs Schwarzwald, Neckarland, Schwäbische Alb und Südwestdeutsches Alpenvorland (Abb. 33) dargestellt werden. Abb. 33: Wuchsgebiete Baden-Württembergs 26

33 mittlerer Nadel-/Blattverlust in % mittlerer Nadel-/Blattverlust in % mittlerer Naderl-/Blattverlust in % mittlerer Naderl-/Blattverlust in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Für die kleineren Wuchsgebiete Baden-Württembergs Oberrheinisches Tiefland, Odenwald und Baar-Wutach können aufgrund der geringen Anzahl an Aufnahmepunkten keine Aussagen über den Waldzustand getroffen werden. In allen vier großen Wuchsgebieten Schwarzwald, Neckarland, Schwäbische Alb und Südwestdeutsches Alpenvorland hat sich der Kronenzustand der Waldbäume gegenüber dem Vorjahr verschlechtert (Abb. 34 bis Abb. 37 oben). Dabei erhöhte sich der mittlere Nadel-/Blattverlust im Schwarzwald und auf der Schwäbischen Alb deutlich, während im Neckarland und Alpenvorland die Erhöhung des Verlustprozents etwas geringer ausfiel. Absolut sind die Wälder im Neckarland gegenüber den anderen Wuchsgebieten mit einem mittleren Nadel- /Blattverlust von 27,3 Prozent weiterhin am stärksten geschädigt. Dagegen ist im Südwestdeutschen Alpenvorland mit 2, Prozent das geringste Schadniveau der Wälder zu finden. Die Entwicklung des Waldzustandes verläuft zu Beginn der Waldschadensinventur in den einzelnen Wuchsgebieten auffallend parallel. Nach einem deutlichen Rückgang der Kronenschäden Ende der 198er Jahre, bedingt durch die drastische Verringerung von Schadstoffeinträgen in die Wälder, bleibt der Kronenzustand der Waldbäume in allen Wuchsgebieten mit leichten Schwankungen weitgehend konstant auf einem mittleren Schadniveau. Erst zu Beginn des neuen Jahrtausends mit einer Zunahme an warmtrockenen Witterungsperioden erhöht sich der Schädigungsgrad der Wälder wieder. Stärkere Kronenschäden werden zu diesem Zeitpunkt vor allem in den für Trockenstress anfälligeren Regionen Baden- Württembergs wie dem Neckarland und dem Südwestdeutschen Alpenvorland beobachtet. Im höher gelegenen Schwarzwald ist zu Beginn des Jahrtausends dagegen nur ein geringerer Anstieg der Kronenschäden zu verzeichnen. In den nachfolgenden 4 Schwarzwald 4 Neckarland Fichte Buche Tanne Fichte Buche Eiche Abb. 34: Mittlerer Nadel-/Blattverlust aller Baumarten (oben) und der Hauptbaumarten (unten) im Schwarzwald Abb. 35: Mittlerer Nadel-/Blattverlust aller Baumarten (oben) und der Hauptbaumarten (unten) im Neckarland 27

34 mittlerer Nadel-/Blattverlust in % mittlerer Nadel-/Blattverlust in % mittlerer Naderl-/Blattverlust in % mittlerer Naderl-/Blattverlust in % Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Jahren ist in den meisten Wuchsgebieten ein Erholungstrend im Waldzustand erkennbar, der im Südwestdeutschen Alpenvorland mit Abstand am deutlichsten ausfällt. Mit der Zunahme an Kronenschäden im Jahr 214 wird in den Wuchsgebieten Schwarzwald, Neckarland und Schwäbische Alb wieder das erhöhte Schadniveau der Jahre 25 bis 27 erreicht. Baumarten in den Wuchsgebieten In den vier großen Wuchsgebieten Baden- Württembergs Schwarzwald, Neckarland, Schwäbische Alb und Südwestdeutsches Alpenvorland sind die Baumarten Fichte und Buche in ausreichender Anzahl vertreten, so dass der Kronenzustand dieser Baumarten in den Regionen dargestellt werden kann. Die Baumart Tanne und Eiche kommen mit größeren Anteilen dagegen nur im Schwarzwald bzw. Neckarland vor. Der Kronenzustand der Baumarten Fichte und Buche verläuft zu Beginn der Waldschadensinventur in Baden-Württemberg in allen Regionen zunächst weitgehend auf einem einheitlichen Schadniveau (Abb. 34 bis Abb. 37 unten). Mit Ausnahme der Schwäbischen Alb, auf der die Buchen schon früh ein deutlich höheres Verlustprozent gegenüber der Fichte aufweisen, verläuft die Entwicklung des Kronenzustandes von Fichte und Buche bis etwa zur Jahrtausendwende relativ gleichförmig. Erst in den letzten 1 bis 15 Jahren hat sich, bedingt durch klimatische Veränderungen, der Kronenzustand der Buchen gegenüber dem der Fichte deutlich verschlechtert. Im aktuellen Jahr ist bei der Buche in allen größeren Wuchsgebieten ein ansteigender Blattverlust zu beobachten, der maßgeblich auf die starke Fruktifikation und den starken Insektenbefall durch Buchenspringrüssler zurückzuführen ist. Während sich der Kronenzustand der Buchen im Schwarzwald, dem Neckarland und der 4 Schwäbische Alb 4 Südwestdeutsches Alpenvorland Fichte Buche Fichte Buche Abb. 36: Mittlerer Nadel-/Blattverlust aller Baumarten (oben) und der Hauptbaumarten (unten) auf der Schwäbischen Alb Abb. 37: Mittlerer Nadel-/Blattverlust aller Baumarten (oben) und der Hauptbaumarten (unten) im Südwestdeutschen Alpenvorland 28

35 Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Schwäbischen Alb stark verschlechtert, ist im Alpenvorland lediglich eine leichte Zunahme des Blattverlust zu beobachten. Auch bei der Fichte ist in allen größeren Wuchsgebieten eine Verschlechterung des Kronenzustandes zu erkennen, wenn auch die Erhöhung des Schädigungsgrades weniger stark ausfällt wie bei der Buche. Die stärksten Kronenschäden sind bei der Fichte im Schwarzwald und im Neckarland zu verzeichnen, während der Schädigungsgrad auf der Schwäbischen Alb und im Südwestdeutschen Alpenvorland deutlich niedriger ist. Der Kronenzustand der Tanne im Schwarzwald zeigt zu Beginn der Waldschadensinventur aufgrund hoher Schadstoffeinträge aus der Luft zu jener Zeit einen massiv erhöhten Schädigungsgrad. Seit etwa Mitte der 199er Jahre erweist sich der Kronenzustand der Tannen auf deutlich vermindertem Schadniveau als äußerst stabil. Dagegen hat sich der Kronenzustand der Eichen im Neckarland ab dem Jahr 21 deutlich verschlechtert. Erst in den letzten Jahren ist im Zustand der Eichenkronen eine trendhafte Verbesserung zu beobachten. Das Raum-Zeit-Modell In den vorangegangenen Kapiteln wurden die Ergebnisse der Waldschadensinventur als zeitliche Entwicklungstrends der Nadel/Blattverluste auf Basis berechneter Mittelwerte dargestellt. Diese Darstellung berücksichtigt nur in Teilen die unterschiedliche Altersstruktur und räumliche Verteilung der dargestellten Datenkollektive. Eine verzerrungsfreie Schätzung der Vertrauensbereiche ist so nicht möglich. Trotz dieser Unschärfen wurden Zeittrends und auf Wuchsgebiete bezogene Auswertungen auch auf der Basis der Originaldaten durchgeführt, um auch für die weniger häufig vorkommenden Baumarten Tanne, Eiche und Kiefer Ergebnisse zum Kronenzustand zeigen zu können. Um eine Schätzung sowohl des Zeittrends als auch der räumlichen Verteilungsmuster von Nadel/Blattverlusten zu identifizieren, wurde ein gemischtes additives Modell auf der Basis der Vorhersagegrößen Baumalter, geografische Lage der Messpunkte, Aufnahmejahr und Fruktifikation (fakultativ) zur Modellierung der Zielgröße Nadel/Blattverlust berechnet. Eine wesentliche Modell- Das Raum-Zeit-Modell liefert eine Schätzung der Nadel-/Blattverluste für Baden- Württemberg im zeitlichen und räumlichen Trend. Durch die berechneten, verzerrungsfreien Vertrauensbereiche der Modellwerte kann die Signifikanz der dargestellten Zeit- und Raumtrends bewertet werden. Diese ist dann gegeben, wenn die Trendentwicklung größer ist, als die Breite des Vertrauensbereichs in der betrachteten Zeitperiode oder Raumeinheit. voraussetzung ist eine hohe Datendichte und möglichst gleichmäßige Verteilung der Beobachtungen über das gesamte Land. Aus diesem Grund werden die Modelle nur für die beiden Hauptbaumarten Buche und Fichte gerechnet. Diese beiden Baumarten werden sozusagen als biologische Gradmesser des Waldzustandes aufgearbeitet und repräsentieren knapp 6 Prozent der Waldbäume in Baden-Württemberg. Durch das statistische Modell ist es möglich durchgehende Zeitreihen der Kronenzustandsdaten mit ausreichender Genauigkeit über den gesamten Aufnahmezeitpunkt der Waldschadensinventur darzustellen, also auch für die Jahre des weitmaschigen Aufnahmenetzes des 16x16 km-netzes. Zudem können die Ergebnisse der Waldschadensinventur mit dem Raum-Zeit-Modell flächendeckend für ganz Baden-Württemberg dargestellt werden, so dass Veränderungen des Kronenzustandes der Bäume in ihrer räumlichen und zeitlichen Entwicklung besser interpretierbar sind. Das für die Hauptbaumarten Fichte und Buche entwickelte Raum-Zeit-Modell stellt den Nadel- /Blattverlust als Funktion des Alters, der räumlichen Lage und der Zeit dar, wobei Korrelationen in Zeit und Raum berücksichtigt werden (AUGUSTIN et al. 29). Dies bedeutet, dass die Kronenzustandsdaten eines Aufnahmepunktes sowohl mit den Ergebnissen der benachbarten Jahre, als auch mit den Ergebnissen der benachbarten Stichprobenpunkte korreliert werden. Zeitliche und räumliche Trends können für das Baumalter standardisiert dargestellt werden. Für die Baumart Buche wurde das Modell zusätzlich mit der Einflussgröße Fruktifikation erweitert, da für diese 29

36 Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Fichte Buche Abb. 38: Zeitlicher Entwicklungstrend der mittleren Nadel-/Blattverluste für Fichte (oben) und Buche (unten) nach dem Raum-Zeit-Modell nach Altersstufen aufgeteilt 3

37 Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung Baumart bereits wiederholt ein starker Zusammenhang zwischen Fruchtbehang und Kronenzustand aufgezeigt werden konnte. Die Ergebnisse der Waldschadensinventur können somit für die Buche auch für den Einflussfaktor Fruktifikation standardisiert abgebildet werden. Zeitlicher Trend Die zeitliche Entwicklung des Kronenzustandes wird im Raum-Zeit-Modell nach dem Baumalter standardisiert dargestellt, um den Einfluss einer wechselnden Altersverteilung der Stichprobenbäume auszuschließen, d.h. es wird jeweils der mittlere Nadel-/Blattverlust einer bestimmten Altersgruppe berechnet und auf der Zeitachse dargestellt (Abb. 38). Für die Buche ist der Zeittrend zudem für Fruktifikation=, d.h. als nicht fruktifizierend, berechnet. Für die beide Baumarten Fichte und Buche ist in der bisherigen Aufnahmeperiode der Waldschadensinventur ein ansteigender Trend der Nadel-/Blattverluste festzustellen. In der Entwicklung der Kronenschäden über die Jahre ergeben sich jedoch deutliche Unterschiede zwischen den Baumarten. Während die Fichte zu Beginn der Erhebungsperiode gegenüber der Buche ein erhöhtes Schadniveau aufweist und der weitere Verlauf etwa bis zur Jahrtausendwende durch periodische Schwankungen im Zehnjahresrhythmus gekennzeichnet ist, sind bei der Baumart Buche in der ersten Hälfte der Erhebungsperiode geringere Kronenschäden zu beobachten, die in deutlich kürzeren Abständen schwanken. Zu Beginn des neuen Jahrtausends nimmt der Schädigungsgrad der Baumkronen sowohl bei der Fichte als auch bei der Buche signifikant zu. Seither pendeln die Nadel-/Blattverluste wieder in den zuvor beobachteten Perioden weiter, jedoch nun auf einem erhöhten Schadniveau. Räumlicher Trend Die Berechnungen des Raum-Zeit-Modells erlauben für die Baumarten Fichte und Buche eine landesweite, räumliche Darstellung der Waldschadensergebnisse. Dabei ergeben sich aufgrund der unterschiedlichen Verteilung der Baumarten in Baden-Württemberg einzelne Lücken in der landesweiten Darstellung, die bei der Fichte etwas geringer, bei der Buche etwas größer ausfallen. Bei der Baumart Fichte treten höhere Nadelverluste zu Beginn der Waldschadensinventur vor allem in Gebieten mit versauerungsempfindlichen Standorten wie dem Schwarzwald und dem Odenwald auf, während in den anderen Gebieten Baden- Württembergs kaum merkliche Schäden zu beobachten sind (Abb. 39). Dieses Verteilungsmuster bleibt mit mehrmaligen Erholungsphasen des Kronenzustandes bis etwa zur Jahrtausendwende bestehen. Danach ist eine deutliche Änderung der Schadensschwerpunkte bei der Fichte zu erkennen. Ausgelöst durch eine verstärkt warm-trockene Frühjahrs- und Sommerwitterung sind auf einmal nicht mehr nur auf ärmeren, versauerungsempfindlichen Standorten erhöhte Kronenschäden der Fichte zu erkennen, sondern es treten nun auch in Gebieten mit gut versorgten, basenreichen Standorten verstärkte Kronenschäden auf. Bis ins Jahr 27 vergrößern sich die Schadgebiete und bilden mit wenigen Ausnahmen landesweit ein großes Schadareal. In den Folgejahren erholt sich der Kronenzustand der Fichte, so dass landesweit wieder weniger Schadensgebiete auftreten. Ab 212 zeichnen sich im kristallinen Schwarzwald und auf basenreichen Standorten des östlichen Neckarlandes wieder erhöhte Kronenschäden ab, die sich in den Jahren 213 und 214 weiter verstärken und ausweiten. Bei der Baumart Buche, die auch in der räumlichen Berechnung des Raum-Zeit-Modells als nicht fruktifizierend dargestellt wird, treten vor dem Jahr 23 in nahezu allen Regionen Baden-Württembergs meist nur geringe Kronenschäden auf (Abb. 4). Erst nach dem Jahr 23 verschlechtert sich der Kronenzustand der Buchen landesweit. Gebiete mit erhöhtem Blattverlust sind im Kraichgau, im Neckarland und am Hochrhein zu erkennen. Wenige Jahre später verbessert sich der Kronenzustand der Buchen wieder, ohne jedoch das geringe Schadniveau der ersten Hälfte der Waldschadensinventur zu erreichen. Im Jahr 213 zeichnen sich wiederum im Neckarland und am Hochrhein Areale erhöhter Kronenschäden bei der Buche ab, die sich im Jahr 214 vergrößern. Zudem ist wiederrum im Kraichgau ein Anstieg der Kronenverlichtung bei der Buche zu erkennen. 31

38 Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung keine Schäden sehr geringe Schäden geringe Schäden mittlere Schäden starke Schäden Abb. 39: Räumlicher Entwicklungstrend der Nadelverluste für die Baumart Fichte nach dem Raum-Zeit-Modell (rote Linien: Isolinien gleichen Nadelverlustes) 32

39 Waldzustandsbericht 214 Kronenzustandserhebung keine Schäden sehr geringe Schäden geringe Schäden mittlere Schäden starke Schäden Abb. 4: Räumlicher Entwicklungstrend der Blattverluste für die Baumart Buche nach dem Raum-Zeit-Modell (rote Linien: Isolinien gleichen Blattverlustes) 33

40 Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Waldzustandsbericht 214 Witterung 5 WITTERUNG Der Witterungsverlauf in der ersten Hälfte des Jahres 214 war bestimmt von außergewöhnlich hohen Temperaturen und deutlich zu geringen Niederschlägen (Abb. 41). Die monatlichen Durchschnittstemperaturen für Baden-Württemberg lagen dreizehn Monate hintereinander, nämlich im Zeitraum vom Juni 213 bis Juli 214, über dem langjährigen Mittel. Gleichzeitig fiel von Dezember bis Juni durchgängig zu wenig Niederschlag. Der Winter 213/214 war insgesamt zu trocken, schneearm und deutlich zu warm. Selbst in höheren Lagen kam es nur gebietsweise zu einer geschlossenen Schneedecke. Die milde und trockene Witterung des Winters setzte sich zu Beginn des Frühlings fort. Im März wurde bei vergleichsweiser warmer Witterung nur etwa ein Viertel der üblichen Niederschlagsmenge verzeichnet. Am 3. April wurde deutschlandweit der erste meteorologische Sommertag mit Temperaturen über 25 C an Messstationen des Deutschen Wetterdienstes registriert (DWD 214). Durch die warme, sonnenreiche Witterung kam es zu einem frühen Austrieb der Waldbäume, mit gleichzeitig deutlichem Niederschlagsdefizit. Erst im weiteren Verlauf des Frühjahrs setzten regional stärkere Die klimatologische Referenzperiode umfasst in der Regel 3 Jahre, damit die statistischen Kenngrößen der verschiedenen klimatologischen Parameter mit befriedigender Genauigkeit und Sicherheit bestimmt werden können. Die Weltorganisation für Meteorologie (WMO) hat als zurzeit gültige internationale klimatologische Referenzperiode den Zeitraum festgelegt. Regenfälle mit Unwetter und Gewitter ein. Der Mai war gegenüber dem langjährigen Mittel nur noch leicht zu warm, aber immer noch zu trocken. Zu Beginn des Sommers setzte die erste Hitzewelle ein. In der Pfingstwoche wurden in Baden-Württemberg verbreitet Temperaturen über 35 C erreicht. Dabei war es weiterhin markant zu trocken. Erst der Juli und August brachten wechselhaftes Wetter mit ausgiebigen Niederschlägen. Es wechselten sich heiße Witterungslagen mit Gewitter, Hagel und Starkregen ab. Im Juli fiel nahezu das Doppelte der üblichen Niederschlagsmenge. Der August war etwas zu kühl und zu nass. Niederschlags- und Temperaturabweichung Baden-Württemberg Niederschlags-Abweichung [%] + 2 Temperatur-Abweichung [ C] Quelle: DWD Niederschlags-Abweichung in % Temperatur-Abweichung in C * Niederschlags-Abweichung ab August 213 vom Mittel Abb.: 41: Niederschlags- und Temperaturabweichung vom langjährigen Mittel, Baden-Württemberg 34

41 Anteil am Holzeinschlag in % Waldzustandsbericht 214 Waldschutzsituation 6 WALDSCHUTZSITUATION Im Jahr 213 hatte der Borkenkäfer aufgrund des warmen Sommers wieder deutlich an Boden gewonnen. Der dadurch bedingte Einschlag stieg bei der Fichte um nahezu das Sechsfache gegenüber dem Vorjahr an. Insgesamt lag der Anteil der zufälligen Nutzungen (ZN) am Jahreseinschlag im Gesamtwald von Baden-Württemberg jedoch mit 11 Prozent (89.5 Fm) etwa auf dem Niveau des Vorjahres (Abb. 42). In vielen Buchenbeständen sind seit dem Jahr 213 Fraßschäden durch den Springrüssler besonders auffällig, was auch die Ergebnisse der Waldschadensinventur widerspiegeln (Tab. 5). Darüber hinaus sind wie bereits in den vorangehenden Jahren das Eschentriebsterben, die Tannen-Rindennekrose und Stockfäulen an den Hauptnadelbaumarten sehr bedeutsam. In der Rheinebene verursachen rindenbrütende Käfer oft in Verbindung mit Mistelbefall erhebliche Gesundheitsbeeinträchtigungen an Kiefern. Ebenfalls im Tiefland des Oberrheins sind nach wie vor v.a. junge Laubbäume durch den Engerlingfraß des Waldmaikäfers bedroht (DELB et al. 214). Abiotische Schadursachen Zwei Fünftel (33.3 Fm) des außerplanmäßigen Holzeinschlags entfielen im Jahr 213 auf das Sturmholz, daneben sind die Einschlagsmengen infolge Schnee oder Dürre landesweit betrachtet von geringerer Bedeutung. Regional sind jedoch durchaus z.b. im Südschwarzwald in Höhenlagen um 1. m ü. NN auffällige Schneebruchschäden entstanden. Erhebliche Hagelschäden sind aus den Kreisen Freudenstadt, Rastatt, Esslingen und dem Zollernalbkreis bekannt geworden. Die Hagelschäden an Kiefern ziehen oft Folgeinfektionen durch den Erreger des Diplodia-Triebsterbens nach sich. Wie bereits in den Vorjahren traten auch im Mai 213 mancherorts Nachtfröste auf, die lokal v.a. an Laubbäumen zu Spätfrostschäden führten. Das gesamte Ausmaß der Schäden lässt sich allerdings nicht beziffern. Davon betroffen waren überwiegend Bäume in Jungwüchsen, Dickungen und Stangenhölzern Abb. 42: Anteil zufälliger Nutzung am Holzeinschlag (Gesamtwald Baden-Württemberg) 35

42 Waldzustandsbericht 214 Waldschutzsituation Schaderreger an Nadelbaumarten Fichte: Die durch Borkenkäfer an Fichte verursachte Schadholzmenge belief sich im Jahr 213 auf Fm. Dafür verantwortlich war im Wesentlichen der Buchdrucker, wenn auch der Kupferstecherbefall zunahm. Korrespondierend hierzu ist auch der Umfang der von den Unteren Forstbehörden gemeldeten Befallsflächen (Abb. 43). Die Entwicklung der Borkenkäfer im Jahr 213 begann aufgrund der zu Beginn der Vegetationsperiode kühl-feuchten Frühjahreswitterung sehr verhalten. Danach hat jedoch v.a. der überdurchschnittlich warme Juli die Entwicklung der Borkenkäfer deutlich gefördert. Deshalb ist bei den Borkenkäfern wieder höchste Aufmerksamkeit in Form kontinuierlicher und intensiver Überwachungen in den Waldbeständen geboten. Dies ist in Beständen mit Sturm- und Schneebruchhölzern aus dem Winter und zeitigen Frühjahr besonders wichtig. Auch im Jahr 214 wird eine ähnlich hohe Schadholzmenge erwartet. Ein milder Winter und ein trockenes und Abb. 43: Frischer Buchdruckerbefall an Fichte (Foto: S. Meining) mildes Frühjahr 214 hatten schon früh Sorgen vor einem Jahr mit großen Buchdruckerproblemen entfacht. Ein Kälteeinbruch in der Karwoche hat die zunächst rasante Entwicklung des Käfers etwas ausgebremst. Im Mai und Juni entwickelte sich die Brut überdurchschnittlich rasch weiter - mit dem Ausflug der ersten Generation ab Anfang Juli bzw. Ausflug der ersten Geschwisterbrut ab Anfang August. Der extrem nasse Juli und der unterdurchschnittlich kalte August hat dann die Borkenkäferentwicklung rasant ausgebremst. In der Summe konnten sich so in den meisten Landesteilen zwei Buchdruckergenerationen und bis zu zwei Geschwisterbruten entwickeln. Da sich die Fangzahlen (Pheromonfallen) zum Teil verdoppelt haben, ist davon auszugehen, dass sich die Buchdruckerpopulation derzeit wieder aufbaut. Die gemeldeten Flächen mit Stockfäulen sind leicht gestiegen. Der Befall tritt in ganz Baden-Württemberg auf, wobei die südlichen Landesteile besonders stark betroffen sind. Tanne: In den südwestdeutschen Tannengebieten ist seit einigen Jahren eine Tannen-Komplexkrankheit weit verbreitet. Sie tritt in Baumhölzern vorwiegend aus Pflanzung mit einem Alter von etwa 4 bis 8 Jahren auf und setzt sich aus mehreren Faktoren zusammen. Häufig von biotischer Seite daran beteiligt sind die Weißtannenstammlaus und der Rindenpilz Neonectria fuckeliana, gefolgt vom Weißtannenrüssler und verschiedenen Tannenborkenkäferarten. Das Krankheitsbild ist jedoch variabel, und so können einzelne Faktoren, wie z.b. der Rindenpilz N. fuckeliana oder bestimmte Sekundärbesiedler auch vollständig fehlen. Ist die Ursachenkette weniger komplex und im Wesentlichen auf eine Sukzession von Stammlausund Neonectria-Befall beschränkt, wird die Symptomatik auch als Tannen-Rindennekrose bezeichnet. Davon erfasst werden vorwiegend zunächst glattrindige Individuen in wüchsigen und gut gepflegten Beständen. Als Zukunftsbäume freigestellte und oft besonnte Tannen sind besonders häufig betroffen. In ausgeprägt stufigen Beständen tritt dagegen kaum Stammlausbefall auf. Landesweit ist die Befallsfläche der Stammlaus im Jahr 213 etwa auf die Hälfte des Vorjahreswertes zurückgegangen, die vom Weißtannenrüssler betroffene Fläche ist demgegenüber leicht gestiegen. 36

43 Buchdrucker Springrüssler Eichen- Schadgesellschaft Eschentriebsterben Fällschäden am Stamm Harzfluss aus dem Stamm Hexenbesen Kronenbruch Mehltau Mistel Waldgärtner Rückeschaden Schälschaden durch Wild Spätfrostschaden Stammkrebs Teerfleckenkrankheit Waldzustandsbericht 214 Waldschutzsituation Tab. 5: Beobachtete Schadursachen an den Bäumen der Waldschadensinventur 214. Angaben in Prozent aller aufgenommen Bäume einer Baumart Baumart Fichte, 11,8,5 1,1, 12,,6 2,3, Tanne 5,8,1 8,5 3,3 2,8 11,4 1,1 3, 2,4 Douglasie 4, 1,6 1,6 1,6 Kiefer 9,2 2,1 2,1 2,4 5,8,3 Lärche 2,5 5,8 5, Eiche 34,7 3,6 1,5 2,5,4 6,6,2 Buche 45,3,1 7,9 2, 8,9,1 2,2 Bergahorn 5,7 8,1 2,9 5,7 1,9 32,4 Esche 6,3 37,8 7,4 1,2 6,,9,3,3 sonstige Lb 8, 19,1 3,1 1,8 1,6 3,1,2,2 In Bezug auf rindenbrütende Borkenkäfer an Tanne wurden insgesamt keine nennenswerten Veränderungen festgestellt. Ein Schwerpunkt liegt im Landkreis Calw. Der durch Insekten verursachte Holzeinschlag betrug im Jahr 213 insgesamt 12.5 Fm und lag damit etwa doppelt so hoch wie im Jahr zuvor. Häufig sind Tannen auch von Misteln befallen. Bei der Waldschadensinventur des Jahres 214 wurde Tannenmistel-Befall an gut einem Fünftel aller Kontrollbäume festgestellt (Tab. 5). In mehr oder weniger freistehenden Jungwüchsen ist die Tannentrieblaus weiterhin ein bedeutendes Problem. Die größte Wahrscheinlichkeit eines Befalls besteht dort, wo der Altholzschirm über einer Verjüngung zum Beispiel durch Sturm plötzlich ausfällt oder im Rahmen von Verjüngungshieben zu schnell geräumt wird. Die Befallsfläche dieses Schaderregers hat sich kaum verändert und ist weitgehend über das gesamte Weißtannenvorkommen verbreitet. Als bestandesbedrohend wurde der Befall in den Landkreisen Waldshut, Rastatt, Calw, Ortenau und im Enzkreis eingeschätzt. Ein nach wie vor markantes Problem ist der Rostpilz Melampsorella caryophyllacearum, der an den Zweigen zunächst nur knollenartige Wucherungen und Hexenbesen verursacht (Tab. 5), beim Einwachsen in den Stamm jedoch einen typischen Baumkrebs ( Rädertanne ) erregt. Der entstehende Wertverlust wird häufig noch durch sekundäre Infektionen holzzerstörender Pilze gesteigert. Der Tannenkrebs tritt in allen Tannengebieten insgesamt auf mehr als 83 ha auf. Besonders betroffen sind der Zollernalbkreis und der Landkreis Waldshut. Kiefer: Der durch Rindenbrüter bei Kiefern verursachte Holzeinschlag war 213 landesweit gegenüber dem Vorjahr spürbar auf 4.5 Fm angestiegen. Dementsprechend hat sich der Umfang der Befallsflächen sowohl beim Waldgärtner als auch bei den sonstigen Borkenkäfern auf das etwa Zweieinhalbfache gesteigert. Bei den Pracht- und Bockkäfern belief sich die Steigerung noch auf das Anderthalbfache. Damit wurden im letzten Jahr auf insgesamt nahezu 2.8 ha Rindenbrüter an der Kiefer festgestellt. Sowohl die so genannten Kieferngroßschädlinge (Forleule, Spinner und Spanner) als auch die Blattwespen sind dagegen schon seit langer Zeit nicht mehr spürbar aufgetreten. Die Stockfäule an Kiefer ist im Jahr 213 mit nahezu 1. ha auf der anderthalbfach vergrößerten Fläche aufgetreten. Ein großes waldbauliches Risiko für die Kiefernwirtschaft in der nördlichen Oberrheinebene stellt nach wie vor der Befall durch die Mistel dar. Dieser ist weiterhin stark gestiegen und betrug 213 rund 5. ha. Mortalität tritt meist im Zusammenhang mit Trockenstress auf. 37

44 Waldzustandsbericht 214 Waldschutzsituation Die Schwerpunkte des Befalls aller zur Kiefer genannten Schaderreger lagen überwiegend in den Hardtwäldern der nordbadischen Oberrheinebene. Es ist unverkennbar, dass die Baumart Kiefer in diesem dicht besiedelten Raum stark gefährdet ist. In Anbetracht der Problematik einer Gradation des Waldmaikäfers (siehe S. 39 unten) auf nahezu gleicher Fläche ist auf den betroffenen, trockenen Sandstandorten die Walderhaltung in dieser Region nach wie vor erheblich in Frage gestellt. Douglasie: Der Umfang der Flächen mit auffälligen Symptomen der Rußigen Douglasienschütte war im Jahr 213 über das gesamte Land mit 66 ha auf etwa zwei Drittel des Vorjahreswertes deutlich zurückgegangen. Die Schwerpunkte des Befalls liegen in der Oberrheinebene vom Ortenaukreis bis nach Norden in die Landkreise Karlsruhe und Rastatt. Durch den Pilzbefall büßen die Nadeln ihre Frosthärte ein und fallen nach Frostereignissen in großem Umfang ab. Häufig weist die Douglasie in der folgenden Vegetationsperiode dann nur noch einen Nadeljahrgang auf. Schaderreger an Laubbaumarten Eiche: Die gemeldete Waldfläche mit oft gemeinschaftlichem Fraß durch die Raupen der Frostspanner und des Eichenwicklers sowie verschiedener Eulenarten ( Eichenfraßgesellschaft ) war im Jahr 213 rückläufig. Dies ist offenbar zum großen Teil auf die für die Raupenentwicklung äußerst widrige, feuchtkalte Witterung im April und Mai 213 zurückzuführen gewesen. Dort wo Kahlfraß des polyphagen Frostspanners aufgetreten ist, waren auch andere Baumarten wie z.b. die Esche stark betroffen. Schwerpunkte lagen vor allem in den Landkreisen Karlsruhe und Schwäbisch-Hall sowie im Ortenaukreis. Aber auch die Wälder der Stadt Freiburg, der Landkreise Emmendingen, Rhein-Neckar, Main- Tauber und Ludwigsburg waren zum Teil wiederholt betroffen. Im Jahr 214 wurde vereinzelt Kahlfraß aus den Bereichen Bruchsal sowie Sinsheim/Kraichgau gemeldet. Der Schwammspinner wurde in den Landkreisen Rastatt, Karlsruhe und Ludwigsburg insgesamt nur noch auf geringer Fläche beobachtet. Der Eichenprozessionsspinner stellt seit Jahren ein Dauerproblem dar. Im Jahr 214 wurden nach einer mehrere Jahre andauernden Dichteabnahme erstmals wieder steigende Falterzahlen durch das Monitoring der FVA festgestellt. Anhand der Schadensmeldungen des Jahres 213 zeigte sich der Landkreis Ludwigsburg am stärksten betroffen, gefolgt von Heilbronn und Emmendingen. Die Meldungen zum Eichenmehltau sind entsprechend der verringerten Fraßschäden in der Summe ebenfalls deutlich gesunken, was auch die Daten der Waldschadensinventur 214 bestätigen. Über das Land gesehen hat die Befallsfläche durch den Eichenprachtkäfer deutlich abgenommen. Entsprechend ist auch die Käferholzmenge im Jahr 213 mit 3.2 Fm gegenüber dem Vorjahr spürbar gesunken. Betroffen sind besonders die Kreise Rastatt und Schwäbisch-Hall. Der Eichenprachtkäfer ist ein Folgeschädling, der insbesondere nach Kahlfraß durch Schmetterlingsraupen und Mehltaubefall der Ersatztriebe bei günstigen Witterungsverhältnissen von der Schwächung der Eichen profitiert. Die Larven können sich so im Rindenbast ungehindert entwickeln und der Regeneration dieser Bäume zuvorkommen. Derartig disponierende Ereignisse sind in den letzten Jahren, mit einigen Ausnahmen, allerdings weitgehend ausgeblieben. Die von der Eichen-Komplexkrankheit betroffene Fläche ist auf die Hälfte gesunken. Dies entspricht dem dargestellten Trend, dass die an der Eiche auftretenden Schaderreger insgesamt merklich abgenommen haben. Ein regionaler Schwerpunkt liegt allerdings nach wie vor noch in der nordbadischen Oberrheinebene. Buche: Die gemeldete Fläche mit Stehendbefall durch Rindenbrüter, Buchenprachtkäfer und Kleiner Buchenborkenkäfer, hat sich mit rund 9 ha nahezu verdoppelt. Dies geht mit der Schadholzmenge überein, die mit 9.6 Fm im Jahr den doppelten Wert zum Vorjahr erreicht hatte. Besonders betroffen waren der Hohenlohekreis und der Landkreis Karlsruhe. Die vom Springrüssler befressene Buchenfläche hatte sich bereits im Jahr 213 mit 2.5 ha um mehr als das Zehnfache gravierend erhöht. Dieser Trend wurde auch im Jahr 214 fortgesetzt. Durch die Waldschadensinventur wurde an knapp jeder zweiten Buche Springrüssler-Befall festgestellt. Davon waren vor allem die Buchengebiete im Ostalbkreis, Zollernalbkreis, Alb-Donau-Kreis und Kreis Tuttlingen betroffen. Durch den Reifungsfraß der Käfer werden die Blätter 38

45 Waldzustandsbericht 214 Waldschutzsituation perforiert und die Larven minieren in den Blättern bis hin zu einem ausgedehnten Platzfraß. Bei starkem Befall verfärben sich die Blätter ganzer Baumkronen und Bestände zu großen Teilen braun. Trotz dieser auffälligen Symptome sind die Auswirkungen dieses Fraßes insgesamt erfahrungsgemäß jedoch wenig besorgniserregend. Inwieweit ein mehrjährig stattfindender Fraß auch sekundäre Schadorganismen durch die verminderte Reservestoffspeicherung begünstigt, bleibt abzuwarten (WALDSCHUTZINFO 4/214). Der gemeldete Flächenumfang einer Buchen- Komplexkrankheit hat auf 1.1 ha weiter zugenommen. Diese Krankheit kann bisher nicht sicher abgegrenzten Ursachen zugeordnet werden. Grundsätzlich kommen die unter dem Abschnitt Waldschadensinventur zuvor genannten Möglichkeiten für die auftretenden Schäden in Betracht. Nach gegenwärtigem Kenntnisstand scheinen Rindenbrüter meist eine nur untergeordnete Rolle zu spielen. Die Schwerpunkte liegen in den Landkreisen Karlsruhe, Reutlingen und im Rems-Murr-Kreis. Die auf etwa 75 ha gemeldeten Trockenschäden dürften diesem Komplex im Grundsatz auch zuzuordnen sein. Erle: Das Erlensterben wurde im Jahr 213 auf mehr als der doppelten Fläche des Vorjahres festgestellt. Betroffen sind insgesamt rund 74 ha hauptsächlich in der Oberrheinebene mit einem Schwerpunkt im Kreis Emmendingen. Die Schäden äußern sich überwiegend durch Schleimfluss am Stammfuß, was auf einen Befall durch den pilzähnlichen Schaderreger Phytophthora alni hindeutet. Esche: Während in den ersten Jahren nach Beginn des Eschentriebsterbens die Krankheitssymptome v.a. an Kulturen und Jungwüchsen deutlich waren, verkahlen jetzt nach den Stangenhölzern auch zunehmend Baumhölzer. Die Krankheit ist inzwischen flächendeckend verbreitet. Nur ein geringer Prozentsatz der Eschen (Einzelindividuen) scheint ausreichend resistent zu sein. Seit kurzem ist zu beobachten, dass insbesondere auf Nassstandorten Stammfußnekrosen auftreten (Abb. 44). Diese werden ebenfalls durch den Erreger des Eschentriebsterbens verursacht. Anschließend kommt es meist durch den Hallimasch zu Holzfäulen am Wurzelhals und an Starkwurzeln. Beides zusammen führt zu einem relativ Abb. 44: Stammfußnekrose verursacht durch den Erreger des Eschentriebsterbens (Foto: B. Metzler) schnellen Absterben und zur Instabilität der Bäume (WALDSCHUTZINFO 3/212). Schäden in Kulturen und Jungwüchsen In der nördlichen Oberrheinebene sind die Jungwüchse und insbesondere die unterständigen Laubhölzer durch den Wurzelfraß der Engerlinge des Waldmaikäfers stark gefährdet. Unmittelbar spürbare Schäden wurden insgesamt auf 88 ha festgestellt. Insgesamt umfasst das vom Waldmaikäfer befallene Gebiet zwischen Baden-Baden und Mannheim etwa 25. ha Waldfläche. Im Winter 213/214 wurden im Landkreis Emmendingen bei Probegrabungen in schwereren Waldböden nördlich des Kaiserstuhls nun auch in der südlichen Oberrheinebene erste Waldmaikäfer vorgefunden. Im Frühjahr 213 ist es zu keinem ausgedehnten, erwähnenswerten Flug. Im Frühjahr 214 kam es in Mittelbaden und bei Mannheim im Käfertaler Wald zum Flug des Waldmaikäfers: Während der südhessische Stamm bei Mannheim nur eine schwachen Flug zeigte und bei den Fraßkartierungen kaum Schäden nachgewiesen wurden, war das Fluggeschehen in Mittelbaden deutlicher ausgeprägt. 39

46 Waldzustandsbericht 214 Invasive Schaderreger 7 INVASIVE SCHADERREGER Als invasiv gelten Arten, die in Lebensräume außerhalb ihrer natürlichen Verbreitung häufig durch menschliches Zutun eingebracht worden sind, sich dort ausbreiten und die heimische biologische Vielfalt bedrohen. Für den Waldschutz relevant sind darunter v.a. Insekten und Pilze sowie einige Milbenarten, Bakterien und Neophyten. Wird das Schadpotenzial solcher Organismen als hoch eingeschätzt, kann durch die EU ein Quarantänestatus verhängt werden, woraus amtliche Überwachungs- und Eingrenzungsmaßnahmen resultieren. Für die Verhängung dieses Status gelten bestimmte Voraussetzungen; so dürfen die Organismen noch nicht zu weit verbreitet sein und die durchzuführenden Maßnahmen noch eine erfolgreiche Eliminierung oder zumindest Verhinderung der Etablierung und Ausbreitung erwarten lassen. Längst nicht alle gebietsfremden Schadorganismen erhalten Abb. 45: Kiefernbestand befallen mit Mycosphaerella pini (Foto: J. Schumacher) einen Quarantänestatus. Nachfolgend näher beschrieben werden invasive Arten, welche in den letzten Jahren in Baden-Württemberg auffällig in Erscheinung getreten sind. Bereits weiter oben abgehandelt wurde das Eschentriebsterben, dessen ursprünglich aus Ostasien stammender Erreger ebenfalls als invasiv gilt. Der Esskastanienrindenkrebs hat seine Befallsfläche deutlich erweitert und kam im Jahr 213 auf 83 ha vor. Betroffen ist ganz besonders der Ortenaukreis. Durch die Verbreitung von hypovirulenten Pilzstämmen, die durch einen spezifischen Virusbefall ihre Aggressivität verloren haben, besteht grundsätzlich die Aussicht, dass sich die Krankheit verlangsamt. Tatsächlich kann beobachtet werden, dass in manchen Beständen die Aggressivität des Schadpilzes zurückgeht. Von der Japanischen Esskastanien-Gallwespe geht eine weitere erhebliche Gefahr für die Esskastanie aus. Das ursprünglich aus Südchina stammende und überwiegend mit Pflanzenmaterial verschleppte Schadinsekt wurde erstmals im Juni 213 in verschiedenen Waldstandorten Baden-Württembergs nachgewiesen. Die durch die Larven induzierten Gallen sind mit einer z.t. erheblichen Vitalitätsschwächung, Zuwachsverlusten und Einschränkungen in der Fruchtproduktion verbunden. In Kombination mit anderen Stressfaktoren, wie insbesondere dem Esskastanien-Rindenkrebs, können stark betroffene Bäume grundsätzlich auch absterben. Neben diversen Einzelnachweisen in der Oberrheinebene sind im Ergebnis einer landesweiten Erhebung auch zwei größere Befallsgebiete im Raum Mannheim-Heidelberg sowie Tübingen-Reutlingen ausgewiesen worden. Das dort obligatorisch initiierte Monitoring wurde durch eine Änderung der EU-Quarantänevorschriften inzwischen aufgehoben. Die Ausbreitung der Gallwespe wird fortan im Rahmen der regulären Schadorganismen- Überwachung verfolgt (WALDSCHUTZINFO 1/213). Der Erreger der Dothistroma-Nadelbräune, Mycosphaerella pini (Abb. 45), wurde in Wäldern Baden- Württembergs erstmals im Herbst 213 an ca. 3 Jahre alten Schwarz-Kiefern in einem Mischbestand nahe Rastatt festgestellt (WALDSCHUTZINFO 2/214). 4

47 Waldzustandsbericht 214 Invasive Schaderreger Der stark geschädigte Krankheitsherd wurde inzwischen eingeschlagen. Im Jahr 214 kamen weitere Nachweise an verschiedenen Kiefernarten hinzu. Im Befallsgebiet wird derzeit ein Monitoring installiert, um neue Krankheitsausbrüche rechtzeitig zu erkennen und eine Ausbreitung des Erregers zu verhindern. Die Bekämpfung von M. pini ist durch die Pflanzenquarantäne-Richtlinie 2/29/EG, Anhang II, gesetzlich geregelt. Die vorgeschriebenen Regelungen zur Eingrenzung des Erregers innerhalb der EU betreffen insbesondere die Produktion und den Handel mit zum Anpflanzen bestimmten Pflanzen (z.b. Baumschulbetriebe). Bezüglich des Asiatischen Laubholzbockes hat es im Jahr 214 keine weiteren Auffälligkeiten in der Quarantänezone in Weil am Rhein gegeben. Dort waren im Hafengelände in den Jahren 211 und 212 zunächst Larven im Verpackungsmaterial einer Granitlieferung und später auch ausgeflogene Käfer an Bäumen (darunter auch Platane) nachgewiesen worden. Im Jahr 212 wurden daher alle potentiellen Wirtsbäume im Hafengelände eliminiert. Auf dem Territorium der auch in die Nachbarstaaten Schweiz und Frankreich reichenden Quarantänezone mit einem Radius von 2 km finden seither intensive Kontrollen der Warenlieferungen und des Gehölzbestandes statt. Das Landratsamt Lörrach hat als zuständige Behörde zur Durchsetzung der Maßnahmen eine Allgemeinverfügung erlassen. Um die Genauigkeit der Kontrollen zu verfeinern, wurden nach dem Beispiel Österreichs und der Schweiz auch speziell ausgebildete Spürhunde zur Identifizierung eingesetzt. Darüber hinaus wurde Anfang des Jahres 213 ein Fangbaum-Projekt initiiert. Damit sollen die aus den Warenlieferungen ausschwärmenden Käfer durch eine Barriere attraktiver Wirtsbäume in unmittelbarer Nähe abgefangen werden. Der letzte Käferfund stammt aus dem Sommer 213. Allen Hinweisen zu Ausbrüchen wird grundsätzlich unverzüglich nachgegangen. Der Buchsbaumzünsler ist ein in Ostasien beheimateter Schmetterling, der vermutlich mit Baumschulware aus China über Binnenhäfen nach Europa eingeschleppt wurde. Der erste Nachweis dieses Schädlings für Deutschland erfolgte im Jahr 27 in Weil am Rhein. Bei dem ebenfalls am Buchsbaum und in Deutschland neuartig auftretenden Triebsterben handelt es sich dagegen um eine Infektionskrankheit, die durch den Schlauchpilz Cylindrocladium buxicola verursacht wird. Das Buchsbaum-Triebsterben wurde in Deutschland erstmals im Jahr 24 und in Baden- Württemberg im Jahr darauf diagnostiziert, nachdem es ursprünglich in den 199er Jahren aus Großbritannien bekannt geworden war. Das Verbreitungsgebiet der beiden invasiven Schadorganismen hat sich innerhalb Deutschlands inzwischen deutlich vergrößert. Besondere Bedeutung erlangen sowohl das Triebsterben als auch der Zünsler fast ausschließlich im urbanen Bereich. Eine Ausnahme stellt der für Deutschland einzigartige Buchswald bei Grenzach-Wyhlen dar, der sich in unmittelbarer Nähe des Zünsler-Erstnachweises befindet. In dem Naturschutzgebiet ist der Buchs auf einer Fläche von ca. 15 ha im Unterstand natürlich verbreitet. Dieser Buchswald ist spätestens seit der Zünsler-Gradation des Jahres 21 existentiell bedroht. Seitdem wird dort ein Monitoring durch die FVA durchgeführt. Die Ergebnisse der vier Jahre zeigen die Populationsdynamik des Zünslers. Nachdem diese im Jahr 211 weitgehend zusammenbrach, entstand der Eindruck einer Revitalisierung des Buchswaldes bis zum Frühsommer 212. Ein erneuter Kahlfraß im Sommer 212 stellte den desolaten Zustand erneut her. In den Jahren 213 und 214 hielt sich die Zünslerpopulation auf geringem Niveau; der Buchs erholt sich aufgrund der inzwischen erstarkten Konkurrenzflora allerdings nur mühsam (SCHUMACHER UND JOHN 214). 41

48 Waldzustandsbericht 214 Stoffeinträge 8 STOFFEINTRÄGE Die Stoffeinträge in die Wälder Baden-Württembergs werden an 2 Stationen, dem sogenannten Depositionsmessnetz im Wald gemessen. Dafür wird der Niederschlag in den Waldbeständen und vergleichend dazu auf einer benachbarten Freifläche aufgefangen und im Labor auf Schadstoffe untersucht. Gemessen werden sowohl die Gesamtsäure- als auch die Stickstoffeinträge. Eine Messstation ist dabei als eine jährlich wechselnde Station angelegt, um die räumlichen Unterschiede besser abbilden zu können. Auf fünf Stationen in Baden-Württemberg werden zudem die Stoffeinträge vergleichend in einem Fichtenund in einem Buchenbestand untersucht. In den vergangenen Jahrzehnten konnte die Schadstoffbelastung der Wälder Baden-Württembergs dank einer konsequenten Luftreinhaltepolitik deutlich gesenkt werden. Insbesondere der drastische Rückgang der Schwefeleinträge durch den Einbau von Filterungsanlagen in der Industrie und die Verwendung von schwefelarmen Brennstoffen führt zu einer Entlastung der Wälder. Während noch Anfang der 198er Jahre z.t. erhebliche Schäden im Kronenbild insbesondere bei der Baumart Tanne auftraten, die äußerst sensitiv auf hohe Schwefeldioxidkonzentration in der Luft reagiert, sind derartige direkte Symptome derzeit nicht mehr zu erkennen. Die Folgen des erhöhten Schadstoffeintrages der letzten Jahrzehnte sind aber weithin in den Wäldern in Form einer erhöhten Versauerung der Waldböden sichtbar. Bodenversauerung Die Waldböden Baden-Württembergs sind zu weiten Teilen weiterhin durch den hohen Schadstoffeintrag der letzten Jahrzehnte belastet. Die hohen Säureeinträge der Vergangenheit haben zu einer raschen Versauerung der Waldböden geführt, die eine chronische Belastung der Wälder darstellt. Die in den Waldboden eingetragenen Säuren bewirken eine Auswaschung bzw. eine Verlagerung basisch wirkender Nährstoffe wie Calcium, Magnesium oder Kalium in tiefere Bodenschichten, die somit den Bäumen nicht mehr in ausreichender Menge zur Verfügung stehen. Der Schadstoffeintrag in die Wälder ist um ein Vielfaches gegenüber dem Eintrag auf der Freifläche erhöht. Dies liegt an der hohen Nadelbzw. Blattoberfläche durch die Wälder wesentlich mehr Schadstoffe aus der Luft herausfiltern können. Die Wälder leisten somit einen aktiven Beitrag zur Luftreinhaltung. Gleichzeitig werden durch die Versauerung des Waldbodens toxische Aluminiumionen freigesetzt, die für die Nährstoff- und Wasseraufnahme wichtigen Feinwurzeln des Baumes schädigen. Dadurch wird die Durchwurzelungstiefe der Bäume eingeschränkt, was oftmals zu erheblichen Folgen bezüglich Trockenstress und Standfestigkeit der Bäume führen kann. Zudem wird die Filter- und Pufferfunktion der Waldböden durch die Auswaschung basisch wirkender Nährstoffe stark eingeschränkt, so dass Schadstoffe ungefiltert ins Grundwasser gelangen können. Regionale Verteilung der Stoffeinträge In der regionalen Verteilung der Gesamtsäureeinträge in Baden-Württemberg zeigt sich bei verringerten Einträgen ein Schwerpunkt des Säureeintrags im Südschwarzwald, im westlichen Odenwald und im Schwäbisch-Fränkischen Wald (Abb. 46, links). Die höchsten Eintragswerte mit 1,8 kmolc/ha werden für die Fichte im Hochschwarzwald auf der Versuchsfläche Blauen gemessen. Dagegen erreichen die Gesamtsäureeinträge auf der Fläche Löffingen, die auf der windabgewandten Seite des Schwarzwaldes liegt, nur,3 kmolc/ha. Der Gesamtsäureeintrag in den Buchenbeständen ist auf den meisten Versuchsflächen gegenüber dem der Fichtenbestände geringer, was sich durch die ganzjährige Benadelung der Fichten ergibt, die dadurch mehr Schadstoffe aus der Luft filtern. Entgegen der rückläufigen Entwicklung der Gesamtsäureeinträge liegen die Stickstoffeinträge in Baden-Württemberg auf vielen Messstationen weiterhin oberhalb der Menge, die Waldökosysteme 42

49 Waldzustandsbericht 214 Stoffeinträge Gesamtsäureeinträge im Jahr 213 [kmol c/ha/jahr] Stickstoffeinträge im Jahr 213 [kg/ha/jahr] Abb. 46: Räumliche Verteilung der Depositionen 213 in Baden-Württemberg: Gesamtsäureeinträge (links), Stickstoffeinträge (rechts) für Freiland, Fichte und Buche schadlos speichern können. Die höchsten Stickstoffeinträge wurden im abgelaufenen Jahr 213 im Südschwarzwald gemessen (Abb. 46, rechts). Auf der Versuchsfläche Blauen erreichen die Stickstoffeinträge im Fichtenbestand 42,8 kg/ha. Niedrige Stickstoffeinträge unterhalb von 2, kg/ha werden in Fichtenbeständen lediglich im Windschatten des Schwarzwaldes und auf der Versuchsfläche Hockenheim im Oberrheintal erreicht. Die Stickstoffeinträge in Buchenbeständen liegen aufgrund der geringeren spezifischen Oberfläche der Bestände im Winter mit Ausnahme von Altensteig um 1 bis 3 Prozent niedriger als die Einträge auf den benachbarten Fichtenflächen. Ozonbelastung der Wälder Bodennahes Ozon entsteht als sekundärer Luftschadstoff im Wesentlichen aus der Reaktion von Stickoxiden und flüchtigen Kohlenwasserstoffen, die vornehmlich aus Autoabgasen und Industrieemissionen stammen. Da für die Bildung von Ozon neben diesen Vorläufersubstanzen Energie in Form von Sonneneinstrahlung benötigt wird, bauen sich nur im Sommer während anhaltender Schönwetterperioden höhere Ozonkonzentrationen in der Luft auf. Ozon ist ein stark oxidierendes, farbloses Gas, welches die Pflanzen bei entsprechend hoher Konzentration schädigt. Es dringt durch die Spaltöffnungen der Blätter ins Innere der Pflanzen ein und zerstört dort Zellen des Palisadenparenchyms, die für die Photosynthese der Pflanzen sehr wichtig sind. Untersuchungen zur schädigenden Wirkung von Ozon an Waldbäumen werden in Baden-Württemberg seit dem Jahr 23 durchgeführt. Dabei konnten wiederholt Schäden an jungen Buchenblättern festgestellt werden. Die Untersuchungen des Sommers 214 ergaben dagegen keine belegbaren Symptome, die eindeutig durch Ozon hervorgerufen wurden. Dies mag daran liegen, dass strahlungsreiche Perioden im Jahr 214 überwiegend im Frühjahr bei vergleichsweise niedrigem Sonnenstand auftraten. 43

50 Waldzustandsbericht 214 Kakungs- und Kaliumdüngeversuch 9 KALKUNGS- UND KALIUMDÜNGEVERSUCH Auf den stark versauerten Altmoränen-Standorten in der Region Ochsenhausen in Oberschwaben wurde anhand von Nadel- bzw. Blattanalysen im Rahmen der Ernährungsinventur sowie bei der jährlichen Waldschadensinventur periodisch Kaliummangel an den Bäumen beobachtet, der insbesondere nach Trockenjahren akut auftrat. Aus diesem Grund wurde im Jahr 1994 bei Ochsenhausen am Standort Steinhausen ein Düngeversuch angelegt, in dem mehrere Kaliumträger (Holzasche, Phonolith, Kaliumsulfat), sowie eine Dolomitkalkung auf,25 ha großen Versuchsparzellen ausgebracht wurden. Dabei wurden die genannten Materialien einzeln oder im Fall von Kaliumsulfat zusätzlich in Mischung mit Dolomitkalk ausgebracht. Die Dosierung erfolgte in etwa vergleichbarer Größenordnung: Kaliumsulfat (KS): 6t/ha; Dolomit und Kaliumsulfat (CA): 6t/ha Dolomit und 3t/ha Kaliumsulfat; Holzasche (KO): 1t/ha; Dolomit (DO): 1 t/ha. Die Lage der Versuchsparzellen ist in Abbildung 47 dargestellt. Neben den fünf verschiedenen Düngeflächen wurde als ungedüngte Variante eine Nullfläche angelegt, die in das Programm der intensiven Ökosystemmessflächen (ICP Forests Level II) integriert und entsprechend instrumentiert wurde. Auf den Versuchsparzellen wurden Bodenanalysen im Rahmen einer Bachelorarbeit (RUBIN 214) und regelmäßig Nadel- Blattanalysen zur Charakterisierung der Nährstoffversorgung durchgeführt. Die aktuellen Bodenanalysen zeigen 2 Jahre nach der Düngung markante Unterschiede zwischen den Versuchsparzellen (Abb. 48). Auf der Holzaschevariante ist die Erhöhung der Basensättigung gegenüber der Nullfläche am stärksten ausgeprägt, danach folgen mit nahezu identischen Tiefenverläufen die Felder Dolomit und Dolomit/Kaliumsulfat. Auf der Kaliumsulfatparzelle hat keine nennenswerte Erhöhung der Basensättigung gegenüber der Nullfläche stattgefunden. Das bedeutet, dass trotz einer hohen Kaliumkonzentration in der Abb. 47: Lage der Versuchsparzellen im Kalium-Düngeversuch Ochsenhausen (aus Rubin 214). 44

51 Waldzustandsbericht 214 Kalkungs- und Kaliumdüngeversuch Abb. 48: Tiefenverläufe der prozentualen Austauscherbelegung des Bodens (Basensättigung) in den Versuchsfeldern NU=Nullfläche, KS=Kaliumsulfat, KO=Holzasche, DO=Dolomit, CA= Dolomit/Kaliumsulfat (aus Rubin 214) Abb. 49: Verteilungen der relativen Gasdiffusionskoeffizienten (Ds/D) bei 6 hpa Wasserspannung. Boxen umfassen 75% und Streubalken 95% der Wertespanne, Punkte markieren Extremwerte. Nu=Nullfläche, KS=Kaliumsulfat, KO=Holzasche, DO=Dolomit, CA=Dolomit/Kaliumsulfat (aus Rubin 214) Bodenlösung 2 Jahre nach der Düngung keine Entsauerung der Austauscherbelegung mehr erkennbar ist. Die Verabreichung basisch wirksamer Substanzen, wie Dolomit und Holzasche, bewirkt eine deutliche Verbesserung der Lebensbedingungen von Bodenorganismen und führt durch deren Grabaktivität zu einer verbesserten Porosität und Belüftung des Oberbodens. Ein Maß der Bodenbelüftung ist die diffusive Gasdurchlässigkeit des Bodens in Relation zur Gasdiffusion in der freien Atmosphäre (Ds/D). Abbildung 49 zeigt die Verteilung der relativen Gasdiffusionskoeffizienten der verschiedenen Düngeversuche für den obersten Mineralboden (-5cm) bei feuchtem Boden, d.h. bei 6 hpa Wasserspannung. Die diffusive Gasdurchlässigkeit ist auf der Holzascheparzelle am stärksten gegenüber der Nullfläche erhöht. Auf den Holzasche- und Dolomitparzellen ist die Anhebung des Diffusionskoeffizienten signifikant, während auf den Parzellen mit Kaliumsulfatgabe nur eine geringfügige, nicht signifikante Erhöhung bei sehr hoher kleinräumiger Variation der Werte gefunden wurde. Im Winter 213/214 wurden auf allen Versuchsparzellen des Düngeversuchs Ochsenhausen von je fünf Fichten Nadelproben aus der Lichtkrone (7. Quirl) entnommen und auf ihre Nährelementgehalte untersucht. Dabei wird die Nährstoffversorgung für den ersten sowie für den fünften Nadeljahrgang dargestellt (Abb. 5). Jüngere, physiologisch aktivere Nadeln haben i.d.r. einen höheren Nährstoffbedarf. Zudem können Nährelemente zwischen den einzelnen Nadeljahrgängen verlagert werden. Die Ergebnisse der Nadelanalysen zeigen, dass bei den Nährelementen Kalium, Schwefel und Stickstoff keine gerichteten Effekte durch die Behandlung eingetreten ist. Die Kaliumversorgung ist nach wie vor angespannt und die Streuung um die Mittelwerte so hoch, dass keine signifikanten Unterschiede zwischen den unterschiedlich behandelten Flächen bzw. der Nullfläche bestehen. Erstaunlich ist, dass die Kaliumsulfatgaben zu keiner signifikanten Erhöhung der Nadelspiegelwerte gegenüber der Nullfläche geführt haben. Die niedrigen Kalium-Spiegelwerte auf den Dolomitund Holzascheparzellen sind mit der hohen Dosierung und der dadurch wirksamen Aufnahmekonkurrenz zwischen Calcium und Kalium zu erklären. Gegenüber einer praxisüblichen Dosierung war die Anwendung mit Dolomit und Holzasche um das drei- bis sechs-fache 45

52 Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith [g/kg] [g/kg] Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith [g/kg] [g/kg] Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith Null-Fläche Dolomit/KS Dolomit Holzasche Kaliumsulfat Phonolith [g/kg] [g/kg] Waldzustandsbericht 214 Kalkungs- und Kaliumdüngeversuch 6 Kalium 3 Magnesium Nadeljahrgang 5. Nadeljahrgang 1. Nadeljahrgang 5. Nadeljahrgang 2 Schwefel 18 Stickstoff Nadeljahrgang 5. Nadeljahrgang 1. Nadeljahrgang 5. Nadeljahrgang 16 Calcium 2 Phosphor Nadeljahrgang 5. Nadeljahrgang 1. Nadeljahrgang 5. Nadeljahrgang Abb. 5: Nährelementversorgung im 1. und 5. Nadeljahrgang von Fichten auf den Versuchsparzellen des Kalkungs- und Düngeversuchs Ochsenhausen. Farbige Referenzlinien: Versorgungsgrenzwerte nach Evers (1985): rot = Mangelgrenze, orange = Grenze einer geringen Nährstoffversorgung 46

53 Waldzustandsbericht 214 Kalkungs- und Kaliumdüngeversuch erhöht. Die Stickstoffversorgung ist auf allen Parzellen einschließlich der unbehandelten Kontrolle im gut versorgten Bereich. Auch auf den mit Dolomit und Holzasche behandelten Flächen ist keine durch Mineralisierung erhöhte Stickstoffverfügbarkeit in den Nadelspiegelwerten erkennbar. Die Schwefelversorgung ist niedrig und gemessen an den Grenzwerten im angespannten Bereich. Dies mag damit zusammenhängen, dass die Grenzwerte in Zeiten sehr hoher Schwefeldeposition definiert wurden und dabei eher die Interpretation der Schadstoffbelastung durch Schwefel als dessen Rolle als Pflanzennährelement im Fokus war. Deutlichere Unterschiede zwischen den Behandlungen wurde bei den Nährelementen Magnesium, Calcium und Phosphor gefunden. Magnesium ist bei den physiologisch aktivsten Nadeln (1. Nadeljahrgang) bei den Varianten mit Dolomit- und Holzaschegaben signifikant gegenüber der Kontrollvariante erhöht. Auch im fünften Nadeljahrgang ist diese Tendenz in abgeschwächter Form erkennbar. Auf der Kaliumsulfat- Variante sind die Magnesiumgehalte in den Nadeln gegenüber der Kontrolle abgesenkt, was mit Aufnahmekonkurrenz und der versauernden Wirkung von Kaliumsulfat erklärt werden kann. Die Calciumgehalte sind durch die Behandlung mit Dolomit und vor allem mit Holzasche hauptsächlich in den ältesten der untersuchten Nadeln (5. Nadeljahrgang) erhöht. Damit sind auch 2 Jahre nach der Behandlung noch nennenswerte Mengen puffernder basischer Kationen im kleinen Elementkreislauf der Waldbestände nachweisbar. Mit dem Streufall zirkulieren diese zwischen Humusauflage und Baumbestand und schützen den Boden gegenüber versauernden Depositionen, wie Stickstoffeinträgen, die in der Region immer noch deutlich über den kritischen Belastungsgrenzen für Waldökosysteme liegen. Bei der Phosphorversorgung waren keine signifikanten Effekte der Behandlungen erkennbar. Zumindest im ersten Nadeljahrgang deutet sich die Tendenz zu einer verbesserten Phosphorversorgung auf den mit Dolomit und der mit Holzasche behandelten Fläche an. Der stärkste Impuls auf die Phosphorversorgung der Nadeln scheint von der Holzaschebehandlung ausgegangen zu sein, was sich insbesondere in einer erheblich erhöhten kleinräumigen Variabilität mit teilweise sehr hohen Extremwerten äußert. Dies ist nicht unerwartet, da Holzasche als Spurenelement Phosphor enthält. Vordergründig nicht erwartbar ist die Verbesserung der Phosphorversorgung im ersten Nadeljahrgang auf beiden mit Dolomit behandelten Versuchsparzellen. Dies ist insofern als mittelbare Wirkung der Dolomitgabe zu bewerten, als die Verbesserung der Bodenreaktion zu erhöhter bodenbiologischer Aktivität und so zu einer Verbesserung der Gasdurchlässigkeit des Oberbodens und letztlich zu einer verbesserten Bodenbelüftung führt (s. Abb. 49). Dies hat eine Erhöhung der Feinwurzeldichte und damit eine Verbesserung der Aufnahmekapazität für Spurenelemente wie Phosphor zur Folge. 47

54 Waldzustandsbericht 214 Kohlenstoffspeicherung im Wald 1 KOHLENSTOFFSPEICHERUNG IM WALD Kohlenstoffvorräte und ihre räumliche Verteilung Die aus methodischen Gründen getrennt entwickelten und auf unterschiedlichen Gitternetzen durchgeführten Messnetze der Bundeswaldinventur und des Forstlichen Umweltmonitorings wurden in Baden- Württemberg im Rahmen der letzten Erhebung inhaltlich miteinander verknüpft. Während bei der Bundeswaldinventur 3 (BWI 3) extensive Aufnahmen bodenkundlicher Schlüsselgrößen an den Stichprobenpunkten des 2x2 km-netzes durchgeführt wurden, sind an den Messpunkten der Bodenzustandserhebung bzw. Waldschadensinventur auf dem 8x8 km-netz jeweils ein BWI-Trakt im Bereich des Bodenprofils mit einer permanenten und drei temporären Traktecken angelegt worden (Abb. 51). An allen Stichproben wurde eine qualitative und biometrische Charakterisierung des Baumbestandes, an der permanenten Stichprobe zusätzlich eine Totholzaufnahme nach den bundesweit harmonisierten BWI-Methoden durchgeführt, so dass eine Auswertung mit den für die Bundeswaldinventur entwickelten Algorithmen durchgeführt werden konnte. Der stehende Bestand wurde über Winkelzählproben (WZP) erfasst, das Totholz durch Linienzählung (line intersect Methode) entlang der Linien (3x1 m) zwischen der permanenten und den temporären Stichprobenpunkten. In Bezug auf die im Boden gespeicherte Kohlenstoffmenge wurde durch Einbeziehung der Humus- Grobbestandteile (>2 und <=5 cm) und Absenkung der unteren Aufnahmegrenze für Totholz (5 statt 7 cm) die Aufnahmelücke zwischen Kohlenstoffvorrat in der Humusauflage und Totholz geschlossen. Damit ist eine durchgängige Darstellung der in den Waldökosystemen gespeicherten Kohlenstoffmengen möglich. Abb. 51: Gegenseitige Verknüpfung der Messnetzschemata von BWI und BZE durch Erhebung von bodenkundlichen Schlüsselgrößen an jedem BWI-Trakt und durch Aufnahme eines BWI-Trakts nach der BWI- Aufnahmeanleitung an jedem BZE/TWI-Punkt. Dadurch sollte die gemeinsame Auswertung von Biomasse- und Bodendaten ermöglicht werden, wie z.b. eine Kohlenstoffbilanz für das gesamte Ökosystem. 48

55 Waldzustandsbericht 214 Kohlenstoffspeicherung im Wald Tab. 6: Kohlenstoffvorräte in den einzelnen Kompartimenten und in der Summe des Waldökosystems. Vorräte Baumbestand, abgeleitet aus Derbholz-Menge in m³/ha, sowie Totholz, beides abgeleitet aus BWIkonformer Bestandesaufnahme: Holzdichten nach Zersetzungsstufen 1-4: Laubholz: ; Nadelholz: (HARMON et al. 211). In der Zusammenschau der durchschnittlichen Kohlenstoffvorräte in den einzelnen Ökosystemkomponenten und deren Variation (Tab. 6) lässt sich deren relative Bedeutung für die Speicherleistung von Kohlenstoff im Waldökosystem abschätzen. In der Darstellung wird neben dem arithmetischen Mittelwert die Schwankungsbreite durch die Extremwerte mitgeteilt. Der Kohlenstoffvorrat im Baumbestand ist inklusive Wurzeln mit durchschnittlich (arithmetisches Mittel) 131,8 t/ha und ca. 54 Prozent des Ökosystempools das bedeutendste Kompartiment. Der zweitgrößte Kohlenstoffpool ist mit durchschnittlich etwa 98,5 t/ha und knapp 41 Prozent des Gesamtpools der Bodenkohlenstoffvorrat (Mineralboden + Humusauflage), wobei der Vorrat in der Humusauflage mit durchschnittlich nur 9,6 t/ha und ca. 4, Prozent des Ökosystempools gering ist. Auch die Kohlenstoffvorräte im Totholz (Grobbestandteile im Humus, liegendes und stehendes Totholz) sind mit ca. 12 t/ha und einem Anteil von ca. 5, Prozent am Gesamt Kohlenstoffpool relativ niedrig. Das liegt daran, dass die Zersetzungsgrade bei der Berechnung der Kohlenstoffgehalte berücksichtigt wurden und die Holzdichte im Laufe der Zersetzung auf ca. ein Drittel der Dichte von frischem Totholz zurückgeht. Das bedeutet, dass der Kohlenstoffvorrat bei zunehmender Zersetzung abnimmt, das Volumen des Totholzes aber nahezu gleich bleibt. Eine Bewertung der Totholzmenge rein über den Kohlenstoffvorrat ist daher nicht zulässig. Die Variation um den Mittelwert für die Kohlenstoffvorräte ist in allen Ökosystemkompartimenten sehr hoch. Die Summe aller Kohlenstoffvorräte der einzelnen Ökosystemkompartimente zeigt eine Normalverteilung um den Median mit einer extrem hohen Variationsbreite, die in den Extremen von Werten knapp über 6 bis knapp 75 t/ha reicht. Die räumliche Verteilung der Kohlenstoffvorräte im Wald zeigt im Land die höchsten Werte im Mittleren und Südlichen Schwarzwald und im Südwestdeutschen Alpenvorland (Abb. 52). Das sind Wuchsgebiete, die einerseits einen hohen Anteil an Hochlagen aufweisen, in denen durch das kühl feuchte Regionalklima die Erhaltungsneigung für Bodenkohlenstoff hoch ist. Im Südwestdeutschen Alpenvorland liegt außerdem der Zuwachs - und damit die langfristige Speicherung von Kohlenstoff - der dort überwiegenden Fichtenbestände deutlich über dem Landesdurchschnitt. Niedrige Kohlenstoffvorräte finden sich im Buntsandstein Schwarzwald und Odenwald, sowie auf der Ostalb und im Oberrheingraben. Abbildung 53 zeigt die in der Bestandesbiomasse und im Boden gespeicherten Kohlenstoffmengen. Für die Mittelwerte der oberirdischen und unterirdischen Kohlenstoffspeicher ist der Streubereich (± einfache Standardabweichung) abgebildet. Die Darstellung ist nach Wuchsgebieten stratifiziert, wobei die regionalklimatisch, geo- und pedologisch sehr ähnlichen Wuchsgebiete Schwarzwald und Baar-Wutach zusammengefasst wurden. Der höchste Anteil der oberirdischen Kohlenstoffvorräte findet sich im Schwarzwald, Neckarland und Südwestdeutschen Alpenvorland. Im Oberrheinischen Tiefland überwiegt der Bodenkohlenstoffspeicher gegenüber dem oberirdischen Pool. Das ist angesichts der Tatsache, 49

56 Waldzustandsbericht 214 Kohlenstoffspeicherung im Wald Abb. 52: Räumliche Verteilung der Kohlenstoffvorräte im gesamten Ökosystem Wald (Bestand+Totholz+Boden) jeweils an den BZE-Punkten dass die Kohlenstoffspeicherung im Boden stabiler ist als der oberirdische Kohlenstoffvorrat für die langfristige Speicherung von Bedeutung. Abb. 53: In der Bestandesbiomasse und im Boden gespeicherte Kohlenstoffmengen nach Wuchsgebieten. Darstellung arithmetische Mittelwerte ± einfache Standardabweichung Veränderung der Boden-Kohlenstoffvorräte zwischen 1992 und 27 Um die zeitliche Entwicklungstendenz der Boden- Kohlenstoffvorräte für die vergangenen 15 Jahre zu untersuchen, wurden die Kohlenstoffvorräte aus der ersten und zweiten Bodenzustandserhebung (BZE) miteinander verglichen. Dieser Vergleich wurde getrennt für vier Tiefenstufen durchgeführt: Humusauflage, bis 5 cm, 5 bis 1 cm und 1 bis 3 cm. Durch den Vergleich der unterschiedlichen Tiefenstufen können Veränderungsraten im Tiefenverlauf abgebildet werden. Die Veränderungsraten wurden bis 3 cm Tiefe dargestellt, da bis zu dieser Tiefe nach dem Kyoto-Protokoll Kohlenstoffspeicherung anrechenbar ist und außerdem in größeren Bodentiefen auch keine nachweisbaren Veränderungen des Kohlenstoffvorrats festgestellt werden konnten. Für alle Tiefenstufen wurden die Punktdaten der Kohlenstoff- Vorratsdifferenzen zu quasi kontinuierlichen Karten mittels multivariaten linearen Regressionsmodellen regionalisiert. 5