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Forschungs- und Innovationsprojekt
Höhen- und Bewirtschaftungsgradient in einem deutschen Mittelgebirge zur Abschätzung von Veränderungen in Waldökosystemen im Klimawandel (Projekt C 39)

Nationalpark Bayerischer Wald - Naturverjüngung (Bild: LWF)

Veränderungen durch den Klimawandel lassen sich in der Natur derzeit am besten am Beispiel von Höhengradienten, die gleichzeitig einen Temperaturgradienten darstellen, abschätzen.

Daher wurde im Jahr 2009 in acht Naturwaldreservaten des Bayerischen Waldes im Rahmen eines bayerischen Verbundprojektes ein Höhengradient mit festen Probepunkten zur Untersuchung von Veränderungen im Klimawandel angelegt.
Buntes Logo. Logos der Bundesministerien für Landwirtschaft und Umwelt

Hintergrund

Vereinfachte Zeichnung durch den Bayerischen Wald auf einer Linie von Passau am Zusammenfluss von Donau und Inn bis zum Großen Arber mit der Lage der NaturwaldreservateZoombild vorhanden

Abb. 1: Schnitt durch den Bayerischen Wald (Grafik: LWF)

Der Ansatz von Höhengradienten hat gerade im Rahmen der Klimafolgenforschung in den letzten Jahren deutlich an Bedeutung zugenommen (Fischer et al. 2011). Mit dem Wechsel der Klimaverhältnisse über die Höhenstufen eines Gebirges auf verhältnismäßig kurzen Distanzen lassen sich gut Abhängigkeiten der Artenzusammensetzung von bestimmten Klimafaktoren abschätzen.

Der große Vorteil des Projektes liegt dabei in einem breit aufgefächerten Monitoring verschiedener Artengruppen auf identischen Flächen und der Einbeziehung von relevanten Standortparametern, wie es über diese Höhenausdehnung bzw. Temperaturbreite für Mitteleuropa bisher nicht existiert (Fischer et al. 2011). Der Schwerpunkt der bisherigen Forschung entlang von Höhengradienten hatte lediglich einzelne bzw. wenige Artengruppen im Fokus.

Der gewählte Höhengradient entlang der Naturwaldreservate des Bayerischen Waldes hat sich insbesondere aufgrund der relativ ausgeglichenen geologischen und damit auch seiner bodenkundlich verhältnismäßig homogenen Ausgangssituation bewährt. Die Höhenausdehnung reicht von den Lagen an Donau und Inn in ca. 300 m ü. NN bis in die höchsten Lagen des Bayerischen Waldes am Großen Arber (ca. 1.400 m ü. NN) bei über 1.000 m Höhendifferenz (Temperaturbereich von 2,9 °C bis 8,1 °C Jahresdurchschnittstemperatur) und relativ geringer geographischer Distanz (Abb. 1).
Grafik zur Baumartenzusammensetzungen im Höhengradient FORKAST in acht Naturwaldreservaten in Abhängigkeit von der Meereshöhe.Zoombild vorhanden

Abb. 2: Baumartenzusammensetzungen (nach Blaschke et al. 2011)

Entsprechend setzen sich die Wälder in den Naturwaldreservaten in der Regel in den unteren Lagen aus Rotbuchen-dominierten Laubwäldern mit einer Beimischung von Eichen und Edellaubhölzern (Ahornarten und Esche), in den mittleren Lagen aus Bergmischwäldern aus Rotbuche, Weißtanne und Gemeiner Fichte und in den Hochlagen aus Fichtenhochlagenwäldern zusammen (Blaschke et al. 2011, Abb. 2).

Zielsetzung

Der Klimawandel wird die Waldökosysteme in vielfältiger Weise verändern. Aus bereits erfolgten Untersuchungen in unbewirtschafteten Beständen lässt sich bereits abschätzen, wie sich dort die Artenzusammensetzungen verändern können (Blaschke et al. 2013, Hickler et al. 2013). Doch ein Vergleich mit bewirtschaften Beständen macht es möglich zu analysieren, welchen Einfluss ausgewählte Faktoren der Bewirtschaftung (z.B. der Anteil von bestimmten, wirtschaftlich bedeutsamen Baumarten wie Fichte und Buche, und die immer wieder durch die Durchforstungen erfolgte Auflichtung) die Auswirkungen des Klimawandels modifizieren.

Die Wiederholung von Aufnahmen in den Naturwaldreservaten macht es zudem möglich zu prüfen, ob sich bereits in einem Zeitrahmen von wenigen Jahren Veränderungen durch die lokale Klimaerwärmung in den vergangenen Jahren abzeichnen. Die seinerzeit aus dem Höhengradienten abgeleiteten Prognosen können somit überprüft werden. Darüber hinaus lassen sich auch vorsichtige Prognosen für die weitere Entwicklung dieser Wälder erstellen.

Aus den Ergebnissen können Empfehlungen für Waldbesitzer zur Waldbewirtschaftung in Hinblick auf die Entwicklung der Biodiversität bei anhaltendem Klimawandel verbessert und konkretisiert werden.

Für die Modellierung von Kohlenstoffmodellen im Wald können aus den Erhebungen wichtige Parameter zur lebenden oberirdischen Biomasse sowie zum Totholz in bewirtschafteten als auch seit Jahrzehnten unbewirtschafteten Wäldern bereitgestellt werden.

Für Veränderungen der Biodiversität in Waldbeständen innerhalb des untersuchten Raumes, können im Hinblick auf drei Ebenen Aussagen getroffen werden.

- Genetische Veränderungen einzelner Arten
- Veränderungen auf Artniveau
- Veränderungen auf Bestandes- bzw. Ökosystemebene

Dies soll insbesondere im Hinblick auf die Faktoren Klimaeinfluss als auch auf den Bewirtschaftungseinfluss untersucht werden.
Projektdaten
Projektleitung: Markus Blaschke
Projektbearbeiter: Angela Siemonsmeier
Kooperationspartner: Universität Bayreuth, Abteilung Mykologie; Technische Universität München, Lehrstuhl für Zoologie, Arbeitgruppe Molekulare Zoologie; Bayerische Staatsforsten AöR, Nationalparkverwaltung Bayerischer Wald
Laufzeit: 01.01.2018 – 30.05.2020)
Finanzierung: Waldklimafonds
Förderkennzeichen: 22WC412201