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Otto Ulrich Bräker
WSL CH-8903 Birmensdorf
Professur Forsteinrichtung und Waldwachstum ETH Zürich
Skript: Prof. Dr. Peter Bachmann
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Inhalt Script:
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Grundlagen des Waldwachstums
3 Wachstum des einzelnen Baumes
4 Bestandeswachstum
5 Beeinflussung des Baum- und Bestandeswachstums
6 Wachstumsmodelle
7 Entwicklung im Forstbetrieb
Literaturverzeichnis
Glossar
Repetitorien
Lösungen

Waldwachstum I/II
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5533 Neuartige Waldschäden
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Seit Beginn der 80er Jahre, in der Schweiz etwa ab 1983, wurden starke, neuartige und grossflächige Waldschäden festgestellt, die zu vielen Befürchtungen Anlass gaben und vor allem auf Luftverunreinigungen zurückgeführt wurden. Dadurch wurden ausgelöst:

  • Aengste (kurzfristige Wald- und Zivilisationsvernichtung)
  • viele Untersuchungen (davon zuerst zahlreiche zu wenig sachlich, zu wenig den komplexen Zusammenhängen entsprechend)
  • politische Diskussionen und erste Massnahmen.

Wichtig ist die Sanasilva-Waldschadenerhebung seit 1983, mit vergleichbaren Ergebnissen ab 1985 (vgl. Abb. 55.19).

Mass für diese Erhebung ist in Anlehnung an die Bundesrepublik Deutschland der Nadel-/Blattverlust in 5%-Klassen. Mehrere Klassen werden zusammengefasst und in der Schweiz und in Deutschland als Schadstufen bezeichnet, in Oesterreich als Verlichtungs-Stufen.

Die Verwendung dieses Masses ist nicht unproblematisch, wie aus den Bemerkungen in Kapitel 5531 hervorgeht. Alle Untersuchungsergebnisse müssen entsprechend vorsichtig interpretiert werden. So hat BUCHER 1989 mit Untersuchungen von BURGER 1953, zitiert nach BUCHER 1989 über Nadel-/Blattoberflächen nachgewiesen, dass bereits damals in nicht als irgendwie geschädigt bezeichneten Beständen die Kronentransparenz eine sehr grosse Variation aufwies.

Abb. 55.18: Kronentransparenz in Abhängigkeit vom Baumalter von 167 Fichten aus 35 standörtlich verschiedenen gleichaltrigen Hochwaldbeständen der Schweiz, Zahlen von BURGER 1953, umgerechnet von BUCHER 1989, S. 12.

Die neuartigen Waldschäden lassen sich aus heutiger Sicht nicht abschliessend erklären (SCHLAEPFER u. HAEMMERLI, 1990). Weitgehend einig ist man sich bezüglich folgender Aussagen:

  • die neuartigen Waldschäden lassen sich nicht allein auf die Luftverschmutzung zurückführen
  • viele Erscheinungen lassen sich auch ohne Luftverschmutzung erklären, z.B. durch Besonderheiten bei der Witterung oder bei der Nährstoffversorgung
  • in zahlreichen Fällen können die Schäden ohne Mitwirkung der Luftverschmutzung nicht verstanden werden (z.B. gleichzeitiges, grossflächiges Auftreten der Vergilbungen in Deutschland).

Die Waldwachstumskunde kann die Schäden nicht erklären, sondern nur deren Auswirkungen erfassen und deuten helfen. Für zahlreiche Grundlageninformationen sei auf die Vorlesungen Waldökologie, Waldbau, Bodenkunde, Bodenphysik usw. und auf die enorm vielfältige Literatur verwiesen.

Ziel der nachstehenden Ausführungen ist es, unter Berücksichtigung des Grundwissens in Waldwachstumskunde die zahlreichen Untersuchungsergebnisse verstehen, interpretieren und gewichten zu lernen.

Abb. 55.19: Auszug aus dem SANASILVA-Waldschadenbericht 1992.

Die Zusammenfassung der gewichteten Verlustprozentanteile zeigt trotz stärkeren Schwankungen eine tendenzielle Zunahme. Die Daten stammen von 686 aufgenommenen Probeflächen mit rund 8000 erfassten Bäumen ab 12 cm BHD. Die Einzelbaumdaten sind mit dem Quadrat des Durchmessers gewichtet.

Untersuchungen aus den frühen 80er-Jahren

Der infolge Immissionen verminderte Höhenzuwachs zeigt sich bei der Tanne äusserlich deutlich sichtbar in der vorzeitigen Ausbildung einer sog. "Storchennest"-Krone (bei alten Tannen auch ohne Immissionen regelmässig festzustellen), die dadurch zustande kommt, dass das Wachstum des Gipfeltriebes stärker gehemmt wird als dasjenige der Seitenäste. Auch bei geschädigten Föhren sind häufig gestauchte Langtriebe festzustellen, die zu einer Verbuschung der Krone führen.

Bei Fichte wird das Höhenwachstum nicht oder nur geringfügig beeinträchtigt. Wie weit das von ATHARI 1983 festgestellte frühere Abflachen der Höhenkurven geschädigter Fichten auf die jetzigen Immissionen oder auf die frühere Behandlung zurückzuführen ist, bleibt offen (vgl. späteres Beispiel ABETZ 1988).

Abb. 55.20: Höhenentwicklung unterschiedlich stark geschädigter Baumgruppen, nach ATHARI 1983.

SCHWEINGRUBER et al. 1983 ging es primär darum, zu zeigen, dass mit den einfach anzuwendenden Jahrringanalysen an Stammscheiben oder Bohrkernen (allerdings nur in Brusthöhe) wesentliche Informationen im Zusammenhang mit den Waldschäden rasch gewonnen werden könnten. Sie schlagen vor, diese Methode im Rahmen eines landesweiten Waldschadenkatasters zu verwenden (vgl. Abb. 55.21).

Erkenntnisse aus ca. 3800 Jahrringproben:

  • abrupte Zuwachsminderung von meist über 50 % bei kranken Bäumen; Schadeneintritt datierbar
  • nur grobe Uebereinstimmung mit Schadenbild in Krone; dieses eher subjektiv, von Jahr zu Jahr verschieden
  • Schadenausbreitung zeitlich je nach Standort sehr verschieden; kein Zusammenhang mit Klima, Standort oder Waldbau; Vermutung  übergeordneter Einfluss
  • keine vergleichbaren Erscheinungen in historischen und prähistorischen Stämmen
  • Schadenbilder in der Schweiz regional verschieden; Regeneration teilweise möglich
  • Absterben bei Tanne meist 10-20 Jahre nach Wachstumsreduktion, bei Föhre nach 20-30 Jahren.

Aus dieser und ähnlichen Arbeiten wurde unter anderem gefolgert, dass die Schäden Ende der 50er-Jahre eingesetzt hätten. Deshalb soll mit den Luftreinhaltevorschriften mindestens der Stand von 1960 (1950) erreicht werden.

Heute werden zu diesen Feststellungen Vorbehalte gemacht. So lässt sich z.B. nachträglich nicht mehr feststellen, wie gross die Streuung der Jahrringbreiten früher war, weil bei den jeweiligen Durchforstungseingriffen viele der schlechtesten Bäume entfernt wurden.

Abb. 55.21: Jahrringbilder kranker und gesunder Tannen, nach SCHWEINGRUBER et al. 1983.

Recht eindrückliche Resultate brachten Untersuchungen über die Jahrringbreite und über den

Volumenzuwachs von Einzelbäumen, vor allem bei Tanne.

Abb. 55.22: Entwicklung der relativen Jahrringbreiten geschädigter Tannen in % der gesunden Vergleichsbäume, Schwarzwald, nach KENK et al. 1984.

Abb. 55.23: Nadelverlust und Grundflächenzuwachs bei einzelnen Tannen im Schwarzwald, "gesunde" Bäume = 100%, nach KENK et al. 1984.

Bei Fichte sind die Ergebnisse viel weniger eindeutig als bei Tanne. Relativ starke Schäden wies ATHARI 1983 im Forstamt Paderborn nach. Untersucht wurden 12 Bäume aus einem 95jährigen geschädigten Bestand (vorher mehrfach durch Schneebruch und Windwurf aufgelichtet) und 4 Bäume aus einem 85jährigen gesunden (offenbar geschlossenen, aber durch Rotfäule und Schälschäden beeinträchtigten) Bestand:

  • Abnehmendes Kronenprozent (44-29 %) mit zunehmendem Nadelverlust
  • Nach 1974 Jahrringausfälle, bei geschädigten Bäumen, zunehmend mit Nadelverlust (Trockenjahre 1974, 1976)
  • Zuwachsrückgang im unteren Schaftbereich grösser als im Kronenbereich. Beginn der Zuwachsrückgänge ab Ende der 40er-Jahre.

Abb. 55.24: Relative Volumenzuwachs-Differenz unterschiedlich geschädigter Fichten bezogen auf den mittleren jährlichen Volumenzuwachs in der Periode 1942-1953 pro Baumgruppe (4 Bäume pro Gruppe, 95/85jährig, Forstamt Paderborn), nach ATHARI 1983.

Abb. 55.25: Volumenzuwachs-Entwicklung auf Tannen-Versuchsflächen in Baden-Württemberg, nach KENK et al. 1984.

Während frühe flächenbezogene Untersuchungen Zuwachsrückgänge nachweisen, kommen spätere Arbeiten zu gegenteiligen Schlüssen. Dem Zuwachsrückgang anfangs der 70er-Jahre folgt eine Erholungsperiode (vgl. Abb. 55.28 und 55.32).

Berechnungen über Volumenzuwachsverluste lassen sich auch in Wertverluste umrechnen (vgl. KENK et al. 1984). Deutlich spürbar wurden sie für viele Waldbesitzer vor allem aber bei qualitativen Einbussen beim Schmuckreisig.

Untersuchungen von FRANZ 1983 an Fichte weisen auf Zuwachsverlagerungen am Schaft hin (Abb. 55.26).

Abb. 55.26: Relativer Grundflächenzuwachs 1965 und 1980 in verschiedenen Schafthöhen bei einer gesunden und bei einer stark geschädigten Fichte (grösster Zuwachs = 100%), Forstamt Bodenmais, Bayerischer Wald, nach FRANZ 1983.

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