Waldsterben Was wurde daraus? Hubert Sterba

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1 Waldsterben Was wurde daraus? Hubert Sterba Institut für Waldwachstum Department für Wald- und Bodenwissenschaften Universität für Bodenkultur Wien

2 Waldsterben

3 Waldsterben

4 Waldsterben Was wurde daraus? Hypothesen über Ursachen: Saurer Regen: Robert, A. Smith (1872), Air and rain. The beginning of a chemical Climatology (Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Azidität des NS) Direkte Toxizität von Schadstoffen für die Assimilationsorgane und/oder Wurzeln (F, Cl, Zn, Pb ) Bodenversauerung durch historische Waldnutzung und falsche Baumartenwahl Änderung des Schädlingskomplexes (Insekten, Pilze)

5 Waldsterben Was wurde daraus?

6 Waldzustandsinventur(en) 1983 Genfer Luftreinhaltekonvention (Convention on Long-range Transboundary Air Pollution) United Nations Economic Commission for Europe (UNECE) 1985 im Rahmen dieser Konvention: International Co-operative Programme on the Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests (ICP Forests) seit 1991 enge Kooperation ICP Forest und Europäische Kommission

7 Waldzustandsinventur(en)

8 Waldzustandsinventur(en) Wald als Indikator für Luftverschmutzung Methodische Probleme: Genauigkeit und Reproduzierbarkeit der Ansprache Messen wir das, was wir messen wollen? Waldsterben als Krankheit Es gibt viele Gründe für Kronenverlichtungen Sind Kronenverlichtungen Schäden? Was sind die Ursachen für Kronenverlichtungen

9 Anteil an abgestorbenen Waldzustandsinventur(en) Kronenzustand und Mortalität Beispiel aus Österreich 0% 20% 40% 60% 80% 100% Anteil KV an den Probebäumen (7350) Jährliche Mortalitätsraten [%] 100% Kronenverlichtungsgrad (KV) Beob. Jahr Gesamt ,02 0,02 0,06 0,73 0, ,01 0,04 0,22 8,29 0, ,00 0,03 0,34 3,75 0, ,01 0,09 0,59 6,76 0, ,00 0,06 0,23 8,39 0,06 90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% 20% 10% % Fichte Kiefer Tanne Eiche

10 Kronenzustand und Zuwachs Beispiele aus Österreich Waldzustandsinventur(en)

11 Intensive Monitoring ab 1995,BFW

12 Waldsterben Was wurde daraus? Hypothesen über Ursachen: Saurer Regen: Robert, A. Smith (1872), Air and rain. The beginning of a chemical Climatology (Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Azidität des NS) Direkte Toxizität von Schadstoffen für die Assimilationsorgane und/oder Wurzeln (F, Cl, Zn, Pb ) Bodenversauerung durch historische Waldnutzung und falsche Baumartenwahl Änderung des Schädlingskomplexes (Insekten, Pilze)

13 Waldsterben Was wurde daraus? Forschungs- Programme In Österreich FIW SFB - Forest Restoration Ecosystem Hypothesen über Ursachen: Saurer Regen: Robert, A. Smith (1872), Air and rain. The beginning of a chemical Climatology (Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Azidität des NS) Direkte Toxizität von Schadstoffen für die Assimilationsorgane und/oder Wurzeln (F, Cl, Zn, Pb ) Bodenversauerung durch historische Waldnutzung und falsche Baumartenwahl Änderung des Schädlingskomplexes (Insekten, Pilze)

14 Intensive Monitoring ab 1995 Elementkonz. in Blättern Phänologie detaillierte Kronenansprache Boden Deposition (SO 2, NH 3, NO 3, O 3 ) Klimaturm (NS, Einstrahlung, Wind) Bodenwasser Niederschlag (Kronendurchlass) Streu

15 Waldsterben Was wurde daraus? Untersuchungen zeigen: Boden ph sinkt auf Nullflächen forstlicher Düngungsversuche Erheblicher Basenexport durch Biomassenentzug (Streunutzung, ) Buche als Kalziumpumpe Hypothesen über Ursachen: Saurer Regen: Robert, A. Smith (1872), Air and rain. The beginning of a chemical Climatology (Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Azidität des NS) Direkte Toxizität von Schadstoffen für die Assimilationsorgane und/oder Wurzeln (F, Cl, Zn, Pb, Al ) Nährstoff-Imbalanzen durch Stickstoffeinträge, Versauerung in Wechselwirkung mit Trockenperioden (Mg-Mangel) Bodenversauerung durch historische Waldnutzung und falsche Baumartenwahl Änderung des Schädlingskomplexes (Insekten, Pilze)

16 Waldsterben Was wurde daraus? Untersuchungen zeigen: HF, HCl schädigen Mesophyll der Nadeln Al 3+ schädigen Wurzeln Saurer Nebel schädigt Kutikula (Wachsschicht) Hypothesen über Ursachen: Saurer Regen: Robert, A. Smith (1872), Air and rain. The beginning of a chemical Climatology (Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Azidität des NS) Direkte Toxizität von Schadstoffen für die Assimilationsorgane und/oder Wurzeln (F, Cl, Zn, Pb, Al ) Bodenversauerung durch historische Waldnutzung und falsche Baumartenwahl Änderung des Schädlingskomplexes (Insekten, Pilze)

17 Untersuchungen zeigen: Attraktion von Borkenkäfern durch vermehrte Monoterpene, und verminderte Verteidigungsfähigkeit (Harze) in Zusammenhang mit reduziertem Wachstum Physiologisch geschwächte Bäume (höherer Arginin- Gehalt, und C/N-Verhältnisse weniger Phosphate u. Glutamine) erhöhen Bruterfolg des Buchdruckers Waldsterben Was wurde daraus? Hypothesen über Ursachen: Saurer Regen: Robert, A. Smith (1872), Air and rain. The beginning of a chemical Climatology (Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Azidität des NS) Direkte Toxizität von Schadstoffen für die Assimilationsorgane und/oder Wurzeln (F, Cl, Zn, Pb, Al ) Bodenversauerung durch historische Waldnutzung und falsche Baumartenwahl Änderung des Schädlingskomplexes (Insekten, Pilze)

18 Waldsterben Was wurde daraus? Untersuchungen zeigen: Auf der Fichten-Gespinst- Blattwespe parasitierende Nemathoden werden durch niedrigen Boden-pH geschädigt. Multiple Stresshypothese: Die Sensitivität von Waldökosystemen nimmt zu, wenn die Belastung durch immanente Stresse erhöht ist (Führer 1990). Hypothesen über Ursachen: Saurer Regen: Robert, A. Smith (1872), Air and rain. The beginning of a chemical Climatology (Zusammenhang zwischen Luftverschmutzung und Azidität des NS) Direkte Toxizität von Schadstoffen für die Assimilationsorgane und/oder Wurzeln (F, Cl, Zn, Pb, Al ) Bodenversauerung durch historische Waldnutzung und falsche Baumartenwahl Änderung des Schädlingskomplexes (Insekten, Pilze)

19 Deposition [kg/ha] Deposition [kg/ha] Ergebnisse - Auswahl 10 8 bulk SO4-S TF SO4-S 10 8 bulk NH4-N bulk NO3-N TF NH4-N TF NO3-N Saurer Regen Robert, A. Smith (1872): Air and rain. The beginning of a chemical climatology Verordnung gegen forstschädliche Luftverunreinigungen BGBl Nr. 199/1984

20 Oberhöhe Überraschung Österr. Waldinventur findet eine Zuwachssteigerung gegenüber der Vorperiode um ca. 50%! (31 Mio VfmS) neue Generation letzte Generation Alter

21 Überraschung Österr. Waldinventur findet eine Zuwachssteigerung gegenüber der Vorperiode um ca. 50%! (31 Mio VfmS) Neumann u. Schadauer, (1995)

22 Deposition [kg/ha] Überraschung Österr. Waldinventur findet eine Zuwachssteigerung gegenüber der Vorperiode um ca. 50%! (31 Mio VfmS) 10 8 bulk NH4-N bulk NO3-N TF NH4-N TF NO3-N Stickstoffeinträge sind auch Düngung!

23 Waldzustandsinventur(en) Trockenperioden als Kronenzustand und Zuwachs immanenter Stress? Beispiele aus Österreich Verlängerte Vegetationszeiten erhöhen Zuwachs Mit Temperaturen steigt auch die Anzahl der Borkenkäfergenerationen

24 Laubverlust? % Waldzustandsinventur(en) Kronenzustandsentwicklung (Europa) Waldsterben als eine Krankheit gestorben Es gibt aber Fichte noch immer viele Buche Fälle, in denen Bäume und auch Kiefer Waldbestände sterben - aus unterschiedlichen, komplexen Ursachen und über komplexe Wirkungspfade

25 Waldsterben Was wurde daraus?

26 Laubverlust? % Waldsterben Was wurde daraus? Fichte Buche Kiefer

27 Waldsterben Was wurde daraus? Quellen: Dank an: Markus Neumann, BFW für Abbildungen, Tabellen und Literaturhinweise Forstbetriebe, die mit viel Geduld unsere Arbeit unterstützt haben Und Ihnen für Ihre Aufmerksamkeit!