Effects of climate and forest management on the water and nitrogen status of European beech regeneration and understorey vegetation : Dissertation. Albert-Ludwigs-Universität Freiburg. Forstwissenschaftliche Fakultät
Die globale Klimaveränderung (Global Change), welche durch die vermehrte Freisetzung klimarelevanter Spurengase als Folge menschlichen Handelns verursacht wird, äußert sich im Wandel unterschiedlicher Klimaparameter, die unterschiedliche Effekte auf Waldökosysteme haben können. Zum einen ist eine Zunahme der globalen Oberflächen-Temperatur - im Vergleich zum vorindustriellen Niveau - bereits eingetreten und weitere Zunahmen werden erwartet. Die Häufigkeit und die Dauer von extremen Witterungsereignisse, wie wärmer und trockener Perioden, werden in näherer Zukunft zunehmen. Auf Grund der langen Generationszeiten von Waldbäumen wird angenommen, dass Waldökosysteme eine nur geringe und langsam ablaufende genetisch bedingte Anpassungsfähigkeit an sich ändernde klimatische Rahmenbedingungen besitzen. Folglich sind Untersuchungen der physiologischen Reaktionsfähigkeit von Bäumen auf ein sich veränderndes Klima von entscheidender Bedeutung. Dies gilt insbesondere für Laubwälder, die von der trockenheits-empfindlichen Buche dominiert werden, und deren Verbreitungsgebiet durch Böden von Rendzina-Typ mit begrenzter Wasserspeicherungskapazität - wie sie in Mittel- und Südeuropa häufig vorkommen - charakterisiert sind. Weiterhin ist das Wissen um die Auswirkungen von Bewirtschaftungsmaßnahmen auf die Anpassungsfähigkeit der Naturverjüngung an die prognostizierten Änderungen der Klimaparameter auf Ebene der Physiologie des Wasser- und Nährstoffhaushalts von entscheidender Bedeutung, da diese Maßnahmen eingesetzt werden könnten, um negative Effekte des Global Change auf die Vitalität von jungen Bäumen zu verringern. Ziel dieser Arbeit war es, die Effekte unterschiedlicher (meso)klimatischer Bedingungen auf den Stickstoff- und Wasserhaushalt der Buchennaturverjüngung, in bewirtschafteten (Schirmhieb) und nicht bewirtschafteten Beständen eines Buchenwalds in Süd-Deutschland, zu untersuchen. Ein SW-exponierter Hang, der durch limitierte Wasserverfügbarkeit und - im Vergleich zu dem unten charakterisierten NO-Hang - erhöhte Temperatur und Strahlung charakterisiert ist, wurde als Standort, der repräsentativ für die klimatischen Bedingungen, die in der Zukunft als Folge der Klimaveränderung zu erwarten sind, definiert. Ein kühl-feuchter NO-exponierter Hang, konnte als typisch für die derzeitigen klimatischen Bedingungen für Kalkbuchenwälder betrachtet werden. Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigten, dass sich die limitierte Wasserverfügbarkeit und die Erhöhung der Luft- und Bodentemperatur, wie auf dem SW-Hang beobachtet, ungünstig auf den Stickstoffhaushalt der Buchennaturverjüngung auswirkten. Solche klimatische Bedingungen verursachten eine - im Vergleich zum als Kontrolle dienenden NO-Hang - eine verringerte N-Aufnahme aus dem Boden, die dazu führte, dass das Wachstum der Jungbuchen von gespeichertem N abhing. Als Folge konnte ein reduziertes Wachstum der Jungbuchen festgestellt werden. Die Schirmhiebmaßnahmen wirkten sich unter den als Referenz angesehenen klimatischen Bedingungen des NO-Hangs positiv auf den N Haushalt der Buchennaturverjüngung aus, zeigten aber durch ausgeprägte Trockenheit negative Folgen für den N-Haushalt auf dem SW-Hang. Die durch die Schirmhiebmaßnahmen verstärkte Konkurrenz zwischen Buchen aus der Naturverjüngung und Spezies der Schlagvegetation kann den Stickstoffhaushalt der Jungbuchen weiter verschlechtern, wenn diese Spezies - wie für Rubus fruticosus gezeigt - trockenresistent sind und die Fähigkeit besitzen, die im Boden verfügbaren Stickstoffressourcen auch unter starker Wasserknappheit aufzunehmen.
