© Arne Nothdurft
REFORM: ERA-NET SUMFOREST: Forstwirtschaft mit Mischwäldern - geringes Risiko, hohe Widerstandskraft
Projektleitung
Arne Nothdurft
Forschungseinrichtung
Universität für Bodenkultur - Department für Wald- und Bodenwissenschaften, Institut für Waldwachstum
Projektnummer
101199Projektlaufzeit
-
Finanzierungspartner
Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Umwelt und Wasserwirtschaft| Bundesministerium für Nachhaltigkeit und Tourismus| Bundesministerium für Landwirtschaft, Regionen und Tourismus
Allgemeine Projektinformationen
Schlagwörter (deutsch)
Waldwachstum, Waldmonitoring, Mischbestände, Klimawandel, Widerstandsfähigkeit, Zuwachs,
Projektziele
In dem Projekt werden tiefe Erkenntnisse über die Widerstandskraft von Mischwäldern gegenüber klimatisch bedingten Störungen gewonnen. Mit diesem Wissen werden Leitlinien zur nachhaltigen Bewirtschaftung von Mischwäldern im Kontext des Klimawandels erarbeitet. Insbesondere werden dabei die folgenden Ziele verfolgt:
1. Es wird geklärt, inwiefern die Mischung von Baumarten zu einer verminderten Vulnerabilität beitragen kann, die durch biotische und abiotische Schadfaktoren hervorgerufen wird.
2. Es werden geeignete waldbaulichen Behandlungsprogramme definiert, mit denen die Widerstandskraft von Waldbeständen und insbesondere von Mischbeständen weiter erhöht werden kann.
3. Es werden Modelle zur Prognose des Wachstums von Mischbeständen unter verschiedenen Klimaentwicklungsszenarien entwickelt.
4. In Rückkopplung mit Forstpraktikern und Waldbesitzern werden verschiedene Behandlungsvarianten formuliert. Mit Hilfe von langfristigen Waldentwicklungsprognosen werden die verschiedenen Bestandesbehandlungsvarianten in ihren Auswirkungen auf die Gewährleistung ökosystemarer Funktionen (darunter Biodiversität) für verschiedene räumliche Skalenebenen evaluiert.
5. Die Ergebnisse werden Forstpraktikern, Waldbesitzern und politischen Entscheidungsträgern anhand der Demonstrationsflächen (Fallstudien) veranschaulicht.
Die Kernhypothese des Forschungsprojekts ist, dass die Vulnerabilität von Wäldern durch die Steuerung der Baumartenzusammensetzung, die Gestaltung der strukturellen Diversität und über die Intensität der Bestandesbehandlungsmaßnahmen vermindert werden kann.
Insbesondere werden die folgenden Hypothesen angenommen:
(H1) Der Vergleich zwischen Rein- und Mischbeständen liefert wertvolle Informationen darüber, wie existierende Methoden und Behandlungsprogramme für die Anwendung auf Mischbestände angepasst werden können.
(H2) Das Ausmaß und die Hauptrichtung der wechselseitigen Beeinflussung verschiedener Baumarten in Mischwäldern hängt von der Baumartenzusammensetzung, der Mischungsform, dem Bestandesentwicklungsstadium, der Bestandesdichte und den herrschenden Klima- und Umweltbedingungen ab.
(H3) Mischbestände haben eine höhere Widerstandskraft gegenüber biotischen und abiotischen Störungen. Dieses lässt sich anhand einer besseren Verjüngungsfreudigkeit, einer höheren Zuwachsleistung und niedrigeren Mortalitätsraten messen.
(H4) Die Regulierung der Bestandesdichte durch waldbauliche Eingriffe vermindert die Auswirkungen von extremen Klimaereignissen, während das Schädigungsausmaß auch maßgeblich von der Baumartenzusammensetzung bestimmt wird.
(H5) Mischbestände zeigen sich gegenüber Reinbeständen in ihren ökosystemaren Funktionen überlegen. Im euopäischen Kontext des REFORM-Gesamtprojekts werden dadurch mancherorts Zielkonflikte aufgedeckt.
(H6) Eine höhere Widerstandskraft und Stabilität von Mischwäldern bezüglich ihrer ökosystemaren Funktionen kann auch in größeren Regionen durch geeignete Managementstrategien etabliert werden, die auf eine Erhöhung der strukturellen Vielfalt abzielen. Dadurch kann die zeitliche Gleichläufigkeit und räumliche Konzentration von Störungen entzerrt werden.
1. Es wird geklärt, inwiefern die Mischung von Baumarten zu einer verminderten Vulnerabilität beitragen kann, die durch biotische und abiotische Schadfaktoren hervorgerufen wird.
2. Es werden geeignete waldbaulichen Behandlungsprogramme definiert, mit denen die Widerstandskraft von Waldbeständen und insbesondere von Mischbeständen weiter erhöht werden kann.
3. Es werden Modelle zur Prognose des Wachstums von Mischbeständen unter verschiedenen Klimaentwicklungsszenarien entwickelt.
4. In Rückkopplung mit Forstpraktikern und Waldbesitzern werden verschiedene Behandlungsvarianten formuliert. Mit Hilfe von langfristigen Waldentwicklungsprognosen werden die verschiedenen Bestandesbehandlungsvarianten in ihren Auswirkungen auf die Gewährleistung ökosystemarer Funktionen (darunter Biodiversität) für verschiedene räumliche Skalenebenen evaluiert.
5. Die Ergebnisse werden Forstpraktikern, Waldbesitzern und politischen Entscheidungsträgern anhand der Demonstrationsflächen (Fallstudien) veranschaulicht.
Die Kernhypothese des Forschungsprojekts ist, dass die Vulnerabilität von Wäldern durch die Steuerung der Baumartenzusammensetzung, die Gestaltung der strukturellen Diversität und über die Intensität der Bestandesbehandlungsmaßnahmen vermindert werden kann.
Insbesondere werden die folgenden Hypothesen angenommen:
(H1) Der Vergleich zwischen Rein- und Mischbeständen liefert wertvolle Informationen darüber, wie existierende Methoden und Behandlungsprogramme für die Anwendung auf Mischbestände angepasst werden können.
(H2) Das Ausmaß und die Hauptrichtung der wechselseitigen Beeinflussung verschiedener Baumarten in Mischwäldern hängt von der Baumartenzusammensetzung, der Mischungsform, dem Bestandesentwicklungsstadium, der Bestandesdichte und den herrschenden Klima- und Umweltbedingungen ab.
(H3) Mischbestände haben eine höhere Widerstandskraft gegenüber biotischen und abiotischen Störungen. Dieses lässt sich anhand einer besseren Verjüngungsfreudigkeit, einer höheren Zuwachsleistung und niedrigeren Mortalitätsraten messen.
(H4) Die Regulierung der Bestandesdichte durch waldbauliche Eingriffe vermindert die Auswirkungen von extremen Klimaereignissen, während das Schädigungsausmaß auch maßgeblich von der Baumartenzusammensetzung bestimmt wird.
(H5) Mischbestände zeigen sich gegenüber Reinbeständen in ihren ökosystemaren Funktionen überlegen. Im euopäischen Kontext des REFORM-Gesamtprojekts werden dadurch mancherorts Zielkonflikte aufgedeckt.
(H6) Eine höhere Widerstandskraft und Stabilität von Mischwäldern bezüglich ihrer ökosystemaren Funktionen kann auch in größeren Regionen durch geeignete Managementstrategien etabliert werden, die auf eine Erhöhung der strukturellen Vielfalt abzielen. Dadurch kann die zeitliche Gleichläufigkeit und räumliche Konzentration von Störungen entzerrt werden.
Praxisrelevanz
In dem Projekt REFORM wird die Wissenslücke über die Produktivität von Mischbeständen in Österreich geschlossen. Es werden neue und dringend benötigte Erkenntnisse geliefert, inwiefern Mischbestände eine höhere Widerstandskraft gegenüber biotischen und abiotischen Schädigungen infolge des Klimawandels besitzen. Es werden dringend erforderliche Waldbehandlungstrategien abgeleitet, mit denen die Forstpraxis bei der Durchführung von Pflege- und Entwicklungsmaßnahmen von Mischbeständen unterstützt wird. Für die Schulung von Forstpersonal und Privatwaldbesitzern werden Anschauungsbestände angelegt.
Berichte
Kurzfassung
Die Förderung von Mischbeständen wird als ein geeignetes Mittel angesehen, um die österreichischen Wälder an die Umweltveränderungen anzupassen, die durch den Klimawandel hervorgerufen werden. Das Projekt REFORM widmete sich der Frage, ob durch die Mischung von Baumarten tatsächlich die Widerstandskraft von Wäldern gegenüber abiotischen und biotischen Störungen erhöht werden kann. Daneben sollte untersucht werden, ob Mischbestände besser in der Lage sind, die breiten sozio-ökonomischen Waldfunktionen zu erfüllen.
Diese Fragestellungen wurden in einem Europa-weiten Verbund von 13 Forschungsinstitutionen aus 12 Ländern untersucht. Für die empirischen Untersuchungen wurde ein neues Netzwerk von Dauerbeobachtungsflächen in ausgewählten Waldbestandstypen angelegt. Vom BOKU Institut für Waldwachstum wurden dazu neue Versuchsflächen in Tirol und Niederösterreich eingerichtet. Auf diesen Versuchsflächen wurde der Waldbestand vollständig vermessen. Zusätzlich wurden Bohrkerne für Jahrringanalysen geworben. Mit Hilfe des gewonnen Datenmaterials wurden neue Waldwachstumsmodelle erstellt und die Produktivität, Widerstandskraft und Klimasensitivität von Rein- und Mischbeständen bei veränderten Klimabedingungen vergleichend untersucht. Außerdem wurden mit etablierten Waldwachstumssimulatoren umfangreiche Projektionen der Waldentwicklung unternommen und der Einfluss von Durchforstungen und der Baumartenmischung auf die Produktivität untersucht.
Die Ergebnisse von den österreichischen Versuchsanlagen zeigten, dass der Zuwachs einzelner Bäume in Mischwäldern weniger stark durch die Klimabedingungen beeinflusst wird als in Reinbeständen. In Mischwäldern wurden jedoch geringere Zuwächse der einzelnen Bäume beobachtet. Bei einer relativen Betrachtung konnten die Bäume in Mischwäldern eine höhere Widerstandskraft gegenüber ungünstigen Klimaereignissen zeigen. Umfangreiche Simulationen mit verschiedenen Modellansätzen zeigten, dass die Ertragsleistung von Eichen-Kiefern-Mischbeständen durch mäßige und starke Hochdurchforstungen gesteigert werden kann. Bestände mit hohen Stammzahldichten reagierten besonders günstig auf die Durchforstungen.
Im europaweiten Kontext konnte festgestellt werden, dass Eichen-Kiefern-Mischbestände insgesamt einen höheren Ertrag leisten können als die Reinbestände beider Baumarten. Dieser Trend war jedoch nicht einheitlich für alle Versuchsanlagen zu beobachten. Der mögliche Mehr- oder Minderertrag von Mischbeständen war insbesondere von den regionalen Standortseigenschaften abhängig, konnte aber nicht mit der jährlichen Wasserverfügbarkeit in Verbindung gebracht werden. Ältere Eichen-Kiefern-Mischbestände zeigten häufig einen höheren Mehrertrag als junge Bestände. Die Stammzahldichte hatte keinen Einfluss auf die möglichen Ertragsleistungsunterschiede zwischen Rein- und Mischbeständen. Die Simulationsstudie zeigte außerdem, dass die angewendeten Wachstumssimulatoren PROGNAUS, SILVA, ForCEEPS und 3D-CMCC über ein weiteres Verbesserungspotenzial verfügen. Es lassen sich insbesondere noch zusätzliche Wechselwirkungen zwischen dem Klima, Standort und Baumwachstum integrieren. Mit einem neuen Kreisflächenzuwachsmodell, das in PROGNAUS implementiert wurde, können nun genauere Prognosen des Waldwachstums für zukünftige Klimaszenarien angestellt werden.
Große Teile der Forschungsergebnisse konnten bereits erfolgreich in Fachzeitschriften veröffentlicht werden. Darüber hinaus sind gerade weitere Artikel zur Begutachtung einreicht worden oder befinden sich in der Fertigstellung. Zwischenzeitlich wurden die wesentlichen Erkenntnisse auf einem internationalen Workshop in Maissau, Niederösterreich zusammengetragen und mit namhaften Vertretern der Forstpraxis erörtert.