Experimentelle Felduntersuchungen zur Naturverjüngung künstlicher Fichtenwälder auf Tannen-Buchenwaldstandorten (Homogyno sylvestris-Fagetum) in den Savinja-Alpen (Slowenien) mit besonderer Berücksichtigung der Ansamungsphase und unter dem Einfluss der Faktoren Licht, Vegetation, Humus und Kleinsäuger

Zürich

1997

197 S.

zahlr. Lit. Ang.

Bandaufführung

102090

Die künstlichen instabilen Bestände stellen heutzutage für den Waldbau in Europa eine der größten Schwierigkeiten dar. Diese Problematik akzentuiert sich besonders bei der Erneuerung oder Überführung dieser Bestände. Das Hauptziel der vorliegenden Arbeit war die Abklärung der Frage, wie die Naturverjüngung der künstlichen Fichtenbestände auf einem Tannen-Buchenwaldstandort unter verschiedenen ökologischen Bedingungen Savinja-Alpen, in montaner Nordhanglage auf Kalkgestein. Die Verjüngungsgesetzmäßigkeiten wurden anhand eines Feldexperimentes mit Variierung der Lückengrößen, -alter und -lagen untersucht. Die ökologische Charakterisierung der Mikrostandorte erfolgte anhand der Vegetationsaufnahmen, Phytoindikation und Messung einiger wichtiger ökologischer Faktoren (Mächtigkeit der Humushorizonte, direkte und diffuse Strahlung). Die Samenjahre der Buche, Tanne und Fichte wurden durch künstliche Saat simuliert. In Laufe von zwei Vegetationsperioden wurde die Anzahl der Ansamungs- und Naturverjüngungspflanzen nach Entwicklungsstufen und Vitalität erfasst. Mittels Faktorenanalyse wurden 32 Versuchseinheiten (Lücken) im Untersuchungsgebiet in vier Standortstypen getrennt. Der Petasites-Typ besiedelt Hangmulden und Hangfüße auf gemischtem Substrat. Der Festuca-Typ besiedelt steile und felsige Hänge mit kaskadenartigem Relief und der Galium-Typ das flachere Gebirgsplateau. Die Dolinen sind als ein Karstphänomen überall zerstreut vorhanden. Die Analysen belegen, daß die Naturverjüngung der künstlichen Bestände in Form von Sukzessionen abläuft. Diese Vegetationsdynamik wird aufgrund der künstlich veränderten Baumartenzusammensetzung ausgelöst, welche sich im gestörten Energiefluß und Kreislauf der Materie manifestiert. Der "konservierende" Nährstoffkreislauf der Fichte führt auf guten Standorten ausserhalb ihres Kernareals zur Eutrophierung der Standorte. Diese wurde in unserem Beispiel noch wesentlich verstärkt durch die Stoffdeposition aus der Atmosphäre. Der üppige Bodenpflanzen-Beschirmungsgrad hat sich als Hauptkonkurrent im Überlebenskampf der Baumartenansamung erwiesen. Für deren rasche Entwicklung sind das Alter und die Größe der Lücken von großer Bedeutung. Die größten Unterschiede im Bodenpflanzen-Beschirmungsgrad ergeben sich jedoch nach der Lage in der Lücke. Die Beschirmung steigt mit besseren Standortsverhältnissen an, wobei die diffuse Strahlung den stärksten Einfluß ausübt. Die Analyse der Abhängigkeit der Bodenpflanzen-Beschirmung von der diffusen Strahlung läßt erkennen, daß im Standortstyp Festuca der Beschirmungsgrad mit der ansteigenden diffusen Strahlung langsamer und in den Dolinen schneller zunimmt als in den Standortstypen Petasites und Galium. Nach zwei Vegetationsperioden gibt es kaum noch Unterschiede zwischen der Vegetationsdecke der neuen und alten Lücken. Das Zusammenwachsen erfolgt in den großen Lücken viel schneller, wobei sich dort auch konkurrenzkräftigere Arten ansiedeln als in den kleinen Lücken. Die Analyse der Strahlungsverhältnisse hat gezeigt, wie die Anteile der diffusen und direkten Strahlung in einer Lücke variieren, wodurch die Vielfältigkeit der Standorte in einer Lücke bestimmt wird. Das Vegetationsmuster ist an die Lichtbedingungen angepaßt, weshalb die Schwankungen im Vegetations-Beschirmungsgrad nach Standortstypen, Kategorien und Lagen in der Lücke viel kleiner sind als die Unterschiede in der Artenzusammensetzung. Der für die Verjüngung der Baumarten sehr wichtige Strahlungsverlust beim Durchfliessen durch die Krautschicht wurde gemäß dem "Lambert-Beer-Abnahme-Gesetz" berechnet. Die aus dem Vegetations-Beschirmungsgrad berechnete exponentielle Kurve der Lichtintensitätsabnahme verläuft im Petasites-Typ tiefer als im Festuca- und Galium-Typ, wegen des höheren Anteils zweikeimblättriger Pflanzen. Nach einem Fichtensamenjahr wurden im Herbst 1993 rund 1 Million Fichtenkeimlinge pro ha in allen Standortstypen gefunden. Der Fichtenanteil verminderte sich sodann aber sehr rasch in der Anwuchs- und Aufwuchsstufe. In der Anwuchsstufe erbrachten die Tanne und der Ahorn beachtliche Anteile. Leider verschwindet die Tanne wegen des Wildeinflusses vollständig aus der nächsten Entwicklungsstufe. Die Buche ist selten zu finden, weil auch die Mutterbäume selten sind. Aus diesem Grunde ist auch der Einfluß der Vögel und Kleinsäuger für die natürliche Verbreitung der Buche ganz entscheidend. Der Bergahorn stellt eine wichtige Pionierart im Sukzessionsverlauf dar. Der Verlauf der Keimung war bei allen Arten sehr von den Witterungsverhältnissen abhängig. Die Trockenheit war im Jahre 1993 der wichtigste Minimumfaktor für die Keimung. Alle Baumarten ließen im ersten Sommer die größte Mortalität erkennen. In den nachfolgenden Wintermonaten war die Mortalität deutlich kleiner. In der ersten Trockenperiode sind viele Fichten und einige Buchen in den Lagen mit viel direkter Strahlung ausgefallen. Die Tanne hat in solchen Lagen gar nicht gekeimt. Ende Mai war der Fraß bei allen Arten die wichtigste Todesursache. Ein wesentlicher Anteil der "unbekannten Ursachen" bei der Fichte und Tanne ist auf die komplexe Interaktion zwischen den Auswirkungen der Krautschichtkonkurrenz, der Erosion und der Ausgrabungen durch Kleinsäuger zurückzuführen. Die Beschreibung der Sukzessionsvorgänge wurde in zwei Perioden gegliedert: Die erste Periode - die Periode des Zusammenwachsens der Vegetation - wird durch die plötzliche Veränderung der ökologischen Faktoren ausgelöst. Sie ist durch ein verstärktes Wachstum der vorhandenen lichttoleranten Vegetation, einen schnellen Rückgang der schattenertragenden Krautschicht und durch die starke Immigration der Schlagflora gekennzeichnet. In der zweiten Periode ist die Konkurrenz in der Krautschicht viel stärker. Mit der bodendeckenden Vegetation kommen nun auch die Tiere, konkurrenzkräftige Arten sowie Bäume und Sträucher mit schwereren Samen, die ihre Verbreitungsstrategien gewöhnlich an die Tiere angepaßt haben. Für jeden Standortstyp wurden das Vegetationsmuster, die Sukzessionsabläufe und die günstigsten Lagen für die Verjüngung der einzelnen Baumarten in den Lücken wiedergegeben. Anschließend wurden noch Vorschläge für die zukünftigen waldbaulichen Maßnahmen ausführlich beschrieben. Der Standortstyp Petasites hat sich neben den Dolinen als äußerst nachteilig für die Verjüngung der Klimaxbaumarten erwiesen. Im Standortstyp Festuca kommen viele günstige Mikrostandorte für die Fichtenverjüngung vor. Die Tanne hat hier weniger Möglichkeiten, sich durchzusetzen. Von großer Bedeutung sind die tiefwurzelnden Laubbäume, die in den natürlichen Beständen den größten Anteil besitzen. Im Galium-Typ erscheint die Naturverjüngung der Baumarten noch am wenigsten gestört, wobei die Sukzession vor allem über den Bergahorn verläuft. Aus den vorliegenden Untersuchungen geht eindeutig hervor, daß der Aushieb großer Bestandesöffnungen in diesen gestörten verfichteten Ökosystemen keine günstigen Bedingungen schafft für die Buchenansamung und die Verjüngung von Fichte, Tanne, Ahorn und der übrigen Laubbäume. Als Ausnahmen erscheinen zum Teil die Standortstypen Festuca und Galium. In allen anderen Fällen haben sich die kleinen Lücken als vorteilhafter erwiesen, besonders wenn sie in bisher noch dicht gehaltenen Bestandespartien ausgehauen wurden. Zusätzlich zur Größe sind die Lückenform und ihre Ausrichtung für den Verjüngungserfolg entscheidend. Die vielen ökologisch verschiedenen Mikrostandorte in einer Lücke werden durch mehrere komplex vernetzte Faktoren verursacht. Aus all diesen Gründen ist es unerläßlich, die Lage in der Lücke zu berücksichtigen, um die waldbaulichen Maßnahmen in einer Lücke raum- und zeitspezifisch einordnen zu können. Die besonderen vegetationsfreien Mikrostandorte in den neuen Lücken haben sich als sehr vorteilhaft für die Ansamung erwiesen, sowohl in den kleinen wie auch in den großen Lücken. Die nachfolgende üppige Entwicklung der Krautschicht stellt jedoch besonders die Sämlinge der Fichte in Frage. Es können aber jedenfalls schon einige wichtige waldbauliche Folgerungen abgeleitet werden: 1. Im letzten Entwicklungsstadium vor der Verjüngung der Fichtenbaumhölzer sind Lichtungsdurchforstungen und überhaupt jede Lichtzunahme am Boden zu vermeiden. 2. Verjüngungshiebe sind unter allen Umständen nur nach einem Samenjahr der vorhandenen Baumarten auszuführen. 3. Die Option, bei der Anzeichnung der Verjüngungshiebe von den offenen, weitgehend durch Zwangsnutzungen entstandenen Bestandespartien auszugehen, ist auf guten Standorten fragwürdig. Die Kleinsäuger haben sich als sehr bedeutender Einflußfaktor für die Naturverjüngung erwiesen. Vor allem die Buchensamen wurden dadurch stark reduziert, viel weniger dagegen die Tannen- und Fichtensamen sowie die Früchte der Edellaubbäume. Deshalb dürfte eine kontrollierte Saat für diese Baumarten in den jeweils günstigen Lagen in der Lücke eine erfolgversprechende waldbauliche Maßnahme für die Wiedereinwanderung darstellen. Ohne hinreichende Reduktion der gegenwärtigen Wildschäden hat die Naturverjüngung im Untersuchungsgebiet keine Chance.