Testpflanzungen zukunftsfähiger Baumarten

Zur Untersuchung dieser Frage wurde das Projekt «Testpflanzungen zukunftsfähiger Baumarten» gestartet. Im Rahmen dieses Projektes ist ein Netzwerk von 56 koordinierten Testpflanzungen in der ganzen Schweiz entstanden (Abbildung rechts). An über 55'000 Bäumchen wird über 30 bis 50 Jahre untersucht, wie sich Baumarten und Samenherkünfte in unterschiedlichen Umweltbedingungen bewähren. Dies dient als Grundlage für standortsspezifische Baumartenempfehlungen. Die wissenschaftliche Fragestellung lautet, welche Umweltfaktoren das Überleben, die Vitalität und das Wachstum der untersuchten Baumarten und Provenienzen (Synonym: Herkünfte) entlang von grossen Umweltgradienten bestimmen.

Der grosse Gewinn des geplanten Projekts liegt im koordinierten Vorgehen, das umfassende und belastbare Aussagen zum Gedeihen der Baumarten über grosse Umweltgradienten möglich macht. Das Projekt ist eine Folgeaktivität des Forschungsprogramms «Wald und Klimawandel», das BAFU und WSL von 2009 bis 2018 durchgeführt haben.

Im gesamten Versuch werden für jede Baumart 7 Provenienzen (= Herkünfte) getestet (bei wenigen Baumarten gelang es nicht, so viele Provenienzen zu beschaffen). Damit die Versuchsfläche jedoch deswegen nicht zu gross wird, werden pro Testpflanzung jeweils nicht alle 7, sondern nur 4 Provenienzen jeder Baumart getestet. Während eine Provenienz als Referenz-Provenienz in allen Testpflanzungen getestet wird, in denen die Baumart vorkommt, werden jeder Testpflanzung 3 der restlichen 6 Provenienzen zufällig zugeteilt. Jede dieser 6 Provenienzen kommt somit in der Hälfte der Testpflanzungen vor. Dieser Kompromiss ermöglicht, die herkunftsbedingte Variabilität innerhalb der Baumart relativ breit abzudecken, ohne den Flächenbedarf pro Testpflanzung zu vergrössern.

Die Herkünfte wurden in einem aufwändigen Prozess ausgewählt (Bericht «Provenienzwahl und Pflanzgutbeschaffung»). Das Pflanzgut wurde in Zusammenarbeit mit vielen Schweizer Baumschulen und ausländischen Partnern beschafft. Die meisten Pflanzen ziehen die Forstbaumschulen Emme AG an, wenige Baumarten werden auch im Vivaio des Kantons Tessin (Lattecaldo) und im Versuchsgarten der WSL angezogen.

Alle Testpflanzungen weisen ein konsistentes Versuchsdesign auf, das aussagekräftige statistische Auswertungen erlaubt. Das Versuchsdesign beinhaltet sowohl die Verteilung der Baumarten auf die Testpflanzungen als auch die Anordnung der Pflanzen innerhalb jeder einzelnen Testpflanzung. Das Versuchsdesign wurde zusammen mit anderen Forschenden erarbeitet, durch externe Statistiker überprüft, und in der Folge so optimiert, dass die Ergebnisse möglichst aussagekräftig sein werden. Die 56 Testpflanzungen sind über alle in der Schweiz vorkommenden biogeographischen Regionen und Höhenstufen verteilt. Jede Testpflanzung wird in 3 Blöcke unterteilt. Innerhalb jedes Blocks kommen alle für die jeweilige Testpflanzung vorgesehenen Baumarten und Provenienzen einmal vor. Jede Baumart wird zufällig einem Plot zugeteilt, wobei die Anzahl Baumarten pro Testpflanzung und damit die Anzahl Plots variabel ist. Jeder Plot ist wiederum in 4 Subplots unterteilt, denen 4 der 7 Provenienzen zufällig zugeordnet werden. Jeder Subplot enthält 9 Einzelbäume einer Provenienz.

Die benötigte Flächengrösse für die einzelne Testpflanzung ergibt sich aus der Anzahl der zu testenden Baumarten und der Höhe des angrenzenden Bestandes, welche die Breite des nötigen Randstreifens beeinflusst. Der Pflanzabstand beträgt 2 m, die Breite des Zwischenstreifens zwischen den Plots 4 m. Der Flächenbedarf beträgt bei 4 Baumarten ca. 0,75 ha und bei 10 Baumarten ca. 1,3 ha.

Zur Erfassung des lokalen Klimas wird auf jeder Versuchsfläche eine automatisierte Klimastation betrieben. Dabei wird auch die Bodenfeuchtigkeit gemessen.

Weitere Angaben zum Versuchsdesign können im Bericht «Versuchsdesign für Testpflanzungen» nachgelesen werden.

Die Kantone wurden Mitte März 2018 eingeladen, Versuchsflächen vorzuschlagen, die den beschriebenen Anforderungen genügen (Bericht «Auswahl der Versuchsflächen für Testpflanzungen»). Zwischen November 2018 und Juli 2019 hat das Projektteam WSL 125 der insgesamt 172 von den kantonalen Forstdiensten vorgeschlagenen Flächen besucht. Im Juli 2019 wurden 57 Versuchsflächen ausgewählt, und die zu testenden Baumarten zugeteilt (Bericht: „Auswahl der Versuchsflächen für Testpflanzungen“). Vor der Einrichtung kam es zu Änderungen an der Flächenauswahl und Baumartenzuteilung. Es sind 2 weitere Versuchsflächen im Kanton Baselland hinzugekommen, während im Kanton Bern zwei Flächen gestrichen werden mussten. Leider musste 2024 eine weitere Versuchsfläche in Kanton Genf aufgegeben werden. Die Fläche ist stark von Staunässe betroffen und die Pflanzen sind eingegangen und konnten auch nicht nachgepflanzt werden. Zum Netzwerk gehören nun 56 Versuchsflächen. Alle Versuchsflächen sind vertraglich langfristig gesichert.

Die 56 Testpflanzungen sind über alle in der Schweiz vorkommenden biogeographischen Regionen und Höhenstufen verteilt. Je nach Grösse werden in einer Testpflanzung 4 bis 18 Baumarten getestet. Auf 6 Versuchsflächen («Supersites») werden alle 18 Baumarten getestet.

Tabelle aller Testpflanzungen geordnet nach Nummer.

Anzahl BA = Anzahl der in einer Testpflanzung getesteten Baumarten, PP = Pflanzperiode, in welcher eine Testpflanzung eingerichtet wurde: 1 bedeutet Herbst 20 - Frühjahr 21, 2 bedeutet Herbst 21 - Frühjahr 22, 3 bedeutet Herbst 22 - Frühjahr 23. Flächendoku: Folien zu Boden und Klima pro Fläche. Zustand: pro Inventurzeitpunkt (Jahreszahl) Link zu 2 Figuren: Fig 1 Beurteilung des Zustands aller Pflanzen pro Saatgutherkunft pro Fläche (3 Wiederholungsblöcke x 9 Pflanzen= 27 Pflanzen pro Saatgutherkunft pro Fläche) Kategorien: lebend normal vital, lebend kümmernd, tot, abgeschnitten und verschwunden; Fig 2 Anzahl Pflanzen welche zum Inventurzeitpunkt bereits nachgepflanzt waren. Die Bezeichnung der Saatgutherkunft setzt sich auch dem Baumartenkürzel dem Herkunftsland und den ersten 3 Buchstaben der Herkunftsgemeinde zusammen. Baumartenkürzel: BAh Bergahorn, BHa Baumhasel, Bu Buche, Dgl Douglasie, EBe Elsbeere, Fi Fichte, Fö Föhre, Ki Kirsche, Lä Lärche, Nu Nussbaum, SAh Spitzahorn, SchAh Schneeballblättriger Ahorn, SEi Stieleiche, Ta Tanne, TEi Traubeneiche, WLi Winterlinde, Ze Zeder, ZEi Zerreiche