Nachwuchs für den Wald der Zukunft

Projekt 1711: Trockenstresstolerante Saatguterntebestände von Buche, Tanne und Fichte

Buchen, Tannen und Fichten wachsen unter ganz unterschiedlichen Umweltbedingungen in Baden-Württemberg. Wälder am Hang, in Höhenlagen, in Tiefebenen – alle haben unterschiedliche Voraussetzungen beispielsweise in Bezug auf die Verfügbarkeit von Wasser oder die Temperatur. Das ist wichtig zu beachten, wenn wir uns überlegen aus welchen dieser Wälder wir das Saatgut bekommen, mit dem wir neue Bäume pflanzen.

 

FRAGESTELLUNG

Bäume sind natürlicherweise an ihren Standort angepasst. Auch beim Pflanzen von Bäumen wird darauf geachtet, dass die Pflanzen auf den Standort passen. Aber weisen Bäume, die heute schon mit wenig Wasser und viel Hitze auskommen müssen, auch eine besondere Anpassung an Trockenheit auf? Und sind dann z.B. Bucheckern oder Tannensamen dieser Bäume besser als Nachwuchs für die Wälder der Zukunft geeignet?

 

PROJEKTZIEL

Um diese Fragen zu beantworten, analysieren wir die unterschiedlichen und vielfältigen Standorte von Buchen, Tannen und Fichten in Baden-Württemberg. Gleichzeitig werten wir die Reaktion der Bäume auf Trockenstress aus. Finden wir heimische Varianten, die Trockenheit besser vertragen, können diese dazu beitragen, den Wald der Zukunft klimastabiler zu gestalten.

Die Bereitstellung von anpassungsfähigem Vermehrungsgut (z.B. Bucheckern, Tannen- oder Fichtensamen) der heimischen Hauptbaumarten ist eine wichtige Voraussetzung, um die Wälder Baden-Württembergs auch unter sich ändernden Klimabedingungen zu erhalten.

Am Ende des Projekts stehen Empfehlungen für die Waldbesitzenden, woher die Pflanzen für die kommende Waldgeneration stammen könnten.

 

Vorgehensweise

Es wird der in die Zukunft projizierte Einfluss des Klimawandels auf die Buchen-, Fichten- und Tannen-Wälder, aus denen Saatgut geerntet wird, ermittelt. Das geschieht durch eine Kombination von ökologischen Nischenmodellen mit Methoden der Resilienzforschung (Erforschung der Widerstandskraft von Wäldern bei Klimaveränderung) und der ökologischen Genetik (Vererbungslehre bei Umwelteinflüssen).

Klimasensitive Saatguterntebestände – Werkstattbericht zum Projekt

Nick Lamprecht

Unterschiedliche Wälder – unterschiedliches Saatgut

So vielseitig die Wälder in Baden-Württemberg sind, so unterschiedlich sind auch die Bedingungen unter denen sie wachsen. Während Wälder in den Hochlagen des Schwarzwaldes von weit über 1500 mm Niederschlag im Jahr profitieren, müssen jene im Kraichgau sich mit weniger als der Hälfte begnügen. Auch die Temperatur ist sehr unterschiedlich: werden am Feldberg im Jahresmittel 4,5° C gemessen, erreicht das Rheintal ca. 11,1° C. Nicht zuletzt spielt auch der Boden eine wichtige Rolle, denn je dicker die Erdschicht, desto mehr Wasser kann sie aufnehmen und speichern.

Doch welche Bedingungen herrschen eigentlich in Wäldern, aus denen das Saatgut für die zukünftigen Waldgenerationen gewonnen wird? Sind diese so genannten Saatguterntebestände repräsentativ für die restlichen Waldflächen oder wird es vielleicht zu einem Engpass in eher trockenen Bereichen kommen?

Um diese Frage zu beantworten, haben wir sämtliche Waldflächen in Baden-Württemberg, welche mindestens aus 50 % Buchen, Tannen oder Fichten bestehen, mit den Saatguterntebeständen verglichen.

Wie sind wir vorgegangen?

Die Waldflächen wurden statistisch in Straten, also „Schubladen“ eingeteilt. Drei Straten für gute, mittlere und schlechte Wasserversorgung (optimal, intermediär, marginal) und drei Straten für die gute, mittlere und schlechte Basenversorgung (basenreich, mittelbasisch, basenarm).

So konnten wir herausfinden, welchen Anteil jedes Stratum an der gesamten Waldfläche ausmacht. Außerdem haben wir ermittelt, wie viele Saatguterntebestände je Stratum vorhanden sind.

Was sind unsere ersten Ergebnisse?

In folgender Grafik sind exemplarisch die Ergebnisse der Buche dargestellt.

Es fällt auf, dass die allermeisten Waldflächen (fast 40 %) der Baumart Buche auf basenreichen Böden mit optimaler Wasserversorgung stehen. Die meisten Saatguterntebestände sind auf basenreichen Böden mit mittlerer Wasserversorgung. Mit knapper Wasserversorgung müssen aktuell nur ca. 5 % der gesamten Buchen-Waldfläche zurechtkommen.

Was können wir daraus ableiten?

Es ist durch den Klimawandel zu erwarten, dass sich die Verteilung der Waldflächen mehr in Richtung „Marginal“, also knapper Wasserversorgung verschieben wird. Da die Bäume auch eine gewisse Zeit brauchen, um sich an die stärkere Trockenheit anzupassen, wäre es sinnvoll, bereits jetzt viele Saatguterntebestände auf trockeneren Flächen zu haben.
Mit nur 6 Erntebeständen auf basenreichen Böden, aber keinen auf basenarmen und mittelbasischen Böden, herrscht hier noch ein wenig Nachbesserungsbedarf.

Auswahl von Saatguterntebeständen

Doch worauf wird bei der Entscheidung, ob eine Waldfläche zum Saatguterntebestand wird, eigentlich geachtet? Es kommen insbesondere solche Waldflächen in Frage, auf denen die Bäume  gesund aussehen sowie gerade und schnell wachsen. Denn wollen wir nicht nur Brennholz aus dem Wald holen, sondern auch Holzmöbel oder gar Holzhäuser bauen, benötigen wir eine gute Holzqualität und eine hohe Wuchsleistung der Bäume.

Um herauszufinden ob auch auf den trockenen Flächen jeweils die besten Waldflächen als Saatguterntebestände  ausgewählt wurden, haben wir die Wuchsleistung der Erntebestände mit jener der restlichen Waldfläche gegenübergestellt. Und siehe da – egal wie gut oder schlecht die Wasser- und Basenversorgung war, es wurden stets die etwas wüchsigeren Bestände ausgewählt, wie die folgende Grafik verdeutlicht:

Was sind die nächsten Schritte?

Als nächstes sollen auch Flächen mit Anteilen ab 30 % bei der Buche, Tanne oder Fichte untersucht werden. Dies verdoppelt in etwa den Datenumfang. Außerdem soll anhand von Untersuchungen an den Bäumen festgestellt werden, ob diese sich an Trockenheit anpassen können und ob dies mit der Genetik an die „Nachkommen“ weitergegeben werden kann. Hierfür wollen wir uns in 36 Beständen in ganz Baden-Württemberg die Jahrringbreiten sowie die DNA der Bäume genauer ansehen.

Hintergrund Basenversorgung und Wasserhaushalt:

Die Basenversorgung beschreibt, wie gut der Boden mit wichtigen Nährstoffen und Mineralen versehen ist. Basenreiche Böden haben meist einen hohen Kalkanteil und kommen daher häufig z. B. auf der Schwäbischen Alb vor. Basenarme Böden sind oft sandig und geben wenig pflanzenverfügbare Minerale und Nährstoffe ab. Zu finden sind sie vor allem im Südschwarzwald. Die Einstufung der Wasserversorgung ist etwas komplexer, da hier der Niederschlag, die Temperatur und die Wasserspeicherkapazität des Bodens eine Rolle spielen, aber auch die Hangexposition (ein Südhang ist meist trockener als ein Nordhang) und die Lage am Hang (kann Wasser von weiter oben am Hang hinzufließen? Fließt welches weiter unten weg?). Eine Fläche mit Optimalbedingungen wäre eine Mulde an einem Nordhang in den Höhenlagen des Südschwarzwaldes mit hohen Niederschlägen. Eine Fläche der Stufe „Marginal“ ist von Wärme, Trockenheit und starker Sonneneinstrahlung geprägt, z. B. ein flachgründiger, sandiger südlich verlaufender Bergrücken in den Tieflagen des Odenwaldes.

 

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