Waldwirtschaft im Klimawandel: Chancen von Tanne / Stabilisierung von Fichte

Transkript

1 Waldwirtschaft im Klimawandel: Chancen von Tanne / Stabilisierung von Fichte

2 Baumart - Klimaveränderung -

3 Klimaeignung: Fichte / Baden-Württemberg aktuelles Klima Karlsruhe Ökol. Optimum Ökol. Suboptimum Freudenstadt Innere Arealrandzone Äußere Arealrandzone

4 Klimaeignung: Fichte / Baden-Württemberg 2050 Karlsruhe Ökol. Optimum Ökol. Suboptimum Innere Arealrandzone Freudenstadt Äußere Arealrandzone

5 -- +/- + / - Fichte Tanne Buche Douglasie Tanne Buche, Ahorn (Esche) Douglasie Buche Ahorn (Esche) Ahorn (Esche) Eiche

6 Ta-Krebs Tanne +/- nicht geeignet für kollinen Bereich (warm/trocken) Ta-Mistel Douglasie Buche Ahorn (Esche)

7 Klimaerwärmung: im Schwarzwald??? Mannheim Karlsruhe Stuttgart Schwarzwald 370,6 Tsd ha Wald Ulm sonst.nb 30% Buche 15% sonst.lb 12% Fichte 43% (rd. 160 Tsd ha) Freiburg Ravensburg

8 % der Waldfläche (Schwarzwald) Klimaerwärmung: im Schwarzwald??? 100% 80% 60% 40% 3% 25% [950 m] 38% [700 m] 1% 13% [>1.000 m] 22% [850 m] 30% [650 m] 5% 32% [850 m] 63% [550 m] hochmontan (<5,5 C) montan (5,5-7 C) submontan (7-8,5 C) kollin (8,5-10 C) 20% 28% [450 m] 34% [500 m] planar (>10 C) 0% 6% Heute (2010) +50 Jahre (2060) +90 Jahre (2100)

9 % Fichten-Fläche (Schwarzwald) Klimaerwärmung: und die Fichten im Schwarzwald?? 100% 80% 60% 40% 20% 0% Fichte geeignet? 5% 39% 39% 16% 2% Heute (2010) 3% 19% 24% 30% 24% +50 Jahre (2060) 8% 44%? 47% +90 Jahre (2100) hochmontan (<5,5 C) montan (5,5-7 C) submontan (7-8,5 C) kollin (8,5-10 C) planar (>10 C)

10 Klimaerwärmung: und die Fichten im Schwarzwald?? Klima-Stabilisierung von Fichte natürliches Ta-Gebiet (submontanes Klima und kühler!) Tannen-Anreicherung: wirkungsvolle Maßnahme heute: ab (500-) 600 m in 50 Jahren: ab (700-) 800 m tiefere Lagen (kollines Klima und wärmer) Tanne keine gute Alternative Douglasie, Buche

11 Tannen-Verjüngung: je langsamer umso besser??? Versuchsserie Tannen-Fichten-Mischwald >30 Versuchsfelder: 5 Haupt-Versuche, 4 Neben-Versuche Anlage Anfang 1980er Ta-Fi-(Bu-)Bestände: 30m hoch, Jahre alt, geschlossen ( Vfm/ha; ohneverjüngung) Behandlungs-Varianten Referenz: Vorratspflege (Nutzung: Hälfte laufender Zuwachs) 3 Verjüngszeiträume rasch: mittel: innerhalb 20 Jahren innerhalb 35 Jahren langsam: innerhalb 50 Jahren

12 relativer Zuwachs (in der Periode; in % des Zuwachses der Zuwachskontrolle) Tannen-Mischwaldserie: Zuwachs Hauptbestand Vorrat / Zuwachs 150% 100% 50% Vpfl. (ivol-kontrolle) langsam mittel rasch 0% 0% 50% 100% 150% relativer Vorrat (zu Periodenbeginn; in % des Vorrats der Zuwachskontrolle; "Vpfl.")

13 Anteil ZN an GWL Anteil ZN an Gesamtnutzung Tannen-Mischwaldserie: Anteil zufälliger Nutzungen Gesamtwuchsleistung 40% 30% Mittel Stdf. 95% Konf.int. 80% 60% Nutzung Mittel Stdf. 95% Konf.int. 20% 40% 10% 20% 0% Vpfl. langsam mittel rasch 0% Vpfl. langsam mittel rasch Nach 35 Jahren: Unterschiede noch? gering keine (wesentliche) Störung der Schirmführung Verjüngung in 20 Jahren o.k.

14 Tannen-Mischwaldserie: Verjüngung Bonitätseinfluss (Höhenentwicklung Variante mittel ; Verj. in 35J.) Steuerung durch Überschirmung? Oberhöhe (in cm) bessere Bon. (dgz &11) geringere Bon. (dgz & 9) Jahre nach Versuchsbeginn Bonitätseinfluss: auch unter Schirm ausgeprägt 10 m

15 Tannen-Mischwaldserie: Verjüngung Bonitätseinfluss (Höhenentwicklung Variante mittel ; Verj. in 35J.) rel. Oberhöhe (im Vergleich zur Variante mittel ) Steuerung durch Überschirmung? Oberhöhe (in cm) bessere Bon. (dgz &11) geringere Bon. (dgz & 9) Jahre nach Versuchsbeginn Bonitätseinfluss: auch unter Schirm ausgeprägt Überschirmung / Höhe 200% 150% 100% 50% 0% Vpfl. langs. mittel Mittel Stdf. 95% Konf.int. rasch Höhenentwicklung mit Schirm steuerbar 10 m

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17 Tannen-Mischwaldserie: Verjüngung / BA-Anteile Wenn der Schirm fehlt? Vom Winde verweht

18 Fichte im Verhältnis zu Tanne (H dom Fi / H dom Ta) Tannen-Mischwaldserie: BA-Anteile / Freifläche Ta-Fi-Naturverjüngung, abgedeckt durch Sturm selbstdifferenziert (keine Eingriffe) Ta bei Aufnahme noch vorhanden 1,6 1,4 Fi > Ta Ta : -2 bis - 3 m Ta : -0,5m Ta : - 2 bis - 3 m 1,2 1 Sturm 99 (4 Jahre nach Sturm) Sturm 90 (14 Jahre nach Sturm) 0,8 0,6 0,4 Ta > Fi 7 m Jahre nach Freistellung Fi dgz m 30

19 Fichte im Verhältnis zu Tanne (H dom Fi / H dom Ta) Tannen-Mischwaldserie: BA-Anteile / Freifläche Ta-Fi-Naturverjüngung, abgedeckt durch Sturm selbstdifferenziert (keine Eingriffe) Ta bei Aufnahme noch vorhanden 1,6 1,4 Fi > Ta Ta : -2 bis - 3 m Ta : -0,5m Ta : - 2 bis - 3 m 1,2 1 Sturm 99 (4 Jahre nach Sturm) Sturm 90 (14 Jahre nach Sturm) 0,8 0,6 Fichte wuchsüberlegen (Halbschatt-BA) Ta > Fi 0,4 Tanne rasch 0 eingeholt 4 / überwachsen 9 14 (Schatt-BA) Fi dgz Jahre nach Freistellung m 15 m Selbstdifferenzierung: (weitgehender) Verlust Tanne Tanne nur mit Pflege! 30

20 Fi-Bürstenwüchse: pflegen oder nicht pflegen? - die Frage der Selbstdifferenzierung -

21 baumzahlreiche Fichte: Selbstdifferenzierung oder Pflege?

22 BHD herrschender Fichten (D 200 ; in cm) baumzahlreiche Fichte: Pflegen oder nicht Pflegen? Durchforstung: gut 5 m früher +5 cm +5 m schem. reduziert y = 1,3776x R² = 0,9365 ausgekesselt y = 1,2041x R² = 0,9769 ohne Pflege y = 1,0488x R² = 0, Durchforstung: gut 5 cm mehr Oberhöhe (H 200 ; in m)

23 Pflegen oder nicht Pflegen: Erst-Durchforstung / Hiebsreife Erst-Durchforstung (bei OH 15m) ungepflegt +5,7 cm gepflegt D 100 (Bestand) 16,0 cm 21,7 cm (+36%) Entnahme (lebende B.) /ha /ha (davon BHD 7cm) (56%) (87%) +4 cm BHD ges 7,6 cm 11,6 cm Masse (Derbh.) +20 Efm

24 Pflegen oder nicht Pflegen: Erst-Durchforstung / Hiebsreife Erst-Durchforstung (bei OH 15m) ungepflegt +5,7 cm gepflegt D 100 (Bestand) 16,0 cm 21,7 cm (+36%) Entnahme (lebende B.) /ha /ha (davon BHD 7cm) (56%) (87%) +4 cm BHD ges 7,6 cm 11,6 cm nur bei Pflege Masse (schemat. Reduktion) akzeptable Ergebnisse! (Derbh.) +20 Efm Hiebsreife Pflege / Durchmesser / Ertrag runter mit der Baumzahl erste Verj.nutzung (OH) 36 m -6 m!! 30 m (rd. 30 J. früher)

25 Douglasie - kleines (waldbauliches) Einmaleins -

26 wieviele Pflanzen? Standraumversuch Dgl 6 Bundesländer >100 auswertbare Versuchsflächen >40 Jahre Dauer (heute >30m hoch) einheitliches Material einheitliches Programm Pflanzenzahlen (4.000 / / / 500 je ha) Durchforstung (Z-Baum-orientierte Auslese-Df)

27 Durchmesser (D 100 ; in cm) Standraumversuch: Durchmesser Ausgangsbaumzahl 95% Konfidenzintervall Bestandeshöhe [m]

28 Gesamtwuchsleistung [in Vfm / ha] Standraumversuch: Gesamtwuchsleistung Ausgangsbaumzahl 95% Konfidenzintervall Bestandeshöhe [m] / ha: kein Unterschied

29 Astdurchmesser [in mm] Standraumversuch: Aststärke maximale Astdurchmesser der ZB in 5 m Höhe EN kritisch: unter / ha Ausgangsbaumzahl [N/ha]

30 Netto-Wertleistung [Tsd /ha] Standraumversuch: Wertleistung (ohne Pflanzkosten) runter mit der Baumzahl!! 30 Ausgangsbaumzahl 95% Konfidenzintervall ohne Kosten für Pflanzung Bestandeshöhe [m] optimal: / ha schlecht: über / ha

31 übrigens: Tsd / ha das gilt auch für Fichte-Pflanzungen runter mit der Baumzahl!! ekfr. Erlöse (80 Jahre) optimal: / ha 20 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Weise & Kublin 1998 Tausend Fichten / ha

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33 Warum fallen Bäume um? Risikofaktoren

34 Sturmschadens-Risiko Haupt-Faktoren waldbaulich nicht beeinflussbar topographische Situation Lage im Windfeld Standortsfaktoren (z.b. Staunässe) waldbaulich beeinflussbar Baumart Baumhöhe Eingriffsart & -stärke

35 Wahrscheinlichkeit Schaden Baumhöhe Verhältnisse bei mäßig starkem Sturm (entsprechend Lothar in Lee N-Schwarzwald) Risiko hoch 60% 40% Beispiel: Fichte 20% 0% Risiko gering Baumhöhe [in m]

36 Hebel Hebel Zunahme mit Ladung Wind V Wind * Krone Größe Baumhöhe? Ladung Wind V Wind * Krone Größe Drehmoment Ladung Wind * Länge Stamm Drehmoment Ladung Wind * Länge Stamm

37 horizontale Stabilisierung

38 Wahrscheinlichkeit Schaden Fichte / Tanne: Baumart & Baumhöhe Fichte & Tanne im Vergleich Risiko hoch Fichte 60% 40% Fichte Tanne Senker-Wurzler Tanne 20% 0% Risiko gering Baumhöhe [in m] Pfahl-Wurzler

39 Wahrscheinlichkeit Schaden Fichte / Tanne: Baumart & Baumhöhe Risiko hoch Fichte: 100 Jahre / 35 m Tanne: 100 Jahre / 30 m Buche: 100 Jahre / 27 m dgz 100 : 13 dgz 100 : 13 dgz 100 : 6 60% 40% 20% 0% Risiko gering Baumhöhe [in m]

40 Fichte / Tanne: Baumart & Baumhöhe Tanne / Sturmrisiko keine (absolut) sturmsichere Baumart lediglich: Risiko geringer als bei Fichte nimmt zu mit Höhe & Alter

41 Sturmrisiko: Plenterwald? risikomindernde Faktoren: (Plenterwald-typisch) i.d.r. auf stabilen Standorten hohe Anteile Tanne / geringe Anteile Fichte niedrige H/D-Werte im Starkholz Zieldurchmesser bei rel. geringen Höhen (Tanne!) Verjüngungsvorräte unter Schirm Risiko-Absicherung im Fall der Fälle und die Plenterstruktur? wirkt in erster Linie mittelbar fördert: Tannen-Anteile / niedrige H/D-Werte / Verjüngungsvorräte (höchstwahrscheinlich) ohne direkten Einfluss!!

42 Schwarzwald / Klimawandel / Tannenwirtschaft Klima-Stabilisierung Fichte / Tannen-Anreicherung sinnvoll: mittlere & höhere Lagen nicht sinnvoll: tiefere Lagen heute > m / zukünftig > m (Douglasie, Buche) Verjüngungsnutzung Tannen-Wälder ab 20jähriger Überschirmung: ausreichende Ta-Anteile sicherbar Freiflächen: Ta nur durch Mischwuchsregulierung sicherbar (Fi vorwüchsig) Fi-Bürsten: Pflege zwingend erforderlich (drastische Reduktion) Douglasie Pflanzenzahlen optimal: /ha schlecht: über /ha Ästung zwingend bei Zielstärken über 60cm Risiko Sturm (waldbaulich beeinflussbar) langfristig: Baumartenwahl (Tanne > Fichte) mittelfristig: Höhe mäßige Pflanzenzahlen (Pflanzung, Jungbestandspflege) intensiv durchforsten event. Zielstärke begrenzen (früh beginnen, regelmäßig wiederholen)