Projekte zur Waldökologie

Von 1945 bis in die Mitte der 1980er Jahre haben sich die Stickstoff-Emissionen in Form von Stickoxiden (NO_X) und Ammoniak (NH₃) durch Industrie, Verkehr und Landwirtschaft um den Faktor fünf erhöht. Ammoniak (NH₃) stammt hauptsächlich von intensiven landwirtschaftlichen Systemen. Stickoxide (NO_X) entstehen im Wesentlichen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe in Verkehr, Industrie und Privathaushalten. Das hauptsächliche Auftreten dieser Stickstoffverbindungen in Luftfeinstäuben führt zu einem flächendeckenden Eintrag in naturnahe Ökosysteme (atmosphärische Deposition) und zur Anreicherung von Stickstoff in Ökosystemen.

Um festzustellen, ob eine gegenwärtige Belastung umweltverträglich ist, wurde im Rahmen der Konvention über weiträumige grenzüberschreitende Luftverunreinigung der United Nations Economic Commission for Europe (UNECE) das Critical Load-Konzept entwickelt. Ein Critical Load ist ein Eintragsgrenzwert. Er ist definiert als die Belastung durch ein oder mehrere Luftschadstoffe, unterhalb derer signifikante schädliche Effekte auf ausgewählte sensitive Teile eines Ökosystems nach aktuellem Kenntnisstand nicht auftreten. Um Nährstoffungleichgewichte und Eutrophierung zu vermeiden, sollte der N-Eintrag den Critical Load nicht überschreiten.

In diesem Teilprojekt eines Forschungsverbundes zur Neufassung der Critical Limits für Stickstoff (StickstoffBWExterner Link) sollen Critical Loads für sechs stickstofflimitierte Waldtypen definiert werden. Dazu werden historische Vegetationsdaten und Bodenproben aus den 1950er und 1960er Jahren wiederholt. Durch den Vergleich historischer und heutiger Vegetations- und Bodendaten sollen stickstoffbedingte Effekte auf die Vegetationszusammensetzung abgeschätzt und Critical Loads und Limits ermittelt werden.

Im Vordergrund steht die Entwicklung einer Methodik zur Ableitung von Critical Loads und Limits für verschiedene Indikatorarten. Es sollen standortspezifische Besonderheiten ver­schie­dener FFH-Lebensraumtypen (LRT) berücksichtigt werden.

Projektbearbeiter: David Schellenberger Costa, Johanna Otto

Kooperationen: KIT Karlsruhe, FVA Freiburg

In Naturwaldparzellen und Nationalparks werden Wälder aus der Nutzung genommen und jeglicher menschlicher Einfluss durch Holznutzung eingestellt. Es soll die Entwicklung der Baumschicht und Naturverjüngung, aber auch der krautige Vegetation beobacht werden.
Ein wichtiger Aspekt sind dabei die Auswirkungen auf die Biodiversität. Es konnte gezeigt werden, die die Artenvielfalt von Gefäß­pflanzen ist in genutzten Wäldern höher ist als in ungenutzten Parzellen, wohingegen für alle anderen tax­onomischen Gruppen (z.B. Moose, Laufkäfer, Pilze) kein oder ein negativer Zusammen­hang zwischen Nutzungsintensität und Artenreichtum gefunden wurde. Wir beschäftigen uns mit den Gründen für diese unterschiedlichen Entwicklungen.

Naturwaldparzellen in Thüringen

In Thüringen wurde die Waldnutzung auf 58 NaturwaldparzellenExterner Link aufgegeben und die Bestandesstrukur und Vegetationszusammensetzung erfasst. Wir führen auf diesen probekreisen Wiederholungsaufnahmen durch, um die zeitliche Entwicklung der Waldvegetation nach Nutzungsaufgabe zu analysieren. Dabei zielen wir auf verschiedene Aspekte ab:

• Entwiclklung der Baumartenzusammensetzung und Struktur des bestandes
• Entwicklung von Totholz und Mikrohabitaten
• Entwicklung der Verjüngung (inkl. Verbiss)
• Entwicklung verschiedener Umweltfalktoren (Licht, Nährstoffe, etc.)
• Entwiklung der Biodiversität der Gehölze und krautigen Vegetation
• Entwicklung von Zielarten des Waldnaturschutz

Projektbearbeiter: Markus Bernhardt-Römermann, Abschlusskandidaten

Kooperationen: FKK Gotha, Forstämter

Analyse der Unterschiede zwischen geräumten und belassenen Windwürfen am Beispiel des Nationalparks Bayerischer Wald

Im Nationalpark Bayerischer WaldExterner Link hat es in der Vergangenheit großflächige Borkenkäferkalamitäten gegeben. Diese traten oft in Kombination mit Windwürfen auf. Im Wirtschaftswald werden Windwürfe und Borkenkäferflächen meist direkt geräumt und das tote Baumholz entfernt. Im NP Bayerischer Wald lässt sich die Entwicklung von floristischen und strukturellen Unterschieden zwischen geräumten und belassenen Windwürfen entlang eines Höhengradienten beobachten. Der Schwerpunkt dieser Beobachtungen liegt auf der Vegetationszusammen­setzung und der vertikalen Strukturierung der Bestände. Ziele sind:

• Die Ableitung von Empfehlungen für ein naturschutzfachliches Waldmanagement. Es sollen potenzielle Vorteile der nach Windwurf belassenen Bestände in Hinblick auf die Bestandesstabilität/ -entwicklung erkannt werden, um naturschutzfachliche und forstwirtschaftliche Belange auch im Wirtschaftswald kombinieren zu können.
• Eine detailliertere Analyse der den Unterschieden im Management sowie im Höhen­gradienten zugrunde liegenden Prozesse der Vegetationsanpassung. Hierbei soll ein Schwer­punkt auf Moosen liegen, da in dieser Organismengruppe im Vergleich zu den Gefäß­pflanzen die höhere Biodiversität zu erwarten ist.

Projektbearbeiter: Markus Bernhardt-Römermann, Abschlusskandidaten

Kooperationen: Nationalpark Bayerischer Wald