Kiefernwirtschaft in der Altmark - Konsequenzen aus den Schneeschäden 2014 von Hermann Spellmann Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt http://www.frontgewitter.de/img2/schneebruch14_1.jpg anlässlich der Fachtagung Schneebruch am 22.04.2015
Kiefer Brotbaum Sachsen-Anhalts Baumartenanteile 30,0 25,0 Altersklassenaufbau Flächenanteile % 20,0 15,0 10,0 5,0 0,0 1-20 21-40 41-60 61-80 81-100 101-120 121-140 über 140 Altersklassen
Ökonomischer Vergleich der Hauptbaumarten 2013 700 600 Deckungsbeitrag III, inkl. Verwaltungskosten landesdurchschnittliche Anteile künstliche und natürliche Bestandesbegründung 500 400 /ha*a 300 200 100 0-100 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 Eiche Buche Fichte Douglasie Kiefer Lärche
Ökologische Eigenschaften der Waldkiefer + unempfindlich gegenüber klimatischen Extremen (Frost u. Hitze) + geringe Nährstoffansprüche + unempfindlich gegenüber Wassermangel bzw. Wasserüberschuss + anpassungsfähig in der Durchwurzelung + sturmfest + häufige Samenproduktion mit effektiver Windverbreitung + Besiedlung von Freiflächen + hohe Lichtansprüche - hohes biotisches Risiko durch Pilze und Insekten
Herausforderung Klimawandel Herausforderung Ausmaß räumliche und zeitliche Verteilung Geschwindigkeit Erwartete Veränderungen wärmere, trockenere Sommer mildere, feuchtere Winter häufiger Extremereignisse Klimaszenarien: SRES-Szenarien RCP-Szenarien
Abschätzung Trockenstressgefährdung Risikoklassifizierung nach klimatischer Wasserbilanz (Grasreferenz) und nutzbarer Feldkapazität (nfk) Definition der Klassengrenzen Trockenstressrisiko Fichte Buche Eiche/Douglasie Kiefer gering > -0 mm > -25 mm > -150 mm > -180 mm mittel -0 bis -80 mm -25 bis -100 mm -150 bis -400 mm -180 bis -450 mm hoch < -80 mm < -100 mm < -400 mm < -450 mm
Risikoabschätzung: heute (1981-2010) - Verteilung der Risikostufen - Fichte 45.1% 24.3% 30.6% Buche 33.3% 30.5% 36.2% Eiche/Douglasie 0.0% 12.4% 87.6% Kiefer 0.0% 0.7% 99.3% Datengrundlage: DWD-Messdaten
Risikoabschätzung: in Zukunft (2041-2070) - Verteilung der Risikostufen - Fichte 87.3% 9.5% 3.2% Buche 82.9% 11.6% 5.5% Eiche/Douglasie 0.0% 70.2% 29.8% Kiefer 0.0% 64.8% 35.2% Datengrundlage: Klimaszenario RCP8.5, Median
Gefährdungsprofil der Kiefer im schlagweisen Hochwald (ALTENKIRCH, MAJUNKE u. OHNESORG 2002)
Bestandesmerkmale in Abhängigkeit von der Ausgangsbaumzahl - Walsroder Kiefern-Nelder-Verbandsversuch, Alter 25 -
Anzahl lebender Kiefern je ha in Abhängigkeit von Bestandesmittelhöhe und Ausgangsverband (nach KRAMER 1977) über 20000 10-20000 unter 10000
Läuterungseffekte auf Z-Bäume und Randbäume an Gassen Kiefern-Läuterungsversuche Fuhrberg 239a und Unterlüß 262 Kronenansatzv. / m 1,40 1,20 1,00 0,80 0,60 0,40 Nullfl. herk. Läu Med. Mod. Kronenansatz 8. R. + pos. Läu. 6.. R. + neg. Läu. 6.. R. + pos. Läu. 4. R. + pos. Läu st. Ndf. idz (%) 180 Durchmesserzuwachs 170 160 150 140 Nullfl. 150 id (%) herk. Läu Med. Mod. 8. R. + pos. Läu. 6.. R. + neg. Läu. 6.. R. + pos. Läu. 4. R. + pos. Läu st. Ndf. 145 140 135 130 125 120 115 Gasse 3,4 m
200 Zuwachsverhalten (iv) unserer Hauptbaumarten 30 25 20 15 10 iv (m³/ha) 5 0 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 Alter Ei Bu Fi Ki Dgl
iv % 130 120 Kiefern-Durchforstungsversuch Steinhorst periodischer Volumenzuwachs (iv %) in Abhängigkeit von der mittleren Grundflächenhaltung (mgh %) Alter 35-40 Jahre Alter 35 40 Jahre 110 100 100 90 90 80 70 60 mgh % 50 80 70 60 Nullfläche iv % 130 120 Alter 40-46 Jahre Alter 40 46 Jahre mäß. Df. st. Df. 110 100 90 100 80 90 80 70 60 mgh % 50 70 60
Entwicklung des relativen Durchmesserzuwachses der Versuchsvarianten im Verhältnis zum Versuchsmittel Kieferndurchforstungsversuch Romrod 1007 B 100,0 80,0 60,0 40,0 A-Grad B-Grad C-Grad 20,0 0,0-20,0-40,0-60,0 stark mäßig schwach Zielstärkennutzung Alter 25-30 31-35 35-40 41-45 46-50 51-55 56-66 67-71 72-82 83-89 90-96 97-108 109-116 117-120 122-125 126-132 133-141 relativer Durchmesserzuwachs [%]
Einzelbaum- versus Flächenproduktivität Sellhorn Kiefer: Alter = 31; D100 = 18,4cm; H100 = 14,0m; G = 27,9m²/ha; I. Ekl. 100 Z-Bäume/ha s. st. Auslesedurchforstung -keine Kronenüberlappung- 235 Z-Bäume/ha gest. Hochdurchforstung - stark mäßig -
Einzelbaum- versus Flächenproduktivität Sellhorn 1617 j Kiefer : Nach 40 Jahren Simulation 100 Z-Bäume/ha, s. st. Adf. Vornutzung = 184 m³/ha Verbl. Bestand = 230 m³/ha GWL = 414 m³/ha Vorrat-Z-Bäume = 95 m³/ha 235 Z-Bäume/ha, gest. Hdf. (st.-mäß.) Vornutzung = 207 m³/ha Verbl. Bestand = 264 m³/ha GWL = 471 m³/ha Vorrat-Z-Bäume = 188 m³/ha
Sorten- und Wertertrag nach 40 Jahren Simulation 120 100 Z-Bäume/ha s. st. Adf. ( Q-D ) Vorerträge: 4.628,- /ha Bestandeswert: 6.813,- /ha Gesamterlös: 11.441,- /ha 120 235 Z-Bäume/ha gest. Hdf. (st.-mäß.) Vorerträge: 4.671,- /ha Bestandeswert: 8.741,- /ha Gesamterlös: 13.412,- /ha 100 100 Menge (Efm/ha) 80 60 40 Menge (Efm/ha) 80 60 40 20 20 0 IN L1a L1b L2a L2b L3a 0 IN L1a L1b L2a L2b L3a Vornutzung Füllbestand verbleibend Z-Bäume verbleibend Sortiervorgaben Abschnitte: Mindestzopf: 12 cm o. R. Länge: 5 m Industrieholz: Mindestzopf: 7 cm o. R. Fixlänge: 3 m
Vor- und Nachteile von Kiefernschirm Produktivitätseinbußen wertvolles Produktionsmittel Frostschutz Strahlungsschutz Qualität (Äste, Formigkeit) Differenzierung biotische Risiken Konkurrenz Labilisierung geringere Vornutzungen nicht WET-konforme NV (Fi bei Mischbest.) Samenspender (Ki)
Kiefernnaturverjüngung geschlossene Vegetationsdecken (Beerkraut, Heide, Gras): Bodenverwundung unerlässlich rasanter Ausscheidungsprozess Einleitung von Ki-NV auf Pflugstreifen mittelfristige Überlebensrate der Keimlinge häufig kleiner als 10 %
Sämlingsdichten im 2. Jahr nach Bodenbearbeitung 16 - Versuchsfläche Fuhrberg 278 - Anzahl Pflanzen / m² (nach 2 Jahren) 14 12 10 8 6 4 2 0 14,7 4,3 1,7 Mulde Hügel ohne Bodenbearbeitung
Grundsätze für den Umbau von Kiefernbeständen Mischbestände entwickeln Wachstumsgänge der Baumarten beachten intensive Mischungen vermeiden räumliche Ordnung, systematische Erschließung Waldbautechnik: anpasste Verfahren, hohe Arbeitsqualität Lichtansprüche und Wuchsverhalten beachten räumlich und zeitlich differenzierte Schirmsteuerung
Höhenwachstumsgang und Pflegephasen der Hauptbaumarten bei II. Ertragsklasse H 100 ADf JDf L E
Voranbauversuch Unterlüß 1200 - Bestockungsgrade 0,4, 0,6 und 0,8, Alter der Kiefer bei Anlage 43 Jahre, 0,7. Ekl. -
Strahlungsangebot - Voranbauversuch Unterlüß 1200 Alter 43 J. - Diffuse Strahlung [% von Freiland] B
Bestandeszuwachs bei unterschiedlicher Auflichtung - Voranbauversuch 1200, Alter 43 61 Jahre - LZ 13 [Vfm/ha*a] 12 11-100 Vfm/ha in 18 J. 10 9 8 7 6 5 0,4 0,6 0,8 1,0 B [M30 1,0; ET Lembcke et al.]
Wachstum von Bu-, Dgl- und TEi-Voranbauten unter Kiefernschirm 9 8,5 8 BU, 18 J. DGL, 20 J. TEI, 19 J. Mittelhöhe [m] 7,5 7 6,5 6 5,5 5 0,4 0,6 0,8 Bestockungsgrad
Zeitpunkt von Voranbauten Einwuchs von Douglasie und Buche in Kiefer bei II. Ertragsklasse und unterschiedlichen Voranbauzeitpunkten H100 (m) 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 0 20 40 60 80 100 120 140 160 Alter Ki Dgl - Voranbau Alter 30 Dgl - Voranbau Alter 60 Dgl - Voranbau Alter 90 Buche - Voranbau Alter 30 Buche - Voranbau Alter 60 Buche - Voranbau Alter 90
Kiefern-Mischbestandsversuch Gartow 165b 400 Bi-auss 350 300 Dgl/Bi 46-jährig Bi Dgl-auss Dgl Ki-auss Anzahl/ha 250 200 150 Ki 62-jährig Ki 100 Ki 180-jährig 50 0 7 12 17 22 27 32 37 42 47 52 57 62 67 BHD-Stufe
Wuchshüllen, eine alternative Wildschutzmaßnahme? Kostenvergleich Zaunbau und Wuchshülle Eingangsgrößen für Kostenkalkualtion von Wuchshüllen Wuchshülle, Sammelbestellung ForstBW 2012 1,20 Robinienstab 0,45 Lohnkosten 33,41 / S Aufbau (2 min/wuchshülle 1,12 Zwischensumme 2,77 Abbau 1,25 Entsorgung (Transport und Gebühr) 0,53 Summe 4,55 (aus Kopp, Göckel, Wicht-Lückge, AFZ 2012)
Höhenzuwächse, 3. Standjahr
Wirkung des Altholzschirmes
Schattenerträgnis
Einfluss der Lochgröße auf die Stammqualität von Eichenstangenhölzern 100 Anteil lotrechter bzw. schiefer Stämme in % 50 0 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 schiefe Stämme (> 5 Abweichung vom Lot) schiefe Stämme (0-5 Abweichung vom Lot) lotrechte Stämme Femellochgröße in Aren (Schütz 1992)
how (m) Bewirtschaftungskonzept für gleichaltrige Kiefern-Reinbestände 30 20 10 Jungwuchs DickungStangenholz geringes mittleres bis Baumholz bis mittleres bis starkes Baumholz Oberhöhe Oberhöhe bis > Oberhöhe 3,0 3m bis > 7,0 24,0 12,0 > mbis > 24,0 mbis 12,0 m18,0 mm m in abnehmende Auswahl qualitativ Entnahme Übergang von guten bis Durchforstungsstärke schlechter zur Beständen Zielstärkennutzung 250 Z-Bäumen Kiefern ggf. keine im und Zuge Wiederkehr -i.d.r. Entnahme keine Maßnahmen von missformigen und sperrwüchsi- Maßnahmen Entnahme Erstdurchforstung Altdurchforstung vorrangige voe erforderlich allem Nutzung schlechten, hiebsreifer und ktranken qualitativ und gen Bäumen (negative Phänotypenauslese) Protzenaushieb in geschädigten selektive qualitativ Vorratspflege schlechter bei Entnahme schlechten unterbliebener Kiefern Bäume bis von zum Beständen: 1-2 Erreichen Bedrängern der Zielstärke Vorratspflege Absenkung von bis zu des bis 250 Bestockungsgrades zum Z-Baumanwärtern Erreichen der unter Ziel- 0,8 je - Mischungsregulierung Jungwuchspflege -keine Z-Baum Auswahl - in qualitativ guten Jungwüchsen ggf. keine -Entnahme bei Ggf. Bestockungsgrafden Altdurchforstung Protzenaushieb stärkevon bis 3 Bedrängern endet, unter wenn 0,8 jeggf. in den Hiebsruhe kommenden Maßnahmen erforderlich keine Z-Baumanwärter 10 Altdurchforstung Absenkung Jahren angemessene des Bestockungsgrades endet, Anteile wenn an in Zielstärke den unter kommenden 0,7 zu Förderung ggf. erwarten Wertästung 10 Jahren von sind Mischbaumarten angemessene Anteile an Zielstärke zu Erschließung fließender erwarten bei Übergang sind ho von 10 von -12 der maltdurchforstung zur Beginn Zielstärkennutzung des Generationswechsels
how (m) Bewirtschaftungskonzept für gleichaltrige Kiefern-Reinbestände 30 20 10 DickungStangenholz geringes mittleres bis Baumholz bis mittleres bis starkes Baumholz Oberhöhe Oberhöhe > Oberhöhe 3,0 bis > 7,0 24,0 12,0 > mbis > 24,0 mbis 12,0 m18,0 mm m in abnehmende Auswahl qualitativ Entnahme Übergang von guten bis Durchforstungsstärke schlechter zur Beständen Zielstärkennutzung 250 Z-Bäumen Kiefern ggf. keine im und Zuge Wiederkehr i.d.r. keine Maßnahmen Maßnahmen Entnahme Erstdurchforstung Altdurchforstung vorrangige voe erforderlich allem Nutzung schlechten, hiebsreifer und ktranken qualitativ und Protzenaushieb in geschädigten selektive qualitativ Vorratspflege schlechter bei Entnahme schlechten unterbliebener Kiefern Bäume bis von zum Beständen: 1-2 Erreichen Bedrängern der Zielstärke Vorratspflege Absenkung von bis zu des bis 250 Bestockungsgrades zum Z-Baumanwärtern Erreichen der unter Ziel- 0,8 -Entnahme bei Ggf. Bestockungsgrafden Altdurchforstung Protzenaushieb stärkevon bis 3 Bedrängern endet, unter wenn 0,8 jeggf. in den Hiebsruhe kommenden je Jungwuchspflege -keine Z-Baum Auswahl keine Z-Baumanwärter 10 Altdurchforstung Absenkung Jahren angemessene des Bestockungsgrades endet, Anteile wenn an in Zielstärke den unter kommenden 0,7 zu Förderung ggf. erwarten Wertästung 10 Jahren von sind Mischbaumarten angemessene Anteile an Zielstärke zu Erschließung fließender erwarten bei Übergang sind ho von 10 von -12 der maltdurchforstung zur Beginn Zielstärkennutzung des Generationswechsels
how (m) Bewirtschaftungskonzept für gleichaltrige Kiefern-Reinbestände 30 20 10 Stangenholz geringes mittleres bis Baumholz bis mittleres bis starkes Baumholz Oberhöhe Oberhöhe > 7,0 24,0 12,0 > bis > 24,0 mbis 12,0 m18,0 mm m in abnehmende Auswahl qualitativ Entnahme Übergang von guten bis Durchforstungsstärke schlechter zur Beständen Zielstärkennutzung 250 Z-Bäumen Kiefern ggf. keine im und Zuge Wiederkehr Maßnahmen Entnahme Erstdurchforstung Altdurchforstung vorrangige voe erforderlich allem Nutzung schlechten, hiebsreifer und ktranken qualitativ und in geschädigten selektive qualitativ Vorratspflege schlechter Entnahme schlechten Kiefern Bäume bis von zum Beständen: 1-2 Erreichen Bedrängern der Zielstärke Vorratspflege Absenkung von bis zu des bis 250 Bestockungsgrades zum Z-Baumanwärtern Erreichen der unter Ziel- 0,8 -Entnahme bei Ggf. Bestockungsgrafden Altdurchforstung Protzenaushieb stärkevon bis 3 Bedrängern endet, unter wenn 0,8 jeggf. in den Hiebsruhe kommenden je -keine Z-Baum Auswahl keine Z-Baumanwärter 10 Altdurchforstung Absenkung Jahren angemessene des Bestockungsgrades endet, Anteile wenn an in Zielstärke den unter kommenden 0,7 zu Förderung ggf. erwarten Wertästung 10 Jahren von sind Mischbaumarten angemessene Anteile an Zielstärke zu Erschließung fließender erwarten bei Übergang sind ho von 10 von -12 der maltdurchforstung zur Beginn Zielstärkennutzung des Generationswechsels
how (m) Bewirtschaftungskonzept für gleichaltrige Kiefern-Reinbestände 30 20 10 geringes mittleres bis Baumholz bis mittleres bis starkes Baumholz Oberhöhe Oberhöhe > 24,0 12,0 > > 24,0 mbis m18,0 m m abnehmende Auswahl Entnahme Übergang von bis Durchforstungsstärke schlechter zur Zielstärkennutzung 250 Z-Bäumen Kiefern im und Zuge Wiederkehr Entnahme Erstdurchforstung Altdurchforstung vorrangige voe allem Nutzung der schlechten, hiebsreifer und ktranken qualitativ und geschädigten selektive Vorratspflege schlechter Entnahme Kiefern Bäume bis von zum 1-2 Erreichen Bedrängern der Zielstärke Vorratspflege Absenkung des bis Bestockungsgrades zum Erreichen der unter Ziel- 0,8 bei Ggf. Bestockungsgrafden Altdurchforstung Protzenaushieb stärke endet, unter wenn 0,8 ggf. in den Hiebsruhe kommenden je keine Z-Baum keine 10 Altdurchforstung Absenkung Jahren angemessene des Bestockungsgrades endet, Anteile wenn an in Zielstärke den unter kommenden 0,7 zu ggf. erwarten Wertästung 10 Jahren sind angemessene Anteile an Zielstärke zu fließender erwarten Übergang sind von der Altdurchforstung zur Beginn Zielstärkennutzung des Generationswechsels
how (m) Bewirtschaftungskonzept für gleichaltrige Kiefern-Reinbestände 30 20 10 Jungwuchs DickungStangenholz geringes mittleres bis Baumholz bis mittleres bis starkes Baumholz Oberhöhe Oberhöhe bis > Oberhöhe 3,0 3m bis > 7,0 24,0 12,0 > mbis > 24,0 mbis 12,0 m18,0 mm m in abnehmende Auswahl qualitativ Entnahme Übergang von guten bis Durchforstungsstärke schlechter zur Beständen Zielstärkennutzung 250 Z-Bäumen Kiefern ggf. keine im und Zuge Wiederkehr -i.d.r. Entnahme keine Maßnahmen von missformigen und sperrwüchsi- Maßnahmen Entnahme Erstdurchforstung Altdurchforstung vorrangige voe erforderlich allem Nutzung schlechten, hiebsreifer und ktranken qualitativ und gen Bäumen (negative Phänotypenauslese) Protzenaushieb in geschädigten selektive qualitativ Vorratspflege schlechter bei Entnahme schlechten unterbliebener Kiefern Bäume bis von zum Beständen: 1-2 Erreichen Bedrängern der Zielstärke Vorratspflege Absenkung von bis zu des bis 250 Bestockungsgrades zum Z-Baumanwärtern Erreichen der unter Ziel- 0,8 je - Mischungsregulierung Jungwuchspflege -keine Z-Baum Auswahl - in qualitativ guten Jungwüchsen ggf. keine -Entnahme bei Ggf. Bestockungsgrafden Altdurchforstung Protzenaushieb stärkevon bis 3 Bedrängern endet, unter wenn 0,8 jeggf. in den Hiebsruhe kommenden Maßnahmen erforderlich keine Z-Baumanwärter 10 Altdurchforstung Absenkung Jahren angemessene des Bestockungsgrades endet, Anteile wenn an in Zielstärke den unter kommenden 0,7 zu Förderung ggf. erwarten Wertästung 10 Jahren von sind Mischbaumarten angemessene Anteile an Zielstärke zu Erschließung fließender erwarten bei Übergang sind ho von 10 von -12 der maltdurchforstung zur Beginn Zielstärkennutzung des Generationswechsels
how (m) Bewirtschaftungskonzept für gleichaltrige Kiefern-Reinbestände 30 20 10 geringes mittleres bis bis mittleres bis starkes Baumholz Oberhöhe Oberhöhe > 24,0 > > 24,0 m mm abnehmende Entnahme Übergang Durchforstungsstärke schlechter zur Zielstärkennutzung Kiefern im und Zuge Wiederkehr Entnahme Altdurchforstung vorrangige voe allem Nutzung der schlechten, hiebsreifer und ktranken qualitativ und geschädigten Vorratspflege schlechter Kiefern Bäume bis zum Erreichen der Zielstärke Vorratspflege Absenkung des bis Bestockungsgrades zum Erreichen der unter Ziel- 0,8 keine bei Bestockungsgrafden Altdurchforstung stärke endet, unter wenn 0,8 ggf. in den Hiebsruhe kommenden 10 Altdurchforstung Jahren angemessene endet, Anteile wenn an in Zielstärke den kommenden zu erwarten 10 Jahren sind angemessene Anteile an Zielstärke zu fließender erwarten Übergang sind von der Altdurchforstung zur Beginn Zielstärkennutzung des Generationswechsels
how (m) Bewirtschaftungskonzept für gleichaltrige Kiefern-Reinbestände 30 20 10 mittleres bis bis starkes Baumholz Oberhöhe > > 24,0 mm Entnahme Übergang schlechter zur Zielstärkennutzung Kiefern im Zuge der Altdurchforstung vorrangige Nutzung hiebsreifer und qualitativ Vorratspflege schlechter Bäume bis zum Erreichen der Zielstärke Vorratspflege bis zum Erreichen der Ziel- Altdurchforstung stärke endet, wenn in den kommenden 10 Altdurchforstung Jahren angemessene endet, Anteile wenn an in Zielstärke den kommenden zu erwarten 10 Jahren sind angemessene Anteile an Zielstärke zu fließender erwarten Übergang sind von der Altdurchforstung zur Beginn Zielstärkennutzung des Generationswechsels
how (m) Bewirtschaftungskonzept für gleichaltrige Kiefern-Reinbestände 30 20 10 mittleres bis starkes Baumholz Oberhöhe > 24,0 m Übergang zur Zielstärkennutzung vorrangige Nutzung hiebsreifer und qualitativ schlechter Bäume Vorratspflege bis zum Erreichen der Zielstärke Altdurchforstung endet, wenn in den kommenden 10 Jahren angemessene Anteile an Zielstärke zu erwarten sind Beginn des Generationswechsels
Kiefernwirtschaft in der Altmark - Konsequenzen aus den Schneeschäden 2014 von Hermann Spellmann Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! http://www.frontgewitter.de/img2/schneebruch14_1.jpg anlässlich der Fachtagung Schneebruch am 22.04.2015