Wissenstransfer in die Praxis - Landesbetrieb Forst Brandenburg
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Wissenstransfer in die Praxis - Landesbetrieb Forst Brandenburg
Forst „Es läßt sich keine dauerhafte Forstwirtschaft denken und erwarten, wenn die Holzabgabe aus den Wäldern nicht auf Nachhaltigkeit berechnet ist.“ G. L. HARTIG, 1795: „Anweisung zur Taxation der Forste“ Eberswalder Forstliche Schriftenreihe Band 55 53 Wissenstransfer in die Praxis Beiträge zum 9. Winterkolloquium am 27. Februar 2014 in Eberswalde Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) EBERSWALDER FORSTLICHE SCHRIFTENREIHE BAND 55 Wissenstransfer in die Praxis Beiträge zum 9. Winterkolloquium am 27. Februar 2014 in Eberswalde Impressum Herausgeber: Landesbetrieb Forst Brandenburg Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Redaktion: J. Engel, LFE Gesamtherstellung: DRUCKZONE GmbH & Co. KG, Cottbus 1. Auflage: Fotos: Titelbild: 1.200 Exemplare, gedruckt auf PEFC-Papier Von den Autoren der Beiträge, wenn nicht anders vermerkt. links: Holzstich, unbez., Georg Ludwig Hartig (1764 – 1837) – Aus: Illustrierte Zeitung, 5. Bd., Nr. 106, Leipzig (J.J.Weber) 12. Juli 1845, S. 24. rechts: Jan Engel Eberswalde, im Juni 2014 Diese Druckschrift wird im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit des Landesbetriebs Forst Brandenburg kostenlos abgegeben und ist nicht zum Verkauf bestimmt. Sie darf weder von Parteien noch von Wahlwerbern während des Wahlkampfes zum Zwecke der Wahlwerbung verwendet werden. Dies gilt für Landtags-, Bundestags- und Kommunalwahlen sowie für Wahlen zum Europäischen Parlament. Missbräuchlich sind insbesondere die Verteilung auf Wahlveranstaltungen, an Informationsständen von Parteien sowie das Einlegen, Aufdrucken oder Aufkleben parteipolitischer Informationen und Werbemittel. Untersagt ist gleichfalls die Weitergabe an Dritte zum Zwecke der Wahlwerbung. Unabhängig davon, wann, auf welchem Weg und in welcher Anzahl diese Schrift dem Empfänger zugegangen ist, darf sie auch ohne zeitlichen Bezug zu einer Wahl nicht in einer Weise verwendet werden, die als Parteinahme der Landesregierung Brandenburgs zugunsten einzelner Gruppen verstanden werden könnte. 3 Inhaltsverzeichnis Der Blick zurück Zu den Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 Prof. Dr. habil. RALF KÄTZEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 Vorträge Die neue Betriebsanweisung Forsteinrichtung – Ziele und Wege zur mittelfristigen Betriebsplanung im Landeswald BERND ROSE, Dr. GERNOD BILKE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung Prof. Dr. WINFRIED RIEK, ALEXANDER RUSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 Bedeutung der Klimawandelanpassung für die Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? Dr. JENS SCHRÖDER, NICOLE LINKE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 Grundlagen für ein Bodenschutzkonzept des Landesbetriebes Forst Brandenburg MARTIN GRÜLL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 Waldschutz – Management mit mehr Risiken und weniger Möglichkeiten Dr. KATRIN MÖLLER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg FRANK BECKER, Prof. Dr. habil. RALF KÄTZEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzten Baumart in Brandenburg STEFAN PANKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 Von ertragskundlichen Versuchen zur interdisziplinären Waldforschung Dr. ANNETT DEGENHARDT, TORSTEN HASS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88 Ausgewählte Posterpräsentationen Kohlenstoffbindung in brandenburgischen Waldböden – BZE-Ergebnisse zu Status und Dynamik WINFRIED RIEK, ALEXANDER RUSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98 Kohlenstoffbindung in brandenburgischen Waldböden – Regionalisierung auf der Grundlage von BZE-Daten WINFRIED RIEK, ALEXANDER RUSS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99 Eine Lichtbaumart beendet ihr Schattendasein – Entwicklung von innovativen Bewirtschaftungsverfahren für Robinienbestände JAN ENGEL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100 Flächenschärfe im Überblick – Arbeitsstand der forstlichen Standortskartierung in Brandenburg ALEXANDER KONOPATZKY . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 Analyse einer markanten Rotfärbung im Holz von Eschen-Ahorn (Acer negundo L.) ROBERT MERKEL, CHRISTINE DAHMS, PAUL HEYDECK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 4 Waldschutzmeldewesen – Monatlicher Meldedienst, aktueller Stand Dr. KATI HIELSCHER, KARIN KARLSTEDT, ANNELIESE BRAUNSCHWEIG, Dr. BERND LEHMANN, KLAUS SCHWABE, MATTHIAS WENK und ANTJE KRÜGER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103 Das Testbetriebsnetz Forstwirtschafft des BMEL in Brandenburg – Ergebnisse für 2012 (1) ANDRÉ JANDER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 Das Testbetriebsnetz Forstwirtschafft des BMEL in Brandenburg – Ergebnisse für 2012 (2) ANDRÉ JANDER . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105 Überwachung der Nonne (Lymantria monacha L.) in Brandenburg Dr. KATRIN MÖLLER, MATTHIAS WENK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106 Riesen-Lebensbaum: Flaschenwuchs und Stammfäule STEFAN PANKA, SIBYLLE WENK . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 Publikationen des LFE in den Jahren 2012 und 2013 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108 Bisher erschienene Bände der Eberswalder Forstlichen Schriftenreihe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114 Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 5 Das Jahr 2013 – Der Blick zurück Prof. Dr. habil. RALF KÄTZEL Sehr geehrte Leserin, sehr geehrte Leser, in den drei Fachbereichen des Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) wurden im Jahr 2013 mehr als 70 Produkte im Auftrag des Landesbetriebes Forst Brandenburg und des Ministeriums für Infrastruktur und Landwirtschaft bearbeitet. Ergänzt wurde das Aufgabenspektrum durch mehrere von Bundesbehörden und der Europäischen Union finanzierte Forschungsprojekte. Der überwiegende Teil der Dienstleistungs-, Monitoring- und Forschungsaufgaben wurde erfolgreich weitergeführt – einige wenige fanden ihren Abschluss. Eine Reihe von Publikationen und Berichten, viele Vorträge anlässlich von Workshops, Exkursionen und Tagungen sowie Medienberichte geben Zeugnis der Aktivitäten und erzielten Ergebnisse. Wohl wissend, dass das alljährliche Eberswalde Winterkolloquium und die daraus hervorgegangenen, nun vorliegenden acht Beiträge nur einen Blick durch das Schlüsselloch in die Eberswalder Dienstleistungs- und Forschungswerkstatt gewähren können, möchten wird mit dem ersten Beitrag dieses Heftes die Tür weiter aufstoßen. Die nachfolgenden Abschnitte sind ein Blick in den Rückspiegel – eine kurze Reflexion der wesentlichen Schwerpunkte, Fakten und Zahlen aller Fachteams des Jahres 2013. Die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Landeskompetenzzentrums Forst Eberswalde (LFE) Rationalisierungen im internen und externen Rechnungswesen Eine der wichtigsten Aufgaben des Fachbereichs Dokumentation und Datenmanagement war und ist die Erarbeitung einer Schnittstelle zwischen dem IT-Verfahren des internen Rechnungswesens (FBMS) und dem IT-Verfahren des externen Rechnungswesens (SAP). Durch die Realisierung dieses Vorhabens können die Geschäftsabläufe im Rechnungswesen wesentlich rationalisiert werden. Der Landesbetrieb Forst Brandenburg nutzt für das operative Buchungsgeschäft im internen Rechnungswesen das forstwirtschaftliche Fachverfahren Forstbetriebsmanagementsystem (FBMS). Es verfügt als fachbezogenes Informationssystem über eine forstlich geprägte KostenLeistungs-Rechnung. Das System hat sich im internen Rechnungswesen bewährt und besitzt bei den Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern eine hohe Akzeptanz. Aus ihm werden u. a. monatlich Controllingberichte zur Unterstützung der operativen Steuerung im LFB erzeugt. Sämtliche operativen Buchungen sollen weiterhin im FBMS vorgenommen und über eine Schnittstelle an die SAP-Finanzbuchhaltung übergeben werden. Der primäre Buchungsstoff entsteht somit im FBMS aus dem täglichen Geschäftsbetrieb des LFB und umfasst Informationen zu Belangen aus der Zahlungsbelegverarbeitung. Die Schnittstelle wird in Form von Überleitungsverknüpfungen entwickelt, die nach festzulegenden Kriterien die buchungsrelevanten FBMS-Informationen in NFM-konformen, kaufmännischen Buchungsstoff umsetzen. Den Normen des Neuen Finanzmanagement (NFM) des Landes Brandenburg kann somit ohne nochmaliges Buchen entsprochen werden. Liegenschafts-Informations- und Verwaltungssystem (LIVIS) Auf Grundlage des Datenbestandes des Liegenschaftsinformations- und -Verwaltungssystems werden regelmäßig die Inventuren des immobilen Vermögens des LFB vorgenommen sowie die Veränderungsmeldungen zum Landesgrundbesitzverzeichnis fortgeführt. Darüber hinaus bietet es Informationen zu den Waldbesitzverhältnissen in Brandenburg. Aus dem Datenbestand des LIVIS werden verschiedene Berichte abgeleitet. Eine Dokumentation von Waldumwandlungs- und Erstaufforstungsverfahren sowie die Errichtung eines Jagdkatasters für den landeseigenen Grundbesitz sind 2013 neu konzipiert und vorbereitet worden. Umfangreiche Vorbereitungsarbeiten Im Zusammenhang mit der Umstellung des Katasterdatenbestandes auf ALKIS sind erfolgt. Waldflächennachweis (WFN) Der jährliche Waldflächennachweis wurde auf Basis der ITFachdatenbanken sowie anhand von Zuarbeiten der Oberförstereien zu den genehmigungspflichtigen Flächenzu- und -abgängen erarbeitet. Abb. 1: Schema Datenlauf FBMS – SAP 6 Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 IT-Systemverwaltung Insgesamt werden durch das LFE 1.300 IT-Nutzer betreut. Im vergangenen Jahr konnte die Umstellung der IT-Arbeitsplätze auf Server basiertes Arbeiten unter Nutzung von Thin Clients auf 900 ausgebaut werden. Aufgrund fehlender performanter terrestrischer Anbindung an das Internet sind 120 Standorte mit LTE ausgestattet worden. Der gestiegenen Verantwortung des Rechenzentrums wurde und wird durch Konsolidierung der Server Rechnung getragen. Alle IT-Verfahren sowie Datenbanken sind auf aktuelle MS-Produkte umgestellt worden. Aufgetretene technische Probleme konnten im Rahmen der Vorgaben der IT-Sicherheitsdokumentation behoben werden. An der Verbesserung der Performance und Verfügbarkeit der zentralen Systeme wird kontinuierlich gearbeitet. Aktualisierung IT-Sicherheitsdokumentation des LFB Im Jahr 2013 fand eine umfassende Bearbeitung der ITSicherheitsdokumente des LFB statt. Neben der Zusammenführung und Aktualisierung dieser Dokumente lag das Hauptaugenmerk auf der Erstellung eines zentralen ITSicherheitskonzepts für das Rechenzentrum des LFB am Standort Groß Glienicke des LFE. Das IT-Sicherheitskonzept basiert auf den IT-Grundschutz-Standards 100-1, 100-2 und 100-3 sowie den ITGrundschutz-Katalogen des Bundesamtes für Sicherheit in der Informationstechnik. Auf Grundlage der Standards und Kataloge wurden die vor Ort befindlichen IT-Systeme, Komponenten, deren Zusammenspiel und Schutzbedarfe sowie die im Einsatz befindlichen Fachverfahren analysiert und dokumentiert. Die ermittelten Sachverhalte stellten die Basis für den darauf folgenden Soll-/Ist-Vergleich, die Gefahrenbewertung und die Risikoanalyse dar. Ziele waren die Dokumentation und Schaffung von Transparenz über den Status Quo, das Aufzeigen von Schwachstellen und die Ableitung möglicher Handlungsschritte für deren Beseitigung. Geodatenverabeitung Im Bereich der Geodatenbearbeitung wurden im Jahr 2013 u. a. Waldfunktionenkarten im Umfang von insgesamt 5.200 Stück gerechnet, geplottet und ausgeliefert. Alle Plotprogramme sind in Zusammenarbeit mit einem IT-Dienstleister auf veränderte IT-Rahmenbedingungen, insbesondere das Update der ArcSDE-Geodatenbank auf die Version 10.1 und der Desktop-Software ArcGIS auf die Version 10.2, umgestellt worden. Die in der SDE-Geodatenbank gehaltenen Forstgrunddaten sind über das Jahr kontinuierlich auf der Grundlage von permanent eingehenden Änderungsmeldungen aus den Oberförstereien sowie von Projekten der Forsteinrichtung aktualisiert worden. Die wichtigsten Projekte waren die Überarbeitung der Waldeinteilung im ehemaligen Amt für Forstwirtschaft Fürstenberg, die auch noch 2014 ihre Fortsetzung findet, sowie die Übernahme der Stadtwaldeinrichtung in Wittstock. Ein großes Volumen bei der Geodatenbearbeitung nimmt z. Z. die Homogenisierung der forstlichen Standortdaten ein. Für ca. 70 % der Waldfläche des Landes Brandenburg konnten die Homogenisierung der Standortsdaten abgeschlossen und die Daten in die Geodatenbank übernommen werden. Weiterentwicklung geografischer Informationssysteme (GIS) Im Bereich des Internetauftrittes des LFB gab es zahlreiche Erweiterungen des im Jahre 2012 in Betrieb gegangen Geoportals mit der Adresse http://www.brandenburg-forst.de. Forstfachliche Themen, wie landesweite Waldfunktionen und Standortsinformationen konnten das Informationsspektrum des Geoportals ergänzen. Die erzeugten Dienste sind nach den kartographischen Anforderungen gestaltet worden. Zusätzlich konnten Funktionen zur Editierung von Geometrien freigeschaltet werden. Im Rahmen der geplanten Serverumstellung wurden Softwareprodukte, wie das betriebsinterne WEBGIS den neuen Anforderungen angepasst. Es wurden WEB basisierte Verfahren zur Aufnahme und Korrektur von Waldbrandschutzwegen, Löschwasserentnahmestellen und Jagdkatasterflächen bereitgestellt. Im Ergebnis einer Praktikumsarbeit wurden Outdoor – Mobilgeräte in Vorbereitung bevorstehender Ausschreibungen getestet. Eine HTML5 basierende Applikation wurde zur Unterstützung des Waldbranddienstes in den Oberförstereien zur Verfügung gestellt. Die Umstellung der Landesvermessung und Geobasisinformation Brandenburg auf das bundeseinheitliche AAA-Datenmodel machte eine Koordinatensystemumstellung des gesamten Geodatenbestandes des LFB vom System ETRS89 BB auf ETRS89 international notwendig und wurde bis Ende des Jahres vollzogen. Datenspeicher WALD2 (DSW2) Im Jahr 2013 haben über 280 Kolleginnen und Kollegen unter anderem mehr als 25.000 Wirtschaftsmaßnahmen im DSW verarbeitet und über 39.000 Änderungen an den Zustandsdaten z. B. durch Nachtaxation vorgenommen. Nach intensiven Tests erfolgte im September 2013 der Umstieg von MS SQL Server 2005 auf MS SQL Server 2008R2 sowie auf Windows 7 / Server 2008. Dafür wurde eine neue Programmversion des DSW2 mit einer Reihe an Verbesserungen für die Nutzerbedienung und die Auswertbarkeit der Daten sowie die Stabilität und Performance des Programms bereitgestellt. Während der Jahresumstellung wurden mehr als 524.000 Bestände (BHE) auf den Stichtag zum 1. Januar fortgeschrieben, die Adressen und Flächen mit der Forstgrundkarte abgeglichen sowie die Verschnitte mit dem Kataster, dem Erntezulassungsregister sowie allen Schutzgebieten neu importiert. Waldbau und Waldwachstum Die aktuelle Waldbauforschung ist im Wesentlichen auf die Erarbeitung der wissenschaftlichen Grundlagen zum Waldumbau großflächiger Kiefernreinbestände u. a. Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 mit den Laubbaumarten Trauben-Eiche und Rot-Buche ausgerichtet. Gleichzeitig wurde begonnen, den Erfolg unterschiedlicher Verjüngungsverfahren der letzten beiden Jahrzehnte im Land Brandenburg einer genauen Analyse zu unterziehen. Abb. 2: Beobachtungsfläche „Hähersaat“ (links) und Versuchsanlage Nester-/Trupppflanzung (rechts) Die Untersuchungen zur Sekundärsukzession nach großen Waldbrandereignissen wurden fortgesetzt (Abb. 3) und umfassende Ergebnisse zur ungelenkten natürlichen Wiederbesiedlung von Brandflächen und deren waldwirtschaftliche Bewertung veröffentlicht. Neben den Forschungsaufgaben hat die Beratungstätigkeit für Waldbesitzer zu waldbaulichen Fragen im Berichtszeitraum weiter zugenommen. Grundlage hierfür waren u. a. waldbauliche Bewirtschaftungs- und Handlungsempfehlungen sowie Behandlungskonzepte für wichtige Wirtschaftsbaumarten des Landesbetriebes. Beispielhaft sind nachfolgend einige Problembereiche herausgestellt, die für die forstliche Praxis von besonderem Interesse waren: (1) Praktische Bewirtschaftungsvorschläge für die • standörtliche (Ackeraufforstung, starke Degradationen, Kippenstandorte), • waldwirtschaftliche (Waldwirtschaft auf Grenzstandorten, vernässten Böden oder mit Naturverjüngung), • waldbauliche Fragen zur Baumartenwahl, „alternativer“ Waldumbau, Durchforstungsstrategien, Pflegeturni, Sortimentaushaltung, waldbauliche Bewertung von Wildschäden – waldbauliche Perspektiven geschälter/verbissener Bestände, waldbauliche Konzepte und Maßnahmen auf forstsanitär geschädigten Flächen [Abb. 4]), • bestandesstrukturelle Sondersituationen (Verlichtung, strukturierte Bestände, Baumartenkombinationen) (2) Fachanfragen der Bewilligungsstelle zu förderfähigen Maßnahmen im Privatwald, (3) Stellungnahmen für die Leitung des Landesbetriebes Forst Brandenburg, (4) Waldbauberatung für die LFE-Fachteams, fachübergreifende waldbauliche Schussfolgerungen aus den Untersuchungsergebnissen, (5) Empfehlungskatalog im Ergebnis der BFV-Eichentagung, (6) Evaluierung der Waldbaurichtlinie. Abb. 3: Sekundärsukzession nach Waldbrand auf altpleistozänem Standort in Südbrandenburg Die waldwirtschaftlich-waldökologische Bewertung der Schadenssituation im Oberspreewald nach der Überflutung der Erlen- und Eschenbestände wurde abgeschlossen. Im Ergebnis wurden waldbaulicher Konzepte und Sonder-Bestandeszieltypen (BZT) für die vom Erlensterben betroffenen potenziell bewirtschaftungsfähigen Flächen des Oberspreewaldes entwickelt. Nach dem großflächigen Absterben der Bestände wurde das stehendes Totholz als eigene Datenzeilen für den Datenspeicher Wald 2 durch den Fachbereich Forstplanung taxiert und dokumentiert. 7 Abb. 4: Bestandesstrukturell erheblich geschädigter Coloradotannenbestand (CTA) 8 Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 Anlässlich der Jahrestagung des Brandenburgischen Forstvereins (BFV) am 23. Mai in Eberswalde zum Thema „Die Eiche – Chancen und Risiken einer Charakterbaumart im nordostdeutschen Tiefland“ wurden die waldbaulichen Fragen zur Thematik sowohl in Vorträgen als auch in zwei Exkursionen behandelt. Die waldwachstumskundlichen Forschungsarbeiten konzentrierten sich 2013 auf fünf Schwerpunkte: Das Wachstumsmodell BWINPro Brandenburg wurde zum einen an den Datenspeicher Wald 2 geknüpft und zum anderen im Rahmen der Projekte INKA-BB und ForseenPOMERANIA (EU-Interreg IVA) für die Baumarten Eiche und Buche weiterentwickelt. Für die Anpassung des Simulators BWINPro wurden im Projekt INKA-BB vorhandene Mischbestands-Versuchsflächen erneut aufgenommen und ausgewertet. Im Ergebnis konnten die Schätzfunktionen des Modells auf eine breitere Datengrundlage gestellt werden. Die Arbeiten am Ökologischen Wuchsmodell Eiche wurden 2013 fortgesetzt. Ergebnisse aus dem Drittmittelprojekt ForseenPOMERANIA „Biomasseschätzung mittels Fernerkundung“ wurden 2013 sowohl in mehreren Fachpublikationen als auch auf Fachtagungen präsentiert. Von besonderer Bedeutung war die waldwachstumskundliche Endauswertung langfristiger Versuchsflächen (Abb. 5), deren Ergebnisse auf Fachtagungen und Exkursionen vorgestellt wurden. Der vorerst abschließenden Bewertung der zahlreichen Brandenburger Anbauversuche der nordamerikanischen Baumart Thuja plicata ist ein eigener Beitrag in der dieser Schrift gewidmet. Das EFRE-Projekt „Aufbereitung der Forstlichen Versuchsflächen für das Geoportal des Landesbetriebes Forst Brandenburg“ fand 2013 seinen Abschluss. Diese Informationsplattform ist sowohl für die Organisation des Forstlichen Versuchswesens als auch für die Behandlung von Versuchsflächen von großer praktischer Bedeutung. Sie wird ebenfalls in dieser Schrift detailliert vorgestellt. Entwicklung von innovativen Bewirtschaftungsverfahren für Robinienbestände In diesem Drittmittel-Projekt erfolgte die Ermittlung des jährlich durchschnittlichen Gesamtzuwachses (dGZ) der Robinienbestände auf den Untersuchungsstandorten (siehe Abb. 5) in Abhängigkeit von der Rotationsdauer und ein Abb. 5: Ergebnisse der Zuwachsermittlungen auf den Versuchsvarianten der neun fastWOOD-Versuchflächen (dGZ von ein- bis vierjährigen Robinienbeständen) Vergleich der Oberhöhen vierjähriger Robinienbestände mit den Mittelhöhen der 2011 ausgewählten Z-Baumanwärter. Zudem wurden vergleichende Betrachtungen vierjähriger Robinienbestände mit dem Ausgangsbestand hinsichtlich der Oberhöhenbonität (Ertragsklasse) angestellt und phänologische Untersuchungen zur Intensität des Blühvorgangs bei ausgewählten Z-Bäumen der neun Untersuchungsstandorte durchgeführt. Es wurde eine Zwischenrevision der Robinienwurzelstecklinge bekannten Genotyps und die Identifizierung geeigneter Robinienbestände in Brandenburg zur Weiterführung der Bewirtschaftung in kurzen Umtriebszeiten vorgenommen. Holzernte Entscheidungshilfe Brandenburg (HEEB) Der Entwurf einer Betrieblichen Anweisung mit Grundsätzen, Praxisleitfaden und Entscheidungshilfe zum vorsorgenden Bodenschutz bei der Holzernte wurde erarbeitet und zur abschließenden Inkraftsetzung vorbereitet. Anlässlich der KWF-Thementage am 1. und 2. Oktober 2013 im Forstamt Schuenhagen (Mecklenburg-Vorpommern) wurde das Bodenschutzkonzept des LFB mit Schautafeln vorgestellt. Auf Wunsch des KWF wurden alle im Tagungsführer beschriebenen Holzernteverfahren nach dem Brandenburger Modell hinsichtlich ihrer standörtlichen und technischen Einsatzeignung bewertet (Abb. 6, folgende Seite). Waldschutz Das gleichzeitige bestandesgefährdende Auftreten von Nadelfressern an Kiefer und Blattfressern an Eiche blieb eine anhaltende Herausforderung für den Brandenburger Waldschutz. In den Kiefernbeständen wurde 2013 die intensive Überwachung der Nonne und auch beginnend des Kiefernspinners begleitet. In den Eichenbeständen standen weiterhin Eichenprozessionsspinner und Frühjahrsfraßgemeinschaft im Mittelpunkt. Für alle Schaderreger wurden die Anleitungen zu den konkreten Überwachungsverfahren an die aktuelle Situation angepasst und den Oberförstereien im Rahmen der „Aktuellen Waldschutzinformationen“ zur Verfügung gestellt. Die Untersuchung und Bewertung des Winterbodensuchmaterials 2012/13 wurde für 2.395 Suchflächen realisiert, die stichprobeweise Gesundheitsuntersuchung zur Vitalitätseinschätzung der Schadinsekten durchgeführt und eine komplexe Bewertung der Fraßgesellschaft der Kiefer gewährleistet. Zur Vorbereitung der Insektizideinsätze (Hubschrauber) wurden die Grundlagen für die Erstellung der Befalls- und Arbeitsflugkarten in den Oberförstereien erarbeitet. Kurzfristig wurde hierfür das GIS-Projekt „Befliegung 2013“ für den Spatial Commander (SC) zur Darstellung von Überwachungsdaten und Bekämpfungsflächen entwickelt. Zeitnah wurden alle landesweit erfassten Überwachungsdaten (Zählstammgruppen Nonnen, Eisuchen Nonne, Fraßkartierung Kiefer, Fraßkartierung Eiche, Eigelegesuche EPS, Leimringwerte Frostspanner) durch das LFE im SC eingepflegt (Abb. 7). Gemeinsam mit der Firma BlackBridge wurde die Eignung von Satelliten-Rasterdaten für die Dokumentation der Fraßschäden. Gleichzeitig war das Waldschutzteam intensiv in die Durchsetzung der Ausnahmegenehmigung für den Einsatz von Karate und Dipel beim BLV eingebunden. Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 9 Abb. 6: Brandenburger Modell zur Bewertung der Standortangepasstheit von Holzerntemaßnahmen (Schautafel der LFE-Präsentation bei den KWF-Thementagen 2013 in Schuenhagen) Eine wesentliche Grundlage für die Prognose von Schäden und die Früherkennung von Risiken liefern die WEB-Programme des Waldschutzmeldewesens im Intranet der Landesforstverwaltung. Das betrifft insbesondere den Monatlichen Meldedienst und das Mäusemonitoring. Die mit den WEB-Programmen landesweit erfassten Daten werden im LFE ausgewertet und sind eine Grundlage für die „Aktuelle Waldschutzschutzinformation“ für die Länder Brandenburg und Berlin einschließlich der Bundesforstflächen. Die Oberförstereien und Reviere erhalten dadurch eine umfassende Analyse und Prognose zum Schadgeschehen, Anleitungen für weiterführende Überwachungsmaßnahmen und Empfehlungen für Gegenmaßnahmen. Die Waldbrandberichterstattung (Abb. 8) dient der landesweiten Datensammlung zur Erfüllung von Berichtspflichten gegenüber dem Bund und der EU. Diagnosearbeiten und die Beratung der forstlichen Praxis runden das Dienstleistungsspektrum des Waldschutzes ab. Im Berichtszeitraum wurden 101 Pflanzenproben mit 164 Einzelbestimmungen auf Krankheitserreger und abiotische Schadfaktoren untersucht. Bei dem 2013 untersuchten Pflanzenmaterial standen folgende Baumgattungen Abb. 7: Beispiel aus dem SC-Projekt „Befliegung 2013“, dargestellt sind die Ergebnisse der Fraßkartierung 2013 und die Gefährdungsprognose für die Nonne 2014 (Bewertung Zählstammgruppen und Eisuchen 2013) Abb. 8: Entwicklung der Waldbrände des Jahres 2013 im Vergleich zum Referenzzeitraum 10 Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 im Mittelpunkt: Kiefer, Eiche, Ahorn, Tanne und Pappel. Den Hauptanteil der Diagnosen bildeten mykologische Bestimmungsarbeiten (53 %). Circa 38 % der Analysen entfielen auf die Determination von Insekten. Abiotische Faktoren und sonstige Schadursachen wurden in 9 % der Fälle erkannt. Die Schwerpunkte der Diagnostik pilzlicher Pathogene lagen 2013 bei den Trieberkrankungen. An erster Stelle ist hierbei das Diplodia-Triebsterben (Erreger: Diplodia pinea) anzuführen (Abb. 9). Ein Teil der Befallsflächen wurde vor Ort besichtigt. Die Schwerpunkte der Waldschutzberatung und -diagnostik in Bezug auf tierische Schäden konzentrierten sich 2013 auf Nonne, Kiefernnadelscheiden-Gallmücke, Eichenprozessionsspinner und andere blattfressende Schmetterlingsraupen an Eiche. Spezielle Forschungsleistungen des Fachteams Waldschutz sind sowohl auf phytopathologische als auch auf entomologische Fragestellungen ausgerichtet. Noch immer verursacht der Wurzelschwamm (Heterobasidion annosum s. l.) – speziell in der Bergbaufolgelandschaft Südbrandenburgs – umfangreiche Schäden in Kie- fern-Erstaufforstungen auf Kippenböden. Im Mittelpunkt der 2013 durchgeführten Arbeiten zur Abwehr dieses bedeutungsvollen Krankheitserregers stand die Qualifizierung des Verfahrens zur maschinellen Stubbenbehandlung. Um die Effektivität der Applikation weiter zu erhöhen, wurde in Kooperation mit dem Forstmaschinenhof Doberlug-Kirchhain und dem Forschungsinstitut für Bergbaufolgelandschaften Finsterwalde e.V. ein neues Behandlungskonzept entwickelt. Dieses Vorhaben berücksichtigt neben eigenen Erkenntnissen auch Erfahrungen aus anderen Bundesländern und schließt die Anwendung von Harnstoff ein. Hervorzuheben sind außerdem Studien zum Einfluss praxisrelevanter Störfaktoren im Betriebsablauf. Im Fokus der Untersuchungen zum Eschentriebsterben (Erreger: Hymenoscyphus pseudoalbidus) stand 2013 die Auswahl und Beprobung vitaler, vermutlich resistenter Einzelbäume. Zurzeit ist nur ein kleiner Teil der Eschen in der Lage, den aggressiven Krankheitserreger abzuwehren. Berücksichtigt wurden sowohl Bäume in Waldbeständen als auch solche in der offenen Landschaft. Das entnommene Zweigmaterial wird in Kooperation mit der Humboldt-Universität Berlin auf Resistenz geprüft. Ferner wurden 2013 die schon seit mehreren Jahren laufenden Untersuchungen zu den Folgepathogenen des Eschentriebsterbens fortgeführt. Dabei hat sich gezeigt, dass neben dem Hallimasch (Armillaria mellea s. l.) zahlreiche weitere Pilzarten bedeutungsvoll sein können (Abb. 10). Im Jahr 2013 wurden mit dem Ziel einer späteren, in den Bundesländern einheitlichen Nutzung der Nonnen-Pheromonköder weitere vergleichende Untersuchungen angestellt. Die Ergebnisse zeigen, dass eine Standardisierung der Lockstoffe weitere Versuche erfordert. Die Untersuchungen zur Regeneration von Kiefernbeständen nach massiven Nadelverlusten wurden fortgesetzt. Hierzu erfolgten wiederholte Aufnahmen in bereits seit 2009 vom Kiefernbuschhornblattwespenfraß betroffenen Beständen. Forschungsstelle für Wildökologie und Jagdwirtschaft Abb. 9: Diplodia-Triebsterben an Gemeiner Kiefer (Foto: P. HEYDECK) Abb. 10: Fruchtkörper des Samtfußrüblings (Flammulina velutipes) an einer vorgeschädigten Esche (Foto: P. HEYDECK) Im Jahr 2013 wurden die Jagdstrecken und Wildverbisserhebungen in den am Projekt „Zielorientierte Jagdausübung im Landeswald“ beteiligten Oberförstereien ausgewertet. Die Aktivitäten sind darauf gerichtet, einerseits die jagdliche Effizienz zu steigern und andererseits die Jagdzeiten in den Verwaltungsjagdbezirken einzuschränken, um dem Wild im Winter und während der Zeit der Jungenaufzucht mehr Ruhe zu gewähren. Wichtige Erkenntnisse wurden bei den Erfolgskontrollen zum Nachweis der Funktionalität von Grünbrücken über Brandenburgs Autobahnen erzielt. Die im Grünbrückenbericht erstmals vorgelegten Ergebnisse der Videoüberwachung unterstreichen die Bedeutung der Maßnahmen zur Wiedervernetzung von Waldlebensräumen für größere Säugetiere. Im Damwildforschungsgatter Rädikow wurden u. a. Infrarot-Fernerkundungsverfahren auf ihre Tauglichkeit zur Ermittlung von Wildbestandshöhen geprüft. Für die Firma Vectronic Aerospace erfolgte die Testung korrespondierender Sendertechnik an Damwild. Mittels Vaginalsender konnte die Geburt eines Damkalbes überwacht und das Kalb anschließend mit einem mitwachsenden Senderhalsband Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 11 wie auch das Alttier ausgestattet werden (Abb. 12). Die miteinander korrespondierenden Geräte sollen zukünftig die Untersuchung von Interaktionen zwischen Wildtieren unterstützen. Abb. 13: Genetische Beprobung eine Winterlinde im Naturwald Fauler Ort im Jahr 2013 (F. BECKER & O.RÜFFER) Abb. 11: Rothirsche auf der Grünbrücke über die BAB 12. Abb. 12: Damtier mit Sendehalsband Umfangreiche Aktivitäten der Forschungsstelle für Wildtierökologie und Jagdwirtschaft mündeten in der Vorlage eines Jagdberichtes, der Jäger, Behörden und Öffentlichkeit, aber auch Verbände und Medien über die Entwicklung der Jagd in Brandenburg informiert. Der stetig anwachsende Wolfsbestand und seine Ausbreitung birgt zunehmend Konfliktpotenzial hinsichtlich der Bewirtschaftung bzw. Bejagung von Schalenwildbeständen in Brandenburg, was 2013 zum Anlass genommen wurde, um Untersuchungen zum Einfluss von Wölfen auf die Bewirtschaftung von Schalenwildbeständen zu konzipieren. Naturwaldforschung und Waldnaturschutz Im Rahmen der Brandenburger Waldnaturschutzforschung wurde der Naturwald Jerischke als repräsentatives Beispiel eines Beerkraut-Kiefernwaldes eingerichtet. Hierzu gehörte u. a. die Erstinventur der Bestockung und die bodenkundliche Bewertung der Standorte. Eine weitere Erstinventur wurde für den Traubeneichen-Winterlinden-Hainbuchenwald auf ausgewählten Repräsentationsflächen im Naturwald Heidekrug vorgenommen. Die Ersteinrichtung für den Naturwald Grosssee (Beerkraut-Kiefern-Traubeneichenwald) konnte abgeschlossen werden. Damit verfügt Brandenburg über 15 inventarisierte Naturwälder für die Beobachtung einer weitgehend ungestörten Waldentwicklung. Laufende Arbeiten konzentrierten sich auf die Vorbereitung der rechtlichen Sicherung von zwölf weiteren Naturwäldern, die genetische Beprobung von Buchen und Linden im Naturwald Fauler Ort sowie Recherchen zur Bestandesgeschichte, insbesondere für den Naturwald Breitefenn. Beratungsschwerpunkte auf dem Gebiet des Waldnaturschutzes waren 2013 u. a.: • Anfragen zum Sachstand und Rechtseinordnung für Projektvorhaben der Waldweide • Erstaufforstungseignung von Niedermoorstandorten (Barnim) • Biotopbewertungsgutachten für Planflächen von Windkraftanlagen • Konzeptbewertung „Sturmwurf Choriner Endmoräne“ • LFB-Vertretung beim Gewässerforschungsprojekt ReWaM • Bewirtschaftungsempfehlungen für Kiefern-Flechtenwälder • Fachbegleitung des temporären Projektes Waldmoorschutz Ebenso wurden die Übersichten zu nichtbewirtschafteter Waldflächen für das bundesweite Projekt NWE5 abgeschlossen (http://www.nw-fva.de/nwe5/). Forstgenetik Die Erhaltung des Genpools unserer Forstgehölze ist u. a. ein wichtiger Beitrag für die Umsetzung der Biodiversitätsstrategie des BMU mit dem Ziel der Sicherung der Anpassungsfähigkeit und Artenvielfalt der Brandenburgischen Wälder. Im Jahre 2013 fand das dreijährige Forschungsprojekt des BMVEL zur bundesweiten Erfassung seltener Baumarten, das vom LFE koordiniert wurde, seinen Abschluss. Die für Brandenburg relevanten Ergebnisse sind in diesem Band dargestellt. Als künftige strategische Grundlage wurde 2013 ein neues Konzept zur Erhaltung forstlicher Genressourcen erarbeitet, das den neuen Herausforderungen naturaler und umweltpolitischen Rahmenbedingungen Rechnung trägt. Als praktische Generhaltungsmaßnahmen wurden neue Erhaltungsbestände für die Elsbeere, Wild-Apfel und WildBirne angelegt. Die Kartierung der mehr als 2500 Alt-Eichen der Hudewald-Relikte der Schorfheide wurde ebenso abgeschlossen wie die Wiederholungsaufnahmen der SchwarzPappel-Auewaldinitialisierungsanpflanzungen im Nationalpark Unteres Odertal. Auf den vier Erhaltungsflächen waren zum Aufnahmezeitpunkt von 3678 Pflanzen noch 475 Bäume der Rote-Liste-Art vorhanden (13 %). Während die aus Steckhölzern, Setzstangen und Baumschulpflanzen 12 Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 angezogenen Pappeln in den ersten Jahren vor allem unter der hohen Konkurrenz der Begleitflora der ehemaligen Grünlandflächen litten, sind die aktuellen Verluste der nun zwischen 6 – 8 m hohen Bäume vor allem auf Biberschäden zurückzuführen. Abb. 15: Startseite der Internetpräsentation der forstlichen Umweltkontrolle (www.forstliche-umweltkontrolle-bb.de) Abb. 14: Wild-Birnen für Anlage eines Generhaltungsarchivs (ex situ) im Revier Wucker Das Verhalten unterschiedlicher Herkünfte der Straucharten Hasel und Schlehe unter Brandenburger Standortbedingungen wird in einem von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) finanzierten Projekt untersucht. Im Jahr 2013 wurden die Anpflanzungen von jeweils sechs Herkünften beider Straucharten erstmals hinsichtlich ihres phänologischen Blattaustriebs und ihrer Vitalität untersucht. Trotz des witterungsbedingten späten Austriebsbeginns im Frühjahr 2013 zeigten sich bereits eindeutige Unterschiede im Abschluss des Blattaustriebs zwischen den süd(ost)euroäischen (Ungarn, Italien) und deutschen Herkünften. Abb. 16: Bohrgestänge und Entnahme des Bodenmonolithen zum Einbau eines Bodenwasserschachtes an der Level II-Fläche Beerenbusch. Forstliche Umweltkontrolle Der Bedarf an Informationen über den Wald, seinen Zustand und der nachhaltigen Sicherung seiner Leistungen ist in den vergangenen Jahrzehnten enorm gewachsen. Die Überwachung der nachhaltigen Bewahrung und Entwicklung von Wäldern, ihrer Vielfalt, Funktionen, Leistungen und Gefährdungen ist die zentrale Aufgabe des Waldmonitorings. Hierzu wurde 2013 eine Konzeption erarbeitet, nach der künftig eine Synthese der vielfältig entwickelten Monitoringverfahren in eine gemeinsame Informations- und Wissensbasis zur nachhaltigen Waldwirtschaft in Brandenburg entwickelt wird. Ein wichtiger Teil der Informationsstrategie zum Waldzustand ist die Internetpräsentation der forstlichen Umweltkontrolle, die bereits zum Winterkolloquium 2013 vorgestellt wurde. Sie gibt tagesaktuell Einblick in die Daten der Waldzustandskontrolle und macht den Klimawandel und seine Auswirkungen auf den Wald für die Öffentlichkeit transparent (Abb. 15). Im Fachteam Forstliche Umweltkontrolle wurde die Ausrüstung der Intensiv-Beobachtungsflächen mit neuen Anlagen zur Sickerwassergewinnung abgeschlossen. Diese Investition ist für eine störungsarme, repräsentative Beobachtung des Wasser- und Stoffhaushaltes der beispielhaft ausgewählten Waldökosysteme notwendig. Hier werden die wesentlichen ökologischen Gratisleistungen der Wälder, eingebunden in das nationale Waldmonitoring wie auch auf Abb. 17: Blick in den Bodenschacht mit Sammelflaschen zur Sickerwasserentnahme in verschiedenen Bodentiefen sowie in den ungestörten Boden eingebrachte Sonden zur kontinuierlichen Messung der Bodenfeuchte internationaler Ebene abgestimmt quantifiziert und Grundlagen für Modelle zur Anpassung oder Vermeidung von Klimawandel und Stoffeinträgen erhoben. Im Waldzustandsbericht wurde erstmals eine integrierte Bewertung der Aufnahmemerkmale der jährlichen Waldzustandsinventur vorgestellt. Damit soll künftig neben der international verankerten Schadstufenbewertung eine klarere Einordnung und Bewertung des Vitatlitätszustandes der Waldbäume nach einem 5-stufigen Waldzustands-Index erfolgen. Er umfasst neben den bekannten Schadstufen 2 – 4 auch die Mortalität, die biotischen Schäden durch Insekten und Pilze, die Intensität der Fruktifikation, die Blattfläche und die Bestandesdichte und bewertet die Merkmale wie die Merkmalskombination in Vitalitätsstufen von gesund bis bestandesgefährdet. Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 Bodenzustandserhebung Flächenrepräsentative Informationen zum Zustand der Waldböden und deren Veränderung im Laufe der Zeit zu liefern, ist das Ziel der zweiten Bodenzustandserhebung im Wald (BZE-2). Diese ist integraler Bestandteil der Forstlichen Umweltkontrolle in Brandenburg und eingebunden in bundes- und europaweite Bodeninventuren. Kernpunkte bilden unter anderem Stickstoffstatus der Böden und Sensitivität gegenüber weiteren N-Einträgen, Kohlenstoffspeicherung, Bodenversauerung und Nährstoffverarmung, Schadstoffbelastung sowie Wasserhaushalt unter veränderten Klimabedingungen. Der BZE-Datenpool eröffnet umfassende Auswertungsmöglichkeiten von hoher forstpraktischer und wissenschaftlicher Relevanz. Ein Beispiel ist die Kohlenstoffakkumulation im Waldboden. Hier zeigt sich, dass die brandenburgischen Waldböden seit der Durchführung der ersten Bodenzustandsinventur (1992/93) in unerwartet hohem Maß als Kohlenstoffsenke wirksam waren und so zur Reduktion des Treibhausgases CO2 aus der Luft beitrugen. Ursachen hierfür werden in einer humusschonenderen Bewirtschaftung der Bestände und im Unterbau mit Laubholzarten gesehen, aber auch in der Zunahme der Bodenversauerung sowie häufigeren Trockenperioden, da sich diese Faktoren hemmend auf den mikrobiellen Humusabbau auswirken. 13 Vor diesem Hintergrund besteht das Ziel des Projektes Dynamische Regionalisierung in der Neubewertung der forstlichen Wuchsräume und Darstellung von Störungspotenzialen unter Verwendung regionalisierter Standortsdaten und Klimaszenarien. Im Ergebnis soll ein dynamisches, das heißt den Standortswandel berücksichtigendes Planungsinstrument für waldbauliche Entscheidungen auf Landschaftsebene geschaffen werden. Im Berichtszeitraum wurden hierzu erste statistische Modellansätze zur flächenhaften Empfehlung von „dynamischen Bestandeszieltypen“ entwickelt. Ergebnisse hierzu finden Sie im Beitrag auf Seite 20. Abb. 19: Pflanzenverfügbares Bodenwasser – regionalisiert für die Waldfläche Brandenburgs Risikoforschung Abb. 18: Bodengrube am BZE-Punkt 12006 (Bodentyp: reliktische Gley-Braunerde) Dynamische Regionalisierung Die im Zuge des regionalen Klimawandels erwarteten Veränderungen des Wasser- und Wärmehaushalts werden auch Auswirkungen auf die Entwicklung und Stabilität der Waldökosysteme in Brandenburg haben. Neben der räumlichen Verschiebung von bestehenden Naturraumgrenzen wird es zu einem Wandel der Vegetationstypen und Veränderungen von Waldfunktionen und Risiken kommen. Der lange, kalte Winter 2012/2013 ließ das Interesse der Öffentlichkeit an den Risiken des Klimawandels sinken. Wetter und Klima sind jedoch zwei verschiedene Betrachtungsebene. Der neue IPCC-Bericht belegt, dass der Klimawandel – zuweilen auch unbemerkt von unserer Wahrnehmung – weiter Fahrt aufnimmt. Hierfür sind die phänologischen, physiologischen und dendrochronologischen Reaktionen der Waldbäume sensible Weiser. Vor diesem Hintergrund ist eine solide Vorsorgeforschung, die die Risiken bewertet und Anpassungsstrategien mit verschiedenen Zeithorizonten entwickelt, eine wichtige Grundlage einer verantwortungsvollen Waldpolitik. Im Berichtsjahr wurden die Untersuchungen im Rahmen des BMBF-Projektes Nachhaltige Landnutzung im Klimawandel (NaLaMa-nt) in den beiden Schwerpunktbereichen „Grenzen der baumphysiologischen Anpassung“ und „Populationsentwicklung der Kieferngroßschädlingen“ fortgesetzt und erste Zwischenergebnisse auf Fachtagungen präsentiert. Die Freilanduntersuchungen in vier deutschen Schwerpunktregionen (davon zwei in Brandenburg) zum Anpassungspotenzial von Buchen-, Eichen-, Kiefern- und Douglasien-Beständen wurden mit Trockenstressversuchen kombiniert. Für die Bewertung der biotischen Risiken wurde nach der Erstellung einer einheitlichen Datengrundlage für langjährige Zeitreihen mit der kausalanalytischen Auswertung der räumlichen und zeitlichen Varianz des Massenwechsels begonnen. 14 Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 Mittelfristige Betriebsplanung und Forsteinrichtung Im Frühjahr 2013 trat nach intensiver Vorarbeit die neue Betriebliche Anweisung zur Forsteinrichtung des Landeswaldes im Land Brandenburg (BA FE) in Kraft. Diese steht allen Interessenten als Druckfassung sowie als PDF-Version (http://forst.brandenburg.de/sixcms/detail.php/621412) zur Verfügung. Auf Grundlage des Verfahrens der summarischen Planung nach der neuen BA FE wurde zur Erstellung eines Gesamt-Betriebsplanes für den Landeswald eine Konzeption für die rechentechnische Ableitung mittelfristiger Planungen erarbeitet und deren Programmierung als Erweiterungsmodul für den Datenspeicher Wald 2 in Auftrag gegeben. Weitere Informationen sind in einem eigenen Beitrag von ROSE und BILKE in diesem Band (S. 16) veröffentlicht. Wie in den Vorjahren wurde für die Abteilung Landeswaldbewirtschaftung im Landesbetrieb Forst Brandenburg auf Basis des aktuellen Waldzustandes eine Kalkulation der nachhaltig verfügbaren Holznutzungsmengen sowie des erforderlichen Umfangs der Waldverjüngungsmaßnahmen als Grundlage für die Jahresplanung 2014 erarbeitet. Forst mark, Abb. 22) sowie die Bereitstellung von Biotopkartierungsunterlagen für Planungszwecke und Konsultationen der Forstdienststellen zu Einzelbiotopen ausgerichtet. Abb. 22: Waldmoor in Reiersdorf Verfahren Standortserkundung (StOE) Methodische Arbeiten betrafen die Erfassung von Grundwasserstandsveränderungen in der Standortkarte, die Entwicklung von Standardprofilen für Karteneinheiten, die Ausgrenzung von Standortseinheiten unter Anwendung von GIS-Methoden, die Erstellung einer Moorkarte für Brandenburg sowie die Aktualisierung der Arbeitsanleitung zur Standortskartierung in Zusammenarbeit mit den Ländern Mecklenburg-Vorpommern und Sachsen (Abb. 23). Betriebsanweisung zur Forsteinrichtung Abb. 20: Titelblatt der BA Forsteinrichtung Abb. 21: BHD-Messung mit Bitterlichstab In stichprobenweise selektierten Waldgebieten erfolgten Aufnahmen zur Überprüfung der im Datenspeicher Wald 2 abgelegten Waldzustandsdaten für den Landeswald. Dies dient unmittelbar der qualitativen Datensicherung zur Vorbereitung auf die 2014/15 anstehende Erstellung eines mittelfristigen Gesamt-Betriebsplanes. Im Bereich des ehemaligen Amtes für Forstwirtschaft Fürstenberg wurden die Waldeinteilung sowie die Bestockungsinformationen im Landeswald überarbeitet. Wichtigstes Ziel war die erstmalige Ausweisung von Behandlungseinheiten in der digitalen Forstgrundkarte für dieses Gebiet. Geländearbeiten erfolgten dazu auf insgesamt 6.000 Hektar. Fachliche Unterstützung im Hoheitsbereich des LFB wurde insbesondere bei der Aufnahme von Kahlschlagsverdachtsflächen geleistet. Zum Einsatz gelangten die rechnergestützte Auswertung hemisphärischer Fotos zur Ermittlung des Strahlungshaushaltes, Vollkluppungen für die Vorrats- und Schlussgradermittlung sowie Aufnahmen zur Erfassung des Verjüngungsgeschehens. Waldbiotopkartierung Die Waldbiotopkartierung war auf die Erfassung geschützter Biotope im Landeswald der Oberförsterei Reiersdorf (Ucker- Abb. 23: Entscheidungsmöglichkeiten auf Grundlage aktueller Humusszustandsermittlungen Datenerhebung und erste landesweite Waldinventur (LWI) Die Waldaufnahmen der LWI wurden Anfang des Jahres 2014 abgeschlossen. Zuvor erfolgte die Einrichtung der bis dahin fehlenden 3.335 Waldtraktecken im Rahmen des 2 × 2 km-Quadratverbands. Das Waldaufnahmeverfahren entspricht dem der 3. Bundeswaldinventur. Seit 2012 sind damit im Land Brandenburg insgesamt 8.397 Waldtraktecken zusätzlich zum 4 × 4 km-Netz der 3. Bundeswaldinventur aufgenommen worden. Im Jahr 2013 waren bis zu 11 Aufnahmetrupps (je Trupp zwei Mitarbeiter des Landesbetriebes Forst Brandenburg) im Wald im Einsatz (Abb 24). Ein Kontrolltrupp prüfte stichprobenweise die erhobenen Arbeitsergebnisse des LFE im Jahr 2013 Daten. Somit sind mit dem Abschluss des Kalenderjahres 2013 die Voraussetzungen geschaffen worden, dass mit der Auswertung und Interpretation der Daten gemeinsam mit dem Thünen-Institut im Jahr 2014 begonnen werden kann. Abb. 24: Datenaufnahme durch einen Inventur-Trupp für die landeweite Waldinventur (LWI) Praxistest eines MDE-Gerätes mit fotooptischer Vermessungsfunktion Die fotooptische Poltervermessung sScale (Messeinheit ist auf einem KFZ installiert) wurde in vier Oberförstereien des LFB schrittweise eingeführt. Mittlerweile erfolgt die Poltervermessung von Industrieholz und LAS in diesen Oberförstereien ausschließlich fotooptisch. Die Tagesleistung beträgt mit sScale durchschnittlich 1.000 fm Rohholz. Aufgrund der sich rasant in Entwicklung befindlichen Anwendungen zur fotooptischen Holzvermessung für Mobilfunkgeräte wurde im Herbst 2013 mit einem vom LFE wissenschaftlich begleiteten Test eines entsprechenden MDE-Gerätes in der Oberförsterei Groß Schönebeck begonnen. Dabei werden die vermessenen Rohholzpolter gleichzeitig sowohl mit dem System sScale als auch händisch gemessen. Ziel ist es, mittelfristig den Prozess der Holzvermessung einschließlich der Verarbeitung der Ergebnisse bis hin zur Rechnungslegung und DSW-Pflege weitestgehend zu automatisieren, diesen Prozess kostengünstig zu gestalten und die Akzeptanz der Holzkunden für die fotooptische Holzvermessung zu bekommen. 15 Darüber hinaus wendeten sich mehrere fach- und themenspezifsche Fortbildungsveranstaltungen und Exkursionen an die forstliche Praxis. Schwerpunkte bildeten Schulungen zur: • Interpretation und Anwendung der Standortskarten • Einführung in die Holzernte Entscheidungshilfe Brandenburg (HEEB) • FFH- und Biotopmanagement im Wald Im Rahmen mehrtägiger Schulungen für alle Leiter der Landeswaldreviere sowie der Qualifizierung von Forstwirtschaftsmeistern zum „Sachbearbeiter Forstbetriebe“ wurde praxisnah Kenntnisse zur Waldinventur, Dateneingabe und Forsteinrichtung vermittelt. Mit vier Bänden der Eberswalder Forstlichen Schriftenreihe erreichte das LFE wieder einen breiten Leserkreis aus Praxis und Wissenschaft. • Band 51: Wissenstransfer in die Praxis – Tagungsband zum 8. Eberswalder Winterkolloquium • Band 52: Zur Entwicklung und waldökologischen Bedeutung von neun Baumarten bei unterschiedlicher Nährstoffversorgung auf degradierten, nährstoffärmeren Sandstandorten • Band 53: Die Eiche–Chancen und Risiken einer Charakterbaumart im nordostdeutschen Tiefland • Band 54: Wälder und Forsten Nordostdeutschlands Im Internet-Portal www.waldwissen.net, mit monatlich mehr als 60.000 Nutzern, wurden sieben Beiträge veröffentlicht, 30 Beiträge des LFE sind insgesamt online verfügbar. Zudem wurden 12 Forst-Pressemitteilungen vom LFE erarbeitet bzw. sind unter maßgeblicher Beteiligung des LFE entstanden. Die gute Medienresonanz auf LFE-Themen zeigte sich in fünf Fernseh-Beiträgen, 45 Presseartikeln und 10 Radiointerviews. Abb. 26: Wald-Themen sind bei den Medien häufig gefragt, wie hier bei einem Drehtermin mit dem RBB-Fernsehen Abb. 25: Foto-Optische Poltervermessung durch iPad mit FOVEA-App Wissenstransfer und Öffentlichkeitsarbeit Wichtige Veranstaltungen waren das 8. Eberswalder Winterkolloquium am 21.02.2013 mit 220 Teilnehmern und die Ausgestaltung der Brandenburgischen Landwirtschaftsausstellung rund 40.000 Gästen sowie die Unterstützung der Eichentagung des Brandenburgischen Forstvereins mit 250 Teilnehmern und der „Waldwoche“ auf der LAGA in Prenzlau am 15.09.2013 mit 3.500 Besuchern. Anlässlich der 300 jährigen Wiederkehr der Herausgabe des Buches Sylvicultura oeconomica von Hans Carl von Carlowitz nahm die forstpolitische Debatte über das Leitbild der Nachhaltigkeit einen breiten Raum im Jahr 2003 ein. Das ursprüngliche Wirtschaftsprinzip hat sich zu einem globalen und gesamtgesellschaftlichen Zielsystem für verantwortliches Handeln entwickelt. Zu einem umfassenden Nachhaltigkeitskonzept gehört auch eine mittel- und langfristig ausgerichtete Waldentwicklungsstrategie die auf abgesicherten wissenschaftlichen Erkenntnissen fußt und damit Fehlentwicklungen vermeidet. Die nachfolgenden Beiträge zeigen hierfür Ausschnitte des aktuellen Wissensstandes, die anlässlich des 9. Eberswalder Winterkolloquiums vorgestellt wurden. 16 Die neue Betriebliche Anweisung zur Forsteinrichtung … Die neue Betriebliche Anweisung zur Forsteinrichtung – Ziele und Wege zur mittelfristigen Betriebsplanung im Landeswald BERND ROSE, Dr. GERNOD BILKE wirtschaftlich erforderlichen Nutzungen werden in wenigen Jahren den Zuwachs in zunehmendem Maße übersteigen (müssen). Ein langfristiger Ausgleich der Altersstruktur erfordert neben heutigen Vorausverjüngungen und künftig der verzögerten Einleitung eines Anteils der Waldverjüngungsmaßnahmen auch eine zeitliche Streckung der damit einhergehenden Nutzungseingriffe. Einschlagsmaßnahmen, die weder der Waldstrukturentwicklung und Bestandespflege noch der nachhaltigen Waldverjüngung zuzurechnen sind, gehören bezüglich einer eventuellen verzögerten Ausführung auf den Prüfstand. Zu beachten ist hierbei vor allem die Entwicklung des Wertzuwachses (vgl. Abb. 1). Dieser kulminiert (typisch) deutlich nach den Zuwachsgrößen des Vorrates und zeigt auch für höhere Alter regelmäßig noch vergleichsweise große Werte. Nutzungen ohne klare Indikation (waldbaulich, ökologisch, forstsanitär) sind vor Erreichen des optimalen Wertzuwachses zu vermeiden. Wertzuwachs des Einzelbaumes je Dekade (Gemeine Kiefer, Kraft'sche Klasse 2, Bestandesbonität HG 26) 18 16 14 Wertzuwachs [Euro] Der Direktor des Landesbetriebes Forst Brandenburg setzte im April 2013 die neue Betriebliche Anweisung zur Forsteinrichtung im Landeswald des Landes Brandenburg (BA Forsteinrichtung) auf Basis des Forsteinrichtungserlasses der obersten Forstbehörde des Landes Brandenburg (MIL 2011) in Kraft. Im Sinne der Prämisse des Forsteinrichtungserlasses, dass Forsteinrichtung die „Grundlage für eine umfassende mittelfristige naturale und ökonomische Planung, Steuerung und Kontrolle der Waldressourcen des Landes“ ist, zeichnet sich das neue Forsteinrichtungsverfahren für den Landeswald Brandenburgs durch einen modernen modularen Aufbau aus, welcher flexibel für unterschiedlichste Anwendungsszenarios effektive Verfahrenskomponenten bereithält. Auf dem 5. Eberswalder Winterkolloquium im Jahr 2010 stellte die mit der Verfahrensentwicklung betraute Arbeitsgruppe bereits vorab Besonderheiten der in der BA Forsteinrichtung beschriebenen Inventurverfahren vor (ROSE 2010). Im Folgenden steht der Themenkomplex der mittelfristigen Betriebsplanung im Fokus. Aus Sicht des Landesbetriebes Forst Brandenburg kommt der mittelfristigen Betriebsplanung der Forsteinrichtung eine wesentliche Steuerfunktion für die nachhaltige Waldentwicklung des Landeswaldes zu. Nachhaltigkeit wird in diesem Zusammenhang im umfassenden Sinne verstanden: Eine multifunktionale Waldbewirtschaftung sowie auf ausgewählten Flächen ein konsequenter Prozessschutz sollen unter Beachtung der naturalen Grundlagen die Eigentümerinteressen der Bürger des Landes Brandenburg mit weiteren Ansprüchen an den Wald dauerhaft und in mindestens gleichbleibender Qualität optimierend ausgleichen. Künftige Entwicklungen (Klimawandel, veränderte Gewichtung von Eigentümerzielen, Holzmarktveränderungen) sind im Rahmen der Möglichkeiten zu antizipieren und gemäß ihren Eintrittswahrscheinlichkeiten durch hinreichend flexible bzw. mit großer Anpassungsspreite ausgestattete Planungsansätze zu berücksichtigen. Bei retrospektiver Betrachtung der Waldentwicklung im Landeswald Brandenburgs ist festzustellen, dass sich die Bestockungsverhältnisse derzeit auf dem besten Stand seit dem Ende des 2. Weltkrieges befinden. Dies betrifft nicht nur den mittleren Vorrat (in den letzten 60 Jahren auf ca. 300 Vfm/ha verdreifacht) und die Art der nutzbaren Sortimente, sondern vor allem auch die ökologische und gesellschaftliche Wertigkeit der Waldflächen. Hieraus leitet sich eine große Verantwortung für die künftige Steuerung der Waldentwicklung ab. Unverzichtbar ist es, die infolge Dominanz der Nachkriegsaufforstungen extrem unausgeglichene Altersstruktur der Bestockung bei allen Überlegungen zu berücksichtigen. Nach Jahrzehnten der Wirtschaft in einem (Vorrats-)Aufbaubetrieb steht der Übergang zu einem (Vorrats-)Abbaubetrieb in naher Zukunft bevor, d. h. die waldbaulich und betriebs- 12 10 8 6 4 2 0 Ij 0–9 Ia 10 – 19 IIj 20 – 29 IIa 30 – 39 IIIj 40 – 49 IIIa 50 – 59 IVj 60 – 69 IVa 70 – 79 Vj 80 – 89 Va 90 – 99 VIj 100 – 109 VIa 110 – 119 VIIj 120 – 129 Altersstufen und zugehörige Dekaden [Jahre] Abb. 1: Beispielhafte Entwicklung des Wertzuwachses von Bäumen Für die Festlegung von Rahmenvorgaben für die mittelfristige Planung der Waldbewirtschaftung dominieren in der forstlichen Praxis zwei gegenläufige Herangehensweisen: Der waldbauliche Ansatz geht von einem waldbaulichen Modell (Umtriebszeiten bzw. Zieldurchmesser, Zielschlussgradentwicklungen) aus. Nutzungsmengen und Verjüngungsflächen ergeben sich als abhängige Werte der waldbaulichen Zielgrößen. Alternativ lassen sich über einen betriebswirtschaftlichen Ansatz Nutzungsmengen und Verjüngungsflächen vorgeben, für die anschließend ein waldbauliches Modell gesucht wird, mit welchem sich diese Zielvorgaben erfüllen lassen. Da wirtschaftende Forstbetriebe regelmäßig weder waldbaulich noch betriebswirtschaftlich vollkommen frei in ihren Entscheidungen sind, muss bei beiden Herangehensweisen ggf. so lange iterativ durch Modelländerungen nachgeregelt werden, bis die jeweils abhängigen Größen ebenfalls im Zielbereich liegen. (Sofern eine Kompatibilität überhaupt Die neue Betriebliche Anweisung zur Forsteinrichtung … herstellbar ist.) Verfahrensbedingt sind die führenden Steuergrößen im Ergebnis „noch optimal“, während die abhängigen Größen lediglich „noch akzeptabel“ sind. Weitere Iterationen führen i. d. R. zu einer Angleichung beider Varianten. Eine solche ist regelmäßig als Verschlechterung anzusehen, da üblicherweise bestimmte Steuergrößen für einen Forstbetrieb prioritäre Bedeutung haben. Der Landesbetrieb Forst Brandenburg verfügt mit der Waldvision 2030 sowie seinen betrieblichen Anweisungen (insbesondere den Waldbauanweisungen des „Grünen Ordners“) über klare Ziele für die künftige Waldentwicklung. Diese lassen sich für alle Bestockungssituationen in waldbauliche Steuergrößen für Waldentwicklungsmodelle übertragen. Damit ist für den Landesbetrieb Forst Brandenburg der waldbauliche Ansatz als vorrangig anzusehen. Wichtige Unterschiede zwischen den beiden Herangehensweisen zeigt die folgende Beispielrechnung: Waldbaulicher Ansatz: • Umtriebszeiten, Zielschlussgrade gemäß Waldbaustrategie, z. B.: UGKI = 100 … 140 Jahre; Ziel-SGGKI_Pflege = 0,91 (0,85 mit US) Æ ergibt Nutzung für 2014…2023: 950 TEfm/a • identische waldbauliche Vorgaben im Folge-Planzeitraum Æ ergeben Nutzung für 2024…2033: 933 TEfm/a • Waldzustand entspricht nachhaltig der Waldbaustrategie; Nutzungspotenziale stellen sich im betrachteten Zeitraum als stabil dar Nutzungsvorgabe: • Vorgabe einer Nutzungsmenge, z. B.: 1.200 TEfm/a (erfordert u. a. Senkung UGKI um ca. 5 Jahre) Æ ergibt 2023 SGGKI_Pflege = 0,82 (0,77 mit US) • identische Zielvorgaben im Folge-Planzeitraum Æ ergeben 2033 SGGKI_Pflege = 0,79 (0,74 mit US) • Umschwenken auf den oben genannten waldbaulichen Ansatz Æ ergibt Nutzung für 2024…2033: 660 TEfm/a • Waldzustand weicht 2023 (und ggf. 2033) deutlich von den betrieblichen Zielvorgaben ab bzw. ist ein extremer Einbruch bei den Nutzungsmöglichkeiten zu verzeichnen Der gleiche waldbauliche Zustand am Ende der zweiten Dekade wird somit bei erhöhter Nutzung im ersten Planungszeitraum mit einer deutlich verringerten Nutzungsmöglichkeit im zweiten Planungszeitraum „erkauft“. Zudem sinkt in diesem Fall (durch die frühe Nutzung von Zuwachsträgern) die Gesamtnutzungsmenge beider Dekaden um 230 TEfm. Das alternative Vorgehen über eine weiterhin erhöhte Nutzung in der zweiten Dekade führt hingegen zu einer merklichen Aufzehrung des Betriebsvermögens. (Dokumentiert im mittleren Schlussgrad.) Die verringerte Nutzung der zweiten Dekade im waldbaulichen Ansatz ist vor allem auf den altersstrukturabhängigen Übergang zum (Vorrats-)Abbaubetrieb zurückzuführen. Monetär könnte diese Minderung allerdings durch eine höhere Wertleistung der nutzbaren Sortimente zumindest teilweise aufgefangen werden. Damit die Forsteinrichtung in ihrem Arbeitsgefüge aus Inventur, Planung und Kontrolle der Waldentwicklung die Entwicklung der Waldressourcen im Sinne der vorstehend beispielhaft angerissenen Überlegungen tatsächlich optimal befördern kann, stellt der Landesbetrieb Forst Brandenburg 17 folgende Grundanforderungen an den Forsteinrichtungsprozess: – Verbindlichkeit – Wahrhaftigkeit – Stimmigkeit – Anpassungsfähigkeit – Finanzierbarkeit Es ist auffällig, dass selbst solche allgemeinen Prämissen teilweise antagonistisch auftreten und somit ihrerseits einer Optimierung bedürfen. So können z. B. Wahrhaftigkeit und Stimmigkeit (d. h. die kontextbezogen eingeschätzte Realitätstreue von Informationen und Modellen sowie die interne Passfähigkeit des gesamten Informationsgefüges) nur auf Kosten der Finanzierbarkeit maximiert werden. Entsprechend verringert sich die Verbindlichkeit, sobald eine erhöhte Anpassungsfähigkeit erwartet wird. Projektbezogen ist von veränderten Gewichtungen der vorstehend genannten Grundanforderungen auszugehen. Die BA Forsteinrichtung beschreibt daher mit der einzelflächenweisen waldbaulichen Planung und der rechnerbasierten summarischen Planung zwei Verfahren, die sich im Hinblick auf die Intensität der Umsetzung der Grundanforderungen unterscheiden. Die einzelflächenweise waldbauliche Planung ermöglicht (unterstützt mit deduktiven Kontrollrechnungen) sehr differenzierte Anpassungen an örtliche Besonderheiten. Sie ist allerdings mit vergleichsweise hohen Aufwendungen, insbesondere dem vollständigen Flächenbegang durch den Planungsverantwortlichen verbunden. Dem gegenüber reicht dem Planungsverantwortlichen zur rechnergestützten Ableitung von summarischen Planungen auch ein Überblickswissen über die zu beplanenden Flächen. Detailinformationen liefern in diesem Fall eine Datenbank der Waldzustandsdaten (der Datenspeicher Wald 2) sowie Verknüpfungen mit weiteren planungsrelevanten Informationen (Standort, Waldfunktionen usw.). Damit sinkt der Bearbeitungsaufwand, während prinzipbedingt lokale Besonderheiten weitgehend unberücksichtigt bleiben müssen. Beide Verfahrensansätze lassen sich koppeln. Hierdurch ist es möglich, für Waldbestände mit einer hohen Auftretenswahrscheinlichkeit von Sondersituationen oder mit hohen Anforderungen an die Plan-Vollzugs-Treue (z. B. für Waldbestände, die als FFH-Lebensraumtypen ausgewiesen sind) einzelflächenweise Planungen zu erstellen, während Waldbestände mit einfacheren Waldstrukturen bzw. geringeren Wirtschaftseinschränkungen summarisch beplant werden. Die Nachhaltigkeit der Waldentwicklung wird bei kombinierten Planungsansätzen verfahrensübergreifend abgesichert. Beide Planungsverfahren berücksichtigen nicht nur identische Eingangsgrößen (Waldzustand, rechtliche Vorgaben, Betriebsstrategie, Waldfunktionen usw.). Auch im Ergebnis liefern sie gleichermaßen einen mittel- bis langfristigen Forsteinrichtungsplan mit Aussagen zum vorgesehenen Verjüngungs-, Pflege- und Nutzungsgeschehen, zu möglichen Wert verbessernden Maßnahmen usw. Unterschiede finden sich v. a. im erzielbaren Grad der Verbindlichkeit der Planungsansätze. Während die summarische Planung prinzipbedingt Aussagen vorwiegend auf großer Fläche trifft und den Revierleitern für die einzelflächenweise Umsetzung erweiterte Befugnisse und Verantwortung überträgt, ist die einzelflächenweise waldbauliche Planung sehr viel stärker festgeschrieben. 18 Die neue Betriebliche Anweisung zur Forsteinrichtung … Die rechentechnische Ableitung von Planungsansätzen in der summarischen Planung erfordert von den Beteiligten am Planungsprozess ein erhöhtes Abstraktionsvermögen. Zudem muss ein Teil des im Planungsprozess zu berücksichtigenden Expertenwissens rechnerverarbeitbar algorithmisch gefasst werden. Dies betrifft u. a. die Abbildung von waldbaulichen Konzepten, Nutzungsstrategien sowie der Verjüngungsdringlichkeit. Bereits frühzeitig wurde deutlich, dass die Integration der summarischen Planung zu einer erheblichen Erweiterung des Datenspeichers Wald 2 führt. Es wurde ein eigenständiges Planungsmodul konzipiert und entwickelt, welches die rechentechnische Unterstützung der Forsteinrichtungsplanung auf ein qualitativ neues Niveau hebt (vgl. Abb. 2). Abb. 2: Informationstechnik in der Forsteinrichtung Der Datenspeicher Wald 2 musste hierzu um eine Vielzahl an Steuer-, Ergebnis- und Hilfstabellen sowie umfangreichen Programmcode erweitert werden. Eine Benutzeroberfläche war zu entwickeln, welche dem Nutzer einerseits einen hohen Wiedererkennungswert zu bisherigen Funk- Abb. 3: Benutzeroberfläche des Planungsmoduls tionalitäten des Datenspeichers Wald 2 und andererseits einen effektiven Zugriff auf die spezifischen Planungswerkzeuge bietet. Abb. 3 vermittelt hierzu einen Eindruck. Eine grundlegende neue Anforderung an Forsteinrichtungsplanungen ist die Beständigkeit der Planvorgaben über Änderungen der forstbetrieblichen Strukturen. Es wurde festgelegt, dass im Landeswald des Landes Brandenburg künftig nur noch ein Gesamt-Forsteinrichtungswerk vorliegen soll. In strukturunabhängigen unveränderlichen Raumeinheiten (so genannten Nachhaltsregionen) ist jeweils die nachhaltige Waldentwicklung zu überprüfen und abzusichern. Aufgrund ihrer vorrangig naturräumlich-topographischen Abgrenzung wurden die im Jahre 2011 oberhalb der Abteilung als stabiler flächendeckender Teil der Waldortadresse neu eingeführten Waldgebiete als Grundlage für alle Nachhaltsbetrachtungen festgelegt. Sofern einzelne Waldgebiete zu wenig Landeswald aufweisen, werden sie gemeinsam mit naturräumlich vergleichbaren benachbarten Waldgebieten betrachtet. Innerhalb einer Nachhaltsregion erfolgt bei der summarischen Planung die Aufteilung aller Planungsvorgaben rechnerisch über den Flächenanteil der jeweiligen Bestockungssituation. Liegen beispielsweise 20 % aller voll geschlossenen mittelalten Kiefernbestände ohne Bewirtschaftungseinschränkungen einer Nachhaltsregion in einem Landeswaldrevier, dann wird dieses Revier mit 20 % der erforderlichen Pflegemaßnahmen beauflagt. Verringert sich der betreffende Flächenanteil, z. B. nach einer Strukturreform, denn vermindert sich zugleich der Planansatz, während er sich in benachbarten Revieren mit steigendem Flächenanteil adäquat erhöht. Die Beziehungen zwischen Behandlungseinheit („Waldbestand“ – kleinste Einheit der Forsteinrichtungsplanung), Planungsgebiet (i. d. R. ein Landeswaldrevier) und Nachhaltsregion zeigt Abb. 4. Das Ergebnis der rechnerischen Ableitung wird maßgeblich durch vorab festzulegende sehr detaillierte Steu- Die neue Betriebliche Anweisung zur Forsteinrichtung … Abb. 4: Bezugsebenen des Planungsprozesses ergrößen (Schlussgrad-Entwicklungsmodelle, standortsbezogene Verjüngungsvorgaben usw.) reguliert. Vielfältige Einflussfaktoren, wie z. B. bestimmte Waldfunktionen, finden unmittelbare Berücksichtigung am Einzelbestand. Ungeachtet dessen sieht das Verfahren eine manuelle Prüfung der Realisierungsfähigkeit der Planung vor. Im Planungsgespräch können so die einzelbestandesweise rechnerisch zugeordneten forstlichen Maßnahmen betrachtet und ggf. manuell korrigiert werden. Zudem ermöglicht das Planungsmodul die Berechnung verschiedener Planungsvarianten mit differierenden Steuergrößen sowie die Extrapolation des Bestockungszustandes unter Annahme des Vollzugs aller geplanten Maßnahmen auf das Ende des Planzeitraumes. Planungen lassen sich in einem Simulationsmodus mit editierten Ausgangswerten, z. B. manuell veränderten Ausgangsschlussgraden, testen und (durch Übernahme von Planergebnis-Extrapolationen in den Ausgangszustand) über mehrere Planzeiträume fortführen. Die Visualisierung der Planungsergebnisse ist derzeit noch kein Bestandteil des Planungsmoduls. Hier wird in absehbarer Zeit weiter auf bestehende Lösungen zurückgegriffen. Das Expertensystem „Planungsmodul für den Datenspeicher Wald 2“ wird in den Jahren 2014/15 in der Erstellung einer mittelfristigen Planung für den Landeswald Brandenburgs praktisch erprobt. Es soll aber auch anderen Nutzern des Datenspeichers Wald 2 für ihre Forsteinrichtungsplanungen zur Verfügung stehen. Literatur LFB – Landesbetrieb Forst Brandenburg (2013): Betriebliche Anweisung zur Forsteinrichtung des Landeswaldes im Land Brandenburg (BA FE), Potsdam MIL – Ministerium für Infrastruktur und Landwirtschaft (2011): Forsteinrichtung im Landeswald des Landes Brandenburg (FE-Erlass), Potsdam. ROSE, B. (2010): Das neue Forsteinrichtungsverfahren im Landeswald Brandenburgs. In: Eberswalder Forstliche Schriftenreihe, Band 44, Wissenstransfer in die Praxis – Beiträge zum 5. Winterkolloquium am 25. Februar 2010 in Eberswalde: 14 – 22. 19 20 Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung Regionalisierung des Bodenwasserhaushalts für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung WINFRIED RIEK, ALEXANDER RUSS 1 Einleitung Vor dem Hintergrund des regionalen Klimawandels wird am Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde in Kooperation mit der Hochschule für nachhaltige Entwicklung (FH) Eberswalde seit mehreren Jahren an einem forstlichen Planungsinstrument gearbeitet, das die für Brandenburg zu erwartenden Veränderungen von Standortseigenschaften explizit bei der Baumartenwahl mit einbeziehen soll. Im Zentrum steht hierbei die Frage nach der Dynamisierung von forstlichen Wuchsräumen auf der Grundlage szenarischer Klimadaten und regionalisierter Parameter zum Wärme-, Wasser- und Nährstoffhaushalt. Der konzeptionelle Ansatz dieses Vorhabens und die verwendete Ausgangsdatenbasis wurden im Winterkolloquium 2010 erstmals präsentiert und sind bei RIEK (2010) im Einzelnen beschrieben. Erstes Etappenziel dieses Projektes war die Schaffung flächendeckender Rasterdaten zur Kennzeichnung des Wärme- und Wasserhaushaltes für den Zeitraum 2000 – 2100 unter Verwendung des statistischen Regionalmodells WettReg und des IPCC-Szenario A1B. Umfangreiche statistische Auswertungen dieses Datensatzes zur Analyse der Hauptkomponenten des Wärmehaushaltes und deren mögliche Veränderungen wurden von RIEK et al. (2013) publiziert. Im Mittelpunkt des vorliegenden Beitrags stehen nun die Berechnung der Komponenten des Bodenwasserhaushalts und die raum-zeitliche Analyse von szenarischen Wassermangelsituationen für die Gesamtwaldfläche Brandenburgs. Darauf aufbauend wird ein erster Modellansatz zur Entscheidungsfindung bei der Baumartenwahl im Hinblick auf die Anpassung der Wälder an den Klimawandel vorgestellt. 2 Datengrundlage und Regionalisierungsansätze Die Regionalisierung der standörtlichen Daten erfolgte – ausgehend vom Maßstab der Forstlichen Standortskarte sowie praktischen Überlegungen hinsichtlich Datenumfang und Rechenzeiten – auf der Grundlage eines kontinuierlichen Punkterasters mit einer Rasterweite von 100 × 100 m. Flächenrepräsentative Informationen zu Wuchsräumen (forstliche Wuchsgebiete, Wuchsbezirke und ggf. Teilwuchsbezirke) wie auch kleinräumigere Aussagen auf Abteilungsebene lassen sich durch stratifizierte Mittelwertbildung und Angabe von Streuungsmaßen auf der Grundlage dieses Punkteraster gut realisieren. Insgesamt wurden für die Waldfläche Brandenburgs 1.076.222 Rasterpunkte definiert, für welche nachfolgend ein Überblick der aktuell vorliegenden Standortsinformationen in Bezug auf die Modellierung des Wasserhaushalts gegeben wird. Die Erweiterung dieser bestehenden Daten- basis um bodenchemische Eigenschaften und Kennwerte des Nährstoffhaushalts ist zeitnah geplant. Hierfür sind noch adäquate Regionalisierungsansätze zu entwickeln und zu testen. Die Grundlage dafür sollen im Wesentlichen die Ergebnisse der zweiten Bodenzustandserhebung im Wald bilden. 2.1 Klimadaten Verwendung fanden regionalisierte Angaben zu Niederschlag und potenzieller Verdunstung auf Tagesbasis sowie tägliche Minimum-, Maximum- und Mitteltemperaturen, die mit Hilfe des statistischen Regionalmodells WettReg für die IPCC-Szenarien A1B, A2 und B1 erzeugt wurden. Im vorliegenden Beitrag werden für zeitliche Vergleiche die Daten des Szenarios A1B für die Dekaden 2000 – 2010, 2050 – 2060 sowie 2090 – 2100 – nachfolgend als D2005, D2055 und D2095 bezeichnet – verwendet. Das WettReg-Modell geht von der Beziehung zwischen Großwetterlagen und der regionalen Ausprägung meteorologischer Kenngrößen aus und schließt von den Ergebnissen der Globalmodelle auf regionale Klimaänderungen (SPEKAT et al. 2007, ENKE et al. 2005a, b). Die Übertragung der Klimadaten von Stationswerten in die Fläche erfolgte durch abstandsgewichtete und höhenabhängige Interpolation (KREIENKAMP und SPEKAT 2009). Methodische Details und eine kritische Würdigung dieser Daten finden sich bei RIEK et al. (2013). Die mittleren Jahresniederschläge für Brandenburg werden sich nach diesem Modellszenario bis 2100 kaum verändern (Tab.1). Die Niederschläge im Winter steigen leicht an, die im Sommer verringern sich geringfügig. Deutlicher verändert sich dagegen die potenzielle Verdunstung. Sie steigt im Vergleich der Dekaden D2005 und D2095 im Sommerhalbjahr um durchschnittlich 60 mm an. Als Differenz von Niederschlag und Verdunstung ergibt sich für die Klimatische Wasserbilanz auf das Jahr gesehen eine Abnahme. Diese ist auf das stark erhöhte Wasserdefizit im Sommerhalbjahr zurückzuführen; im Winterhalbjahr nimmt die Klimatische Wasserbilanz indes infolge der erhöhten Niederschläge leicht zu. Zusammenfassend ist also mit einem deutlich stärkeren Wassermangel während der Vegetationszeit zu rechnen. Dieses zeigt sich nicht nur in den durchschnittlichen Ausprägungen der Wasserbilanz sondern auch in den regionalen Extremen. So liegt das 90-Perzentil der sommerlichen Klimatischen Wasserbilanz der Dekade D2095 mit -192 mm noch weiter im negativen Bereich als das 10-Perzentil der Dekade D2005 (-173 mm); das heißt: die feuchtesten Gebiete Brandenburgs im Jahr 2100 werden trockener sein als die trockensten heute. Diese Aussage ist allerdings nur in Bezug auf reine Klimakenngrößen zutreffend. Da der Bodenwasserspeicher als Puffer für 21 Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung Wassermangel wirksam ist, wird diesem insbesondere vor dem Hintergrund ansteigender Winterniederschläge eine zunehmende Bedeutung zukommen. Böden mit erhöhten Wasserspeicherkapazitäten, wie zum Beispiel humusreiche Böden und Böden aus bindigem Ausgangssubstrat (aber auch Feinsande im Vergleich zu gröberen Sanden) sind bevorteilt, weil sie hohe Mengen des Winterniederschlages speichern und in der Vegetationszeit bei reduzierten Sommerniederschlägen und erhöhten potenziellen Verdunstungsraten den Pflanzen zur Verfügung stellen können. Aus diesem Grund erscheint es besonders wichtig, nicht allein die klimatische Wasserbilanz zur Einschätzung von Wassermangel heranzuziehen, sondern den Bodenwasserhaushalt berücksichtigende integrierende Trockenstresskennwerte zu berechnen (vgl. Abschn.3). Ein geeignetes Werkzeug für die großflächige Berechnung solcher Kennwerte stellen statistische Wasserhaushaltsmodelle dar. 2.2 Daten zum Grundwasserflurabstand Die Angaben zum Flurabstand des oberflächennahen Grundwassers wurden aus Daten von Grundwassermessstellen und Oberflächenwasserpegeln unter Verwendung eines digitalen Höhenmodells geostatistisch für vier ausgewählte Stichzeiträume ermittelt (HANNAPPEL et al. 2009). Neben den terminbezogen gemessenen Grundwasser- und Pegelständen wurden weitere Archivdaten in die Bearbeitung integriert, die auf die gesuchten Zeiträume mittels eines statistischen Verfahrens transformiert wurden. Je nach Stichzeitraum konnten somit brandenburgweit 15.733 bis 16.609 Stützstellen mit Angaben zu Grund- bzw. Oberflächenwasserständen bei der Regionalisierung berücksichtigt werden. Die verwendeten Regionalisierungsansätze und Datengrundlagen sind bei HANNAPPEL und RIEK (2011) ausführlich dargelegt. Die Berechnung der Grundwasserflurabstände erfolgte mit dieser Methode für alle Punkte, die sich in Gebieten mit ungespanntem, oberflächennahem Grundwasser befinden. In den Grund- und Endmoränenbereichen mit gespanntem Grundwasser können Vernässungen lokal und saisonal begrenzt durch Schichten-, Stau- und Hangzuschusswasser auftreten. Diese Bereiche wurden mit Hilfe von Angaben aus der Forstlichen Standortskarte unter Verwendung des Höhenmodells identifiziert. In den Übergangsbereichen von gespanntem und ungespanntem [mm] Nd PET KWB Grundwasser erfolgte ein räumlicher Abgleich der beiden Ansätze (RUSS und RIEK 2011a, c). 2.3 Standortsformen nach SEA 95 Methodisch sind bei der Ermittlung der Standortsform für die Punkte des 100 × 100 m-Rasters vier Fälle zu unterscheiden (Tab.2). Im einfachsten Fall 1 lässt sich die punktuelle Angabe zur Standortsform unmittelbar dem entsprechend eindeutig definierten Polygon der Forstlichen Standortskarte entnehmen. Im zweiten und dritten Fall handelt es sich um sogenannte Wechselkartierungen. Diese weisen auf kleinflächige Standortswechsel hin. In den Polygonen der Standortskarte sind in diesem Fall zwei oder drei unterschiedliche Standortsformen mit Anteilzehnteln ihres flächenhaften Auftretens ausgewiesen. Die punktgenaue Schätzung der Standortsform erfordert eine Disaggregierung dieser Angaben. Für Wechselformen im grundwasserbeeinflussten Bereich erfolgte diese durch Verschneidung von Standortskarte und Digitalem Höhenmodell (Fall 2). Für Wechselkartierungen im grundwasserfernen Bereich (Fall 3) wurden Zusammenhänge zwischen verschiedenen aus dem Digitalen Höhenmodell abgeleiteten Reliefkennwerten. Dabei wurde das statistische Verfahren der linearen Diskriminanzanalyse eingesetzt. Verwertbare Angaben aus der Forstlichen Standortskarte liegen für 70 % der brandenburgischen Waldfläche vor. Für die nicht abgedeckte Fläche (Fall 4) wurde die Feinbodenform nach einem statistischen Entscheidungsmodell (CHAID-Analyse; KASS 1980) aus den Legendeneinheiten von Bodenübersichtskarte und geologischer Karte, dem Grundwasserflurabstand, Klimadaten sowie aus Reliefattributen nach dem Digitalen Höhenmodell geschätzt. Die Entwicklung der Regionalisierungsansätze ist Gegenstand eines Promotionsvorhabens an der HNEE und TU Berlin (RUSS et al. 2013). Im Rahmen dieses Vorhabens wurden für sämtliche Feinbodenformen im Nordostdeutschen Tiefland auf der Grundlage des „Feinbodenformenkatalogs“ der SEA (SCHULZE 2005) und unter Berücksichtigung bereits bestehender Merkmalsspiegel (KONOPATZKY 1998, KOPP und JOCHHEIM 2002, KONOPATZKY 2012) Profilabfolgen zu Horizontbezeichnung, Bodenart, Grobboden- und Carbonatgehalten abgeleitet. Zur Bestimmung der Schichtmächtigkeiten der oft an periglaziären Lagen und Perstruktionszonen orien- D2005 D2055 D2095 -0,1 Med -0,9 -0,1 Med -0,9 -0,1 Med -0,9 Jahr 499 543 594 508 545 588 478 538 570 So 272 315 373 263 295 331 231 281 315 Wi 206 224 247 231 250 272 234 255 273 Jahr 530 570 605 553 594 632 584 631 674 So 420 447 471 441 471 497 474 507 535 Wi 110 122 135 111 122 135 110 125 142 Jahr -84 -21 35 -98 -45 10 -149 -94 -50 So -173 -129 -75 -211 -172 -139 -262 -223 -192 Wi 79 102 130 105 128 154 103 130 157 Tab.1: Median, 10- und 90-Perzentil von Niederschlag (Nd), potenzieller Verdunstung (PET) und Klimatischer Wasserbilanz (KWB) jeweils für Gesamtjahr, Sommer- und Winterhalbjahr der Dekaden D2005, D2055 und D2095 (n=1.076.222) 22 Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung tierten Definitionen des Feinbodenformenkataloges wurden ergänzende Angaben aus der Standortserkundungsanleitung sowie von ALTERMANN et al. (2008) herangezogen. Anhand der punktuell ermittelten Feinbodenformen lassen sich Aussagen zu deren regionaler Verbreitung treffen, wenn für jeden Rasterpunkt eine Fläche von 1 ha angesetzt wird. In Brandenburg finden sich 539 Feinbodenformen, die in Tab. 3 nach ihrem flächenhaften Auftreten stratifiziert wurden. Aus dieser Darstellung geht hervor, dass die Flächenanteile der Feinbodenformen einer logarithmischen Häufigkeitsverteilung unterliegen: wenige unterschiedliche Feinbodenformen decken einen Großteil der Waldfläche ab, während zahlreiche Feinbodenformen eher selten auftreten. Die häufigsten 10 Feinbodenformen sind in der Reihenfolge ihres Anteils an der Waldfläche (Bezeichnungen nach SCHULZE 2005) die folgenden: BäS Bärenthorener Sand-Braunerde (201.064 ha) NeS Nedlitzer Sand-Braunerde (98.822 ha) GmS Grubenmühler Sand-Braunerde (93.282 ha) LwS Lienewitzer Sand-Braunerde (74.863 ha) FtS Finowtaler Sand-Braunerde (37.866 ha) KdS Kersdorfer Sand-Ranker (36.176 ha) BoS Bodenseichener Sand-Braunerde (35.491 ha) SoS Sonnenburger Bändersand-Braunerde (26.719 ha) BgS Bergrader Sand-Braunerde (22.497 ha) und RüS Rüthnicker Sand-Rumpfrosterde (20.267 ha). In Summe decken die genannten Feinbodenformen 647.047 ha, d. h. ca. 60 % der Waldfläche Brandenburgs ab. 2.4 Nutzbare Feldkapazität und verfügbares Bodenwasser Die nutzbare Feldkapazität (nFK) wurde mit Hilfe einer für den Untersuchungsraum validierten Pedotransferfunktion (PTF) tiefenstufenweise berechnet (RUSS und RIEK 2011b). Abb.1 zeigt die Häufigkeitsverteilung der bis 0,80 m Bodentiefe aufsummierten Werte. Die Grundlage für die verwendete PTF bilden zum einen bodenphysikalische Kennwerte der typisierten Profilabfolgen aller Feinbodenformen (RUSS et al. 2013) und zum anderen tiefenstufenweise regionalisierte Humusgehalte und Bodendichten. Für die Schätzung der Humusgehalte und Bodendichten (TRD) wurde in einem ersten Schritt ein Regressionsmodell zur Schätzung der Kohlenstoffvorräte im gesamten Solum auf Grundlage vorliegender Inventurdaten (BZE) ermittelt. Als Prädiktoren konnte ein umfangreiches Spektrum an bodenbildenden Faktoren (Klima, Vegetation, Relief, Ausgangsmaterial, Zeit) orientierten Kennwerten eingesetzt werden. Diese wurden zuvor aus Klimadaten, Datenspeicher Wald, DGM, forstlicher Standortskarte und Grundwasserkarten abgeleitet. In Anlehnung an das durch MCBRATNEY et al. (2003) erweiterte Modell der bodenbildenden Faktoren („SCORPAN“) wurde im Anschluss an die Modellentwicklung der Einfluss der räumlichen Lage mit geostatistischen Methoden getestet. Den zweiten Schritt bildet die Regionalisierung der Kohlenstoffvorräte in den einzelnen Bodentiefen. Dieses erfolgte in Anlehnung an KEMPEN et al. (2011) auf Grundlage natür- Datenherkunft Regionalisierungsverfahren Anzahl der Punkte Fall 1 Standortskarte enthält Polygon mit eindeutiger Angabe der Standortsform Unmittelbare Verwendung der Angabe der Standortskarte 556.330 (52%) Fall 2 Standortskarte weist Wechselkartierung im grundwasserbeeinflussten Bereich aus Disaggregierung durch Verschneidung mit Geländehöhen des Digitalen Geländemodells (DGM) 30.775 (3%) Fall 3 Standortskarte weist Wechselkartierung im grundwasserfernen Bereich aus Diskriminanzanalyse (Prädiktoren: 44 aus dem DGM abgeleitete - mit bodenbildenden Faktoren assoziierte – Reliefattribute) 156.702 (15%) davon zwei Wechselformen: 129.248 (12%), drei Wechselformen: 27.454 (3%) Fall 4 Keine verwendbare Angabe aus der Standortskarte verfügbar (Altkartierung, Komplexstandorte, Sonderstandorte, nicht kartierte Fläche) Prognose mittels CHAID-Analyse (Prädiktoren: Legendeneinheiten der Bodenübersichtskarte und Geologischen Übersichtskarte, Grundwasserflurabstände, Klimakennwerte sowie Reliefattribute) 332.415 (30%) Tab.2: Ableitung der Feinbodenformen für die Rasterpunkte auf der Grundlage der Forstlichen Standortskarte Fläche der einzelnen Feinbodenform [ha] Anzahl der betroffenen Feinbodenformen [n] Gesamtfläche der betroffenen Feinbodenformen [ha] Flächenanteil der Feinbodenformen an der Gesamtwaldfläche [%] 1 – 10 121 529 0,05 10 – 100 184 7.389 0,69 100 – 1.000 143 49.121 4,56 1.000 – 10.000 70 239.105 22,22 > 10.000 21 780.078 72,48 Tab.3: Flächenanteile der Feinbodenformen in Brandenburg Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung licher Tiefengradiententypen, welche mittels Clusteranalyse (WARD) ermittelt und anschließend mit Hilfe eines optimal beschnittenen Klassifikationsbaummodells (CART; BREIMAN et al. 1984) regionalisiert wurden. Dafür konnte wieder auf die gleichen Prädiktoren zurückgegriffen werden, welche bereits bei der Regionalisierung der Vorräte verwendet wurden. In Abhängigkeit von der jeweiligen Tiefenstufe, konnten bei der Vorhersage der Kohlenstoffvorräte Bestimmtheitsmaße im Bereich von 0,20 bis 0,55 erreicht werden. Die für die eingesetzte nFK-PTF benötigten Humusgehalte und Bodendichten konnten abschließend anhand der etablierten Umrechnungsfaktoren der ARBEITSGRUPPE BODEN (2005) sowie auf Grundlage der für die brandenburgische BZE-Stichprobe rekalibrierten TRD-PTF von ADAMS (1973) ermittelt werden. 23 Grundwasser anhand von Grundwasserflurabstand zur Untergrenze des effektiven Wurzelraums, der Bodenart, der nutzbaren Wasserspeicherkapazität im effektiven Wurzelraum sowie potenzieller Verdunstung und Niederschlag im Sommerhalbjahr abschätzen. Die Summe aus nutzbarer Feldkapazität und kapillarem Aufstieg (= pflanzenverfügbares Bodenwasser Wpfl) ist als Mittelwert der brandenburgischen forstlichen Wuchsbezirke nach Rängen aufsteigend sortiert in Abb.2 dargestellt. Vor allem die aufgrund ihrer erhöhten Lage grundwasserfernen Platten- und Endmoränengebiete weisen sehr geringe Durchschnittswerte um 100 mm auf. Dabei handelt es sich meist um Standorte mit Geschiebesanden, da die bindigeren Substrate eher unter Ackernutzung stehen. Beispiele sind die Wuchsgebiete Lausitzer Grenzwall, Beeskower Platte, Jüterboger Flämingrücken und Zauche Platte. Weiterhin zeichnen sich die grobkörnigen Sanderbereiche, wie Gadower Sander oder Rüthnicker Sander im Durchschnitt durch sehr geringe pflanzenverfügbare Wasserspeicherfähigkeiten aus. Demgegenüber weisen die Wuchsgebiete im Grundwassereinflussbereich der Niederungen mit beträchtlichen kapillaren Aufstiegsraten und einem teilweise erhöhten Anteil an Mooren sehr hohe pflanzenverfügbare Wassermengen auf. Dabei handelt es sich häufig um sehr kleinflächige bzw. wenig bewaldete Wuchsbezirke, wie Uckerseenrinne, Rhinluch sowie Unter- und Oberspreewaldniederung mit nutzbaren Wassermengen von durchschnittlich mehr als 220 mm. Abb.1: Häufigkeitsverteilung der nutzbaren Feldkapazität bis 0,80 m Bodentiefe Für die Anwendung im Wasserhaushaltsmodell wurde die nFK tiefenstufenweise bis zur effektiven Durchwurzelungstiefe aufsummiert. Zur Abschätzung des effektiven Wurzelraums wurde auf die Tiefenfunktionen für die Berechnung der ausschöpfbaren Bodenwassermenge nach RIEK (1995) zurückgegriffen. Diese Funktionen erlauben die Abschätzung der durch den Bestand in jeder Bodentiefe effektiv ausschöpfbaren Bodenwassermenge in Abhängigkeit von Bestandesalter und hydrischen Anreizen zur Tiefendurchwurzelung. In Anlehnung an die Zuwachsentwicklung der meisten Hauptbaumarten wurde davon ausgegangen, dass die vertikale Erschließung des Wurzelraumes im Alter von 40 Jahren i. d. R. abgeschlossen und der Einfluss des Bestandesalters entsprechend limitiert ist. Auf Grundlage dieser für jeden Punkt ermittelten Tiefenfunktion konnte der effektive Wurzelraum dann entsprechend dem Ansatz von RENGER und STREBEL (1980) ermittelt werden. Im Fall von grundwasserbeeinflussten Böden erfolgte eine Begrenzung des berechneten effektiven Wurzelraums auf die jeweilige Grundwasserspiegeltiefe. Als minimaler Wurzelraum wurde hierbei unabhängig vom Grundwasserflurabstand eine Durchwurzelungstiefe von 30 cm unterstellt. Bei Grundwasseranschluss trägt zusätzlich zur nutzbaren Feldkapazität der kapillare Aufstieg aus dem Grundwasser zur Wasserversorgung der Pflanzen bei. Für die Schätzung der kapillaren Aufstiegsraten wurden die Tabellen und Gleichungen von WESSOLEK et al. (2009) verwendet. Auf deren Grundlage lässt sich der kapillare Aufstieg aus dem Abb.2: Rangfolge der brandenburgischen Wuchsbezirke (n=94) nach dem Mittelwert der pflanzenverfügbaren Bodenwassermenge (Wpfl) 3 Wasserhaushaltsmodellierung Bei der Wasserhaushaltsmodellierung werden Kenngrößen des Klimas (Niederschlag, potenzielle Verdunstung) und physikalischen Bodeneigenschaften (Wasserspeicherkapazität, kapillare Leitfähigkeit und Grundwasserflurabstand) rechnerisch miteinander verknüpft. Als integrierende Kenngrößen des Wasserhaushalts liefert das Modell die Sickerwasserraten und die reale Verdunstung (aktuelle Evapotranspiration AET) pro Zeiteinheit. Letztere dient in Verbindung mit der potenziellen Verdunstung (PET) in Form des Quotienten AET/PET oder der Differenz AET-PET zur Quantifizierung von Wassermangel und ggf. Trockenstress bei Waldbäumen. Die Wasserhaushaltsmodellierung erfolgte mit dem Simulationsmodell TUB-BGR (WESSOLEK et al. 2008, WESSOLEK et al. 2009). Eingangsgrößen sind Bodenart, nutzbare Feldkapazität im effektiven Wurzelraum, Grundwasserflurabstand, Bestandestyp, Niederschlag und potenzielle Evapotranspiration. Alle benötigten Angaben konnten flächendeckend für die Punkte des 100 × 100 m-Rasters mit den genannten Regionalisierungansätzen geschätzt werden. Dabei kamen 24 Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung sowohl die aktuellen Klimadaten (Dekade D2005) als auch szenarische Daten (D2055, D2095) zum Einsatz. Problematisch ist die Festlegung von Grundwasserständen für die Szenarien der Dekaden D2055 und D2095. Hier wurden vorläufig die regionalisierten niedrigsten Grundwasserstände der Zeitreihe 1960 – 2010 verwendet (HANNAPPEL und RIEK 2011). Es wird jedoch angestrebt mit weiteren szenarischen Varianten zu rechnen, wenn belastbare Informationen zu klimabedingten Grundwasserabsenkungen aus Fallstudien vorliegen, die dann anhand der stichtagsbezogenen Flurabstandskarte in die Fläche übertragen werden können. Die für die Modellierung von AET-PET abgeleiteten Eingangsgrößen sowie die für deren Ermittlung verfügbaren Datengrundlagen sind schematisch in Abb.3 dargestellt. Alle Verbindungspfeile zwischen den Boxen stehen für Ursache-Wirkungszusammenhänge, die bei der Modellierung bzw. Regionalisierung berücksichtigt worden sind. darüber hinaus aber auch, dass es eine nicht unerhebliche Überschneidung der Verteilungskurven der verschiedenen Dekaden gibt. Betrachtet man die grundwasserfernen Standorte, weisen ca. 142.000 Rasterpunkte in der Dekade D2005 Wasserdefizite auf, die innerhalb der Wertespanne (10- bis 90-Perzentil) der Dekade D2095 liegen. Dieses zeigt, dass heute auf einem Flächenanteil von ca. 16 % der grundwasserfernen Standorte Ausprägungen von Wassermangel auftreten, wie sie klimawandelbedingt zukünftig verbreitet sein werden. Dieses ermöglicht die Ausweisung von Flächen, die für ein „prognostizierendes Klima-Monitoring“ (RIEK et al. 2013), d. h. für die Beobachtung artspezifischer Reaktionsnormen im laufenden Witterungsgeschehen und Projektion in die Zukunft, besonders geeignet sind. Abb.3: Datenquellen und Ursache-Wirkungsbeziehungen bei der Wasserhaushaltsmodellierung und Regionalisierung AET = aktuelle Evapotranspiration; BÜK = Bodenübersichtskarte; DGM = digitales Geländemodell; GÜK = Geologische Übersichtskarte; vkap = kapillarer Aufstiegsrate aus dem Grundwasser; nFK = nutzbare Feldkapazität; nFKWE = nutzbare Feldkapazität im effektiven Wurzelraum; PET = potenzielle Evapotranspiration; WE = effektiver Wurzelraum Die Häufigkeitsverteilungen der jährlichen Wasserdefizite (AET-PET) sind für die ausgewählten Dekaden in Abb. 4 dargestellt. Für die Modellierung der Szenarien wurden die Bestandesdaten (Alter, Bestockung) aus Vergleichbarkeitsgründen konstant gehalten. Die zweigipfelige Verteilung dieser Wasserdefizite ist auf die Differenzierung des Kollektivs in grundwassernahe und -ferne Standorte zurückzuführen. Bei den grundwassernahen Rasterpunkten ist eine positive Bilanz zu verzeichnen. Die tatsächliche Verdunstung liegt hier über der Grasreferenzverdunstung, bei der es sich um die Verdunstung einer Grasdecke auf standardisiertem Boden handelt. Wälder können aufgrund ihrer größeren Verdunstungsoberfläche die Grasreferenzverdunstung übertreffen, wenn die Transpiration der Bäume bei optimalen Grundwasserflurabständen nicht durch die Bodenwasserverfügbarkeit limitiert wird. Für die grundwasserfreien Flächen liegt das Wasserdefizit indes schon heute (D2005) deutlich im negativen Bereich. Die Modellierung mit den szenarischen Klimadaten (D2055, D2095) weist auf eine Zunahme der zu erwartenden Wasserdefizite. Der Vergleich der Diagramme zeigt Abb.4: Häufigkeitsverteilungen der Differenzen aus aktueller und potenzieller Evapotranspiration (Wasserdefizit) modelliert für die Dekaden D2005 (oben), D2055 (Mitte) und D2095 (unten) für konstante Bestandesdaten Für den in Tab. 4 dargestellten Vergleich der Wasserdefizite in den Dekaden D2005, D2055 und D2095 wurde zwischen grundwasserfernen und grundwassernahen Standorten unterschieden. Als Grenzkriterium dienten kapillare Aufstiegsraten größer bzw. kleiner als 10 mm/a. Bei den grundwasserfernen Standorten nimmt das Wasserdefizit im Szenarienzeitraum (2000 – 2100) von durchschnittlich 98 mm auf 165 mm zu. Auch die 10- und 90-Perzentile aller Szenarien weisen hier negative Werte auf. Bei den vom Grundwasser beeinflussten Standorten sind nur die 10-Perzentile negativ. Im Durchschnitt (Median) ist die Differenz AET-PET bei diesen Standorten positiv. Insbesondere wird durch den regionalen Klimawandel zunehmend Wasser über die Grasreferenzverdunstung hinausgehend aus dem Grundwasserspeicher entnommen, so dass die Bilanzwerte für die Grundwasserstandorte ansteigen. Voraussetzung hierfür ist allerdings die bislang unterstellte Modellannahme, dass das Grundwasser in Zukunft nicht unter die minimalen Grundwasserstände des Zeitraums 1960 bis 2010 fällt (s. o.). Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung Jahr 2005 2055 2095 Flächen mit kap. Aufstiegsraten Wasserdefizit (AET – PET) n 10 % Med 90 % vkap < 10 mm/a -140 -98 -53 940.324 vkap > 10 mm/a -82 53 79 135.898 vkap < 10 mm/a -166 -128 -93 949.924 vkap > 10 mm/a -109 65 96 126.298 vkap < 10 mm/a -207 -165 -131 946.515 vkap > 10 mm/a -137 80 105 129.707 Tab.4: Wasserdefizite (AET-PET) für die Dekaden D2005, D2055 und D2095 differenziert nach Grundwassernähe (kapillare Aufstiegsraten vkap kleiner / größer 10 mm/a) Für eine erste Abschätzung und regionale Darstellung des Störungspotenzials infolge verschlechterter Wasserhaushaltsbedingungen wurde für die grundwasserfernen Standorte die Veränderung des Wasserdefizits Δ (AET-PET)2005,2095 wie folgt berechnet: Δ (AET-PET)D2005,D2095 = [(AET-PET)D2005 - (AET-PET)D2095]*(-1) Umso negativer die berechneten Werte, desto größer ist das zu erwartende Störungspotenzial für die Waldbestände, da davon auszugehen ist, dass diese mehr oder weniger an die aktuelle Wasserverfügbarkeit angepasst sind. Zwischen den Dekaden D2005 und D2095 nimmt das Wasserdefizit im Mittel aller grundwasserfernen Rasterpunkte um 71 mm zu (Minimum: 8 mm, Maximum: 171 mm). Die regionale Verteilung der Werte geht aus dem Kartogramm in Abb.5 hervor. Danach findet die stärkste Veränderung des Wasserdefizits (AET-PET) im Südosten Brandenburgs statt und umfasst das Wuchsgebiet Düben-Niederlausitzer Altmoränenland sowie die Wuchsbezirke Beskower Platte und östlicher Berlin-Fürstenwalder Talsand. Eine überdurchschnittliche Verschlechterung des Wasserhaushalts ist ferner auch im Osten des Wuchsgebiets Nordbrandenburger 25 Jungmoränenland insbesondere in den Wuchsbezirken Angermünder-Strasburger Grundmoräne sowie Eberswalder Talabschnitt und Kienschorfheide zu erwarten 4 Anwendung in Forstplanung und -praxis Im Ergebnis der flächendeckenden Szenariorechnungen wird deutlich, dass durch den Klimawandel bedeutende Veränderungen des Wasserhaushalts der brandenburgischen Waldökosysteme zu erwarten sind. Insgesamt wird die Wahrscheinlichkeit für Wassermangel und damit verbundenen Trockenstress während der Vegetationsperiode zunehmen. Bedingt durch großräumige Unterschiede der klimatischen Parameter und durch die Variabilität der bodenphysikalischen und -hydraulischen Standortseigenschaften zeichnen sich regionale und lokale Muster der Wasserhaushaltskenngrößen und deren Veränderung bis zum Jahr 2100 ab. Analoge Befunde zu den zu erwartenden Veränderungen des Wärmehaushalts wurden bereits publiziert (RIEK et al. 2013). Insgesamt ist davon auszugehen, dass sich im Zuge des regionalen Klimawandels die Grenzen zwischen den derzeitigen Wuchsgebieten verschieben und sich neue räumliche Strukturen herausbilden werden. Die Dynamisierung ökologisch begründeter Wuchsräume und deren waldbauliche Neuinterpretation erscheinen vor diesem Hintergrund zwingend erforderlich, um die Gefahr von Fehlentscheidungen in der forstlichen Planung gering zu halten. Um sowohl die dargelegten Befunde zum Wasserhaushalt als auch die Ergebnisse abgeschlossener Auswertungen zur Veränderung des Wärmehaushalts praktisch umsetzen und für die Forstplanung nutzbar machen zu können, sollten diese in den Entscheidungsprozess bei der Ableitung von Bestandeszieltypen einfließen. Hierzu wurde ein Ansatz auf der Grundlage statistischer Klassifikationsmodelle entwickelt. Durch diesen sollen einerseits die wissenschaftlichen Erkenntnisse aus Szenariorechnung, Modellierung und Regionalisierung und andererseits das empirische Wissen der vor Ort agierenden Forstpraktiker, das sich im derzeit ausgewiesenen Bestandeszieltyp manifestiert, miteinander verknüpft werden. Konkret waren hierzu zunächst die im Datenspeicher Wald ausgewiesenen Bestandesszieltypen als Funktion der regionalisierten Standortseigenschaften darzustellen und darauf aufbauend Schätzer für Bestandeszieltypen in die Fläche zu übertragen. Eine dynamische Komponente erhalten diese Zieltypen anschließend durch die Verwendung von szenarischen Klimadaten bei der Berechnung der berücksichtigten Standortsparameter. 4.1 Statistische Ableitung von „dynamischen Bestandeszieltypen“ Abb.5: Kartogramm der Veränderung des Wasserdefizits (AET-PET) zwischen den Dekaden D2005 und D2095 für grundwasserferne Standorte Gegenwärtig erfolgt die Ableitung eines standörtlich geeigneten Bestandeszieltyps anhand der qualitativen Angaben aus der Forstlichen Standortskarte zu Nährkraft, Feuchte und Klima unter Verwendung des Bestandeszieltypenerlasses des Landes Brandenburg (MLUV 2006). Die Zuordnung zwischen Standort und Zieltyp basiert dabei auf den Prämissen der Standortsgerechtigkeit, Naturnähe sowie einer Wirtschaftszielorientierung, die sich an der Wert- und Volumen-Leistungserwartung der Bestände bemisst. Im Bestandeszieltypenerlass finden sich in Abhängigkeit von 26 Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung Nährkraft-, Feuchte- und Klimastufe meist zwischen 5 bis 15 (von insgesamt 46) definierten Bestandeszieltypen, die für den Einzelfall prinzipiell als möglich erachtet werden. Die konkrete bestandesweise Einzelplanung der Bestandeszieltypen erfolgt im Zuge der Forsteinrichtung. Hierbei stellt der Forsteinrichter zunächst seine Empfehlung aus dem Pool möglicher Bestandeszieltypen vor. Der Revierleiter hat dann in einem nächsten Schritt die Möglichkeit auf diese Empfehlung Einfluss zu nehmen und Einwände geltend zu machen. Insbesondere bei diesem Schritt fließen Erfahrungen des ortskundigen Revierleiters in den Entscheidungsprozess ein, die unter anderem auch durch standörtliche lokale Gegebenheiten empirisch begründet sind. Der daraus abgeleitete Bestandeszieltyp wird im Datenspeicher Wald abschließend dokumentiert und in der Regel alle 10 Jahre überprüft und ggf. neu festgelegt. Im Bestandeszieltyp manifestiert sich somit ganz wesentlich das empirische Wissen der Forsteinrichter und Revierleiter. Mit Hilfe von Diskriminanz- und Klassifikationsbaummodellen (KASS 1980) lässt sich dieses Wissen numerisch fassen, vereinheitlichen und zielgerichtet so bündeln, dass alle lokalspezifischen Standortsbedingungen anschließend im Entscheidungsprozess der Baumartenwahl flächendeckend und in standardisierter Form berücksichtigt werden können. In einem ersten Schritt wurden mit dem Klassifikationsverfahren der Diskriminanzanalyse Modelle zur Schätzung der derzeit im Datenspeicher Wald dokumentierten Bestandeszieltypen anhand von regionalisierten Standortseigenschaften der Gesamtwaldfläche Brandenburgs entwickelt. Dabei konnten Angaben zum Bestandeszieltyp für 268.796 Rasterpunkte verwendet werden. Für maximale Stichprobenumfänge innerhalb der zu schätzenden Gruppen wurden die Bestandeszieltypen zunächst nach den Hauptbaumarten Buche, Eiche (TEi), Kiefer und Sonstige zusammengefasst. Ausschlaggebend für die Gruppierung der Bestandeszieltypen war die dominierende Baumart, die nach der Betriebsregelungsanweisung zur Forteinrichtung im Landeswald BRA-Brandenburg (LFE 2000) mit mehr als geschätzt (n) Buche tatsächlich ja nein 195.081 52.333 78,8 ja 4.983 16.399 76,7 geschätzt (n) ja nein 139.594 82.735 62,8 ja 17.969 28.498 61,7 geschätzt (n) korrekt [%] nein ja nein 64.145 35.384 64,4 ja 41.177 128.090 75,7 Sonstige Baumarten tatsächlich korrekt [%] nein Kiefer tatsächlich korrekt [%] nein Eiche tatsächlich 50 % am Bestandeszieltyp beteiligt ist. Es wird angestrebt in zukünftigen Auswertungen die Gruppe der sonstigen Baumarten noch weiter zu unterteilen, was hinsichtlich des Stichprobenumfangs prinzipiell möglich erscheint. Auch soll das Verfahren später auf die Nebenbaumarten der Bestandeszieltypen ausgeweitet werden. Nach Ermittlung der Diskriminanzmodelle wurden in einem zweiten Schritt für die Fläche ohne Angaben zum Bestandeszieltyp (807.426 Rasterpunkte) diese bzw. deren Hauptbaumarten aus den diskriminierenden Standortsparametern geschätzt. Schließlich flossen in einem dritten Schritt die Daten der Klimaszenarien für die Dekaden D2055 und D2095 in die Entscheidungsmodelle ein, um erneut Hauptbaumarten der Bestandeszieltypen zu schätzen. Bei der Wasserhaushaltsmodellierung und Anwendung von Pedotransferfunktionen wurde bei diesem Schritt einheitlich ein Bestandesalter von 100 Jahren angenommen. Zudem erfolgte die Modellierung an jedem Punkt sowohl für einen Laubbaum- als auch für einen Nadelbaumbestand. Der Vergleich der ermittelten Zuordnungswahrscheinlichkeiten für die Bestandeszieltypen bzw. Hauptbaumarten erfolgte dann ausschließlich für die jeweils passenden Modelltypen (Laubbaum-Modell: Eiche, Buche, Sonstige Laubbaumarten; Nadelbaummodell: Kiefer, Sonstige Nadelbaumarten). Als diskriminierende Parameter wurden das Wasserdefizit – berechnet aus AET-PET – sowie die von RIEK et al. (2013) abgeleiteten Hauptkomponenten des Wärmehaushalts als Kovariaten verwendet. Bei letzteren handelt es sich um diverse aus täglichen Temperaturangaben berechnete Durchschnittswerte, Über- und Unterschreitungen von Temperaturschwellenwerten, Wärmesummen usw., die mit dem Verfahren der Hauptkomponentenanalyse verdichtet worden waren. Damit erscheint der Einfluss des Wasser- und Wärmehaushalts hinreichend berücksichtigt. Da die Regionalisierung von Kennwerten des Nährstoffhaushalts bislang noch nicht erfolgt ist, wurde dieser vorläufig vereinfacht durch die Nährkraftstufen nach SEA 95 (SCHULZE 2005) berücksichtigt. Die Nährkraft geschätzt (n) korrekt [%] nein ja nein 209.470 27.373 88,4 ja 12.695 19.258 60,3 korrekt gesamt [%] 78,6 korrekt gesamt [%] 62,6 korrekt gesamt [%] 71,5 korrekt gesamt [%] 85,1 Tab.5: Vergleich von tatsächlichen und vorhergesagten Gruppenzugehörigkeiten für die Hauptbaumarten Buche, Eiche, Kiefer und Sonstige in der Dekade D2005 Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung der Standorte wurde anhand der Feinbodenformen in Form von insgesamt 25 rangskalierten Stufen von reich bis arm (R1, R2, … A4, A5) semiquantitativ parametrisiert. Mit den Daten der Dekade D2005 wurden insgesamt vier Diskriminanzanalysen, d. h. für jede Hauptbaumart eine eigenständige Analyse auf der Grundlage der 268.796 Rasterpunkte umfassenden Stichprobe durchgeführt. Die Baumarten Buche, Eiche, Kiefer und Sonstige gehen jeweils als dichotomisierte Zielvariablen in die Analyse ein. Für ihre Gruppenzuordnung werden in Abhängigkeit von den Standortseigenschaften Zuordnungswahrscheinlichkeiten geschätzt. 4.2 Modellergebnisse und Interpretation Bei allen Diskriminanzanalysen erwiesen sich das Wasserdefizit AET-PET und die Nährkraftstufe als signifikante Diskriminanzparameter. Von den berücksichtigten Kennwerten des Wärmehaushaltes besitzen die folgenden drei voneinander stochastisch unabhängigen Kennwerte die höchste Trennkraft zwischen den Hauptbaumarten und wurden im finalen Modell als Dekadenmittelwerte berücksichtigt: 1) Temperatursumme bis zum Zeitpunkt 15.04., ermittelt durch Addition der gewichteten Tagesmitteltemperaturen > 0 °C ab Jahresbeginn (Gewichtung im Januar mit Faktor 0,5; im Februar mit Faktor 0,75; ab März mit Faktor 1) 2) Minimale Tagesmitteltemperatur in der Nichtvegetationszeit; alternativ: Anzahl „kalter Tage“ (= Tage mit Tagesmitteltemperatur < 10 °C) 3) „Spätfrostsumme“ (= Summe der Tagesminimumtemperaturen aller Tage mit Tagesminimumtemperatur < 0 °C in den Monaten April und Mai) Durch das entwickelte Diskriminanzmodell werden aufgrund der genannten Standortparameter zwischen 62 % und 85 % der Gruppenzugehörigkeiten korrekt klassifiziert. Bei der Baumart Eiche ist die Vorhersagegenauigkeit im Vergleich zu den anderen Baumarten am schlechtesten (Tab. 5). Insgesamt erscheint die Trefferquote aber befriedigend, wenn berücksichtigt wird, dass der Standort bei der Findung des Bestandeszieltyps vor Ort nicht das alleinige Entscheidungskriterien darstellt. Da bei dieser Analyse lineare Diskriminanzmodelle verwendet wurden, kommt es beim Einsatz der szenarischen Klimadaten teilweise zu ausreißenden Diskriminanzwerten, 27 welche die Gruppenzuordnung dann fraglich erscheinen lassen. Daher wurde für die Schätzung der Bestandeszieltypen für die Dekaden D2055 und D2095 das Klassifikationsbaumverfahren der CHAID-Analyse (KASS 1980) verwendet. Bei der Entwicklung des Klassifikationsbaums gingen die Gruppenzugehörigkeiten aller Punkte der Dekade D2005 und dieselben Prädiktoren wie bei der vorausgegangenen Diskriminanzanalyse ein. Die Modellbewertung erfolgte durch Kreuzvalidierung. Die Anwendung der szenarischen Klimadaten wirkt sich maßgeblich auf die Kennzeichnung des standörtlichen Wasser- und Wärmehaushalts aus und führt zu entsprechend abweichenden Wahrscheinlichkeiten bei der Gruppenzuordnung. Am Beispiel der Buche zeigt dies Abb.6 vergleichend für die drei Dekaden. Auffallend ist hier, dass die prozentuale Zuordnungswahrscheinlichkeit für Buche zwischen den Dekaden D2005 und D2055 regional ansteigt, dann aber bis zur Dekade 2095 insgesamt sehr deutlich abnimmt. Die dargestellten Zuordnungswahrscheinlichkeiten an jedem Rasterpunkt sind im statistischen Sinne als durchschnittliche Bestandeszieltypempfehlung aller in Brandenburg am Entscheidungsprozess beteiligten Akteure zu interpretieren und stehen für deren auf standörtlicher Grundlage objektiviertes und standardisiertes Erfahrungswissen. Die Anteile der Bestandeszieltypen mit den Hauptbaumarten Buche, Kiefer, Eiche und Sonstige innerhalb der Wuchsbezirke sind in Abb. 7 für die Dekaden D2005, D2055 und D2095 vergleichend dargestellt. Für jeden Rasterpunkt wurde hierbei die Hauptbaumart mit der höchsten Zuordnungswahrscheinlichkeit zugrunde gelegt. Die Quantitäten sind als vorläufig anzusehen und sollten hier in erster Linie dazu dienen, die prinzipiellen Möglichkeiten des verwendeten Ansatzes zu präsentieren und zur Diskussion zu stellen. Gleichwohl lassen sich aus den vorläufigen Ergebnissen Trends erkennen, wonach die Buche als Hauptbaumart des Bestandeszieltyps langfristig flächenmäßig eine geringere Bedeutung einnehmen wird und dieses vor allem zugunsten der Hauptbaumart (Trauben-)Eiche. Es ist ausdrücklich zu betonen, dass hierbei das genetische und physiologische Anpassungspotenzial der Baumarten möglicherweise nicht hinreichend berücksichtigt ist, da das entwickelte Entscheidungsmodell ausschließlich auf dem bislang vorliegenden Wissen zu den Standorts-Leistungsbezügen der Baumarten, wie sie aktuell bei der Baumartenwahl zugrunde gelegt werden, basiert. Es gilt nun das Wissen über die Anpassungs- Abb.6: Wahrscheinlichkeit für die Zuordnung von Bestandeszieltypen mit der Hauptbaumart Buche in den Dekaden D2005, D2055 und D2095 (die Werte von 0 bis 1 entsprechen 0 – 100 % Zuordnungswahrscheinlichkeit) 28 Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung fähigkeiten der Baumarten in ausgewählten Gebieten, die sich für ein Klimamonitoring besonders eignen, zu vertiefen. Hierzu wurden anhand der Wärmehaushaltskomponenten bereits Vorschläge unterbreitet (RIEK et al. 2013), die unter Berücksichtigung der regionalen Ausprägung von Kennwerten zum Wasserhaushalt weiter zu konkretisieren sind. Darüber hinaus zeigen die vorliegenden Befunde aber auch, dass es in der Dekade D2095 Flächen geben wird, die sich für Bestandeszieltypen mit Buchendominanz eignen werden. Die Aufgabe der aktuellen Waldumbauplanung sollte es daher sein, diese Areale beim Waldumbau mit Buche prioritär zu behandeln. 5 Ausblick Der Klimawandel hat fundamentale Unsicherheiten bei der forstlichen Planung zur Folge. Ein transdisziplinärer Ansatz für die Anpassung lokaler waldbaulicher Entscheidungen an die derzeit als am wahrscheinlichsten geltenden Klimaszenarien wurde aufgezeigt. Die Herausforderung der Zukunft wird darin bestehen, einerseits die Regionalisierungsansätze auf eine noch bessere Datengrundlage zu stützen und zum zweiten die Ergebnisse verstärkt in die Praxis zu integrieren und als festen Bestandteil der nachhaltigen Forstplanung zu etablieren. Perspektivisch sind in diesem Zusammenhang nachstehende Schritte zielführend: 1) Parametrisierung der Nährstoffverfügbarkeit und Regionalisierung 2) Integration des neu verfügbaren DGM2, welches mit einer Höhenauflösung von +/- 15 cm fundamental verbesserte Genauigkeiten der hier entwickelten maßgeblich auf Reliefkennwerten basierenden Regionalisierungsmodelle ermöglichen wird 3) Verwendung verbesserter Klimaregionalmodelle sowie aktualisierter Klimaszenarien 4) Integration aktualisierter Bestandeszieltypen aus dem Datenspeicher Wald und fortgesetzte Verbesserung des transdisziplinären Entscheidungsmodells in einem iterativen Prozess Auf die beständige Ausweisung von Bestandeszieltypen ist dabei besonderer Wert zu legen, denn über diese fließt das aktuelle Praxis- und Erfahrungswissen kontinuierlich in den iterativen Prozess der Modellentwicklung ein. Umgekehrt werden sich neue wissenschaftliche Erkenntnisse zur Baumarteneignung im Bestandeszieltypenkatalog niederschlagen. In dieser Form der Rückkopplung sehen die Autoren in besonderem Maße Möglichkeiten den Forschungs- und Entwicklungsprozess voranzubringen und praxisrelevante Handlungs- und Lösungsstrategien für die nachhaltige Waldnutzung im Klimawandel zu entwickeln. Darüber hinaus und parallel gilt es, ein Konzept für das Klimamonitoring weiterzuentwickeln, das der Überwachung von Reaktionen der Baumarten in klimatischen Extremjahren und auf hinsichtlich ihrer Klimasensitivität besonders exponierten Standorten dient. Bei den Häufigkeitsverteilungen der AET-PET-Werte der Dekaden D2005 und D2095 zeigte sich, dass es einen Überlappungsbereich der Merkmalsausprägungen gibt (Abschn.2.4). Hierin besteht die Chance für ein „prognostizierendes Klimamonitoring“, da sich zukünftige Störungen des Wasserhaushaltes und Adaptionsprozesse in diesen „Weisergebieten“ in situ bereits jetzt beobachten lassen. Ähnliches wurde auch hinsichtlich der Kennwerte des Wärmehaushalts beschrieben (RIEK et al. 2013). Das bestehende Monitoring und Versuchsflächendesign stellt daher auch in diesem Zusammenhang weiterhin ein unverzichtbares Werkzeug der Forstplanung dar. Zusammenfassend sind in Abb.8 die essentiellen Grundlagen für die Ableitung „dynamischer Bestandeszieltypen“ schematisch illustriert. Abb.8: Forstliche Planung im Klimawandel als transdisziplinärer Prozess Abb.7: Anteile der Bestandeszieltypen nach Hauptbaumarten in den forstlichen Wuchsbezirken für die Dekaden D2005, D2055 und D2095 (die Größe der Tortendiagramme korrespondiert mit der Waldfläche im jeweiligen Wuchsbezirk) Regionalisierung des Bodenwasserhaushaltes für Klimaszenarien als Grundlage für die forstliche Planung 6 Zusammenfassung Im vorgestellten Projekt soll ein dynamisches, d. h. den Klima- und Standortswandel auf der Gesamtwaldfläche Brandenburgs berücksichtigendes Planungsinstrument für nachhaltige forstliche Planungsprozesse im Landschaftsmaßstab entstehen. Hierzu wurde ein Ansatz zur Ableitung der Hauptbaumart von „dynamischen Bestandeszieltypen“ entwickelt. Grundlage dafür bilden einerseits flächendeckend regionalisierte Standorteigenschaften für die Dekaden 2000 – 2010, 2050 – 2060 und 2090 – 2100 und andererseits aktuell im Datenspeicher Wald ausgewiesene Bestandeszieltypen, die mittels eines statistischen Klassifizierungsansatzes miteinander verknüpft werden. In diesem Ansatz verschmelzen somit wissenschaftliches Wissen in Form von Szenariorechnungen und multivariat-statistischen Regionalisierungsmodellen mit relevantem Praxiswissen, wie es die empirischen Erkenntnisse zur Baumarteneignung an konkreten Standorten darstellen und im Bestandeszieltyp zum Ausdruck kommen. Der Ansatz kann insofern als Beispiel für eine explizit transdisziplinäre methodische Herangehensweise an das vor dem Hintergrund regionaler Klimaveränderungen zunehmend komplexer werdende Problem der nachhaltigen forstlichen Planung betrachtet werden. Der vorliegende Beitrag widmet sich in erster Linie den Ergebnissen zur Veränderung des Wasserhaushalts durch Klimawandel. Es werden auf der Grundlage von Szenariorechnungen mit dem Regionalmodell WettReg und dem Wasserhaushaltsmodell TUB-BGR raum-zeitliche Muster des Wasserdefizits (AET-PET = Differenz von aktueller und potenzieller Evapotranspiration) präsentiert. Das Wasserdefizit wird demnach bis zum Jahr 2100 regional in unterschiedlichem Ausmaß zunehmen und zu erhöhtem Trockenstress in der Vegetationszeit führen. Aufbauend auf diesen Befunden werden mögliche Konsequenzen für die Baumartenwahl räumlich differenziert für die Gesamtwaldfläche auf statistischer Basis quantifiziert. Im Ergebnis von Diskriminanz- und Klassifikationsbaumanalysen werden Empfehlungswahrscheinlichkeiten für die Hauptbaumarten von „dynamischen Bestandeszieltypen“ vorgelegt. 7 Literatur ADAMS, W.A. (1973): The effect of organic matter on the bulk and true densities of some uncultivated podzolic soils. 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Forschungsbericht des CEC Potsdam GmbH im Rahmen des FuE-Vorhabens „Klimaauswirkungen und Anpassungen in Deutschland – Phase I: Erstellung regionaler Klimaszenarios für Deutschland“ des Umweltbundesamtes: 106 S. WESSOLEK, G., DUIJNISVELD, W., TRINKS, S. (2008): Hydro-pedotransfer functions (HPTFs) for predicting annual percolation rate on a regional scale. J. Hydrol. 356 (1 – 2): 17 – 27. URL http://dx.doi.org/10.1016/ j.jhydrol.2008.03.007. WESSOLEK, G., DUIJNISVELD, W.H., TRINKS, S. (2009): Hydro-Pedotransferfunktionen zur Berechnung der Sickerwasserrate aus dem Boden – das TUB-BGRVerfahren. In: Bodenphysikalische Kennwerte und Berechnungsverfahren für die Praxis. Bodenökologie und Bodengenese, Bd. 40. Technische Universität Berlin, Selbstverlag, S. 66 – 80. Danksagung Unser besonderer Dank gilt Herrn Prof. Dr. Gerd Wessolek, TU Berlin, für die Beratung beim Einsatz des TUB-BGRWasserhaushaltsmodells und Frau Rea Schneider, HNEE, für die Erstellung von kartografischen Abbildungen. Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? 31 Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (k)ein Problem unter vielen? JENS SCHRÖDER, NICOLE LINKE, MARTIN GUERICKE – Hochschule für nachhaltige Entwicklung (FH) Eberswalde 1 Einleitung Im Rahmen des Verbundprojektes „Innovationsnetzwerk Klimaanpassung Brandenburg-Berlin (INKA-BB)“ wurden von 2009 – 2014 Anpassungsoptionen an den Klimawandel für die unterschiedlichen Landnutzungssektoren der Region Berlin-Brandenburg entwickelt und umgesetzt. Koordiniert wurde das vom BMBF geförderte Projekt am Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) in Müncheberg. Aufgeteilt in 24 Teilprojekte konzentrierte sich die Arbeit im Süden Brandenburgs auf die Planungsregion „Lausitz-Spreewald“ und im Norden auf die Planungsregion „Uckermark-Barnim“. Der regionale Fokus in der Arbeit des Gesamtverbundes begründet sich in den unterschiedlichen klimatisch-geographischen Gegebenheiten in Brandenburg. Während der Norden des Bundeslandes generell etwas feuchter und kühler ist, herrschen im Süden tendenziell trockenere und wärmere Bedingungen vor (2010). Wichtige Grundprinzipien von INKA BB waren die Orientierung auf die Aufbereitung vorhandenen Wissens und dessen praxisnahe Umsetzung, ein hohes Maß an Öffentlichkeitsarbeit und Wissenstransfer sowie die Partizipation und Vernetzung zwischen Akteuren aus Wissenschaft und Praxis, zwischen Forschungseinrichtungen, Interessenverbänden und Unternehmen. Das INKA-BB-Teilprojekt 15 „Adaptation durch zielgerichtete Entwicklung von Mischwäldern“ wurde am Fachbereich für Wald und Umwelt an der Hochschule für Nachhaltige Entwicklung Eberswalde geleitet. Sein Oberziel war es, in Zusammenarbeit mit Partnerbetrieben der Forstpraxis Strategien zur Sicherung nachhaltiger Waldbewirtschaftung unter sich verändernden Klimabedingungen zu erarbeiten, umzusetzen und erste Ergebnisse abzuleiten. Neben der Hochschule waren das Thünen Institut für Waldökosysteme (TI) in Eberswalde, das Landeskompetenzzentrum Forst Eberswald (LFE) und das Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung in Müncheberg (ZALF) als Projektpartner in das wissenschaftliche Netzwerk involviert (GUERICKE et al. 2010). Inhaltlich wurde im Projekt auf zwei Ebenen gearbeitet: Zum einen wurden mit regionalem Fokus die Folgen des Klimawandels in Form von Risikokarten und Soll-Ist-Vergleichen auf Betriebsebene sichtbar gemacht, zum anderen dienten lokale Versuchsflächen (Demonstrationsflächen) der beispielhaften Erarbeitung konkreter waldbaulicher Handlungsoptionen. Auf beiden Ebenen kamen Simulations- und Prognoseprogramme zur Wirkungsabschätzung der empfohlenen Maßnahmen zur Anwendung. Darüber hinaus spielte der Aspekt der Öffentlichkeitsarbeit und Netzwerkarbeit mit anderen Teilprojekten des Verbundes eine große Rolle im Teilprojekt. 2 Mögliche Folgen des Klimawandels im Untersuchungsgebiet Bereits während der vergangenen Jahrzehnte haben sich die Witterungsverhältnisse in Brandenburg nachweisbar verändert. Beispielhaft sind in Abb. 1 die Zeitreihen der jährlichen Niederschlagssummen und Temperaturmitteln nach den Aufzeichnungen dreier Klimastationen in Brandenburg dargestellt. Den ansteigenden Mitteltemperaturen stehen demnach relativ gleich bleibende Jahresniederschläge gegenüber, was bereits für die jüngere Vergangenheit auf zunehmende Probleme bei der Wasserversorgung für die Wälder hindeutet. Abb. 1: Jahreswerte der Witterung an drei Klimastationen in Süd- (Lieberose), Nord- (Friedrichswalde) und Mittelbrandenburg (Potsdam) 1951 – 2009 (Quelle: DWD) Von den sich abzeichnenden Klimaänderungen in den kommenden Jahrzehnten und ihren regionalen Folgen werden das nordostdeutsche Tiefland und hier speziell die Bundesländer Berlin und Brandenburg besonders stark betroffen sein. So zählt Brandenburg mit einem durchschnittlichen Jahresniederschlag von 600 mm und Durchschnittstemperaturen zwischen 7,8 °C und 9,5 °C bereits jetzt zu den trockensten Regionen Deutschlands (LISCHEID 2010). Zudem herrschen in vielen Teilen des Bundeslandes sandige Böden mit geringer Wasserspeicherfähigkeit vor. Regionale Projektionen von Szenarien, die mit Hilfe von Klimamodellen errechnet wurden, lassen eine weitere Verschärfung der klimatischen Rahmenbedingungen erwarten (GERSTENGARBE et al. 2003, LUA 2010). Neben dem Anstieg der Durch- 32 Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? schnittstemperaturen um mindestens 2 Grad bis Mitte des Jahrhunderts wird auch eine merkliche Verschiebung der Niederschlagsmengen vom Sommer- in das Winterhalbjahr hinein erwartet. Die Vegetationsperiode wird sich um weitere 2 – 3 Wochen verlängern. Zudem werden demnach häufiger Witterungsextreme wie Hitzewellen in Verbindung mit Dürreperioden oder Starkregenereignisse eintreten (MEISER et al. 2013). Diese Annahmen zur regionalen Klimaentwicklung in Brandenburg / Berlin basieren auf dem Modell STAR II des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung nach dem globalen Szenario A1B bzw. dem Repräsentativen Konzentrationspfad 8,5 (RCP 8.5; NAKIĆENOVIĆ und SWART 2000, VAN VUUREN et al. 2011). Die Zunahme von Extremereignissen muss insofern berücksichtigt werden, als sie wesentlich größeren Einfluss auf die Vitalität und Baumwachstum haben können als sich langsam ändernde, mittlere Bedingungen (GRUNDMANN 2009). Unter den sich ändernden Klimabedingungen und der infolgedessen zunehmenden Konkurrenz um die Ressource Wasser gerät das Ökosystem Wald stärker als bislang unter Stress, speziell nach mehreren ungünstigen, das heißt niederschlagsdefizitären Jahren. Die waldbaulichen Spielräume, die in Brandenburg allein schon standörtlich bedingt sehr eng sind, werden in Folge abnehmender Vitalität, damit einhergehender Zuwachsdepressionen und erhöhter Mortalität zusätzlich eingeengt. Wälder sind auf Grund ihrer langen Lebens- und Produktionszeiten in besonderem Ausmaß von Klimaänderungen betroffen (BOLTE und DEGEN 2010). Die auf großen Flächen in Brandenburg vorhandenen Kiefernreinbestände sind a priori als relativ labil gegenüber witterungsbedingten Einflüssen und den damit verbundenen Gefährdungen (Insektenkalamitäten, Dürreperioden usw.) einzustufen (MÖLLER 2007). So führten bereits in der Vergangenheit in den großen Kiefernreinbeständen Massenvermehrungen von Kiefernschadinsekten zu großflächigen Waldverlusten (u. a. SCHÖNFELD 2007, GRÄBER 2013). Seit 2010 steigt in Brandenburg landesweit die Gefährdung der Kiefernbestände durch Massenvermehrungen von Kiefernspinner, Kiefernspanner und Nonne wieder an (MIL 2011). Auch Laubbäume werden zunehmend von pilzlichen Schaderregern wie dem Eschentriebsterben oder Schadinsekten wie dem Eichenprozessionsspinner bedroht. Nach Berechnungen des „Fire Weather Index“ (FLECK und MEESENBURG 2013) zeichnet sich außerdem ein deutlicher Anstieg des Waldbrandrisikos ab, insbesondere in Nordostdeutschland. Für die Region wird eine Zunahme des Waldbrandrisikos von etwa 20 kritischen Tagen im Jahr 2010 auf 50 Tage im Jahr 2070 vorhergesagt. Neben den ökologischen Folgen sind auch die ökonomischen Effekte des Klimawandels auf die Forstwirtschaft zu beachten. Nach globalen Szenariorechnungen (PEREZGARCIA et al. 2002) werden bis zum Jahr 2040 allgemein schwach positive „Wohlfahrtseffekte“, basierend auf den kumulativen Effekten eines höheren Holzzuwachses, größeren Erntemengen sowie daraus resultierender Preisanpassungen erwartet. Regionale Studien in Brandenburg ergeben bis zum Jahr 2050 einen Anstieg der Biomasseproduktion in Folge des CO2- und Temperatureffektes (JOCHHEIM et al. 2009). Erst danach (bis zum Jahr 2100) ist mit Produktivitätseinbußen zu rechnen. LASCH et al. (2002) schätzen, dass die Produktivität der brandenburgischen Wälder langfristig, d. h. in den nächsten 110 Jahren, abnimmt und die Biomasse je Hektar, je nachdem wie die Forstwirtschaft auf den Wandel reagiert, auf durchschnittlich 53 % bis 67 % ge- genüber heute zurückgeht. Auf Grund der Veränderungen des Klimas und im Waldbestand selbst wird zudem auch eine um 33 % bis 37 % verminderte Grundwasseranreicherung erwartet, woraus sich Konsequenzen für die Wasserversorgung, insbesondere des Ballungsraums Berlin, ergeben können. 3 Praxispartner und Fragestellungen Die skizzierten Konsequenzen der anzunehmenden klimatischen Veränderungen zeigen, dass neben den unmittelbaren Produktionsverlusten auch die Gemeinwohlleistungen des Ökosystems Wald grundsätzlich gefährdet sind. Es wird aber auch deutlich, dass die möglichen Auswirkungen des Klimawandels in ihrer Intensität und Tragweite durch die forstliche Praxis in erheblichem Maße beeinflusst werden können. Für Forstpraktiker ist – bei aller Akzeptanz neuer Forschungsansätze – entscheidend, welche Maßnahmen mit ihren jeweils verfügbaren Ressourcen und ihren standörtlich-waldbaulichen Spielräumen durchführbar sind. Neben der Forderung nach stabilen politischen und ökonomischen Rahmenbedingungen für die zukünftige Waldbewirtschaftung werden immer auch praktische und für die jeweilige Region aussagefähige Beispiele nachgefragt, die belegen, dass ökologisch nachhaltiges Handeln im Wald sich auch ökonomisch lohnen kann. Das Projekt INKA BB setzte hier an, indem adaptive Maßnahmen auf der Ebene der Forstbetriebe und gemeinsam mit der forstlichen Praxis zur Umsetzung gebracht und konkrete Schlussfolgerungen für die zukünftige Waldbewirtschaftung gezogen wurden. Bei der Planung und Umsetzung des Projektes wurde wegen dieser Rahmenbedingungen darauf geachtet, Praxispartner mit unterschiedlichen ökonomischen Voraussetzungen bzw. Zielsetzungen zu integrieren In beiden Planungsregionen konnte eine Zusammenarbeit mit Partnerbetrieben aus dem Landes-, Kommunal- und Privatwald realisiert werden (Abb. 2 und Tab. 1). Bei der Wahl geeigneter Anpassungsstrategien waren deshalb neben den unterschiedlichen standörtlichen Voraussetzungen auch die ökonomischen Rahmenbedingungen des jeweiligen Part- Abb. 2: Standorte der Praxispartner des Teilprojekts 15 im Verbund „INKA BB“ (Grafik: U. Heinrich, ZALF) Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? nerbetriebes sowie die gesellschaftlichen Ansprüche der lokalen Bevölkerung an den Wald zu berücksichtigen. In engem Zusammenhang zu diesen Rahmenbedingungen stehen die spezifischen Ziele der einzelnen Betriebe, die zu Beginn der gemeinsamen Arbeit in die Formulierung der Forschungsfragen bzw. Handlungsoptionen eingingen. Der Komplex „Standortsverhältnisse – ökonomische Rahmenbedingungen – waldbauliche Ziele“ beeinflusste daher, welche Bestände beziehungsweise welche waldbaulichen Ausgangsbedingungen vom einzelnen Partnerbetrieb als prioritär für Anpassungsmaßnahmen angesehen wurde und wird und welche Mittel der Betrieb für entsprechende Optionen aufzuwenden bereit ist. Auf den gemeinsam eingerichteten „Demonstrationsflächen“ sind diese Fragen umgesetzt in dem Sinne, dass der entsprechende Waldbestand in seiner Struktur und seinem Entwicklungsstand ein für den Partnerbetrieb jeweils prägendes, in den Überlegungen zur Klimawandelanpassung relevantes Problem widerspiegelt und erste Ansätze zu seiner Lösung während der Projektlaufzeit umgesetzt wurden. Die Betriebe „Stiftung August Bier für Ökologie und Medizin“ (Forstbetrieb Sauen) und „Stift Neuzelle“ liegen im Osten Brandenburgs und dienten vor allem der Sammlung zusätzlicher Daten zur Kalibrierung von Simulationsmodellen. Die konkreten Betriebe mit ihren spezifischen Fragestellungen sind in Tab. 1 dargestellt. 4 Umsetzungsbeispiele Im Folgenden wird die praktische Umsetzung der Abfolge von der Problemdefinition über die Anlage der Demonstrationsflächen bis hin zu ersten Auswertungen und Schlussfolgerungen für die einzelnen Praxispartner dargestellt. Naturgemäß konnten in der kurzen zur Verfügung stehenden Zeit nur zum Teil aussagekräftige Ergebnisse aus den Versuchsflächendaten abgeleitet werden. Mindestens genauso wichtig sind jedoch die methodischen Erkenntnisse, die in diesem Prozess mit allen dabei festgestellten Vorteilen wie Defiziten gewonnen werden konnten. 4.1 Landeswald-Oberförsterei Chorin, Revier Schönholz1 Die Landschaft der Oberförsterei Chorin ist geprägt durch eiszeitliche Ablagerungen aus dem mecklenburgischen Stadium der Weichselvereisung. Für die Waldbewirtschaftung liegt ein breites Spektrum von Waldstandorten vor. Auf den Endmoränen und den lehmhaltigen Grundmoränen gibt es nährstoffreiche Böden, auf den die Rot-Buchen- und Trauben-Eichen-Wälder dominieren. Durchschnittlich nährstoffreiche Böden sind auf den Sanderflächen anzutreffen. Hier dominieren die Kiefernwälder. Auch arme Sandstandorte kommen vor. In den wasserbeeinflussten Niederungen sind Erlenstandorte typisch und landschaftsprägend. Verlängerungen der Vegetationsperiode um bis zu 20 Tage (vor allem durch früheren Beginn) sind bereits nachweisbar, ebenso witterungsbedingte Schäden (HAGGENMÜLLER und LUTHARDT 2009, LUFT, pers. Mitt. 2010, LÖFFLER 2011). So ereigneten sich beispielsweise im Jahr 2006 infolge eines sehr trockenen Frühjahrs auf 16 Hektar großflächig Waldbrände. Vermehrte Insektenkalamitäten, wie die Massenvermehrung der Nonne (Lymantria monacha L.) 2003 in der Schorfheide werden als Klimawandelfolge befürchtet. Als geeignete Anpassungsstrategie wird das verstärkte Schaffen von Vielfalt angesehen. Entsprechende Maßnahmen befinden sich im Gebiet der Oberförsterei bereits in der Umsetzung. Außerdem erfolgt eine verstärkte Fokussierung auf Wiedervernässungsprojekte. Praxispartner Eigentumsform Leitthema der Zusammenarbeit Oberförsterei Chorin, Revier Schönholz Landeswald Waldbauliche Steuerung des Übergangs von Rot-Buche aus Unterstand in den Hauptbestand Oberförsterei Peitz, Reviere Preilack und Kleinsee Landeswald Stabilisierung und Strukturierung von Kiefernreinbeständen durch Z-Baum-orientierte Behandlungskonzepte Stadtwald Eberswalde Kommunalwald Umbau instabiler Kiefernreinbestände durch Einbringung standortgerechter allochthoner Baumarten am Beispiel der Rot-Eiche Stadtwald Lieberose Kommunalwald Nutzung natürlicher Verjüngungspotentiale zur Vergrößerung der Baumartenvielfalt in Kiefernwäldern Märkische Wald Energie GmbH Privatwald Umbau instabiler Kiefernreinbestände durch Einbringung standortgerechter allochthoner Baumarten am Beispiel der Rot-Eiche Stiftung „August Bier“ (Forstbetrieb Sauen) Privatwald (Wald einer Stiftung öffentlichen Rechts) Waldbauliche Steuerung des Übergangs von Rot-Buche aus Unterstand in den Hauptbestand Stiftung „Stift Neuzelle“ Privatwald (Wald einer Stiftung öffentlichen Rechts) Bewirtschaftung von Eichen-Kiefern-Mischbeständen unter subkontinentalen Standortsbedingungen Tab. 1: Partnerbetriebe des Teilprojekts 15 im Verbund „INKA BB“ 1 33 Bis 2012 gehörte die Demonstrationsfläche zum Revier Eberswalde. Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? 34 Im Mittelpunkt der Zusammenarbeit mit INKA BB steht die weitere Behandlung des bisherigen Buchenunterbaus. Ende 2011 erfolgte die Entnahme von bisher die Schirmschicht bildenden Kiefern. Diese erfolgte auf der Parzelle 1 nach dem Prinzip der mäßigen Hochdurchforstung nach Gesichtspunkten der Ertrags- und Qualitätsentwicklung. Auf der Parzelle 2 wurden alle Kiefern entnommen (Abb. 3). In der Buchenschicht wurden Auslesebäume ausgewählt und mit markiert, die hochdurchforstungsartig begünstigt wurden. Auf der Versuchsparzelle des LFE soll im Vergleich die Entwicklung des Bestandes bei Beibehaltung der Kiefer im Schirm und stufenweiser Auflockerung beobachtet werden. Waldbauliche Planung Die nährstoffreicheren End- und Grundmoränenstandorte werden durch Laub- und Laubmischwaldbestände geprägt, die erhalten und in Vielfalt und Größe möglichst noch erweitert werden sollen. Hier stehen die pflegliche Behandlung in Richtung hoher Einzelbaum- und Bestandesstabilität sowie die erfolgreiche Naturverjüngung der Rot-Buche und der Edellaubholzarten Berg-Ahorn und Ulme sowie der Eiche im Mittelpunkt. Auf den Finowtaler Talsandterassen wird Kiefernverjüngung betrieben, die seit Beginn der 1990er Jahren kein waldbaulicher Schwerpunkt mehr war. Verstärkt wird jedoch wieder eine Enttabuisierung und Akzeptanz der Kiefernverjüngung wahrgenommen. Auf Grund der Stadtnähe zu Eberswalde ist etwa ein Drittel der Oberförstereiflächen als Erholungswald ausgewiesen. Ein generelles Problem für den Waldbau, speziell den Waldumbau, stellt der Wildverbiss durch die sehr hohen Besatzdichten dar. Zusammenarbeit mit INKA BB Bei der Zusammenarbeit zwischen der Oberförsterei Chorin und INKA BB stehen waldbaulich-methodische Fragen im Vordergrund. Die für die Behandlung der Demonstrationsfläche entscheidende Frage betrifft den Umgang mit älteren Waldumbaustadien. Im Detail geht es darum, wann der richtige Zeitpunkt für die Entnahme des älteren Schirmbestands gegeben ist und wie die Behandlung der in den Hauptbestand rückenden zweiten Schicht zu gestalten ist, um stabile und leistungsfähige Bestände zu entwickeln. Der Bestand der Demonstrationsfläche „EW45“ in der Abteilung 45 des Revieres Schönholz wurde 1904 mit Kiefer begründet, 1938 erfolgte ein Unterbau mit Rot-Buche. Nach mehreren Eingriffen in den Buchenunterbau wurde die Fläche von 1964 – 1990 nicht weiter bewirtschaftet, da sie in der Sperrzone im Gebiet eines russischen Schießplatzes lag. Erst 1977 erfolgte die erste Forsteinrichtung für diese Fläche. Abb. 3: Ansicht der Demonstrationsfläche EW45 von Osten. Rechts die Parzelle 2 nach Entnahme des Kiefernschirms 2011 (Grafik: BWINPro). Ergebnisse Die Datenaufnahme auf den beiden Versuchsparzellen hat gezeigt, dass die Unterbauschicht in ihrem Wachstum gehemmt ist, vor allem hinsichtlich der BHD-Entwicklung. Nach dem Mitteldurchmesser ergibt sich eine relative Bonität von 2,5 (Oberhöhe 26 m im Alter 100), nach der Oberhöhe sind die Werte 0,5 bzw. 34 m im Alter 100 (DITTMAR et al. 1986). Die ertragskundlichen Kennwerte enthält Tab. 2. Art Alter N/ha d100 h100 dg [cm] hg [m] G/ha [m²] Vfm [m³] GKI 107 165 47,7 34,1 42 32,4 22,8 321 RBU 71 526 30,8 29,4 19,8 23,4 16,2 194 Tab. 2: Bestandeskennwerte der Demonstrationsfläche EW45 auf Basis der Parzelle 2, Stand 01.01.2012 (Gesamtbestand vor Entnahme der Kiefernschicht und Durchforstung der Buche) N = Stückzahl, d100 = Oberdurchmesser (Grundflächenmitteldurchmesser der 100 stärksten Stämme je ha), h100 = Oberhöhe (Wert für d100 aus der Bestandeshöhenkurve), dg = Grundflächenmitteldurchmesser, hg = Mittelhöhe (Wert für dg aus der Bestandeshöhenkurve), G = Grundfläche, Vfm = Vorratsfestmeter JRB [mm] des dg-Stammes 4,0 GKI 3,5 RBU ET GKI 1,0 ET RBU 1,0 3,0 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 1915 1920 1925 1930 1935 1940 1945 1950 1955 1960 1965 1970 1975 1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015 Abb. 4: Verlauf der Jahrringbreiten bezogen auf den Mitteldurchmesser für Kiefer (GKI) und Rot-Buche (RBU) auf EW45. Zum Vergleich sind die Ertragstafelverläufe für die erste Bonität dargestellt (LEMBCKE et al. 1975 für GKI und DITTMAR et al. 1986 für RBU). Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? Die Entwicklung der beiden Bestandesschichten lässt sich an den Jahrringbreiten ablesen, die als mittlere Verläufe aus dendrochronologischen Auswertungen der Bohrkerne von je 25 Bäumen auf Parzelle 2 bezogen auf die Mitteldurchmesser der beiden Baumarten in Abb. 4 dargestellt sind. Während die Baumart Kiefer mehr oder weniger konstant am Ertragstafelverlauf entlang wächst, zeigt die Buche eine zögerliche Annäherung an die Ertragstafel (die jedoch, da sie für Buchenreinbestände entwickelt wurde, nur begrenzt vergleichbar ist). Schlussfolgerungen / Ausblick Die langfristige Schirmstellung der Buche unter Kiefer ist in den waldbaulichen Leitlinien des Landes Brandenburg (MLUR 2004) keine relevante Option. Als Erbe historischer Anstrengungen zum Waldumbau und zur Ertragsoptimierung sind ähnliche Bestände jedoch immer wieder anzutreffen. Für deren zukünftige Behandlung wird interessant sein, wie stark die freigestellte Rot-Buche auf Parzelle 2 im Wachstum auf die verstärkte Ressourcenzufuhr reagiert. Wichtig sind ebenso mögliche Schäden an den plötzlich in vollem Licht stehenden Bäumen wie Rindenbrand, aber auch Schaft- und Kronenschäden durch Winddruck oder Schnee. In der Bilanz wird sich zeigen, ob die komplette Freistellung die erhoffte Wuchsbeschleunigung sowie das Entstehen stabiler, großkroniger Buchen tatsächlich gefördert hat. Mit Blick auf die Holznutzung ist die Entwertung der Kiefern durch den Baumschwamm Phellinus pini zu verfolgen. Bei der Entnahme Ende 2011 waren nur sehr wenige Bäume davon betroffen2. Waldbaulich sollte man sich auf die gekennzeichneten Auslesebäume konzentrieren, deren ungehinderte Kronenentwicklung zu fördern ist. Der Vergleich mit der Buchen-Entwicklung mit Kiefernschirm ist mittelfristig möglich, bis der Oberstand in 10 – 20 Jahren auch auf Parzelle 1 geräumt ist. Langfristig sollte im Vergleich der beiden Parzellen beobachtet werden, welche Verjüngungsdynamik sich eventuell in den oder an den Rändern der Parzellen einstellt. Die Schirmräumung in Verbindung mit der hiebsschadensbedingten Auflichtung der Buche in Parzelle 2 könnte dazu führen, dass sich hier durch das natürliche Aufkommen anderer Baumarten auf Grund des größeren Ressourcenangebots eher ein Trend in Richtung Mischbestand einstellt als in der dichteren Parzelle 1. 4.2 Landeswaldoberförsterei Peitz, Reviere Großsee und Preilack Hauptbaumart der Oberförsterei in der Niederlausitz im Südosten Brandenburgs ist die Kiefer, durch kontinuierlichen Waldumbau wird jedoch seit mehr als zwei Jahrzehnten der Anteil an Laub- und Mischwald erhöht. Nördlich angrenzend befindet sich der Truppenübungsplatz Lieberose. Eine Besonderheit und landesweit bekannt sind auch die „Tauerschen Eichen“, ein Eichenwaldrefugium mit ausgedehnten naturnahen Trauben-Eichen-und TraubenEichen-Kiefern-Wäldern. Im Bereich der Oberförsterei zeigt 1 35 sich eine besondere Art der Gefährdung von Waldflächen durch Klimawandel: In der Region war der Bau eines 1.300 ha großen Solarkraftwerks (als Erweiterung eines bereits bestehenden Photovoltaik-Geländes von etwa 580 ha) geplant, wozu rund 600 ha bestockte Waldfläche vernichtet werden sollten. Auf Grund starken Widerstands engagierter lokaler Forstleute und Naturschützer steht das Vorhaben mit heutigem Stand (Ende 2013) nicht mehr unmittelbar vor der Realisierung. Waldbauliche Planung Die Oberförsterei ist durch eine weite Verbreitung von gleichaltrigen homogenen Kiefernreinbeständen gekennzeichnet. Als waldbauliche Behandlungsmethode in Jungbeständen ist das Z-Baum-Verfahren etabliert (DITTMAR 1991, MLUR 2004). Dabei werden 20 – 40 Z-Bäume ausgewählt und auf eine Höhe bis zu sechs Metern geastet. Zusätzlich werden 60 – 80 Auslesebäume ausgewählt, die ebenfalls besonders herausgepflegt, jedoch nicht geastet werden. Dies wird als „Z-A-Konzept“ bezeichnet. Die Hauptkriterien der Z-Baum-Auswahl sind Vitalität, Qualität und Verteilung im Bestand, die Auswahl trifft somit nicht zwangsläufig die stärksten Bestandesmitglieder. Die Behandlung nach dem Z-A-Konzept soll zum einen durch die geasteten Z-Bäume ein Sortiment hoher Qualität erzeugen. Zum anderen sollen dadurch, dass die besonders wüchsigen Z-Bäume zeitiger aus dem langsamer wachsenden Restbestand entnommen werden können, Ansatzpunkte für eine Diversifizierung der horizontalen Waldstruktur entstehen. Dort könnten aktive Verjüngungsmaßnahmen zum Beispiel zur Einbringung von Laubholz erfolgen, außerdem kann sich Naturverjüngung leichter etablieren und entwickeln. Zusammenarbeit mit INKA BB Als Untersuchungsansatz wurde die Erfassung der Freistellungseffekte bei unterschiedlicher Standortnährkraft und verschiedener Freistellungsstärke formuliert. Die Quantifizierung erfolgte auf Grundlage von Bohrkernen aus Kiefern, die seit fünf Jahren in unterschiedlichen Konstellationen wachsen (freigestellte Z Bäume und nicht freigestellte „Vergleichsbäume“ mit ähnlichem BHD), und deren Auswertung hinsichtlich der mittleren sowie baumindividuellen der Radialzuwächse unter Berücksichtigung der konkreten Konkurrenzsituation. Dazu sind in den Untersuchungsbeständen Probekreise mit festen und variablen Radien um die Z-Bäume angelegt und Aufnahmen von BHD und Höhe an den „Vergleichsbäumen“ durchgeführt worden. Für die Untersuchungen wurden zwei Kiefern-Jungbestände im Alter von etwa 30 – 35 Jahren ausgewählt, beide mit fünf Jahre zurückliegender Freistellung (Abb. 5). Die Datengrundlage fasst Tab. 3 zusammen. a) Revier Preilack, Teilfläche 4211 a5 (PR4211) Die Fläche befindet sich auf einem ziemlich nährstoffarmen, relativ trockenen (Z2-) Standort, im Bestand ist eine deutliche Differenzierung im Brusthöhendurchmesser der Bäume zu beobachten. Im Jahr 2006 erfolgte eine starke Freistellung der Z-Bäume. Neben 49 Z-Bäu- Auf der Demonstrationsfläche im Forst Sauen, wo die Kiefern gut 30 Jahre älter waren, wiesen jedoch mehr als die Hälfte aller Bäume im Erdstammstück Fäuleschäden auf. 36 Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? men auf der gesamten Fläche wurden 25 Vergleichsbäume ohne Freistellung untersucht. b) Revier Kleinsee, Teilfläche 128 a1 (KS128) Die Fläche im Revier Kleinsee befindet sich auf einem M2-Standort. Dementsprechend sind hier auch bessere Wuchsleistungen und Qualitäten als in Preilack zu erkennen. Das Z-A-Konzept wurde auf der Fläche zwar konsequent umgesetzt, die Stammzahl liegt bei diesem Bestand aber noch relativ hoch, vor allem weil die Freistellung deutlich schwächer erfolgte als im Revier Preilack. Im Herbst 2012 wurden deswegen die Z-BaumFreistellung vergrößert, die Auswahl der Auslesebäume überprüft und auch letztere stärker freigestellt. In die Analysen gingen 32 Z- und 25 Vergleichsbäume ein. Ergebnisse Zur Bestimmung der Zuwachsreaktion auf die Durchforstung 2006 erfolgte an allen untersuchten Z- und Vergleichsbäumen die Entnahme von Bohrkernen, an denen die Jahrringbreiten gemessen wurden. Die Konkurrenzsituation der ZBäume ließ sich durch Messung der Stammfußpositionen aller Bäume in Probekreisen mit dem festen Radius von 5,64 m (= 100 m²) erfassen. Für die Quantifizierung der Konkurrenz kamen ein abstandsbasierte und ein abstandsunabhängiger Index auf Basis der Stammquerschnittsflächen auf Brusthöhe zur Anwendung (HEGYI 1974). Zwischen den mittleren Jahrringbreiten der begünstigten Z- und der nicht begünstigten Vergleichsbäume bestehen nur auf der Fläche in Preilack signifikante Unterschiede (Abb. 7). In Kleinsee war die Freistellung der Z-Bäume 2006 noch zu gering, um nachweisbar höhere Durchmessersteigerungen bei den Z-Bäumen im Vergleich zu nicht begünstigten Bäumen zu erzielen. Der Unterschied im „Zuwachssprung“ zwischen den beiden Untersuchungsflächen kann auch so interpre- tiert werden, dass die Konkurrenz vor allem um Wasser und Nährstoffe in Preilack auf dem schwächeren Standort schärfer ist als in Kleinsee. Dort sind Lehmunterlagerungen zu vermuten, die Ressourcen für ein ansprechendes Wachstum sind deswegen auch bei höherer Bestandesdichte zumindest für die untersuchten dominanten Bäume in ausreichendem Maß vorhanden. Schlussfolgerungen / Ausblick Die stärkere Differenzierung der Bäume auf der schwächeren Fläche in Preilack belegt, dass die stärkere Freistellung 2006 die Z-Bäume bereits wirksamer begünstigt hat als in Kleinsee. Ein erster Vergleich der noch nicht abgeschlossenen Szenariorechnungen mit BWINPro zeigt, dass der flächenhafte Volumenzuwachs je Hektar ohne die Z-Baum-Freistellungen höher läge, dass dann aber das BHD-Wachstum der vorherrschenden Bäume gebremster verlaufen wäre. Der Mehrzuwachs im Brusthöhendurchmesser, der durch die Freistellung bei den Z-Bäumen im Vergleich zu gleich starken Bäumen ohne Begünstigung seit 2006 entstanden ist, beläuft sich in Preilack auf insgesamt etwa 0,55 mm. In den fünf Jahren nach der Durchforstung haben die Z-Bäume etwa 60 % mehr Radialzuwachs im Vergleich zu den fünf Jahren davor geleistet, bei den Vergleichsbäumen liegt dieser Wert bei rund 15 %. Die Absenkung der Stammzahl auf der Gesamtfläche hat also auch den herrschenden Bestand insgesamt gefördert. In Kleinsee lagen beide Untersuchungskollektive etwa gleichauf. Die örtlichen Wirtschafter streben an, bei möglichst konstanter Kronenansatzhöhe die Kronen der Z-Bäume optimal zu entwickeln, um ein Maximum an Holzzuwachs zu erzielen. Ob dieser Ansatz erfolgreich ist, sollte durch wiederholte Messungen des Kronenansatzes der Z-Bäume geprüft werden. Bereits heute lässt sich jedoch sagen, dass erneu- Abb. 5: Die Versuchsbestände in der Oberförsterei Peitz: Teilfläche 4211 a5 im Revier Preilack (links) und Teilfläche 128 a1 im Revier Kleinsee (rechts). Revier + Abt. Alter [a] N/ha Standort dg [cm] hg [m] Bon. Vfm [m³/ha] Kleinsee 128* 31 3200 M2 13 15,1 -0,5 174 21,5 17,9 11 10,9 2,1 105 18,3 13,6 Z-Bäume Preilack 4211 Z-Bäume 25 36 4000 30 Z2 Tab. 3: Kennwerte der Demonstrationsflächen in der Oberförsterei Peitz (Stand 01.01.2012) * Die erste Zeile enthält jeweils die Angaben für den Gesamtbestand, die zweite die für die Z-Bäume. Bon. = relative Bonität nach Bezugsertragstafel: LEMBCKE et al. (1975) Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? te und (im Fall Kleinsee) deutlich stärkere Entnahmen von Bedrängern nötig wären, um den Beginn der grünen Krone auf dem Zielwert von rund einem Drittel der angestrebten Endhöhe des Baumes „festzuhalten“. Der Zuwachs des Einzelbaums ist bei den Z-Bäumen beider Flächen, also auch bei der stärkeren Freistellung in Preilack, von der Konkurrenz durch die Nachbarn abhängig: Dimensionsbereinigt ergaben sich statistisch bedeutsame Korrelationen zwischen den Konkurrenzindizes und der mittleren Jahrringbreite fünf Jahre nach der Durchforstung. Das deutet darauf hin, dass bei der Wuchsbeschleunigung noch ein gewisser Spielraum nach oben besteht, dass also noch stärkere Bedrängerentnahmen zu noch höheren Radialzuwächse führen. Zu beachten ist hier jedoch die mit dem Alter deutlich nachlassende Reaktionsfähigkeit der Kiefer, wie sie z. B. STÄHR und HAINKE (2009) beschreiben. 37 4.3 Stadtwald Eberswalde Waldbauliche Planung Aus ihrer Lage und Entstehung heraus verfügt der rund 1.800 ha umfassende Waldbesitz der Stadt Eberswalde über relativ gute standörtliche Voraussetzungen. Geologisch ist das Gebiet geprägt durch die letzte Eiszeit in Form der Weichselvereisung. Nördlich des Eberswalder Urstromtales befinden sich ausgedehnte Sanderflächen, die teilweise durch Schmelzwasserabflüsse bis auf Grundmoränenschichten abgeschwemmt wurden. Im südlichen Bereich überwiegen Endmoräneneinflüsse mit kräftigen Laubholzstandorten. Aufgrund der Baumartenzusammensetzung und der guten standörtlichen Voraussetzungen im Stadtwald hat sich Eberswalde frühzeitig mit dem Waldumbauprogramm des Landes Brandenburg identifiziert. Dies und die Aner- Abb. 6: Schematische Darstellung eines Ausschnitts der Demonstrationsfläche PR4211 mit BWINPro. Links: Zustand vor dem Pflegeeingriff, rechts: nach dem Eingriff zur Förderung der Z-Bäume. Sichtbar sind die waagerechten Rückelinien und die durch die Freistellung der hellgrün hervorgehobenen Z-Bäume entstandenen Freiräume. Jahrringbreiten [mm] PR 4211 6 Jahrringbreiten [mm] KS 128 6 Z-B äume Vergleich 5 5 4 4 3 3 2 2 1 1 0 0 1980 1990 2000 2010 Z-B äume Vergleich 1980 1990 2000 2010 Abb. 7: Vergleich der Jahrringentwicklung auf den Flächen in den Revieren Preilack (links) und Kleinsee für die untersuchten Z-Bäume (Z-B.) und Vergleichsbäume (V-B.). Der Zeitpunkt des Pflegeingriffs ist durch eine senkrechte durchbrochene Linie gekennzeichnet. 38 Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? kennung der Schutz-und Erholungsfunktion der Wälder für die Eberswalder Bevölkerung bestimmen die Ausrichtung der Bewirtschaftungsgrundsätze. Im Wesentlichen schlägt sich das in der Fortführung des Waldumbaus zu laubbaumdominierten Beständen, der Erhöhung der Attraktivität der Waldflächen für die örtliche Bevölkerung, in Schutz und Pflege besonderer Waldstandorte sowie in der Öffentlichkeitsarbeit und der Vernetzung mit Lehre und Forschung am Hochschulstandort Eberswalde nieder. Zusammenarbeit mit INKA BB Thema der Zusammenarbeit zwischen dem Stadtwald Eberswalde und INKA BB ist der Anbau und die Bewirtschaftung von Rot-Eiche (Quercus rubra). Diese nichtheimische Art ist auf mehreren Flächen des Stadtwaldes bereits in höheren Altersklassen vertreten und soll wegen ihrer trockenheitstoleranten und waldbrandhemmenden Eigenschaften Teil des Baumartenspektums im Stadtwald bleiben. Schwerpunkt ist die Einmischung dieser Baumart über Pflanzung in Kiefernbestände auf trockenen und relativ nährstoffarmen Standorten, wo man sich im Vergleich zu den heimischen Eichenarten ein vitaleres Wachstum verspricht. Auf der Demonstrationsfläche in der Teilfläche 502 b3 sind etwa 0,75 ha für die Rot-Eichen-Pflanzung gezäunt und streifenweise gepflügt worden. Der Oberstand aus knapp 90-jähriger Kiefer (Pinus sylvestris) war vorher variabel aufgelichtet worden und hat einen Schlussgrad von etwa 0,5 (2012). Die Bäume zeigen deutliche Kronendeformationen, hervorgerufen durch die Überdüngung als Folge von Stickstoffimissionen aus dem benachbarten Schweinemastbetrieb. Durch das Überangebot an Stickstoff kam es zu verstärktem Kronenwachstum und ungenügender Verholzung, sodass in Folge der verminderten Stabilität der Kronen verstärkt Astbrüche, Knickwuchs und Zwiesel zu finden sind. Vereinzelt kommen Eichen (Quercus petraea) und Birken (Betula pendula) aus Naturverjüngung vor, auch eine WildBirne (Pyrus pyraster) hat sich eingefunden. Im Herbst 2011 sind nach Anlage von Pflugstreifen zweijährige (2/0) Rot-Eichen per Spatenpflanzung eingebracht worden. Die Anwuchsrate war nach einer ersten Aufnahme mit Höhenmessung an einer Stichprobe im Sommer 2012 sehr hoch (Ausfälle bei etwa 5 %). Neben der Erfassung der Wuchsdynamik auf dieser Fläche erlaubt ein Parallelversuch im Süden Brandenburgs (siehe 4.5) den Vergleich des Wuchsverhaltens auf beiden Standorten. Näher untersucht werden auf beiden Flächen unter anderem das Anwuchsverhalten von Rot-Eiche unter Kiefernschirm, das Jugendwachstum in Abhängigkeit des Lichtangebotes, der Einfluss der Roteichenstreu auf den Bodenzustand, sowie die Entwicklung der Bestandesstruktur. Durch das Teilprojekt 15 sind seit Etablierung der Fläche alle wichtigen waldwachstumskundlichen Daten aufgenommen worden. Über die reine Versuchsflächenarbeit hinaus diente die Versuchsfläche EW 502 auch in besonderem Maße der Öffentlichkeitsarbeit des Teilprojektes. Neben der Einbindung in diverse Exkursionen erfolgten auf der Fläche eine Befliegung mit ferngesteuertem „Octocopter“ (Kameradrohne), eine Befahrung zur automatisierten Erfassung von Bestandesstrukturen, zwei Messkampagnen mit verschiedenen GPS-Geräten und Aufnahmen zu einem Filmprojekt der DAA-Medienakademie Berlin über die Arbeit des TP 15. Auch der zweite Waldtag des Teilprojekts und die „Heidereise“ der Eberswalder Stadtverordneten 2012 nutzten die Fläche als Exkursionspunkt. Ergebnisse Der große Anwuchserfolg und die positive Entwicklung der Pflanzen sprechen für das gewählte Pflanzverfahren und belegen das dynamische Jugendwachstum der Rot-Eiche. Die mittlere Höhe betrug nach dem ersten Jahr 36,4 cm und nach dem zweiten Jahr 61,3 cm. Nennenswerte Schäden sind nicht zu beobachten. Die Begleitvegetation auf der Fläche wirkt bisher nicht hemmend und muss in absehbarer Abb. 8: Entwicklung der mittleren Jahrringbreiten im Kiefernbestand der Demonstrationsfläche EW502. Zum Vergleich sind die Verläufe für den Mittelstamm der Ertragstafel LEMBCKE et al (1975) für die erste und die dritte Bonität beziehungsweise Ertragsklasse dargestellt. Die senkrechten Fehlerbalken stehen für die Standardabweichung innerhalb der ausgewerteten Stichprobe. Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? Zeit bis auf vereinzelte Brombeernester nicht bekämpft werden. Die Kiefern im Schirmbestand sind auf Basis ihrer Höhenleistung nach der Ertragstafel in die dritte Bonität einzuordnen, was einer zu erwartenden Höhe von 20 m im Alter 100 entspricht. In der Jahrringbreitenentwicklung (Abb. 8) zeigt sich deutlich seit Anfang der 1980 Jahre ein Absinken, bis die Werte seit 1990 wieder steigen und sich seitdem auf Ertragstafelniveau eingependelt haben. Die Grundlage dieser Zeitreihe ist die Auswertung von Bohrkernproben an rund 30 Bäumen, die auf beide Parzellen verteilt waren. Schlussfolgerungen / Ausblick Soweit dies bisher beurteilt werden kann, zeigt die Rot-Eiche auf dem gegebenen Standort ein sehr vitales Jugendwachstum. Dazu haben einerseits die sorgfältige Pflanzung in Pflugstreifen, die die Konkurrenz durch vorhandene Vegetation verringert, andererseits vermutlich die langjährigen Stickstoffeinträge in den Oberboden beigetragen. Auch die Witterungsverhältnisse in den Jahren 2012 und 2013 mit überdurchschnittlichen Niederschlägen haben sich begünstigend ausgewirkt. Die Behandlung der Rot-Eiche in späteren Phasen sollte im Einklang mit den Beobachtungen auf anderen Flächen im Stadtwald erfolgen und die Erfahrungen in Brandenburg und anderen Bundesländern berücksichtigen3. Zur Qualitätssicherung sind rechtzeitige Läuterungen als Protzenentnahme nötig, die gleichzeitig die Z-Baum-Auswahl in Anlehnung an die Zahlen für Rot-Buche (Fagus sylvatica) vorbereiten. Ab 14 – 15 m Oberhöhe sollten dann starke bis mäßige Hochdurchforstungen erfolgen (BAUER 1953, NAGEL 2011). Um zu beurteilen, inwiefern sich der Bestand auch ohne Kiefernschirm in Richtung eines Mischbestands entwickeln könnte, ist das Wuchsverhalten der wenigen vorwüchsigen Trauben-Eichen und der punktuell bereits vorhandenen Kiefern-Naturverjüngung zu beobachten. Der Kiefernbestand auf der Demonstrationsfläche zeigt qualitativ und auch vorratsbezogen deutliche Effekte der Stickstoff-Überdüngung in der Vergangenheit. Die Altdurchforstung 2011 hat zwar die am schlechtesten geformten Bäume entnommen, im verbleibenden Bestand sind aber noch immer Kronenschäden und krummschäftige Stämme weit verbreitet. Da waldästhetische Gesichtspunkte im Stadtwald eine hohe Priorität haben, sollte jedoch eine lichte Schirmschicht aus den am wenigsten geschädigten Kiefern so lange wie möglich erhalten bleiben. Zuwachsverluste der Rot-Eiche bei höheren Bestockungsgraden als 0,5 im Schirm sind ausreichend belegt (BAUER 1953, BACHMANN et al. 1994, SEIDEL und KENK 2003). Auf einer Hälfte von EW502 sollte deshalb untersucht werden, wie sich eine geringe, aber langfristige Schirmstellung auswirkt, während auf der anderen Hälfte in näherer Zukunft der Schirm komplett entnommen werden könnte. Außerdem bietet es sich an, die Rot-Eiche mit der Entwicklung eines direkt neben der Demonstrationsfläche liegenden Rot-Buchen-Unterbaus ebenfalls unter Kiefer zu vergleichen. In der Literatur werden Mischungen von Rot-Eiche und Rot-Buche empfohlen, dies könnte auf geeigneten Standorten im Stadtwald eine weitere Option der Mischwaldentwicklung sein (GAUER 2013). 3 39 4.4 Stadtwald Lieberose Für Geschichte und Gegenwart des Kommunalwaldes der Stadt Lieberose ist neben den charakteristischen eher trockenen und sandigen Standorten der ehemalige Truppenübungsplatz Lieberose besonders prägend gewesen. Er hat für viele Jahrzehnte große Teile des Stadtwaldes eingenommen und ist heute Gegenstand großräumiger Schutzgebietsplanungen. Nach seiner Rückgabe Anfang der 1990er Jahre ist die Stadt heute einer der größeren Waldeigentümer in Brandenburg und erwirtschaftet so gut wie jedes Jahr einen Gewinn. Dies ist auch der langjährigen Betreuung durch den Landeswald zu verdanken, die seit 2012 durch die Hoheits-Oberförsterei Lieberose erfolgt. Standörtlich liegt der Kommunalwald im Bereich des Brandenburger Stadiums der Weichselvereisung. Die Landschaft ist geprägt durch ausgedehnte Moränenund Sanderflächen, aufgelockert von kleineren Senken, Schmelzwasserseen und Entwässerungsrinnen. Der Oberbodenzustand ist gerade in den Kiefernbeständen geprägt von degradierten Humusformen und teilweise großen Rohhumusanreicherungen. Lieberose liegt im südmärkischen Klimabereich in der Klimastufe „t“ (trockenes, kontinental getöntes Tieflandklima) mit einer Jahresmitteltemperatur von 8,6 °C und jährlichen Niederschlägen zwischen 470 – 540 mm (1961 – 1990). Die menschliche Nutzung hat die natürlichen Waldgesellschaften (Trauben-Eichen-Kiefernwälder mit Birke und Eberesche) immer weiter zurückgedrängt, bis vielerorts Heidegesellschaften mit einzelnen buschigen Kiefern und Wachholder zu finden waren. Später entstanden auf über 95 % der Fläche Kiefernforsten. Die historische Waldstreunutzung hat die Nährkraft der Böden zusätzlich verringert. Waldbauliche Planung Die Holzeinschlagssummen sind an die Bedürfnisse der Stadt angepasst und schwanken dementsprechend. Eingriffe in den Wald im Sinne einer Holzernte werden hauptsächlich durch Selbstwerber durchgeführt; das Energieholzsortiment ist von großer Bedeutung. Naturverjüngung wurde in der Forsteinrichtung meist nicht mit aufgenommen, ist aber vorhanden. Fehlender Jagddruck und daraus resultierend zu hohe Wildbestände sind ein Problem, vor allem in dem Teil des Stadtwaldes, der an die Jagdgenossenschaft verpachtet ist. Die 1995 durchgeführte Forsteinrichtung wird erst im Jahr 2014 erneuert werden. Bei der Bewirtschaftung stehen neben dem Gewinn aus dem Stadtwald auch die Verbesserung der Erholungsmöglichkeiten und des ökologischen Zustands des Waldes im Vordergrund. Momentan wird aktiver Waldumbau um die noch vorhandenen Moore betrieben und eine Erhöhung des Anteils von Laubwäldern angestrebt. Verfolgt werden auch soziale Ziele, wie zum Beispiel eine Bevorzugung heimischer Unternehmer beim Holzeinschlag. Zusammenarbeit mit INKA BB Zentrales Thema der Zusammenarbeit ist angesichts der möglichen Folgen fortschreitender Klimaänderungen die Ri- Für Niedersachsen hat zum Beispiel NAGEL (2011) den Stand des Wissens zusammengefasst. 40 Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? sikominderung für die dominierenden Kiefern-Reinbestände. Eine Maßnahme dazu wäre die Beimischung weiterer (vor allem Laub-) Baumarten bevorzugt in Beständen, die an der Schwelle zur Erntenutzungsphase stehen (Alter 80 und darüber). Da Pflanzung oder Saat im Stadtwald auf Grund der nur in geringem Umfang verfügbaren finanziellen Ressourcen jedoch keine Aussicht auf großflächige Umsetzung haben, soll der Fokus auf Naturverjüngung liegen. Das Potential für natürliche Verjüngung vor allem durch Kiefer, Birke und Eiche („Hähersaat“) ist großflächig vorhanden. Der Erfolg bleibt jedoch auf Grund hohen Wilddrucks sowie wegen der Konkurrenz um Wasser mit dem Schirmbestand oft aus. Die Demonstrationsfläche „LR11“ ist ein Hektar groß und liegt in einem ausgedehnten Kiefern-Altbestand auf einem nährstoffarmen („A2“-) Standort in der Abteilung 11 des Reviers Damme, der vereinzelt Naturverjüngungsbereiche mit Kiefer aufweist (Abb. 9 links). Eine Hälfte (0,5 ha) wurde im Rahmen des Projekts mit einem Wildschutzzaun umgeben, auf der zweiten Hälfte gibt es keinen Zaun. Jede Verjüngungspflanze (außer Kiefer) wurde mit Art und Höhe aufgenommen und markiert (Abb. 9 rechts). Ergebnisse Der Kiefernschirm auf der Demonstrationsfläche spiegelt in seinen Wuchsleistungen die kargen Standortbedingungen (Tab. 4). Die geringe Höhe der herrschenden Bäume von etwa 20 m ist auch ein Resultat der Standort-Degradation infolge menschlicher Nutzung von Laub und Nadeln als Einstreu für die Nutztierhaltung bis in das 20. Jahrhundert hinein. Die an einer Stichprobe der Kiefern gemessenen Kronengrößen ergeben nach Hochrechnung auf die gesamte Demonstrationsfläche einen nicht von Kronen bedeckten Flächenanteil von etwa 18 %. Die mittlere Kronenlänge beträgt 10,8 m. Daraus ergibt sich ein mittlerer Kronenanteil an der Abb. 9: Teilansicht der Demonstrationsfläche LR11 im Stadtwald Lieberose (links) und markierte Verjüngungspflanze (rechts) Abb. 10: Höhen der Naturverjüngungspflanzen nach Arten (siehe Text) auf LR11 im Jahr 2013. Eberesche (EES) und Faulbaum (FBA) wurden auf der ungezäunten Parzelle nicht gefunden. Dargestellt sind als „fette“ waagerechte Linien die mittleren Höhen (Median) sowie in den „Boxes“ der Bereich zwischen 25 und 75 % der Häufigkeitsverteilung der Höhenwerte. Kreise markieren „Ausreißer, also ungewöhnlich hohe oder niedrige Werte. Alter N/ha dg [cm] hg [m] G/ha [m²] Vfm [m³] Bon. (abs.)* Bon. (rel.) 109 562 26,8 18,9 31,6 280,4 18,2 3,4 Tab. 4: Waldwachstumskundliche Parameter der Kiefer auf LR11 (Stand August 2012) * Bon. = Bonität nach Bezugsertragstafel: LEMBCKE et al. (1975), abs. = absolut (Mittelhöhe in Metern im Alter 100), rel. = relativ Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? Baumhöhe von knapp 43 % – ein im gegebenen Alter relativ hoher Wert, der positiv für die Einzelbaumstabilität ist. Trotz des Bestockungsgrades von 1,0 ist die aufkommende Naturverjüngung vielfältig. Es finden sich Kiefern, Trauben-Eichen (TEI), Birken (GBI), Rot-Eichen (REI), vereinzelt auch Ebereschen (EES), Rot-Buchen (RBU), Faulbaum (FBA) und Spätblühende Traubenkirschen (TKI). Für die weitere Auswertung wurden nur die Laubbaumarten betrachtet, die Kiefer stellt ihr hohes Verjüngungspotential auf großen Flächen im Stadtwald und in den angrenzenden LandeswaldRevieren deutlich unter Beweis. Der Verbißschutz durch den Zaun, der vor Beginn des Winters 2011/12 errichtet wurde, zeigt sich in durchschnittlich größeren Pflanzenhöhen auf der gezäunten Parzelle (Abb. 10). Außerhalb des Zaunes waren 72 % aller Pflanzen verbissen. Schlussfolgerungen / Ausblick Im Kiefern-Altbestand auf LR11 stehen gemäß seinem Alter die ersten Eingriffe zur Endnutzung an. Die Maßnahmen sollten so gestaltet werden, dass die natürliche Ansiedlung und weitere Entwicklung von Laubbaumarten gefördert wird. Das ausreichende Samenangebot und seine Keimfähigkeit sind auf der Demonstrationsfläche sichtbar geworden. Die Zäunung sollte auf Grund ihrer hohen Kosten jedoch keine Dauerlösung mit Beispielcharakter sein. Um den Verbissdruck zu mindern, sollte zum einen dauerhaft eine stärkere Bejagung durchgesetzt werden. Die Verbesserung des Äsungsangebotes im Stadtwald insgesamt und darüber hinaus würde ebenfalls den Druck auf einzelne in Verjüngung stehende Flächen verringern. Die Entwicklung der Verjüngung ist ebenfalls von der Konkurrenz um Wasser durch den Schirmbestand abhängig. Um einen Vergleich zwischen verschiedenen Überschirmungsdichten zu ermöglichen, ist Ende 2013 auf einem Teil der Demonstrationsfläche der Bestockungsgrad auf etwa 0,7 abgesenkt worden. Als räumliches Muster wurde ein 50 m breiter Streifen an der Südgrenze des gezäunten Bereichs umgesetzt (25 m im Zaun und 25 m außerhalb des Zaunes). Vergleichend zwischen den beiden Dichtebereichen sowie zwischen den Flächen mit und ohne Zaun sollte ferner die Entwicklung der Laubholzverjüngung jährlich aufgenommen und dokumentiert werden. 4.5 Märkische Wald Energie GmbH / Forstbetriebsgemeinschaft Südbrandenburg Die Forstbetriebsgemeinschaft (FBG) Südbrandenburg wurde 2007 gegründet und besteht aus 230 Mitgliedern (Stand Mai 2014) mit Flächengrößen von 1,5 bis 2.500 ha. Insgesamt verwaltet die größte Betriebsgemeinschaft in Brandenburg eine Fläche von rund 13.000 ha mit jährlich gut 70.000 m³ Holzeinschlag. Eigentümer des Forstbetriebes im Revier Schlieben, in dem die Versuchsfläche liegt, ist die Märkische Wald Energie GmbH (MWE) mit einer Gesamtbetriebsfläche von knapp 190 ha. Das Gebiet der MWE war ursprünglich Bauernwald, der einer intensiven Streunutzung unterlag. Im 19. Jahrhundert fand durch Acker- bzw. Ödlandaufforstung eine Umwandlung zu Waldflächen statt. Waldbauliche Planung Die älteren, teils weit über 100-jährigen Bestände mit schlechten Qualitäten und unbefriedigender Wuchsleistung stellen waldbaulich das größte Problem dar. An vielen Stel- 41 len findet sich natürliche Verjüngung, die jedoch aufgrund des hohen Verbissdrucks nicht als gesichert gelten kann. Das Wild ist der entscheidende Faktor hinsichtlich der Möglichkeiten, Natur- oder Kunstverjüngung zu etablieren. Dazu kommt die hohe Gefahr der Vergrasung. Als geeignete Baumart zur Steigerung des Laubholzanteils unter den Bedingungen in Schlieben wurde zum Anbau auf kleinen Flächen unter lichtem Schirm die Rot-Eiche ausgewählt. Sie wird lediglich aus ökologischen Gründen und als Waldbrandvorbeugung für einen Anbau in Betracht gezogen. Unter den gegebenen Standortsbedingungen liegt ihr wirtschaftlicher Wert im Brenn-oder Industrieholz. Nach Erfahrungen der örtlichen Wirtschafter ist die Rot-Eiche im Jugendstadium der Trauben-Eiche hinsichtlich Wuchskraft überlegen, mit zunehmendem Alter verläuft das Wachstum beider Arten aber immer ähnlicher. Die Anreicherung der Kiefernnaturverjüngung mit Rot-Eiche, ggf. auch TraubenEiche soll zur ökologischen Aufbesserung und Risikostreuung hinsichtlich Waldbrand-und Kalamitätsgefahren beitragen. Um den Laubholzanteil auf nährstoffarmen, trockenen Grenzstandorten zu steigern, wird dort auch Robinie (Robinia pseudoaccacia) angebaut. Zusammenarbeit mit INKA BB Entscheidend für das weitere Vorgehen sind die Prioritäten des Waldbesitzers. Diesem geht es vor allem darum, die Altbestände zu verjüngen, da die Vergrasung sonst voranschreitet und sich – vor allem gesehen aus der größeren Perspektive der FBG insgesamt – die Versorgungslücke bzw. das Problem der unzureichend vorhandenen ersten Altersklassen weiter verschärft. Im Fokus der Zusammenarbeit steht die Frage nach der Entwicklung von Rot-Eiche und Robinie im Voranbau unter aufgelichtetem Kiefernschirm auf nährstoffarmen, trockenen Standorten. Dabei sollen die beiden allochthonen Arten hinsichtlich ihrer Entwicklung auf der Fläche in Schlieben beobachtet und im Fall der Rot-Eiche mit der Fläche im Stadtwald Eberswalde (siehe 4.3) verglichen werden. Einzelne ältere Robinien, Birken und Trauben-Eichen mit Verjüngungsinseln deuten ein ergänzendes Potential an, das genutzt werden könnte. Nach der Auflichtung wurden auf der rund 0,7 ha großen Fläche Mulchstreifen angelegt. In diese wurden mit dem Anbaugerät „Kulla-Kultivator“ Pflanzplätze angelegt, in die im Herbst 2011 die Pflanzung mit Robinienstecklingen und zweijähriger Rot-Eiche erfolgte. Aus Datenaufnahmen im zeitigen Frühjahr 2012 liegen detaillierte Angaben zum Schirmbestand und den gepflanzten Bäumen vor, die Quervergleiche zur Fläche in Eberswalde ermöglichen. Ergebnisse Es wurde davon ausgegangen, dass die Fläche gegen Wildverbiss geschützt war, da die Liegenschaft großflächig eingezäunt ist. Trotzdem hatte es Rehwild geschafft, in den Zaun zu wechseln, wodurch etwa ein Drittel der Rot-Eichen im April 2012 verbissen wurden. Knapp 40 % dieser Pflanzen sind bis zum August 2012 abgestorben. Zum selben Zeitpunkt ist ein Anteil von 50 % der Robinien als tot angesprochen worden. Dazu hat ein Spätfrost im Frühjahr 2012 beigetragen (obwohl einige der geschädigten Bäume später neu ausgetrieben haben), außerdem sind Ausfälle infolge Verbiss, Trockenheit oder auch Pflanzfehlern aufgetreten. Im Vergleich mit der Fläche in Eberswalde zeigte sich eine deutlich negativere Entwicklung für die Rot-Eiche. Zum einen liegt das an den unterschiedlichen Pflanzverfahren: Die 42 Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? Pflanzung in Pflugstreifen, das heißt direkt in den Mineralboden, ist mit günstigeren Startbedingungen für die Pflanzen verbunden als die in Schlieben angewandte Pflanzung in Mulchstreifen. Die Nachteile kommen besonders bei Wassermangel zum Tragen. Zum anderen ist der mangelnde Schutz vor Wildverbiss zu nennen, der zu wesentlich höheren Ausfällen in Schlieben führte. Als dritte Ursache sind die langjährigen Stickstoffeinträge in Eberswalde zu vermuten, die das Wachstum der Pflanzen dort begünstigt haben könnten. Die stärkere Überschirmung dort schafft außerdem durch die Abpufferung extremer Temperaturen und die Windberuhigung ein Mikroklima, das für die Entwicklung der RotEichen förderlicher ist als der Quasi-Freistand in Schlieben. Die Bohrkernauswertung für die Kiefer im Oberstand belegt eine differenzierte Entwicklung des Bestandes (Abb. 11). Nach einer zuwachsschwachen Phase von 1930 bis 1950 zeigen sich bis 1975 steigende Jahrringbreiten, die dann bis etwa 2006 stagnieren und aktuell wieder zunehmen. Schlussfolgerungen / Ausblick Für Waldbesitzer mit geringen Flächengrößen wie die MWE sind Voranbauten gerade mit Laubholz ein beträchtliches finanzielles Risiko, das – nicht nur in Schlieben – nur in einem Wildschutzzaun Erfolg haben kann. Die Baumart Rot-Eiche wird ihr Potenzial auf der Demonstrationsfläche nicht erkennen lassen können, da sie zu großen Teilen verbissen und im trockenen Frühjahr 2012 durch Wassermangel zusätzlich geschädigt wurde. Der Waldbesitzer plant nach dem weitgehenden Ausfall einen erneuten Voranbau mit der gleichen Baumart. Gerade unter Bedingungen wie in Schlieben (nährkraftschwache, trockene Standorte mit Kiefernaltbestand) sollten derartige Anstrengungen zur künstlichen Laubholzeinbringung als Risikovorsorge durch Förderung forstpolitisch unterstützen werden. Hinsichtlich des Pflanzverfahrens ist vor allem für die Rot-Eiche die Pflanzung in den Mineralboden zu empfehlen. Da der Mulchstreifen relativ schnell austrocknet, können Pflanzen, deren Wurzeln sich ausschließlich darin befinden, nur schlecht Fuß fassen und das erste Standjahr überstehen. Ein alternativer Weg in Richtung Mischbestand, der jedoch mehr Zeit brauchte, wäre das Sich-selbst-Überlassen der Fläche, bis aus Kiefern-Naturverjüngung und Birkenanflug in Verbindung mit den verbliebenen Robinien und Rot-Eichen eine wenigstens halbwegs geschlossene Verjüngungsschicht entsteht. Die Schirmkiefern haben zwar zum größten Teil eine Zielstärke von 35 cm erreicht, sollten aber wegen ihrer positiven Wirkung auf das Mikroklima wenigstens auf Teilen der Fläche so lange wie möglich erhalten werden. Interessant für vergleichbare Bestände wird sein, ob sich die in den Bohrkernauswertungen erkennbare Tendenz zu steigenden Jahrringbreiten auch in Zukunft fortsetzt. 4.6 Zusätzliche Partner in Ost-Brandenburg a) Stiftung August Bier für Ökologie und Medizin/ Forst Sauen Der Forst Sauen liegt im Osten Brandenburgs zwischen den Orten Beeskow und Frankfurt (Oder). Das deutlich kontinental beeinflusste Klima der Region zeichnet sich durch Frühjahrstrockenheit, Sommerdürren und Spätfröste aus. Die Jahresmitteltemperatur beträgt 8,8 °C, die durchschnittlichen Jahresniederschläge liegen etwa bei 560 mm (1961 – 1990). In der wellig- hügeligen Landschaft herrschen Höhen von 40 bis 135 m über NN vor. Aus der Lage zwischen einer Hochfläche und dem Flusstal der Spree ergibt sich eine hohe standörtliche und geomorphologische Vielfalt, so sind neben Sand- und Kiesflächen auch einige lehmige sowie tonhaltige Böden vorzufinden. Der Mediziner und Forstmann August Bier kaufte 1912 das Gut Sauen mit seiner 500 ha großen Waldfläche, die in den darauf folgenden Jahren auf 800 ha erweitert wurde. Er ließ den durch großflächige Streu- und Waldweidenutzung degradierten und übernutzten Wald nach seinen ökologischen und nachhaltigen Grundsätzen in artenreiche Mischbestände umwandeln. So wurden die vorherrschenden Kiefernbestände nach und nach mit mindestens drei Laubholzarten unterbaut. Nach einigen Besitzerwechseln übernahm 1994 schließlich die „Stiftung August Bier für Ökologie und Medizin“ die Bewirtschaftung. Heute stellt der struktur- und artenreiche Sauener Wald im Gegensatz zu 1912 ein völlig anderes Bild dar und dient als Musterbeispiel für ökologischen und nachhaltigen Waldbau. Waldbauliche Planung Die Stiftung möchte auch in Zukunft an Forschungsvorhaben und Experimenten gerade mit Bezug zu klimatischen Abb. 11: Mittlerer Verlauf der Jahrringbreite für Kiefer auf der Demonstrationsfläche Sch7142 von 1895 bis 2011 Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? Änderungen festhalten und allgemein die Arbeit August Biers fortsetzen. Das schließt die Erhaltung und Entwicklung gemischter, strukturreicher Wälder sowie die weitere Verbesserung des Bodens mit ein. Herauszuhebendes Hauptproblem des Forstes Sauen ist vor allem das Wild, das für hohe Investitionskosten in den Bau und die Instandhaltung von Zäunen sorgt. Weiterhin wird die mangelhafte und inkonsequente Förderung von Waldumbau seitens der Politik als großes finanzielles Problem gesehen. Außerdem sei es schwierig, Fachfirmen zu finden, die qualitativ hochwertigen und nachhaltig „überlebensfähigen“ Waldumbau ausführen. Zusammenarbeit mit INKA BB In der Problemklärungsphase sind – auch auf Grund der vorliegenden Versuchsflächen – mit den Vertretern der Stiftung die waldbaulichen Fragen auf das Problem der Weiterbehandlung von aus Unterbau hervorgegangenen Buchenbeständen eingegrenzt worden. In der Ausgangssituation geht es häufig um 120 – 140jährige Kiefernbestände auf mittleren bis kräftigeren Standorten mit qualitativ guter und wüchsiger Buche (70 – 80jährig). Die nachschiebende Buche wächst in die Kronen der Altkiefern ein, die überwiegend die Zielstärke (> 45 cm) erreicht haben. Dadurch kommt es zu Zuwachsdepressionen bei der Kiefer. Der hohe Anteil an qualitativ guten Buchen legt nahe, diese zu übernehmen. Werden die Kiefern entnommen, so entwickelt sich der Bestand aber automatisch zu einem Buchenreinbestand. Abhängig von der Reaktionsfähigkeit der Buchen und dem davon abhängigen Durchmesserzuwachs ist mit einer einzelstammweisen und/oder truppweisen Zielstärkennutzung und Verjüngung der Buche sowie anderer Baumarten in etwa 40 – 60 Jahren zu rechnen. Untersucht werden sollen zwei Behandlungsalternativen: 43 (1) Optimierung von Qualität und Volumen am Einzelbaum mit Fokus auf ein stammzahlenmäßig kleines Kollektiv qualitativ besserer Buche. Dazu erfolgt eine stärkere Freistellung dieser Bäume. Dabei müsste man einen Massenverlust auf der Fläche in Kauf nehmen, allerdings könnte ein höherer Werteertrag in kürzerer Zeit und somit ein früher einsetzendes Verjüngungsstadium zu erwarten sein. (2) Schwache bis mäßige Hochdurchforstung und Optimierung des Massenertrages auf der Fläche, wobei eine Orientierung am Konzept der optimalen Grundflächenhaltung möglich ist. Diese Variante benötigt einen längeren Zeitraum, in dem das Risiko des Verkernens der Buche steigt. Die beiden Varianten wurden im Projekt auf separaten Parzellen im selben Bestand etabliert und für die weitere Beobachtung vorbereitet. Bei der dafür ausgewählten Demonstrationsfläche „Sa3511“ in der Abteilung 3511, Teilfläche d, handelt es sich um zwei Parzellen von jeweils etwa 0,25 ha eines langfristigen Versuches, der vom Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) seit 1984 betreut wird. Der grundwasserferne Standort weist eine mittlere Nährstoffversorgung auf, das Relief ist leicht wellig, und es gibt kaum Bodenvegetation Im März 2011 erfolgten die vollständige Entnahme der Kiefern und ein Pflegehieb in der Buche. In der nördlicher gelegenen Parzelle 1 folgt die Durchforstung der Buche dabei dem Vorgehen, wie es oben unter (1) skizziert wurde und als „starke Hochdurchforstung“ zu bezeichnen ist (Abb. 12). Dabei lag das Hauptaugenmerk auf ausgewählten „Auslesebäumen“, die nicht dauerhaft markiert wurden. Der Hieb auf Parzelle 2 entspricht dem unter (2) beschriebenen Vorgehen und ist als „mäßige Hochdurchforstung“ einzuordnen. Abb. 12: Parzelle 1 der Demonstrationsfläche Sa3511 im Forst Sauen. Links: Zustand vor Entnahme der Kiefern, rechts: Ansicht nach dem Eingriff im Frühjahr 2011. Parz. Art Alter N dg [cm] hg [m] d100 h100 G [m²] Vfm [m³] 1 1 RBU 89 368 24,3 28,2 40,3 30,4 17,1 239,4 GKI 146 72 45,4 31,2 45,4 31,2 11,6 158,2 2 RBU 89 452 24,4 27,2 38,1 31,4 21,2 294,1 2 GKI 146 76 46 31,5 46 31,5 12,6 172,7 Tab. 5: Bestandeskennwerte des Kiefern-Rot-Buchen-Mischbestands der Demonstrationsfläche Sa3511, Stichtag 01.01.2011. Parz. = Parzelle, alle Ertragskennwerte je Hektar (siehe auch Tab. 2). Die Kiefer wurde Anfang März 2011 entnommen, für die Buche ist der verbleibende Bestand nach der anschließend durchgeführten Durchforstung angegeben. 44 Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? Ergebnisse Der Zustand der Buchen ist auf Grund der waldbaulichen Pflege trotz jahrzehntelanger Schirmstellung sehr gut. Die Angaben zur Oberhöhe in Tab. 5 (siehe vorige Seite) zeigen, dass die wüchsigsten Buchen mit ihren Kronen auf einer Höhe mit den Kiefern liegen (Abb. 12 links). Sie legen eine Einordnung in die 1. Bonität der Ertragstafel nach DITTMAR et al. (1986) nahe. Die Stammzahlen je Hektar liegen ebenfalls in diesem Bereich, die Grundflächen und Vorratsvolumina jedoch deutlich darunter. Dies resultiert aus der starken Differenzierung „nach unten“ in der Buchenschicht: Neben den in die Oberschicht vorgestoßenen Bäumen gibt es eine ganze Reihe von Individuen, die im Höhen- und vor allem im Durchmesserzuwachs zurückgeblieben sind Die Analyse der Jahrringbreitenentwicklung (Abb. 13) auf der Basis von Bohrkernproben zeigt seit mehreren Jahrzehnten steigende Werte sowohl für die Buche (hier etwas stärker), aber auch für die Kiefer. Zum einen ist dies als Effekt der Durchforstungen zu werten, gerade im Fall der Buche. Zum anderen wirkt sich wahrscheinlich die langfristige Standortaufbesserung als Folge der Bucheneinmischung aus. Neben den Effekten von Stickstoffimmissionen kann letztlich auch vermutet werden, dass die zum Beispiel durch LÖFFLER (2011) in Brandenburg belegten Verlängerungen der Vegetationszeit und die in den letzten Jahrzehnten zu beobachtenden Temperatursteigerungen zu den höheren Jahrringbreiten beigetragen haben. Schlussfolgerungen / Ausblick Waldbaulich bleibt es eine spannende und über den konkreten Betrieb hinausweisende Frage, wie und mit welchem Zeithorizont in den aus erfolgreichem Waldumbau hervorgegangenen Buchenreinbeständen der eigentlich für Sauen prägende Mischbestandscharakter wieder hergestellt werden kann. Möglicherweise bewirkt die starke Hochdurchforstung eine höhere Wuchsbeschleunigung, so dass sich hier früher Chancen zur Einbringung von Mischbaumarten ergeben. Mit Blick auf den ökonomischen Ertrag bieten sich dafür die Baumarten Douglasie und Küstentanne an. Zur Optimierung der ökologischen Vorteile sollte auch die natürliche Verjüngung gefördert werden, vornehmlich in gering oder nicht überschirmten Bereichen, wo die Chancen auf eine erfolgreiche Entwicklung besonders hoch sind. Gemischte Wälder auf großen Flächen als ein prioritäres Ziel der Stiftung als Waldeigentümerin lassen sich auch durch ein mosaikartiges Nebeneinander verschiedener Mischungsformen, aber auch kleiner artenreiner Partien erzeugen. Insgesamt sollte daran gearbeitet werden, die positiven Erfahrungen mit der Mischwaldbewirtschaftung in Sauen weiter bekannt zu machen und unter ähnlichen Bedingungen noch breiter anzuwenden. b) Stift Neuzelle Die Wälder der Stiftung werden seit Beginn der Rückübertragung 1996 durch die „Ostdeutsche Gesellschaft für Forstplanung“ (OGF) bewirtschaftet. Bis 2010 stand eine Reihe von Flächen noch unter Bewirtschaftung durch die Reviere Fünfeichen und Schernsdorf in der Oberförsterei Müllrose des ehemaligen Amtes für Forstwirtschaft Müllrose. Das Gebiet am nördlichen Ende des Schlaubetals ist ein Kernwaldgebiet, in dem es seit Jahrhunderten Wald gibt, der sich durchweg durch erhebliche Anteile von Eiche auszeichnete (HÖHNE und MARQUARDT 2007). Die Rückübertragung der Waldgebiete an das Stift Neuzelle hat sich über viele Jahre hingezogen. In dieser Zeit haben die bis dahin mit der Bewirtschaftung Betrauten zum Teil aus Vorsicht Maßnahmen nicht mehr oder nur noch in ungenügendem Umfang durchgeführt, was teilweise zu überdichten Beständen mit unverhältnismäßig kleinen Kronen und zum Absterben von Bäumen bei Konkurrenznachteilen geführt hat. Die Region ist klimatisch geprägt durch geringe Niederschläge bei relativ hohen Temperaturen während der Vegetationszeit, entsprechend häufig kommt es zu Situationen mit negativer klimatischer Wasserbilanz. In den vergangenen zwei Jahrzehnten haben sich verbreitet Symptome des „Eichensterbens“ in den Beständen der Reviere gezeigt. Waldbauliche Planung Das Stift Neuzelle setzt auch in Zukunft dort, wo die standörtlichen Gegebenheiten es zulassen, auf vitale und leistungsfähige Eichen(misch)bestände mit überdurchschnittlichen Schaftqualitäten als waldbauliches Leitbild (Abb. 14). Nach einer Untersuchung von BÄUCKER et al. (2009) sind jedoch die Holzqualitäten in den relativ weit verbreiteten Mischbeständen gerade bei Trauben-Eiche deutlich schlechter als in vergleichbaren Reinbeständen. Abb. 13: Verlauf der Jahrringbreite im Mittel des herrschenden Bestands für Kiefer (GKI) und Rot-Buche (RBU) auf der Demonstrationsfläche im Forst Sauen von 1900 bis 2006. Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? Zusammenarbeit mit INKA BB Im Stift Neuzelle wie in vielen vergleichbaren Beständen Brandenburgs steht die Frage im Vordergrund, wie die Bewirtschaftung von Eichen-Kiefern-Mischbeständen in Zukunft gestaltet werden kann, wenn die Erziehung stabiler Abb. 14: Demonstrationsfläche im Revier Schernsdorf, TF 156 b3 (125-jähriger Mischbestand aus Trauben-Eiche und Kiefer) 45 Bestände mit vitalen Einzelbäumen als Anpassung an den Klimawandel zunehmend in den Mittelpunkt rückt. Im Detail ging es darum, Daten aus beobachteten Beständen zur Modellierung der altersabhängigen Konkurrenzverhältnisse zwischen Eiche und Kiefer zu nutzen. Indem lokale und regionale Informationen zur Witterungsentwicklung hinzugezogen werden, wurde außerdem das zukünftige Wachstum beider Baumarten unter den Bedingungen des klimatischen Wandels abgeschätzt werden. Die Zusammenarbeit stützt sich vor allem auf die Kontakte zwischen den damaligen Landeswaldrevieren Fünfeichen und Schernsdorf und der Landesforstanstalt (heute Landeskompetenzzentrum Forst) Eberswalde, die im Zuge von Untersuchungen zum Eichensterben sowie vor allem durch das Projekt „OakChain“ (ELMER et al. 2009) etabliert wurden. Nach dem Eigentümerwechsel zum Stift Neuzelle wurde mit der OGF die weitere Nutzung der meisten Versuchsflächen vereinbart. Die Teilfläche Schernsdorf 156 b3 („Sch156“, Abb. 14) wurde auf Grund ihrer Vorgeschichte, ihres Charakters als Mischbestand und ihrer Repräsentativität für die Wälder der Stiftung ausgewählt. Es handelt sich um einen Mischbestand von Trauben-Eichen und Kiefern im Alter von 120 – 130 Jah- Abb. 15: Verteilungen der Einzelbaumwerte für die prozentuale Kronenverlichtung der Trauben-Eichen auf der Demonstrationsfläche Sch156 in den Jahren 2006 – 2013. Die waagerechten Linien in den „boxes“ stellen die Medianwerte, die verbundenen Punkte die arithmetischen Mittel dar. Abb. 16: Verlauf der Jahrringbreite im Mittel des herrschenden Bestands für Kiefer (GKI) und Trauben-Eiche (TEI) auf der Demonstrationsfläche Sch156 von 1900 bis 2006 46 Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? ren. Die bis vor kurzem vorhandenen etwa achtzigjährigen Eichen-Zwischenständer sind in den vergangenen zehn Jahren auf Grund zu starker Konkurrenz durch den Oberstand mehrheitlich abgestorben. Der mäßig nährstoffversorgte Boden zeichnet sich durch wasserhaltende Lehmbänder in ca. 1,5 m Tiefe aus (ELMER et al. 2009). Ergebnisse Die in der Teilfläche 156 etablierte Versuchsfläche von 1 ha Größe dient seit 2006 der jährlichen Ansprache der Kronenstrukturstufen nach KÖRVER et al. (1999) im Winter und der prozentualen Laubverluste nach WZE-Verfahren im Sommer an allen oberständigen Eichen (SCHRÖDER 2012). Aus den bisherigen Aufnahmen zum Beispiel im Projekt „OakChain“ (siehe oben) liegt eine Fülle von Ergebnissen zum Waldwachstum, zur Ernährungssituation, zum Standort, aber auch zur Genetik und zum Jahrringverlauf vor. Beispielhaft sind im Folgenden die Zeitreihe der Kronenverlichtung im Sommer (Abb. 15, siehe vorige Seite) sowie die Jahrringbreiten-Zeitreihen für Kiefer und Eiche aufgeführt (Abb. 16, siehe vorige Seite). Die prozentuale Kronenverlichtung bewegt sich im Untersuchungszeitraum 2006 – 2013 für den Großteil der oberständigen Eichen zwischen 10 und 20 %, in einzelnen Jahren mit deutlichen Trockenperioden (2006) oder starkem Insektenfraß (2013) liegen die Werte auch höher. In der Gesamtbetrachtung zeigt sich jedoch ein relativ stabiler Verlauf. Anhand der Jahrringbreiten lässt sich die unterschiedliche Wuchsdynamik von Kiefern und Trauben-Eichen mit zunehmendem Alter erkennen: Während die Kiefer als klassische Lichtbaumart nach maximalen Zuwächsen in der Jugend eine abnehmende Tendenz zeigt, weist die Eiche nach zögerndem Beginn (auf Grund der Konkurrenz durch die Kiefer) in diesem Mischbestand in den letzten Jahrzehnten ein deutlich stärkeres Wachstum auf. Schlussfolgerungen / Ausblick Aus den Untersuchungen auf Waldflächen des Stifts Neuzelle lässt sich ableiten, dass Mischbestände aus TraubenEiche und Kiefer eine wichtige, zukunftsfähige Option für den Waldbau im subkontinental beeinflussten nordostdeutschen Tiefland bilden. Struktur- und Konkurrenzanalysen belegen unterschiedliche Wachstumsdynamiken, die bei der Mischungsregulierung zu beachten sind: Während in der Jugend die Eichen vor zu starker Konkurrenz durch die Kiefer zu schützen sind, kehren sich die Verhältnisse ab dem Alter von etwa 80 Jahren um; die Kiefer zeigt niedrigere Jahrringbreiten als die Eiche und reagiert negativ auf zu hohen Konkurrenzdruck. Für die Vitalität der Eiche sind große, gut entwickelte Kronen von hoher Bedeutung, die Bestandesdichte sollte entsprechend reguliert werden. Hohe Schaftqualitäten lassen sich in der Mischung der beiden Lichtbaumarten nur in Ausnahmefällen erreichen. Hinsichtlich geeigneter Standorte können Faktoren, die die Wasserhaltefähigkeit steigern, auch bei unterdurchschnittlicher Nährkraft („Z“-Standorte) ein befriedigendes Eichenwachstum bewirken. Analysen der Witterungseffekte auf das Wachstum haben gezeigt, dass Eiche und Kiefer in unterschiedlicher Stärke und zeitlich versetzt auf Extrembedingungen reagieren und sich auch aus diesem Grund gut zur Mischung eignen (SCHRÖDER und BECK 2009). 5 Fazit Die Zusammenarbeit mit den Partnerbetrieben der Forstpraxis bedurfte einer zeitlich aufwendigen, aber wichtigen Anlauf- bzw. Orientierungsphase zur Klärung der gegenseitigen Erwartungen und realistischen Möglichkeiten. Mit allen letztlich integrierten Praxispartnern verlief die weitere Kooperation gerade auch auf der Ebene konkreter Demonstrationsvorhaben insgesamt sehr produktiv und von einer kollegialen Atmosphäre geprägt. Vieles wurde gemeinsam bzw. in Absprache entschieden, von der Flächenauswahl über die gemeinsame Festlegung von Zielen für die spezifische Fläche bis zu konkreten Maßnahmen und Auswertungen. Grundsätzlich bestand eine große Bereitschaft auf Seiten der beteiligten Forstpraxis, sich auf das Thema Klimawandelanpassung einzulassen und neue waldbauliche Wege unter dieser Maßgabe zu diskutieren. Entsprechend der Komplexität des Waldes und seiner Bewirtschaftung kamen in der gemeinsamen Arbeit auch Themen zum Tragen, die im engeren Sinne nicht sofort unter den Begriff Klimawandelanpassung zu fallen scheinen. Dazu gehört der Faktor Wild – überhöhte Wilddichten und der resultierende Verbiss limitieren in so gut wie allen Partnerbetrieben die waldbaulichen Möglichkeiten. Von den örtlichen Wirtschaftern wurde immer wieder betont, dass gerade die Erziehung von Mischbeständen als zentrale Anpassungsoption an ihre Grenzen stößt, wenn die nötigen Baumarten nicht zum Aufwuchs kommen. Eine für den Wald dauerhaft vorteilhaftere Balance Wald/Wild auf großer Fläche würde sowohl allgemein forstlich als auch im Sinne des Projekts INKA BB ein entscheidender Fortschritt sein. Ein weiteres Thema, das nur indirekt die Projektthemen berührt, aber für die Praktiker von großer Bedeutung ist, betrifft die Personalsituation im Landesbetrieb Forst Brandenburg. Die mehrstufige Forstreform hat mit der Orientierung auf drastisch niedrigere Mitarbeiterzahlen und den Abschied von der Einheitsforstverwaltung eine weit verbreitete Verunsicherung bis hin zur Demotivation bei vielen Försterinnen und Förstern auf der Fläche erzeugt. Beim Stellenabbau steigt außerdem die Arbeitsbelastung für die Verbleibenden. Auch die obligatorische Forderung nach ökonomisch effizientem Handeln (Stichwort „Schwarze Null“ als Betriebsergebnis) wirkt nachteilig auf ergebnisoffene Diskussionen um optimale Anpassungsoptionen. All das führt das dazu, dass das Thema Klimawandelanpassung partiell in den Hintergrund rückt und vor allem dann bedacht wird, wenn diese drängenderen Probleme bearbeitet sind. Die auf den Demonstrationsflächen umgesetzten Beispiellösungen brauchen in der Regel längere Zeit, bis sich ihre Tauglichkeit für eine erfolgreiche Anpassung an Klimawandelfolgen herausstellt. Im Rahmen von INKA BB konnten nur intensive Ersterfassungen und die wesentlichen waldbaulichen Schritte zur Einleitung langfristigerer Prozesse durchgeführt werden. Um die Bearbeitung und adäquate Auswertung dieser Flächen, aber auch die Überleitung der gewonnenen Erkenntnisse in die Praxis weiter zu gewährleisten, ist eine kontinuierliche wissenschaftliche Begleitung durch eine zentrale Institution oder entsprechende Projekte mit ausreichenden Kapazitäten unerlässlich. Nachfragen von Seiten der Praxispartner richteten sich häufig darauf, was Einrichtungen wie die HNEE oder das LFE zur langfristigen Begleitung der Anpassungsprozesse durch anwendungsorientierte Forschung beitragen könnten, wenn die Projektfinanzierung ausläuft. Auf diese Fragen konnten wir Klimawandelanpassung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg – (K)ein Problem unter vielen? keine befriedigenden Antworten geben und sehen es deshalb als keineswegs gegeben an, dass die Partnerbetriebe zukünftig allein die Demonstrationsbeispiele fortführen können. Prinzipiell beurteilen wir die Arbeit in Netzwerken wie dem im Teilprojekt entstandenen als sehr günstig für die Behandlung komplexer Themen wie der Klimafolgenanpassung. Als zentrale Knoten darin eignen sich Fachhochschulen wie die HNEE als institutionalisierte Verbindung von Wissenschaft und Praxis ganz besonders. Im Sinne der Projektnachhaltigkeit wäre es zweifellos günstiger, die entstandenen Netzwerke nicht zerfallen zu lassen, sondern aufzugreifen und zu verstetigen. Ohne den politischen Willen dazu, der verbunden ist mit der Bereitstellung der nötigen personellen bzw. finanziellen Ressourcen, wird dies aber nicht gelingen. Literatur BACHMANN, M.; FOERSTER, W.; DÖRR, P.; FRANZ, F. 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Die im Rahmen der Forstzertifizierung formulierten Bodenschutzstandards orientieren sich am Stand der Technik und zielen vorrangig auf eine Schadensbegrenzung in der Fläche und auf Toleranzwerte für zulässige Bodenbeeinträchtigungen. Für ein Vorsorgekonzept zum bestmöglichen Bodenschutz, mit gezielter Minimierung negativer Nebenwirkungen beim Einsatz moderner Holzerntetechnik, ist ein Bewertungsansatz erforderlich, mit dem die unter Rechtsschutz gestellten Bodenfunktionen nicht-monetär „in Wert gesetzt“ werden können. Die Ergebnisse der forstlichen Standortskartierung bieten die geeignete Datenbasis zur Wertklassifizierung von ökonomischen, ökologischen, sozio-ökologischen und technischen Bodenfunktionen. 2 Bodenpfleglichkeitsstrategien Mit der Mechanisierung der Forstwirtschaft wurden auch die Ursache-Wirkungs-Zusammenhänge der Bodenbefahrung mit Forstspezialmaschinen seit den 1950er Jahren wissenschaftlich untersucht. Die mit der Maschinenbefahrung verbundenen Risiken und Nebenwirkungen und das dadurch geschaffene, bodenökologische Gefährdungspotenzial sind daher im Wesentlichen bekannt. Auf Grundlage der vorliegenden Erkenntnisse können Bodenpfleglichkeitsstandards definiert werden, um den Eintritt schädlicher Bodenveränderungen zu vermeiden oder unvermeidbare Bodenschäden zu verringern (sog. vorsorgender Bodenschutz). Obwohl die durch Maschinenbefahrung verursachten, teilweise gravierenden Bodenfunktionsbeeinträchtigungen als Problem (an)erkannt sind, lassen sich vorsorgeorientierte Rücksichtnahmen auf den Boden gegen kurzfristige ökonomische, logistische oder technische Sachzwänge nur schwer durchsetzen. Je nach Ausprägung der Bodenschutzmotivation und des Vorsorgedenkens können drei verschiedene Stufen des vorsorgenden Bodenschutzes unterschieden werden: • Mindestvorsorge • Erhöhte Vorsorge • Spezielle Vorsorge Nachfolgend soll versucht werden diese drei Vorsorgestufen zu definieren und deren wesentliche Unterschiede zu verdeutlichen. 2.1 Gesetzlicher Mindeststandard (Mindestvorsorge) Auf Grund der sog. konkurrierenden Gesetzgebung im Forst-, Natur-, Umwelt- und Bodenschutzrecht erscheint es auf den ersten Blick kaum möglich einen allgemein gültigen, rechtlichen Mindeststandard für den vorsorgenden Bodenschutz im deutschen Wald zu definieren. Trotz verschiedener, bodenschutzrelevanter Rechtsquellen können jedoch einige wesentliche Elemente zur Kennzeichnung gesetzlicher Bodenschutzmindeststandards identifiziert werden. In Abb. 1 (siehe nächste Seite) werden die drei wesentlichen Rechtsgrundlagen für den Bodenschutz im Wald dargestellt. Als zusätzliche, neue Rechtsquelle wird das Umweltschadensrecht für die Forstwirtschaft zukünftig an Bedeutung gewinnen. Im Forstrecht des Bundes und der Länder werden mit den Grundsätzen der ordnungsgemäßen Forstwirtschaft bestimmte, deklaratorische Anforderungen an die nachhaltige, pflegliche und sachgemäße Waldbewirtschaftung gestellt. Von unmittelbarer Bedeutung für den Bodenschutz beim Forstmaschineneinsatz sind folgende Grundsätze: • Erhaltung der Bodenfruchtbarkeit • Erhaltung der natürlichen Bodenfunktionen • Boden- und bestandesschonende Bewirtschaftung unter Berücksichtigung der natürlichen Lebensräume von Tierund Pflanzenarten • Bedarfsgerechte, naturschonende Walderschließung unter Berücksichtigung des Landschaftsbildes und der Waldfunktionen Bei genauerer Betrachtung dieser forsttechnisch relevanten Bodenschutzvorgaben fällt auf, dass zu deren Umsetzung keine expliziten Gebote und Verbote formuliert werden. Damit wird die rechtliche Beurteilung von Grundsatzverstößen erheblich erschwert bzw. unmöglich gemacht. Die fehlende, unmittelbare Sanktionsbedrohung von Verstößen gegen Bodenschutzvorgaben im Forstrecht stellt ein erhebliches Durchsetzungsproblem dar. Die Grundsätze des Bodenschutzrechts verpflichten alle Bodenbewirtschafter zur Vorsorge gegen nachteilige Einwirkungen und zur Abwehr schädlicher Bodenveränderungen. Hierunter fallen auch physikalische Bodenverdichtungen und Bodenstrukturschäden, die durch den Einsatz von Forstmaschinen verursacht werden. In §17 BBodSchG konkretisiert der Gesetzgeber die Vorsorgeanforderung für den Bodenschutz in der Landwirtschaft und formuliert einen detaillierten Anforderungskatalog für die sog. Gute fachliche Praxis (GfP) der land- 50 Grundlagen für ein Bodenschutzkonzept des Landesbetriebs Forst Brandenburg wirtschaftlichen Bodennutzung. Bemerkenswert ist, dass Verstöße gegen diese Detailregeln nicht sanktionsbedroht sind. Die Grundsätze des vorsorgenden Bodenschutzes sollen vielmehr durch Fortbildung der Landwirte und durch Überzeugungsarbeit im Rahmen der amtlichen Landwirtschaftsberatung durchgesetzt werden. Für die forstwirtschaftliche Bodennutzung trifft das Bundesbodenschutzgesetz keine vergleichbaren Detailregelungen, sondern verweist hinsichtlich der Anforderungen an den vorsorgenden Bodenschutz im Wald zurück auf die im Forstrecht bestehenden Regelungen zur ordnungsgemäßen Forstwirtschaft (§3 (1) Nr. 6 BBodSchG). Die verstärkte öffentliche Wahrnehmung der Bodenschutzproblematik i. Z. m. der zunehmenden Mechanisierung der Waldarbeit hat die Landesforstverwaltungen veranlasst spezielle Richtlinien für den Bodenschutz im Wald (Feinerschließung, Maschinenbefahrung, Forsttechnikeinsatz) zu erstellen. Das Bodenschutzrecht hat über diese Vollzugsrichtlinien somit zumindest im öffentlichen Wald seine ursprünglich beabsichtigte Wirkung in Teilen erreicht. Die umweltpolitischen Bestrebungen zu einer stärkeren, naturschutzorientierten Reglementierung der Forstwirtschaft sind bei den Initiativen zur Novellierung des Bundesnaturschutz- und des Bundeswaldgesetzes offensichtlich geworden. Als Parallelbegriff zu den rechtlich unbestimmten Grundsätzen ordnungsgemäßer Forstwirtschaft wird die sog. Gute Fachliche Praxis (GfP) eingeführt und diese mit einem detaillierten Anforderungskatalog (WINKEL & VOLZ 2003) untersetzt. Dieser GfP-Anforderungskatalog enthält auch Extensivierungs- und Minimierungsgebote für die Maschinenbefahrung: Abb. 1: Rechtliche Grundlagen für den Bodenschutz im Wald • Verbot der flächigen Bodenbefahrung bei der Holzernte • Gebot der systematischen Feinerschließung der Waldbestände • Gebot der ausschließlichen Maschinenbefahrung auf dauerhaft angelegten Fahrgassen. Da die Initiativen zur Novellierung des Naturschutz- und Forstrechts nicht erfolgreich zum Abschluss gebracht werden konnten, haben auch die neuen Anforderungen der Guten fachlichen Praxis keine bindende Wirkung für die Forstwirtschaft erlangt. Obwohl es in Deutschland nicht gelungen ist allgemein verbindliche Qualitätsstandards für den bodenschonenden Forstmaschineneinsatz per Gesetz durchzusetzen, zeichnet sich in der Forstpraxis zunehmend folgender Minimalkonsens ab: • Unterlassung der flächigen Befahrung auf technisch und ökologisch sensiblen Feucht- und Nassstandorten • Maschinenbefahrung bei der regulären Bestandespflege (Durchforstung) auf festen Fahrgassen • Einhaltung des nach dem derzeitigen Stand der Technik möglichen Mindestgassenabstands (doppelte Kranreichweite = max. 20 m) • Reisigarmierung der Fahrgassen bei der vollmechanisierten Holzernte zur Verringerung von Gassenschäden 2.2 Forstzertifizierungstandard (Erhöhte Vorsorge) Parallel zu den Versuchen die Forstwirtschaft mit strengeren, gesetzlichen Regelungen auf eine erhöhte Sozialpflichtigkeit und verbesserte Umwelt- und Naturschutzstandards zu verpflichten, haben sich in Deutschland seit Mitte der 1990er Jahre zunehmend internationale Forstzertifizierungssys- Grundlagen für ein Bodenschutzkonzept des Landesbetriebs Forst Brandenburg teme (PEFC 2009, FSC 2010) mit weitgehend vergleichbaren Anforderungen und Standards für eine nachhaltige Waldbewirtschaftung etabliert. Zur Gewährleistung einer gegenüber der konventionellen Forstwirtschaft erhöhten Bodenschutzvorsorge werden in den Forstzertifizierungsstandards explizite Gebote und Verbote für den Forsttechnikeinsatz formuliert, die inhaltlich den forsttechnischen Mindestanforderungen der Guten fachlichen Praxis (GfP) weitgehend entsprechen, teilweise aber noch darüber hinausgehen. Die Zertifizierungsanforderungen zum Forsttechnikeinsatz sind deutlich durch die zunehmende Mechanisierung der Waldarbeit beeinflusst und reglementieren v. a. die Maschinenbefahrung. Trotz Formulierungsunterschieden der einzelnen Systeme sind folgende Merkmale für die erhöhte Bodenschutzvorsorge der zertifizierten Forstwirtschaft kennzeichnend: • Grundsätzliches Verbot der flächigen Maschinenbefahrung1 bei der Holzernte i. V. m. dem • Gebot der ausschließlichen Maschinenbefahrung auf festgelegten Fahrgassen • Eingeschränktes Verbot der flächigen Bodenbearbeitung bei der Bestandesbegründung und somit auch eingeschränktes Verbot der flächigen Maschinenbefahrung außerhalb der Holzernte • Gebot der systematischen Feinerschließung der Waldbestände als wichtige Voraussetzung für eine Bewirtschaftung i. V. m. dem • Gebot der schonenden Gassenbefahrung zur dauerhaften Erhaltung der technischen Funktionsfähigkeit des Feinerschließungssystems • Zeitliche Befahrungseinschränkung möglichst auf Trocken- oder Frostperioden • Festlegung von Mindestgassenabständen zur messbaren Einschränkung der Maschinenbefahrungsfläche in zwei unterschiedlichen Restriktionsvarianten: a) Obligat 40 m Gassenabstand auf allen Standorten oder b) Obligat 20 m Gassenabstand auf allen Standorten und Fakultativ 40 m Gassenabstand auf empfindlichen Standorten • Vorgabe bestimmter, technischer Auflagen für Forstmaschinen: – Verwendung von Breitreifen mit geringem Reifeninnendruck – Einsatz von biologisch schnell abbaubaren Hydraulikölen – Mitführung von Notfallsets zur Schadensbegrenzung bei Ölunfällen 51 Zusätzlich wird die bevorzugte Auftragsvergabe an zertifizierte Forstunternehmen gefordert, um zu gewährleisten, dass der Guten fachlichen Praxis beim Forsttechnikeinsatz – im Sinne handwerklich guter Arbeit – eine bessere Durchsetzung verschafft wird. Die Forstzertifizierungsstandards sind das Ergebnis eines Aushandlungsprozesses zwischen den Zielvorstellungen verschiedener gesellschaftlicher Gruppen und den Interessen der Waldeigentümer. Diese Standards konkretisieren somit die nach dem Stand der Technik möglichen und in der Praxis umsetzungsfähigen Rücksichtnahmen. Da die wirtschaftlichen Interessen der Waldeigentümer im Rahmen der Verhältnismäßigkeitsabwägung eine wesentliche Rolle spielen, können über eine freiwillige Selbstbeschränkung in Form der Forstzertifizierung keine absoluten Ziele verwirklicht werden. So verwundert es nicht, dass von Zertifizierungskritikern der Vorwurf geäußert wird, die Forstzertifizierungssysteme haben die Mechanisierung der Waldarbeit nicht beschränkt, sondern durch technikfreundliche Standards eher begünstigt. Trotz Kontrollen und Sanktionen kommt es auch in zertifizierten Forstbetrieben zu (vermeidbaren) Bestandes- und Bodenschäden beim Forstmaschineneinsatz. Im Rahmen der alle fünf Jahre stattfindenden Revisionsprozesse werden daher auch die Forsttechnikstandards immer wieder kritisch überprüft. Die Konkurrenz der Forstzertifizierungssysteme, aber auch die umweltpolitischen Kontroversen zwischen stärkerer freiwilliger Selbstverpflichtung und gesetzlich verordneter, erhöhter Sozialpflichtigkeit werden dazu beitragen, dass die Umwelt-/ Bodenschutzstandards – und damit auch die Anforderungen an die Forsttechnik – in einem fortlaufenden Prozess immer wieder neu ausgehandelt werden. 2.3 Optimalstandard (Spezielle Vorsorge) Im LÖWE-Programm2 1991 für die niedersächsischen Landesforste findet sich als Bestandteil einer naturnahen Waldbewirtschaftung auch die Grundsatzforderung nach einem ökologisch verträglichen Einsatz der Forsttechnik. Diese programmatische Forderung wird im LÖWE-Grundsatz 13 wie folgt beschrieben: „Die Pflege des Waldes soll behutsam die natürlichen dynamischen Prozesse steuern. Der biologischen Rationalisierung ist also Vorrang einzuräumen. Die Forsttechnik hat sich an den ökologischen Erfordernissen auszurichten. Es sind Verfahren anzuwenden, die die Waldböden und die Waldbestände in ihrer Struktur- und Artenvielfalt schonen.“ In den Erläuterungen wird hervorgehoben, dass die Forsttechnik „ein unverzichtbares Mittel zur Gestaltung und Pflege des Waldes“ darstellt, aber zukünftig „die ökologischen Belange“ stärker berücksichtigt werden müssen. Der forsttechnische Fortschritt muss „besonders den Bodenschutz 1 Als sog. „flächige Befahrung“ werden die Abweichung von der festgelegten Rückegasse und die Unterschreitung des Mindestgassenabstands von 20 m verstanden. 2 Das niedersächsische Regierungsprogramm „Langfristige ökologische Waldentwicklung in den Landesforsten“ (LÖWE 1991) beschreibt in Form von 13 Grundsätzen die Ziele und Aufgaben der Landeswaldbewirtschaftung. Im Rahmen dieses Waldbauprogramms sind die Landesforste „…in nachhaltiger und wirtschaftlicher Weise durch eine umfassende Pflege der Waldökosysteme so fortzuentwickeln, dass im Interesse des Allgemeinwohles ihre Leistungsfähigkeit und Nutzbarkeit dauerhaft gesichert ist.“ 52 Grundlagen für ein Bodenschutzkonzept des Landesbetriebs Forst Brandenburg im Auge haben und sich den vielfältigen Strukturen des Waldes weiter anpassen.“ Damit werden drei den Forsttechnikeinsatz bestimmende Anforderungen formuliert, die in den folgenden Ausführungen weiter präzisiert werden sollen: 1. Die Waldpflege ist der Zweck und die Forsttechnik ist das Mittel 2. Die (Wald)Ökologie gibt den Rahmen vor, in den sich die (Forst)Technik einfügen muss 3. Die Schonung von Boden, Bestand und Biotop ist bestimmend für die Wahl des Arbeitsverfahrens Der dem LÖWE-Programm entlehnte Begriff wird zur besonderen ökologischen Verträglichkeit erweitert, um damit den nach dem aktuellen Stand von (Forst)Wissenschaft und (Forst)Technik erreichbaren Optimalstandard beim umweltverträglichen Forsttechnikeinsatz zu kennzeichnen. Zentrales Oberziel der besonderen ökologischen Verträglichkeit ist das Prinzip starker Nachhaltigkeit. Neben der langfristigen Sicherung der natürlichen Produktionsgrundlagen bzw. der Leistungsfähigkeit des Naturkapitals bedeutet dies insbesondere die Sicherung der ökosystemaren Selbstregulations- und Regenerationsmechanismen. Um die sog. Resilienz3 eines Waldökosystems bei Nutzungseingriffen nicht zu überschreiten, müssen bestimmte Vorkehrungen zur Schadensprävention und zur Minimierung negativer Nebenwirkungen getroffen werden. Das Kernproblem bildet dabei die nicht nur von Naturwissenschaftlern und Technikern, sondern zunehmend auch von Juristen gestellte Frage: „Ab welchem Grenzwert wird ein (Wald)Ökosystem oder eines seiner Kompartimente durch einen Nutzungseingriff in seinem Zustand so beeinträchtigt, dass von einer Schädigung gesprochen werden kann?“ Im Regelfall wird diese Frage erst dann gestellt, wenn es eigentlich schon zu spät ist, d. h. wenn ein Umweltschaden eingetreten ist. Zahlreiche weitere Fragen nach Schadensursache und Schadensausmaß sowie nach Schadensverantwortung und Schadensersatz schließen sich an. Unzweifelhaft ist die Schadensprävention die bessere Alternative als die Schadenssanierung. Insbesondere wenn es sich um monetär nur schwer quantifizierbare Natur-/ Bodenfunktionswerte oder um sehr langfristig wirkende, evtl. sogar irreversible Natur-/ Bodenschäden handelt. Dieser vorsorgemotivierte Ansatz erfordert bestimmte, auch subjektive Wertentscheidungen des Naturnutzers. Die Entscheidung, welche Ökosystemzustände oder Funktionen als wertvoll erachtet werden, beruht auf menschlicher Festlegung und kann nicht allein durch objektive wissenschaftliche Erkenntnis bestimmt werden. Das Wertesystem der besonderen ökologischen Verträglichkeit wird daher mit Hilfe des folgenden Zielsystems operationalisiert und mit Beurteilungskriterien untersetzt: Teilziel 1 – Naturverträglichkeit • Sensitivitätsabgestufte Feinerschließung, Maschinenbefahrung und Mechanisierung 3 • Festlegung forsttechnischer Restriktionen in Abhängigkeit von – Empfindlichkeit und Befahrbarkeit des Bodens – Bodenfunktionswert – Waldfunktion – Naturschutz- oder Waldbiotopstatus Teilziel 2 – Schadensvorbeugung • Inkaufnahme von Mehrkosten zur Risikovorsorge und Schadensminderung • Inkaufnahme von Nutzungs-, Befahrungs- und Mechanisierungseinschränkungen • Vermeidung von unwägbaren „ökologischen Hypotheken“ für die Zukunft Teilziel 3 – Forsttechnik in dienender Funktion • Primat der biologischen vor der technischen Produktion („Waldbau vor Technik“) • Minimierung unerwünschter negativer Nebenwirkungen durch Optimierung des Forsttechnikeinsatzes Teilziel 4 – Operationale Planungs-, Organisations- und Entscheidungshilfen • Verzicht auf die Auflistung von Verboten zu Gunsten des Aufzeigens von Möglichkeiten und Freiheitsgraden • Standortsindividuelle Empfehlung ökologisch und technisch geeigneter Holzernteverfahren • Qualifizierung von Forsttechnikkompetenz, Umweltbewusstsein und Entscheidungsverantwortung der Mitarbeiter („Überzeugen statt Verordnen“) Für die in diesem Zusammenhang entstehende Frage der Honorierung besonders umweltverträglicher Forstwirtschaft bietet sich ein einfacher Wertfindungsansatz an: Die Differenz zwischen den Verfahrenskosten des unter den jeweiligen Einsatzbedingungen technisch geeigneten, „ordnungsgemäßen“ Holzernteverfahrens (Mindestvorsorge) und des „besonders umweltverträglichen“ Holzernteverfahrens (Optimalvorsorge). Da eine Zahlungsbereitschaft für Leistungen der Forstwirtschaft trotz hoher, umweltpolitischer Sozialpflichtigkeitsforderungen nicht besteht, sind ökologisch optimierte Bewirtschaftungsstandards derzeit nur über eine freiwillige Selbstverpflichtung der Waldeigentümer (Forstzertifizierung) umsetzbar. 3 Bodenfunktionsbewertung Das BBodSchG orientiert auf den Schutz natürlicher, wirtschaftlicher und natur-/ kulturhistorischer Bodenfunktionen und verpflichtet jeden Bodennutzer zur Vorsorge gegen nachteilige Einwirkungen sowie zur Abwehr schädlicher Bodenveränderungen (§1 BBodSchG). Im Vollzug des Bodenschutzrechts ist eine Bewertung gesetzlich geschützter Bodenfunktionen vorgesehen, wenn Resilienz ist die Fähigkeit eines Ökosystems Störungen zu tolerieren ohne dass sich langfristig ein qualitativ veränderter Systemzustand einstellt, der von anderen Prozessen geregelt wird. Resilienz wird häufig auch synonym für Elastizität verwendet, als Maß für die Geschwindigkeit, mit der ein Ökosystem, das von einer Störung ausgelenkt wurde, in seinen Ausgangszustand zurückkehrt. Grundlagen für ein Bodenschutzkonzept des Landesbetriebs Forst Brandenburg a) eine Überschreitung kritischer Belastungsgrenzen zu befürchten ist b) ein Interessenausgleich für das Schutzgut Boden bei konkurrierenden Nutzungsansprüchen gefunden werden muss c) eine flächige Beanspruchung von Böden für Bau- oder Erschließungsvorhaben geplant ist. Eine Funktionsbewertung von Waldböden erfolgt daher im Regelfall erst, wenn die Umwandlung in andere Nutzungsarten geplant und die Ressource Boden ein regional knappes, wertvolles Gut ist. Mit der Mechanisierung der Holzernte und dem Einsatz bodengebundener Forstspezialmaschinen muss ein Teil des Waldbodens immanent für technische Zwecke beansprucht werden (Bestandeserschließung mit Fahrgassen). Dabei besteht ein hohes Risiko für langfristige, physikalische Beeinträchtigungen oder irreversible Schädigungen des Waldbodens. Es liegt daher nahe die für technische Zwecke dauerhaft umgewidmete Produktionsfläche als Kriterium in forsttechnische Entscheidungssysteme zu integrieren. Die flächenhaft vorliegenden Ergebnisse der Standortserkundung können mit etablierten Methoden der Bodenfunktionsbewertung für eine modifizierte, forsttechnische Standortsklassifizierung verwendet werden. In Abb. 2 sind die für Waldböden als bedeutsam betrachteten Bodenfunktionen und die standörtlichen Eingangsgrößen zu deren Bewertung dargestellt. Die Unterscheidung von (sozio)ökologischen, ökonomischen und technischen Bodenfunktionen wurde bewusst gewählt, um für unterschiedlich motivierte Bodenschutzzielsetzungen getrennte Wertmaßstäbe zur Verfügung stellen zu können. 3.1 Bewertung natürlicher Bodenfunktionen Die Bewertung der natürlichen Bodenfunktionen Regelung, Lebensraum und Produktion, und deren Zuordnung zu fünf Bodenfunktions(wert)klassen von 1 (sehr gering) bis 5 (sehr hoch), steht in unmittelbarem Zusammenhang mit der Flächenbeanspruchung für die permanente Feinerschließung. Zur Risikominimierung wird mit steigendem Bodenfunktionswert eine Verringerung der Befahrungsfläche empfohlen. Jeder der fünf Bodenfunktions(wert)klassen wird daher ein maximal zulässiges Flächenbefahrungsprozent bzw. ein bestimmter Mindestgassenabstand zugeordnet (Kl. 1: <20 m, Kl. 2: 20 m, Kl. 3: 40 m, Kl. 4: >40 – 60 m, Kl. 5: keine Gasse4). Mit der Regelungsfunktion wird das gesellschaftliche Interesse an intakten Böden als Filter-, Puffer-, Speicher- und Austauschmedium gekennzeichnet. Die Lebensraumfunktion verdeutlicht den unmittelbaren Zusammenhang zwischen dem vorsorgendem Bodenschutz und den Interessen des Naturschutzes. Die Produktionsfunktion spiegelt das wirtschaftliche Interesse des Waldbesitzers an der nachhaltigen Wertsicherung seines Bodenkapitals wider. Abb. 2: Forstliche Bodenfunktionsbewertung zur Ableitung von (sozio)ökologischen, ökonomischen und technischen Bodenfunktionsklassen 4 53 keine Gasse = keine Maschinenbefahrung des Waldbodens. Der Einsatz von Holzerntetechnik erfolgt hier nur vom Maschinenweg oder auf Seiltrassen (Seilwinden-/Seilkranverfahren). 54 Grundlagen für ein Bodenschutzkonzept des Landesbetriebs Forst Brandenburg 3.1.1 Regelungsfunktion (R-Klasse) 3.2 Bewertung technischer Bodenfunktionen Wesentliche Grundlage für die Zuordnung von Wertstufen zu einzelnen Regelungsteilfunktionen sind ausgewählte, physikalische und chemische Merkmale der Feinbodenform (Bodenart, Ton-Schluff-Gehalt, Humusgehalt, Karbonatgehalt, Basenverfügbarkeit, pH-Wert). GELDMACHER et al. (2002) haben in einer rd. 500 Feinbodenformen umfassenden Tabelle die Regelungsteilfunktionen von Waldböden in Brandenburg mit Wertstufen von 1 (sehr hoch) bis 5 (sehr gering) bewertet. Aus den Wertstufen der Teilfunktionen Säurepufferung, Schadstoffbindung und Nährstoffkapazität wird für jede Feinbodenform ein Regelungsfunktionsmittelwert errechnet. Die Zuordnung eines Waldstandorts zu einer Regelungsfunktionsklasse erfolgt über den Wertstufenmittelwert der flächendominierenden Feinbodenform. Neben den Bodenfunktionen nach BBodSchG muss in ein auf die technische Anwendung ausgerichtetes Bewertungssystem auch die Funktion des Bodens als Widerlager für die Befahrung mit Forstmaschinen integriert werden. Mit der Konzentration der Maschinenbefahrung auf ein System unbefestigter Gassen müssen dessen Funktionsfähigkeit dauerhaft erhalten und Überlastungsschäden sicher vermieden werden. Neben Maschinenparametern wird die technische Bodenbelastbarkeit maßgeblich von der Bodenfeuchte zum Befahrungszeitpunkt beeinflusst. Die Bodenfeuchtestufen der Standortserkundung bieten sich für die Klassifizierung der technischen Befahrbarkeit an (STAATSBETRIEB SACHSENFORST 2006). Die Feuchtestufen (trocken, frisch, feucht, nass, sumpfig) werden fünf Befahrbarkeitsklassen (T-Klassen) von 1 (befahrbar) bis 5 (unbefahrbar) zugeordnet. Witterungsbedingte Veränderungen der Bodenfeuchte (Nass- oder Trockenphase) können durch einstufigen Zu- oder Abschlag berücksichtigt werden. Den Befahrbarkeitsklassen werden bestimmte „Verkehrsregeln“ in Form zeitlicher, technischer oder organisatorischer Restriktionen zugeordnet. Insbesondere zur Gewährleistung des Gassenschonungsgebotes ist eine „Ampelregelung“ zur Vermeidung von Befahrungsschäden erforderlich. Mit Hilfe von vier definierten Spurtypen (siehe 4.) können die ökologische und technische (Un)Verträglichkeit der Befahrung treffsicher beurteilt und nicht tolerierbare Gassenschäden vermieden werden. Die Klassifizierung der zweiten technischen Kategorie Geländetyp, zur Bewertung der durch Hangneigung und Oberflächenform verursachten Befahrungsbehinderung, erfolgt mit Hilfe der konventionellen forsttechnischen Geländeklassifizierung. Die möglichen Kombinationen von Hangneigungsstufen und Oberflächenausformungen werden aus technischem Blickwinkel zu fünf Oberflächenklassen (S-Klassen) gruppiert. Jeder S-Klasse wird ein bevorzugt geeignetes Feinerschließungsmittel (Rückegasse in drei Varianten, Maschinenweg, Seiltrasse) zugeordnet. 3.1.2 Lebensraumfunktion (L-Klasse) Beurteilungskriterium für die Bewertung der Lebensraumfunktion ist das standörtliche Entwicklungspotenzial für ökologisch wertvolle Waldbiotope/ -gesellschaften. Als wertvoll werden Waldstandorte betrachtet, die über eine sehr hohe oder eine sehr geringe natürliche Bodenfruchtbarkeit verfügen. Das eine Standortsextrem mit sehr geringer Bodenfruchtbarkeit ist – weitgehend nährkraftunabhängig – regelmäßig auf sehr trockenen oder sehr nassen Standorten gegeben, während das andere Standortsextrem mit sehr hoher Bodenfruchtbarkeit auf nährstoffreiche, sehr frische bis feuchte Standorte beschränkt ist. Waldstandorte mit durchschnittlicher Bodenfruchtbarkeit haben bei diesem Bewertungsansatz nur ein geringes Entwicklungspotenzial für wertvolle Vegetationsbestände. 3.1.3 Produktionsfunktion (P-Klasse) Durch die Bewertung des natürlichen Leistungspotenzials der Waldstandorte wird das essentielle Naturkapital eines Forstbetriebes, unabhängig von der aktuellen Bestockung, deutlich gemacht. Vergleichbar dem landwirtschaftlichen Bodenbewertungssystem (Acker-, Grünlandzahl) steigt auch bei Waldstandorten der potenzielle Produktionswert mit zunehmender Bodenfruchtbarkeit. Mit Hilfe von Bodenfruchtbarkeitsziffern (SCHULZE 1997) kann die Dendromasseproduktivität der verschiedenen Standortseinheiten (Standortsgruppen) gekennzeichnet und damit der Produktionswert der verschiedenen Waldstandorte klassifiziert werden. Mit steigendem Produktionswert wird eine Verringerung der Befahrungsfläche bzw. eine Erweiterung des Rückegassenabstands empfohlen. Im allgemeinen forstlichen Verständnis wird dem „Verlust“ von biologischer Produktionsfläche, die für die dauerhafte Bestandeserschließung beansprucht wird, keine Bedeutung beigemessen und die Fahrgassen weiterhin als Holzbodenfläche betrachtet. Im Rahmen der langfristigen, betrieblichen Nachhaltigkeitssicherung sollte der Waldbesitzer jedoch ein Eigeninteresse an der Wertsicherung seines Bodenkapitals haben und mit zunehmender Bodenfruchtbarkeit die Beanspruchung von wertvoller Produktionsfläche für die Feinerschließung reduzieren. 3.3 Ergebnisse der Bodenfunktionsbewertung im Landeswald Das in Abb. 3.1 zusammengefasste Ergebnis der Bodenfunktionsbewertung für die Standorte im Landeswald beruht auf dem kontroversen Wertfindungsdiskurs einer Expertengruppe des Landesforstbetriebs. Es hat sich gezeigt, dass die Abgrenzung von fünf Wertklassen („Was ist wertvoll?“) nicht absolut objektivierbar ist. Die von der Landesumweltverwaltung Brandenburg für Planungsverfahren empfohlene Funktionswertklassifizierung von Waldböden, die auf öffentliche Bodenschutzziele abstellt, kommt daher zu teilweise abweichenden Ergebnissen (LANDESUMWELTAMT BRANDENBURG 2003). Die aus forstbetrieblicher Sicht wichtigste Wertkategorie ist die Produktionsfunktion. Die Waldböden der Wertklassen ≥P 3 werden als so wertvoll betrachtet, dass hier auf eine technisch optimale Feinerschließung (Gassenabstand 20 m) verzichtet und die Befahrungsfläche durch Erweiterung des Gassenabstands auf ≥ 40 m verringert werden soll. Der Flächenanteil von 18 % (ca. 43 Tha Landeswald), auf dem das Holz nicht mehr vollmechanisiert geerntet werden kann, wird von der Expertengruppe als vertretbar angesehen. Grundlagen für ein Bodenschutzkonzept des Landesbetriebs Forst Brandenburg Beim Vergleich mit der Regelungsfunktion wird deutlich, dass mit der forstbetrieblichen Vorsorge für den Schutz des eigenen Produktionskapitals auch das gesellschaftliche Interesse am Schutz des Bodens gewährleistet bzw. sogar übererfüllt wird (Wertklassen ≥R 3: 10 % Flächenanteil). 55 Das Bewertungsergebnis für die Lebensraumfunktion, die auf das standörtliche Entwicklungspotenzial für wertvolle Biotope abstellt, verdeutlicht die ökologische Erwartungshaltung an den Bodenschutz, die durch ökonomisch motivierte Vorsorge allein nicht erfüllt werden kann (Wertklassen ≥L 3: 43 % Abb. 3.1: Ergebnis der Bewertung natürlicher Bodenfunktionen (Produktion, Lebensraum, Regelung) im Landeswald Abb. 3.2: Ergebnis der Bewertung technischer Bodenfunktionen (Befahrbarkeit) im Landeswald 56 Grundlagen für ein Bodenschutzkonzept des Landesbetriebs Forst Brandenburg Flächenanteil). Eine an der potenziellen Lebensraumfunktion orientierte Bodenschutzvorsorge wird wegen des hohen Flächenanteils mit extensiver Feinerschließung und der damit verbundenen Mehrkosten bei der Holzernte als wirtschaftlich nicht zumutbar angesehen. Stattdessen wird als Kompromiss eine Berücksichtigung der aktuellen Lebensraumfunktion (Fläche gesetzlich geschützter Waldbiotope) vorgeschlagen. Diese Variante der kombinierten, ökonomisch und ökologisch motivierten Bodenschutzvorsorge ergibt summarisch einen Flächenanteil von 23 % (ca. 58 Tha Landeswald) für die Feinerschließung im erweiterten Gassenabstand ≥ 40 m. In Abb. 3.2 (siehe vorige Seite) sind die auf Basis von DSW-Informationen ermittelten Ergebnisse der forsttechnischen Gelände- und Befahrbarkeitsklassifizierung im Landeswald bilanziert5. Auf ca. 84 % der Fläche liegen keine geländebedingten und auf ca. 78 % keine bodenfeuchtebedingten Einschränkungen für den Einsatz von Holzerntetechnik vor. Auf ca. 5 % der Fläche ist durch zu hohe Bodenfeuchte die Bodentragfähigkeit so stark eingeschränkt, dass bei Regen – auch bei Ausschöpfung aller technischen Möglichkeiten – keine gassenschonende Maschinenbefahrung mehr möglich ist. Auf insgesamt weniger als 10 % der Fläche können wegen Geländebehinderung oder Vernässung nur Seilverfahren ohne Bodenbefahrung verwendet werden. 4. Bodenschutz durch schonende Gassenbefahrung Vorsorgender Bodenschutz beim Einsatz von Holzerntetechnik lässt sich vereinfacht auf die Formel „Bodenschutz = Flächenbefahrungsverbot + Gassenschonungsgebot“ bringen. Das Unterlassen flächiger Maschinenbefahrung und die Fahrzeugbindung an ein (dauerhaft) festgelegtes Fahrgassensystem ist in Deutschland – unabhängig vom Gassenabstand – eine bei der Holzernte allgemein anerkannte Konvention. Hinsichtlich der praktischen Umsetzung des Gassenschonungsgebots lassen jedoch unterschiedliche, als tolerierbar angesehene Spurtiefengrenzwerte (10 – 40 cm) oder zulässige Grenzwertüberschreitungen (Gleisbildung auf 10 % des Gassensystems) keinen einheitlichen Standard erkennen. Im Rechtsrahmen ordnungsgemäßer Forstwirtschaft wird eine Gassenbefahrung bis zur Grenze der technischen Befahrbarkeit toleriert; erst bei Fahrzeugimmobilität wird die (forstrechtlich nicht sanktionsbedrohte) Grenze des ordnungsgemäßen Forsttechnikeinsatzes erreicht. Auch die Forstzertifizierungssysteme (PEFC 2009, FSC 2010) tolerieren vermeidbare Gassenschäden und verzichten auf die Präzisierung eines wirksamen Gassenschonungsgebots. Beide Ansätze ignorieren, dass die technische Befahrbarkeitsgrenze moderner Forstspezialmaschinen deutlich über der bodenmechanischen Belastbarkeitsgrenze liegt. Um die dauerhafte Funktionsfähigkeit eines unbefestigten Gassensystems als Widerlager für die einwirkenden Maschinenkräfte zu gewährleisten, muss Überlastungsschäden zuverlässig vorgebeugt werden. Zur Umsetzung des ausnahmslos auf allen Standorten und unter allen Einsatzbedingungen geltenden Gassenschonungsgebots wird mit Abb. 4 eine Beurteilungshilfe zur Unterscheidung von tolerierbaren und nicht tolerierbaren Bodenverformungen auf der Gasse gegeben. Abb. 4 veranschaulicht mit den hinterlegten Ampelfarben in vereinfachter Form die Abgrenzung zwischen: • ökologisch verträglicher Befahrung bei elastischer Bodenverformung ohne Sackungsverdichtung (Spurtyp 1) • physikalisch verträglicher Befahrung bei plastischer Bodenverformung mit Sackungsverdichtung (Spurtyp 2) Abb. 4: Beurteilungsschema für die Maschinenbefahrung in ebenem bis schwach geneigtem Gelände (ohne Erosionsgefahr), Bildquelle: © JÖRN ERLER TU DRESDEN 2009 5 Im DSW (Stand 2009) sind für 10 % der Landeswaldfläche keine Geländeinformationen und für 5 % der Landeswaldfläche keine Standortsinformationen verfügbar. Grundlagen für ein Bodenschutzkonzept des Landesbetriebs Forst Brandenburg • physikalisch unverträglicher Befahrung – bei plastischer Bodenverformung mit Sackungsverdichtung und sekundärer Spurvernässung (Spurtyp 3) oder – bei viskoplastischer Bodenverformung mit Spurbildung und seitlicher Spurrandaufwölbung (Spurtyp 4). Da die Grenze zur bodenphysikalischen Unverträglichkeit standorts-, witterungs-, technik- und verfahrensabhängig variabel ist, wird auf die pauschale Festlegung eines Grenzwertes für die (noch) zulässige Fahrspurtiefe sowie eines Prozentwertes für die (noch) zulässige Funktionsschädigung des Gassensystems verzichtet. Maßgebliches Kriterium zur Beurteilung der ökologischen oder technischen Verträglichkeit der Maschinenbefahrung ist der Spurtyp auf der Fahrgasse (BAYERISCHE LANDESANSTALT FÜR WALD UND FORSTWIRTSCHAFT 2007). Nur bei Ausbildung von Spurtyp 1 und 2 ist die dauerhafte Funktionsfähigkeit des Feinerschließungssystems bzw. eine schonende Maschinenbefahrung gewährleistet. Mit beginnender (auch nur partieller) Ausbildung von Spurtyp 3 oder 4 wird ein optisches Warnsignal für die Überschreitung der Bodentragfähigkeit und damit für die akute Beeinträchtigung der technischen Gassenfunktion angezeigt. Bei Missachtung dieses Warnsignals und Verzicht auf technisch-organisatorische Gegenmaßnahmen ist mit schweren Gassenfunktionsschäden und hohem Gassensanierungsbedarf zu rechnen. 57 5. Technische Produktionsplanung auf standörtlicher Grundlage Der latente Konflikt zwischen biologischer Produktion (naturnaher Waldbau) und technischer Produktion (mechanisierte Holzernte) ist lösbar, wenn ein einheitlicher Beurteilungsmaßstab für beide Bereiche verwendet wird. Hierzu bietet sich das Prinzip der Standortsgerechtigkeit an. Vergleichbar der Anbaueignungsbeurteilung der unterschiedlichen Baumarten lässt sich auch die Einsatzeignung der verschiedenen technischen Arbeitsmittel in vereinfachter Form mit Hilfe von sog. Ökogrammen6 bewerten. Ähnlich wie ein biologisches System hat jedes Arbeitsverfahren – in Abhängigkeit von definierten technischen Parametern – ein Optimum, ein Suboptimum, einen Grenz- und eine Ausschlussbereich. Die zwei Kriterien zur vereinfachten Eignungsbewertung verschiedener Arbeitsmittel/ -verfahren sind die Feinerschließungsdichte (Gassenabstand) und die technische Befahrbarkeit (Bodentragfähigkeit). Die Abb. 5 veranschaulicht in stark vereinfachter Form die Übertragbarkeit der Ökogrammbewertung auf die technische Produktionsplanung. Ähnlich der standortsabhängigen Anbaueignung einer Baumart („ökologische Nische“) kann jedem Arbeitsmittel auf Grund technischer Merkmale (Fahrwerk, Zusatzausrüstung, Kranreichweite, Seilwinde, etc.) ein bestimmter Einsatzbereich („technische Nische“) zugeordnet werden. Häufig beruhen Technikfolgeschäden auf der Unkenntnis oder der Nichtbeachtung der technischen Eignung des eingesetzten Arbeitsmittels. Abb. 5: Biologische und technische Produktionsplanung auf standörtlicher Grundlage 6 Mit Hilfe von Ökogrammen, in denen die komplexe Natur stark vereinfacht auf die Standortsfaktoren Nährstoffgehalt und Bodenfeuchte reduziert wird, veranschaulicht die forstliche Vegetationskunde die Standortsansprüche, die Konkurrenzstärke und die Eignungsgrenzen der verschiedenen Baumarten (ELLENBERG 1986). 58 Grundlagen für ein Bodenschutzkonzept des Landesbetriebs Forst Brandenburg 6. Resümee Der Einsatz moderner Holzerntetechnik ist immer mit dem Risiko nicht intendierter Nebenwirkungen verbunden. Neben dem Schutzgut Boden sind in zunehmendem Maße auch die Integrität von Arten, Biotopen und Lebensräumen sowie essentieller Ökosystemfunktionen betroffen. Bei der Auswahl geeigneter Holzernteverfahren müssen daher neben technischen und wirtschaftlichen auch ökologische Kriterien beachtet werden. Ähnlich wie die Bewirtschaftungszielsetzung variiert auch die individuelle Bodenschutzmotivation der verschiedenen Waldeigentümer. Daher müssen für unterschiedliche Vorsorgestufen (minimale, erhöhte, optimale Vorsorge) operationale Entscheidungshilfen gegeben werden. Die Erweiterung der konventionellen forsttechnischen Standortsklassifizierung um eine Wertklassifizierung natürlicher Bodenfunktionen (Produktion, Lebensraum, Regelung) bietet die Möglichkeit zur Berücksichtigung unterschiedlich motivierter Bodenschutzinteressen bei technischen Entscheidungen. Mit diesem methodischen Ansatz können für jeden Standort Empfehlungen für Feinerschließung, Maschinenbefahrung und Holzernteverfahren gegeben werden, die eine Risikominimierung beim Forsttechnikeinsatz ermöglichen. Literatur BAYERISCHE LANDESANSTALT FÜR WALD UND FORSTWIRTSCHAFT (2007): LWF-Merkblatt 22, Bodenschutz beim Forstmaschineneinsatz BGBL I (1998, 502): Gesetz zum Schutz vor schädlichen Bodenveränderungen und zur Sanierung von Altlasten (Bundesbodenschutzgesetz) in der Fassung vom 17.3.1998 ELLENBERG, H. (1986): Vegetation Mitteleuropas mit den Alpen, Verlag Eugen Ulmer, Stuttgart, 4. Auflage FSC (2010): Revidierter deutscher FSC-Standard, FSC Arbeitsgruppe Deutschland, Fassung vom 1.10.2010 GELDMACHER, K., JESSEL, B., KNOTHE, D. (2002): Bewertung von Bodenfunktionen für Forststandorte – Herleitung von Bewertungsvorschriften für das Land Brandenburg, AFZ-Der Wald Nr. 11, 572 – 575 LANDESUMWELTAMT BRANDENBURG (2003): Handlungsanleitung Bodenschutz – Anforderungen des Bodenschutzes bei Planungs- und Zulassungsverfahren im Land Brandenburg, Fachbeiträge des Landesumweltamtes (Hrsg.), Titelreihe Heft Nr. 78, Eigenverlag, Potsdam, 68 S. LÖWE (1991): Programm der Landesregierung Niedersachsen zur Langfristigen ökologischen Waldentwicklung (LÖWE) in den Landesforsten PEFC (2009): PEFC-Standards für Deutschland - Leitlinie für nachhaltige Waldbewirtschaftung zur Einbindung des Waldbesitzers in den regionalen Rahmen, Fassung vom 30.11.2009 SCHULZE, G. (1997): Anleitung für die forstliche Standortserkundung im nordostdeutschen Tiefland, Teil C – Forstliche Auswertung, interne Arbeitsanleitung (unveröffentlicht), 164 S. STAATSBETRIEB SACHSENFORST (2006): Holzerntetechnologien – Richtlinie zur Anwendung im Staatswald des Freistaates Sachsen, Eigenverlag, Pirna, 44 S. WINKEL, G., VOLZ, K.-R. (2003): Naturschutz und Forstwirtschaft. Kriterienkatalog zur „guten fachlichen Praxis“. Ergebnisse aus dem F+E-Vorhaben 80084001 des Bundesamtes für Naturschutz, Angewandte Landschaftsökologie (Heft 52), Münster 2003 Klimawandel und integrierter Waldschutz – Risikomanagement mit mehr Unbekannten und weniger Möglichkeiten 59 Klimawandel und integrierter Waldschutz – Risikomanagement mit mehr Unbekannten und weniger Möglichkeiten KATRIN MÖLLER Mehr unbekannte oder schwerer zu kalkulierende Risiken im Waldschutz? Eine genaue Vorhersage der Entwicklung der Waldschutzprobleme ist zum jetzigen Zeitpunkt nicht möglich. Für langjährig im Waldschutz Tätige verstärkt sich aber das Gefühl, dass immer häufiger gängiges Lehrbuchwissen nicht mehr kritiklos hingenommen werden kann. Das hängt sowohl mit den jetzt schon spürbaren Folgen der Klimaänderung, wie der Verlängerung der Vegetationsperiode, aber auch der unsicheren Prognose der weiterhin zu erwartenden Witterungsextreme als auch mit den in einem sehr komplexen Ökosystem zu betrachtenden Folgen zusammen. Nicht nur Schaderreger, sondern auch deren Gegenspieler und natürlich die Wirtsbäume werden beeinflusst und wirken wiederum selbst auf das Ökosystem. Eine Zunahme der Häufigkeit von Witterungsextremen wie Dürreperioden, Starkregen, Früh- und Spätfröste oder Hagel beeinflusst u. a. Verlauf und Auswirkungen von Komplexkrankheiten der Waldbäume, deren Regeneration nach intensiven Fraßschäden und auch die Sekundärschädlinge. Entsprechend des Trends der Zunahme der Jahresmitteltemperaturen muss auch mit der Arealausweitung thermophiler Insekten gerechnet werden. Ein Beispiel ist der Wärme liebende Eichenprozessionsspinner (Abb. 1 und 2), der in den letzten Jahren enorm an Bedeutung gewonnen hat. Fläche und Intensität haben beispielsweise in Brandenburg seit 2003 stetig zugenommen, erst unterbrochen durch den flächigen Einsatz von Insektiziden 2013 (Abb. 3). Dabei stand auf Grund der massiven Beschwerden der Bevölkerung 2012 der Gesundheitsschutz im Vordergrund, wurde also außerhalb des Waldes entsprechend Biozidgesetz gehandelt. Auch für die sogenannten Kieferngroßschädlinge sind Veränderungen der Populationsdynamik zu erwarten bzw. schon nachweisbar. Für den Kiefernspinner z. B. ist das Massenwechselgeschehen im nordostdeutschen Tiefland für die letzten 70 Jahre gut dokumentiert. Auffällig ist in jüngerer Zeit eine Häufung der Gradationsereignisse mit deut- Abb. 1: Zunahme der Befallsflächen des Eichenprozessionsspinners in Brandenburg seit 2004 (Meldungen der Revierförster) 60 Klimawandel und integrierter Waldschutz – Risikomanagement mit mehr Unbekannten und weniger Möglichkeiten lich kürzer werdenden Latenzphasen (GRÄBER et al. 2012). Die Art profitiert von warmen, trockenen Sommern (MAJUNKE 2000, ZIESCHE in Vorbereitung). Zu erwarten ist auch, dass z. B. Kiefernbuschhornblattwespen unter der Voraussetzung warmer, trockener Frühjahre häufiger statt nur einer, eine zweite Generation ausbilden werden. Die durch das Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung e.V. prognostizierte Zunahme von Witterungsextremen wird vielfältige Folgen für den Wald haben. Das betrifft nicht nur die Gefährdung durch Waldbrände und Stürme. Unter Umständen lässt eine witterungsbedingt rasant ablaufende Populationszunahme der Schädlinge den Wirtspflanzen keine Chance für Abwehr-Reaktionen und/oder die Regeneration der Fraßschäden. Ein eindrucksvolles Beispiel wie nach flächigem Kahlfraß durch Kiefernspinnerraupen ein folgender Dürresommer zu Totalverlusten führt, musste 2006 im Bereich des Bundesforstamtes Potsdam dokumentiert werden (Abb. 4). Entscheidungen über Insektizideinsätze zur Vermeidung von Bestandesschäden werden – trotz vieler neuer Untersuchungsergebnisse zum Regenerationsvermögen von Kiefern nach Kahlfraß – vor diesem Hintergrund auch immer schwieriger. Auch die Ausprägung pathogener Eigenschaften von Pilzen ist u. a. von der Witterung abhängig. Vitalitätsbeeinträchtigungen der Wirtsbäume, wie z. B. Wassermangel, können die pathogene Wirkung begünstigen. Die Häufung ungewöhnlich warmer und trockener Sommer seit 1990 hat beispielsweise dazu geführt, dass das Diplodia-Triebsterben an Kiefern, hervorgerufen durch den Pilz Diplodia pinea (= Sphaeropsis sapinea), stärker in Erscheinung tritt (HEYDECK & DAHMS 2012). Auch das erst seit wenigen Jahren beobachtete Eschen-Triebsterben, wird in Verbindung mit veränderten klimatischen Bedingungen diskutiert (SCHUMACHER et al. 2011). Jährlich über 100 allein am Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde zu bearbeitende Anfragen zur Diagnostik schwer bestimmbarer Schäden und Schaderreger (auch Anfragen aus Mecklenburg-Vorpommern, Thüringen, Sachsen u. a.) widerspiegeln die Vielfalt der Waldschutzprobleme und sind gleichzeitig Zeiger für das Auftreten neuartiger Schäden (HEYDECK & DAHMS 2013). Abb. 2: Raupen des Eichenprozessionsspinners – Problem für Eichen und Menschen Ein zusätzlicher Gefährdungsfaktor für Wälder ist das mit der Ausweitung des globalen Handels und Verkehrs enorm gestiegene Risiko der Einschleppung von Organismen. Beispiele sind der Gefährliche Kiefernholznematode, der Asiatische Laubholzbockkäfer oder der Schwarze Nutzholzborkenkäfer. Klima und Witterung sind mit entscheidend, ob sich ein eingeschleppter Schädling etabliert und wie groß das Schadausmaß wird. Konsequenzen für Überwachung und Prognose – oder was liegt in unserer Hand Seit den 1930er Jahren hat sich die Gefährdung der Wälder nicht verringert. Aber Überwachungs- und Prognoseverfahren wurden entwickelt bzw. qualifiziert, die Möglichkeiten des Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln und deren Wirksamkeit verbesserten sich. Damit ist sicherlich auch kontinuierlich der Anspruch der Forstverwaltungen und Waldbesitzer gewachsen: Bestandesschäden im Wald können in der Regel verhindert werden. Und vielleicht ist es aber auch etwas zu selbstverständlich geworden, dass großflächige „Verheerungen“ durch Bestandesschädlinge dank des Systems von Überwachung, Prognose und Bekämpfung unter Anleitung der Waldschutzteams der Länder kaum noch stattfinden. Wobei die politischen Rahmenbedingungen natürlich immer Einfluss hatten und haben. Auf Grund der besonderen Gefährdungssituation in den Kiefernwäldern Brandenburgs ist hier auch der Bedarf der Evaluierung und Rationalisierung der entsprechenden Überwachungsverfahren besonders hoch. So wurden die Winterbodensuchen (SCHWERDTFEGER 1941), die alle im Winter im Boden überwinternden Entwicklungsstadien der Kieferngroßschädlinge (außer Nonne) erfassen und eine Prognose der Schäden erlauben, regelmäßig auf den Prüfstand gestellt. Ende der 1990er Jahre erfolgte nach statistischen Analysen aller gängigen Suchverfahren die Umstellung auf ein Muster von 10 × 0,5 m² je Suchfläche (BÖHME & HAFFELDER 1999). 2004 wurde die Verteilung aller Suchflächen im Land unter Nutzung von ArcGIS neu geregelt und die Staffelung Abb. 3: Dokumentation der Fraßschäden des Eichenprozessionsspinners, 2013 wurde der Trend der stetigen Zunahme mit den flächigen Insektizideinsätzen unterbrochen. Die Größe der Eichenbestände mit Kahlfraß bzw. schweren Fraßschäden blieben auf dem Niveau von 2010 (Meldungen der Revierförster) Klimawandel und integrierter Waldschutz – Risikomanagement mit mehr Unbekannten und weniger Möglichkeiten in Standard- bzw. Zusatzsuchflächen eingeführt (APEL et al. 2006). Die Anzahl der regelmäßig in die Winterbodensuchen einzubeziehenden Bestände wurde so deutlich reduziert. Bei angezeigter Gefährdung wird das Suchraster nach Empfehlung der Hauptstelle für Waldschutz für betroffene Reviere bzw. Oberförstereien verdichtet. Vor dem Hintergrund sich in Folge des Klimawandels verändernder Schadgebiete und die Veränderung der Relevanz der einzelnen Schaderregerarten soll auch dieses Verfahren erneut auf den Prüfstand, was im Rahmen von Drittmittelprojekten in den nächsten Jahren vorgesehen ist. Wie erwähnt, ist zu erwarten, dass Kiefernbuschhornblattwespen (Abb. 5) wahrscheinlich statt einer, häufiger eine zweite Generation ausbilden werden. Für die Prognose der Fraßschäden dieser Sommergeneration gibt es aktuell kein standardisiertes Überwachungsverfahren, denn die Verpuppung der Frühjahrsgeneration findet in der Krone und nicht im Boden statt. Auch hier gilt es, Abhängigkeiten zum Witterungsverlauf im Frühsommer zu analysieren und abgeleitet von der Gefährdungssituation eine stufige Überwachung zu etablieren. Im Fokus intensiver wissenschaftlicher Untersuchungen müssen auch die „kritischen Zahlen“ stehen, die artabhängig Richtwert für die Einschätzung einer Bestandesgefährdung und damit unter Umständen den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln sind (RICHTER 1960, BÖHME & HAFFELDER 1999b). Vor dem Hintergrund zunehmend zu erwartender Witterungsextreme muss die Wirkung von Fraßschäden im Komplex mit beispielsweise Dürresommern oder Spätfrösten analysiert werden und letztlich zu einer Neubewertung von Schadschwellen führen. Für Entscheidungen über Insektizideinsätze zur Vermeidung von Bestandesschäden müssen so – den Veränderungen des Klimas und somit den Populationsentwicklungen folgend – angepasste wissenschaftliche Grundlagen geschaffen werden. Betrachtet man die Möglichkeiten des Pheromoneinsatzes für die Überwachung von Forstschadinsekten in der Praxis, ist auch hier sicher das Potenzial des Einsatzes auf Grund fehlender intensiver Forschungen u. a. zu Kausalitäten zwischen Fallenfängen und Populationsdichten nicht ausgeschöpft (BAIER et al. 2012). In der Praxis etabliert ist die Überwachung der Nonne (MOREWOOD et al. 1999). Die „Alarmfunktion“ der Fallen bildet beginnende Massenvermehrungen gut ab. Rationalisierungen zu Dauer und Frequenz der Fallenkontrollen wurden in Brandenburg 2011 nach umfangreichen retrospektiven Datenanalysen eingeführt (HIELSCHER & ENGELMANN 2012). Ursachen für auffällige lokale Abweichungen von diesem Muster müssen noch untersucht werden. Aber was grundlegend wichtig ist: Eine aussagefähige Überwachung als Voraussetzung für eine gesicherte Prognose (Abb. 6) erfordert ausreichendes und geschultes Personal auf der Fläche. Daneben können nur gut ausgebildete und erfahrene Waldschutz-Spezialisten die Vorleistungen für eine weiterhin funktionierende Überwachung und Prognose von Waldschäden erbringen. tioniert, zeigt der 2013 veröffentlichte „Nationale Aktionsplan für die nachhaltige Anwendung von Pflanzenschutzmitteln“. Der Aktionsplan schreibt messbare Ziele für den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln fest. Die langfristigen Ziele sind in der Forstwirtschaft heute häufig Standard oder werden deutlich überboten, z. B. die Erhöhung des Anteils der Behandlungen mit notwendigem Maß; die Verstärkung der Abb. 4: Kahlfraß durch den Kiefernspinner 2005 führte nach dem Dürresommer 2006 zu Totalverlusten Abb. 5: Profitieren evtl. auch von einem früheren Vegetationsbeginn, die Kiefernbuschhornblattwespen – hier Diprion pini Kriterium für einen flächigen Pflanzenschutzmitteleinsatz aus der Luft ist eine Bestandesgefährdung, also Waldverlust Dass der forstliche Pflanzenschutz in Deutschland im Vergleich zu anderen Landnutzern gegenwärtig vorbildlich funk- 61 Abb. 6: Beispiel für die Dokumentation umfangreicher Überwachungsdaten in Vorbereitung von Insektizidmaßnahmen (GIS/Wenk) 62 Klimawandel und integrierter Waldschutz – Risikomanagement mit mehr Unbekannten und weniger Möglichkeiten Abb. 7: Fläche mit Insektizidapplikationen (Hubschraubereinsatz) gegen Kieferngroßschädlinge in Bezug auf die Gesamtkiefernwaldfläche (Land Brandenburg) Abb. 8: Insektizideinsatz und Fraßschäden während der Massenvermehrung von Nonne und Kiefernspinner in Brandenburg. Ziel der Insektizideinsätze ist die Verhinderung von Bestandesschäden (= Prognose Kahlfraß). Prognostizierte bis zu starke Fraßschäden werden toleriert. Die Grafik dokumentiert die hohe Qualität der Überwachung und Prognose (mit Offizialberatung) sowie die damit verbundene Minimierung großflächiger Insektizidmaßnahmen auf das notwendige Maß. PSM-Einsatz 2008: Planung & Behandlung 12000 Dipel ES Dimilin oder Karate Karate WG Forst Dimilin 80 WG Fläche in Hektar 10000 8000 Offizialberatung der Länder für großflächige Applikationen oder die Erhöhung des Anteils der Betriebe, die nach Leitlinien des integrierten Pflanzenschutzes arbeiten (Abb. 7 und 8). Leider fehlt diese anerkennende Feststellung und damit natürlich auch die Formulierung, dass die Forstwirtschaft dieses vorbildliche Niveau halten sollte. Diese Anerkennung würde auch wichtige Argumente liefern, u. a. für die personelle Absicherung der flächigen Überwachung oder auch die Bedeutung der Waldschutzspezialisten für die Beratung der Praxis. Prämisse für die Entscheidung über einen flächigen Insektizideinsatz mit dem Hubschrauber ist die Bestandesgefährdung. Für Kiefernbestände entspricht das in der Regel der Prognose Kahlfraß, für Eichenbestände sogar erst die Prognose wiederholter starker Fraßschäden. In die Entscheidungen einbezogen werden u. a. die waldbaulichen Möglichkeiten der weiteren Bestandesbehandlung, die Vitalität der Bestände, die Waldfunktionen und natürlich Ausweisungen als FFH-, Naturschutz- oder Wasserschutzgebiet. In jedem Fall erfolgt auch die Einbeziehung ökosystemarer Zusammenhänge. Bei den Winterbodensuchen geben z. B. die Laboruntersuchungen der Puppen wertvolle Informationen zur Mortalität, insbesondere die Parasitierung der Schädlinge, und damit wertvolle Aussagen zu Populationsentwicklung sowohl der Schadinsekten als auch der natürlichen Gegenspieler (MÖLLER 2002). Ein deutlicher Anstieg von Nützlingen auf der Fläche spricht in jedem Fall gegen einen Insektizideinsatz, da Parasitoide (Raupenfliegen, Schlupf-, Brack- und Erzwespen) wesentlich effektiver, nachhaltiger und in die Nachbarbestände ausstrahlend Schädlingspopulationen reduzieren als Insektizide. Der Wert der Offizialberatung zeigt sich nicht nur hier. In den vergangenen Jahren konnte mehrfach kurzfristig (MÖLLER & BEMMANN 2009) auf mehreren Tausend ha nach anfänglichem Nachweis der Bestandesgefährdung noch kurz vor dem geplanten Beginn der Befliegung auf diese verzichtet werden, z. B. im Herbst 2005 nach dem Nachweis hoher Parasitierungsraten der Eier des Kiefernspinners durch Zwergwespen oder im Sommer 2008 der Eier des Kiefernspanners durch Erzwespen (Abb. 9). In jedem Fall erfolgte die Bestimmung der winzigen parasitischen Wespen und die Empfehlung zum Insektizidverzicht durch die Spezialisten des Waldschutzteams. Von hohem Wert ist die seit 2002 mit GIS-Programmen unterstützte und seitdem laufend qualifizierte Planung und Dokumentation der flächigen Insektizidapplikationen gegen Bestandesschädlinge. Das erleichtert die Dokumentation aller Überwachungsdaten, die Einbeziehung weiterer Flächeninformationen, die Nachweisführung des Pflanzenschutzmitteleinsatzes und auch den Informationsaustausch innerhalb der Forstverwaltung sowie mit den beteiligten Behörden (Abb. 6). 6000 Die aktuelle Zulassungssituation bei Insektiziden erschwert die Handlungsfähigkeit im forstlichen Pflanzenschutz 4000 2000 0 01.04.2008 06.07.2008 13.07.2008 Behandlung Datum Abb. 9: Planung des Insektizideinsatzes gegen den Kiefernspanner 2008, deutliche Reduzierung der Fläche nach Feststellung hoher Parasitierungsraten der Eier durch Erzwespen Welche Möglichkeiten hat der Waldschutz – Waldbesitzer, Forstverwaltungen – aktuell, um großflächige Bestandesverluste, also Waldverlust mit allen Waldfunktionen, zu vermeiden? Welche Möglichkeiten bestehen, nach den Prinzipien Guter Fachlicher Praxis im Pflanzenschutz, im Besonderen dem allgemeinen Grundsatz „...den Befall durch Schador- Klimawandel und integrierter Waldschutz – Risikomanagement mit mehr Unbekannten und weniger Möglichkeiten ganismen durch geeignete Maßnahmen so zu reduzieren, dass kein wirtschaftlicher Schaden entsteht...“ zu handeln? Dabei muss auch immer wieder betont werden, dass die Schadensschwelle dabei mit dem Kriterium „Bestandesverlust“ im Forst ausgesprochen hoch liegt. Der Rahmen der Zulassung bei Insektiziden für die Applikation mit Hubschraubern wurde 2009 durch die EU neu festgelegt. In der Verordnung (EG) Nr. 1107/2009 über das Inverkehrbringen von Pflanzenschutzmitteln ist ein grundsätzliches Verbot von Luftfahrzeugen formuliert. Ausnahmen sind laut EG-Verordnung nur möglich, wenn keine Alternativen bestehen und eine besondere Bewertung des Risikos erfolgt ist. Erst 2012 wurden im neuen Pflanzenschutzgesetz (6. Februar 2012, BGBl. I S. 148, 1281) als Ausnahmen für den Einsatz von Hubschraubern Wald und Steillagen im Weinbau für Deutschland festgeschrieben. Die geforderte besondere Bewertung des Risikos hat große Hürden aufgebaut. Während der langen Wartezeit auf eine Regelung in Deutschland endeten im Forstbereich 2 der 3 für 10 Jahre geltenden Zulassungen von Insektiziden für die Luftfahrzeugapplikation. Neuanträge der Zulassungsinhaber in diesem Zeitraum waren nicht erfolgreich. Offiziell zugelassen für die Applikation von Insektiziden gegen freifressende Schmetterlingsraupen mit dem Hubschrauber waren bis 2010 Mittel aus 3 Wirkstoffsegmenten: ein selektives Bakterienpräparat (Dipel ES), ein teilselektiver Häutungshemmer (Dimilin) und ein schnell wirkendes, unselektives Kontaktinsektizid (Karate WG Forst). Damit bestand die Möglichkeit, den entsprechend guter fachlicher Praxis im Pflanzenschutz für Schädlingsart, Schädlingsdichte und Bestandessituation am besten geeigneten Wirkstoff auszuwählen – unter Beachtung ökonomischer und ökologischer Kriterien. Dabei eröffnete die Verfügbarkeit des Kontaktinsektizids Karate die Möglichkeit, unter Umständen bis zu starke Fraßschäden in Kiefernbeständen zu tolerieren, da Bäume mit wenig Nadelmasse bei anhaltender Gefährdung auch noch im Folgejahr behandelt werden konnten. Damit erhielten die natürlichen Gegenspieler länger die Chance, ausreichend wirksam zu werden. In der Regel reduzieren die Antagonisten erst nach Erreichen des Höhepunktes einer Massenvermehrung die Schadinsekten nachhaltig. Stehen nur Fraßgifte (z. B. Dimilin und Dipel) zur Verfügung, besteht diese Chance nicht. Damit ist u. a. folgendes Prinzip des integrierten Pflanzenschutzes schwerer durchsetzbar: „die bewusste Ausnutzung natürlicher Begrenzungsfaktoren“ (FRANZ & KRIEG 1982), wie Parasitoide und Räuber. Offiziell zugelassen für die Applikation von Insektiziden gegen freifressende Schmetterlingsraupen mit dem Hubschrauber ist aktuell allein der Häutungshemmer Dimilin (bis 31.12.2014). Damit besteht für die Forst nur noch eingeschränkt die Möglichkeit, entsprechend der Kriterien einer guten fachlichen Praxis im Pflanzenschutz zu agieren. So besteht seit 2011 auch nicht mehr die Möglichkeit, allein in Abstimmung mit den Landesbehörden im Forst auf das selektive Bakterienpräparat Dipel ES zu setzen, das in den meist sehr artenreichen Eichenwäldern als selektivstes Insektizid das Mittel der Wahl sein sollte. Dimilin ist auf Grund von Abstandsauflagen (100 m) und Wiederbetretungsverboten (48 h) für Waldrandbereiche in der Nähe von Siedlungen, Straßen und Oberflächengewässern nicht einsetzbar. Dort sind in der Regel die Populationsdichten des Eichenprozessionsspinners am höchsten. Das ist hoch problematisch hinsichtlich der – neben der Gefahr für die Eichen – bestehenden hohen Gesundheitsgefährdung für 63 den Menschen. Der Einsatz von Dipel als Pflanzenschutzmittel bei Waldgefährdung einerseits und als Biozid zum Zweck des Schutzes der menschlichen Gesundheit anderseits unterliegt differenzierten Genehmigungsverfahren und abweichenden Auflagen. Damit gestaltet sich der Einsatz im Bezug auf eine effektive Reduzierung der Schädlingsdichten für die Anwender kompliziert. Heute ist der administrative Aufwand für den Einsatz von Dipel ES oder Karate per Hubschrauber im Wald hoch. 2011 bis 2013 erfolgten durch mehrere Bundesländer umfangreich fachlich begründete Anträge auf Ausnahmegenehmigung nach Artikel 53 Verordnung (EG) Nr. 1107/2009 (Notfallsituationen im Pflanzenschutz) zum Einsatz gegen Eichenprozessionsspinner bzw. Nonne und Kiefernspinner bei der zuständigen Bundesbehörde (BVL). Strenge Auflagen zu Abständen und Wiederbetretung sowie Flächenbeschränkungen verhinderten eine effektive Bekämpfung der Schadinsekten. Trotz Widersprüchen der Länder Niedersachsen und Brandenburg gegen die Auflagen sowohl 2011 als auch 2012 durften durch die Forst die an Siedlungen und Straßen angrenzenden Waldgebiete nicht gegen den Eichenprozessionsspinner behandelt werden, da eine sinnvolle Abwägung zwischen den Nebenwirkungen des Mittels und den Wirkungen der Raupen auf den Menschen nicht stattfand. Den umfangreich fachlich begründeten Argumenten der Waldschutzspezialisten wird seit über 4 Jahren durch die zuständigen Bundesbehörden nur sehr eingeschränkt gefolgt. Das massive Auftreten der Raupen im Sommer 2012 hatte endlich zu einem Beginn des Umdenkens bei den beteiligten Behörden geführt. 2013 erfolgte die Zulassung von Dipel ES als Biozid, konnten Waldränder so mitbehandelt werden. Für den Einsatz von Dipel ES und Karate Forst flüssig im Frühsommer 2014 wurden bereits Ende 2012 Anträge durch das Land Brandenburg entsprechend § 18 (5) PflSchG beim BVL gestellt. Vor allem die ansteigenden Populationsdichten des Kiefernspinners und die anhaltende Massenvermehrung von Nonne und Frostspanner waren ausschlaggebend für diese zeitigen Anträge. Lange Bearbeitungszeiten und Auflagen, die Widersprüche notwendig machten, haben erneut die Vorbereitung der Insektizidmaßnahmen beeinträchtigt. Verbessern lässt sich die Situation nur, wenn alle beteiligten Bundesbehörden (UBA, BfR, BVL) die Notwendigkeit des Einsatzes von Pflanzenschutzmitteln als letztes Mittel des Waldschutzes akzeptieren und die hohe Qualität von Monitoring und Prognose, einschließlich ökologischer Kompetenzen, anerkennen. Das schließt die Akzeptanz des Hubschraubereinsatzes ein, der im Vergleich zur Bodenapplikation wesentlich mehr Vorteile als Nachteile hat, ökonomisch und auch ökologisch. Die Fragen des Einflusses von Insektizideinsätzen auf Nicht-Ziel-Organismen müssen u. a. vor dem Hintergrund der Komplexität der Waldökosysteme, der weiteren Waldfunktionen (Wasserhaushalt, CO2Bindung, Holz als nachwachsender Rohstoff, Erholung...), und auch der Abwägung im Vergleich zum Einfluss durch andere Störungen (zum Bsp. Kahlfraß oder Waldverlust, u. a. MÖLLER 2002b) diskutiert werden. Neuzulassungen wird es zukünftig eher auf Sonderwegen geben müssen, da auf Grund der geringen Menge der eingesetzten Mittel – die zudem den Massenwechseln folgend jährlich stark schwankt – und den gleichzeitig wachsenden Anforderungen der Genehmigungsbehörden die Forst für potenzielle Antragsteller, die Pflanzenschutzmittelhersteller, zunehmend unattraktiv wird. 64 Klimawandel und integrierter Waldschutz – Risikomanagement mit mehr Unbekannten und weniger Möglichkeiten Ausblick Die Anforderungen an das Risikomanagement in Wäldern wachsen zunehmend. Unter keinen Umständen sollte deshalb in Zukunft eine Einschränkung des Waldschutz-Monitorings aus – kurzfristig kalkulierten – ökonomischen Gründen erfolgen. Damit würde einer fundierten Prognose, die heute sowohl ökonomischen als auch ökologischen Ansprüchen gerecht werden muss, jegliche Basis entzogen (u. a. auch MÖLLER 2009, 2013). Daneben wachsen die Anforderungen an die Waldschutzspezialisten. Waldschutzverfahren müssen evaluiert, neue Verfahren entwickelt werden – weniger aufwändig, aber weiter treffsicher. Der Wissenstransfer Richtung Praxis muss dringend verstärkt werden, wie auch der wissenschaftliche Austausch zwischen den Bundesländern und auf europäischer Ebene. Gleichzeitig gewinnt die Notwendigkeit umfangreicher stabilisierender Waldumbau-Maßnahmen in gefährdeten Wäldern stetig an Bedeutung. Großflächige Verluste von Kiefernbeständen nach Kahlfraß durch Kiefernspinnerraupen und den folgenden Dürresommer im Jahr 2006 unterstreichen das beispielhaft. Sowohl Waldschutz als auch Waldbau werden unter den Bedingungen des Klimawandels immer anspruchsvoller. Umso wichtiger ist auch, dass beide Fachdisziplinen wieder stärker abgestimmte Konzepte verwirklichen. Die Euphorie um die Douglasie zeigt beispielsweise die Notwendigkeit der kritischen Betrachtung waldbaulicher Konzepte auch aus Waldschutzsicht. Waldbaustrategien werden auch in Zukunft maßgeblich das Schadgeschehen beeinflussen. In viel höherem Maße als bisher praktiziert, muss das Optimum standörtlicher Ansprüche für jede Baumart angestrebt werden, um Wäldern vor dem Hintergrund der erwarteten Zunahme von Klimaextremen und der Gefahr der Einschleppung neuer Schadorganismen ein höchstmögliches Maß an Vitalität und Stabilität mitzugeben. Literatur APEL, K.-H.; ENGELMANN, A.; HAUSWIRTH, M.; REICHLING, A. (2006): Winterbodensuchen zur Überwachung der Kieferngroßschädlinge – Rationalisierungsmöglichkeiten durch GISbasierte Auswertungsverfahren. Eberswalder Forstliche Schriftenreihe Band XXVI: 45 – 50. BAIER, U.; BEMMANN, M.; ENGELMANN, A.; KRÜGER, F.; LOBINGER, G.; MATSCHULLA, F; MÖLLER, K.; NIESAR, M.; OTTO, L.-F. (2012): Pheromongestützte Überwachung forstschädlicher Schmetterlinge. AFZ-Der Wald 9: 30 – 34. FRANZ, J. M.; KRIEG, A. (1982): Biologische Schädlingsbekämpfung. Parey, Berlin und Hamburg. GRÄBER, J.; ZIESCHE, T.; MÖLLER, K.; KÄTZEL, R. (2012): Gradationsverlauf der Kiefernschadinsekten im Norddeutschen Tiefland. AFZ-Der Wald 9/2012: 1 – 4. HEYDECK, P.; DAHMS, C. (2012): Trieberkrankungen an Waldbäumen im Brennpunkt der forstlichen Phytopathologie. Eberswalder Forstl. Schriftenreihe, Bd. 49: 47 – 55. HEYDECK & DAHMS (2013): Diagnosereport 2012. www.forst.brandenburg.de HIELSCHER, K. & ENGELMANN, A. (2012): Operational monitoring of the nun moth Lymantria monacha L. (Lepidoptera: Lymantriidae) using pheromonebaited traps – a rationalization proposal. Journal of Forest Science 58: 225 – 233. MAJUNKE, C. (2000): Die Massenvermehrung des Kiefernspinners (Dendrolimus pini L.) in Brandenburg – Analyse der Witterung in der Progradation. – Mitt. Dtsch. Ges. Allg. Angew. Ent. 12: 75 – 78. MÖLLER, K. (2002b): Der Einfluss von Störungen auf die Arthropodenfauna in Kiefernforsten Brandenburgs. Beitr. Forstwirtsch. u. Landsch.ökol. 36,2: 77 – 80. MÖLLER, K. (2002): Das Geheimnis der Puppen. Brandenburgische Forstnachrichten. 11 (98): 8 – 10. MÖLLER, K. (2008): Was bringt biologische Vielfalt für den Waldschutz? Eberswalder Forstliche Schriftenreihe Bd. XXXVI: 41 – 47. MÖLLER, K.; BEMMANN, M. (2009): Eiparasitoide als Gegenspieler von Kiefernschädlingen. AFZ-Der Wald 8: 396 – 399. MÖLLER, K. (2009): Aktuelle Waldschutzprobleme und Risikomanagement in Brandenburgs Wäldern. Eberswalder Forstliche Schriftenreihe 42: 63 – 72. MÖLLER, K. (2013): Waldschutz im Wandel – zwischen Anspruch, Möglichkeiten und Grenzen. proWald Ausgabe März: 4 – 8. BÖHME, R.; HAFFELDER, M. (1999): Vergleich der Verfahren verschiedener Bundesländer zur Winterbodensuche für die Kiefernschadinsekten und Vorschlag für ein geeignetes einheitliches Verfahren. Eberswalder Forstliche Schriftenreihe Bd. III: 47 – 51. MOREWOOD, P.; GRIES, G.; HÄUSSLER, D.; MÖLLER, K.; LISKA, J.; KAPITOLA, P.; BOGENSCHÜTZ, H. (1999): Towards pheromone-based detection of Lymantria monacha (Lepidoptera: Lymantriidae) in North America. The Canadian Entomologist 131: 687 – 694. BÖHME, R.; HAFFELDER, M. (1999b): Neue kritische Zahlen für Überwachung für die Überwachung kiefernnadelfressender Schädlinge. Beitr. Forstw. Landsch.ökol. 33: 180 – 185. SCHWERDTFEGER, F. (1941): Anleitung zum Probesuchen nach Kieferninsekten in der Bodendecke. Paul Parey, Berlin. Klimawandel und integrierter Waldschutz – Risikomanagement mit mehr Unbekannten und weniger Möglichkeiten RICHTER, D. (1960): Über Nadelmassen der Kiefer und kritische Zahlen von Schadinsekten. Arch. Forstw. 9: 859 – 900. SCHUMACHER, J.; LEONHARD, S.; WULF, A. und P. HEYDECK (2008): Neuartiges Eschentriebsterben in Mittel- und Nordeuropa – welche Bedeutung kommt dem Gefäßpilz Chalara fraxinea sp. nov. zu? Jahrbuch der Baumpflege: 145 – 152. 65 66 Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg FRANK BECKER und RALF KÄTZEL Seltene Baumarten – Juwelen unserer Wälder Meist unbeachtet, häufig verdrängt, vielerorts gefährdet und gewöhnlich schwer zu finden: seltene Baumarten sind dort, wo sie vorkommen, ein wertvoller Bestandteil unserer Wälder. Bislang fehlte jedoch eine Übersicht zu den Vorkommen und dem tatsächlichen Gefährdungszustand dieser Arten, die eine Grundlage für gezielte und effektive Erhaltungsmaßnahmen wäre. Im Rahmen der von der Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (BLE) im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) geförderten Verbundprojekte zur „Erfassung und Dokumentation genetischer Ressourcen seltener und gefährdeter Baumarten in Deutschland“ (2005 bis 2013) wurden auch im Land Brandenburg wertvolle Vorkommen von Schwarz-Pappel, Feld-, Flatter- und Berg-Ulme, WildApfel, Wild-Birne, Elsbeere, Speierling, Eibe, Flaum-Eiche, Feld-Ahorn, Trauben-Kirsche sowie Grau- und Grün-Erle kartiert und charakterisiert (KÄTZEL et al. 2011, SCHRÖDER et al. 2013). Verantwortlich für die praktische Durchführung war das Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) in Kooperation mit der Humboldt- Universität zu Berlin in Zusammenarbeit mit dem bayerischen Amt für forstliche Saat- und Pflanzenzucht (ASP), dem Forstbüro Ostbayern und den Forstlichen Versuchsanstalten der Bundesländer. Ziel war die Evaluierung und Inventarisierung von genetischen Ressourcen sowie die Bestimmung des Gefährdungsgrades noch lebender Populationen und Baumarten zur Festlegung und Durchsetzung von geeigneten Maßnahmen zu deren Erhaltung. Da nicht jedes Vorkommen einer Art die Anforderungen an die Kategorie einer genetischen Ressource erfüllt, war die Kartierung auf Populationen mit einer Mindestgröße ausgerichtet. Populationen bieten die beste Gewähr für die Erhaltung der Funktionsfähigkeit des „genetischen Systems“ über mehrere Waldgenerationen hinweg. (Anm.: Das „genetische System“ sichert die Erzeugung, Modifikation, Bewahrung und Weitergabe der genetischen Information an die jeweils nächste Generation. Es verbindet den „Genpool“ einer Population mit dem sexuellen System der Reproduktion und sichert somit eine hohe genetische Variabilität von Populationen über Generationen hinweg.) Mit der Erhaltung forstlicher Genressourcen soll daher nicht nur die bestehende genetische Diversität erhalten werden, sondern ebenso die Mechanismen, die zur Erzeugung derselben führen und folglich die Anpassungsfähigkeit von Pflanzenpopulationen für die Zukunft sichern (z. B. PAPAGEORGIOU und DROUZAS 2010). Im Sinne des Projektzieles wurde ein Generhaltungsobjekt als eine potenziell überlebensfähige Population einer Art mit mindestens fünf Individuen definiert, die sich durch einen Abstand von mindestens einem Kilometer zur nächsten artgleichen Population abgrenzt. Letztendlich war festzulegen, ob die Erhaltung dieser genetischen Ressourcen über ex-situ-Maßnahmen erfolgen muss, oder ob eine langfristige Überlebensfähigkeit am Ort (in-situ) mit hoher Wahrscheinlichkeit gegeben ist. Für die Bewertung der insitu-Überlebensfähigkeit wurden u. a. die Größe, die Vitalität, die demografische und genetische Struktur der dieser Populationen ermittelt. Arbeitsprogramm und Methoden Die Erfassung der seltenen Baumarten erfolgte in vier Phasen. In der ersten Bearbeitungsphase wurde nach bereits bekannten Vorkommen im Wald genauso wie im Offenland in verschiedenen Quellen recherchiert, zum Beispiel bei forstlichen Versuchsanstalten, Forstbetrieben, Naturschutzbehörden, Forstsaatgutstellen, Botanischen Vereinen und Privatwaldbesitzern. Zur Datengewinnung wurden zusätzlich Betriebsinventuren, die Bundeswaldinventur und die Biotopkartierungen der Länder ausgewertet. Am ergiebigsten waren dabei die Rückmeldungen aus den Forstbetrieben und den Forstlichen Versuchsanstalten sowie die Biotopkartierungen. 1 Gehölzart Art, bereits ausgewiesenes Genobjekt (in-situ, ex-situ) 2 Lage Bundesland, Landkreis, Gemeinde, Revier, Koordinaten, Bundeswuchsgebiet 3 Schutzstatus NSG, Biosphärenreservat, FFH-Gebiet etc. 4 Eigentümer Eigentumsart 5 Anzahl der Individuen ggf. geschätzt 6 Fläche Größe in ha, Anteil der Zielbaumart an vorhandenen Mischbaumarten 7 Alter Durchmesserstruktur, Verjüngung, Altbäume 8 Begründungsart Pflanzung, Naturverjüngung, Stockausschlag, Wurzelbrut, etc. 9 Vitalität Stufe 0-4, Baumkronenansprache nach Roloff (2001) 10 Beschreibung Besonderheiten, Schäden, Gefährdungen Tab. 1: Aufnahmeparameter bei der Kartierung im Gelände Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg In der zweiten Projektphase erfolgte nach einheitlichen Kartiervorgaben in den Vegetationsperioden 2005 und 2006 bzw. 2010 und 2011 die bundesweite Kartierung im Gelände, u. a. unter Berücksichtigung von Ortsangaben aus den vorhergehenden Recherchen. Neben der Artansprache und den räumlichen Lageparametern wurden auch die Populationsgrößen, die Durchmesserstruktur, die Begründungsart und die Vitalität der Bäume getrennt nach Durchmessergruppen sowie die Verjüngung erfasst und in eine einheitliche Datenbank übertragen (Tab. 1). Da das genaue Alter der Bäume im Rahmen des Projektes nicht bestimmt werden konnte, wurden für die Ermittlung der demografischen Struktur die Stammdurchmesser erfasst. Hierzu wurden die Bäume nach drei Klassen des Brusthöhendurchmessers (BHD) eingeteilt (BHD < 7 cm, BHD 7 cm – 20 cm, BHD > 20 cm). Für eine potentiell überlebensfähige Population wurde von einer pyramidalen Durchmesserstruktur mit großer Verjüngungsstufe ausgegangen. Je größer die Abweichung von dieser ist, desto ungünstiger erfolgte die Einstufung der Vorkommen für die Bewertung der in-situ-Überlebensfähigkeit. Die Vitalität ist der entscheidende Parameter zur Einschätzung des aktuellen Gesundheitszustandes der Vorkommen. Sie wurde für jede der drei Durchmesserstufen getrennt auf der Grundlage des Kronenzustandes der Einzelbäume in vier Stufen bewertet. Pro Vorkommen wurde ein Koordinatenpunkt aufgenommen, der den Punkt der größten Individuendichte innerhalb seiner Gesamtfläche markiert. Zusätzlich wurde eine Lageskizze des potenziellen Genobjektes in analoger Form abgelegt. Zur Qualitätskontrolle wurden die Kartierergebnisse durch die Projektkoordination stichprobenartig kontrolliert und mehreren Plausibilitätsroutinen unterzogen. Die dritte Phase widmete sich der genetischen Charakterisierung der Vorkommen, verteilt über 13 Bundesländer auf der Basis von Isoenzymen bzw. Kern-Mikrosatelliten. In einem abschließenden vierten Schritt wurden die Daten hinsichtlich der räumlichen Konzentration bzw. der Isolation von Vorkommen und ihres daraus resultierenden Gefährdungsgrades ausgewertet. Zur Gesamtbewertung der Vorkommen wurden die Parameter Abundanzklasse, Altersstrukturqualitätsklasse und die durchschnittliche Vitalität verwendet. Die Aggregation der Daten mündete in der Ableitung der spezifischen „in-situ-Erhaltungsfähigkeit“ (Abb. 1). Die Bewertung erfolgte von sehr gut (1) über gut (2), geschwächt (3) und bedroht (4) bis absterbend (5). Darüber hinaus wurden mit Hilfe von Modulen des Programms QGIS, die die Lagekoordinaten und die Populationsgrößen so verknüpfen, dass sich daraus Informationen zur räumlichen Dichte in Form von „Kerneldichtekarten“ (BORNMANN 2011) ableiten ließen, die genetischen Zentren der Baumarten ermittelt. 67 Vorkommen in Brandenburg Im Ergebnis der Kartierung konnten für Brandenburg 649 Vorkommen der gesuchten Baumarten auf einer Fläche von 68.000 Hektar mit einer Individuenzahl von fast 180.000 Stück aufgenommen werden (Tab. 2, Abb. 2). Im Zuge der genetischen Untersuchen sowie der Kerneldichte-Analysen ergaben sich im bundesweiten Vergleich für Brandenburg einige Besonderheiten. So wurden für die Baumarten Wild-Apfel, Wild-Birne, Feld-Ahorn, Feld-Ulme und weitere vor allem in Nord-Ost-Brandenburg sogenannte Genzentren von nationaler Bedeutung bestätigt. Diese unterscheiden sich von den übrigen Vorkommen der Baumarten im Bundesgebiet deutlich und spielen somit für die forstliche Generhaltung eine zentrale Rolle. Nachfolgend werden ausgewählte Ergebnisse für die Baumarten Wild-Apfel, Wild-Birne, Feld-Ahorn und Eibe vorgestellt. Baumart Feld-Ahorn Grau-Erle Wild-Apfel Gewöhnl.-Traubenkirsche Wild-Birne Elsbeere Eibe SchwarzPappel Berg-Ulme Flatter-Ulme Feld-Ulme Summen: Anzahl der Vorkommen 40 20 29 Flächengröße in ha 131 230 5736 113 1807 42964 61 10 9 56652 611 57 6012 654 1181 31 858.1 10486 68 185 83 210.2 1590 161.7 12852 58158 38800 649 68045 178346 Individuen 4527 2034 678 Tab. 2: Vorkommen und Flächengröße seltener Baumarten in Brandenburg Abb. 1: Parameter für die Bewertung der Erhaltungsfähigkeit sowie Erhaltungsdringlichkeit Abb. 2: Räumliche Verteilung seltener Baumarten in Brandenburg 68 Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg Beispiel Wild-Apfel (Malus sylvestris) In Brandenburg wurden 29 Vorkommen mit insgesamt 668 Individuen des Wild-Apfels (Malus sylvestris MILL.) kartiert. Zum Vergleich zu den anderen Bundesländern eignet sich der Bezug kartierter Vorkommen zur Landesfläche. Berechnet wurden dazu die Anzahl der Vorkommen sowie die der Einzelindividuen pro 1.000 km² (ohne Berücksichtigung der ex-situ-Bestände). Die mit Abstand größte Vorkommensdichte des Wild-Apfels wurde in Mecklenburg-Vorpommern mit etwa 2,25 Vorkommen je 1.000 km² Landesfläche erfasst, gefolgt von Baden-Württemberg, Brandenburg (ca. ein Vorkommen je 1.000 km²), Sachsen-Anhalt und Niedersachen mit jeweils etwa einem Vorkommen je 1.000 km² Landesfläche. Einen besonderen Schwerpunkt bildet dabei das Wuchsgebiet „Ostmecklenburg-Nordbrandenburger Jungmoränenland (Nordbrandenburger Jungmoränenland)“ mit 448 Genobjekten. Charakteristischerweise handelt es sich um stammzahlarme Vorkommen, dies zeigt sich darin, dass die Abundanzklassen 1 und 2, d. h. maximal bis 20 Individuen, ca. 79 % der Population ausmachen (Übersicht bei KÄTZEL et al. 2013). Abb. 3: Geographische Lage der Vorkommen des WildApfels, klassifiziert nach der Individuenanzahl (BLE 2013) Abb. 4: Demografische Struktur der Wild-Apfel Vorkommen in Brandenburg auf der Grundlage der Durchmesserverteilung Durchmesserstruktur Die Wild-Apfel-Vorkommen sind in Brandenburg deutlich überaltert. Dies zeigt eine auf dem Kopf stehende „Altersbzw. Durchmesserpyramide“. Der Berechnung liegt die Anzahl der Einzelindividuen zugrunde. Die Verjüngungsklasse (< 7 cm) ist mit 18 % am schwächsten vertreten. Hier wird die mangelnde Verjüngung des Wild-Apfels ersichtlich. So konnte lediglich in zwei Beständen Naturverjüngung festgestellt werden. Vitalität Bundesweit wurden 80 % der Wild-Äpfel mit den Vitalitätsstufen sehr gut (0) und gut (1) bonitiert. Die durchschnittliche Vitalität der Bestände in Brandenburg liegt bei 0,8, also im normalen Bereich der leicht geschwächten Bestände. Genetische Strukturen Die Ergebnisse der genetischen Charakterisierung hinsichtlich der Zugehörigkeit zu den Gattungen Malus und Pyrus sowie die Differenzierung der Apfelproben nach „wilden“ und „kulturnahen“ oder zumindest „kulturbeeinflussten“ Formen sind in Tab. 3 dargestellt. Das Ergebnis zeigt, dass auch in überwiegend wildnahen Vorkommen immer wieder kulturbestimmte Individuen auftreten können. Für Generhaltungsmaßnahmen sind genetische Untersuchungen deshalb eine wichtige Grundlage um wildnahe Formen gezielt vermehren und kulturnahe Individuen ausschließen zu können. Über 6 Genloci wurden diverse genetische Parameter berechnet. So zeigte der Bestand BB-2 sowohl eine hohe genetische Diversität als auch eine gute Repräsentativität für den ostdeutschen Genpool. Mit einer Clusteranalyse wurden die Populationen nach ihrer genetischen Ähnlichkeit gruppiert. Aus dem Dendrogramm lässt sich zumindest teilweise ein Zusammenhang zwischen genetischem Abstand und geografischer Verteilung erkennen. Während die drei Vorkommen BB-2 bis BB-4 einen genetisch abgegrenzten Genpool bilden, weicht das Vorkommen Rassmannsdorfer Werder (BB-1) deutlich von den drei anderen Populationen ab. Eine Ursache hierfür könnte auch an der kleinen Stichprobe liegen (Abb. 5). Geografisch abgrenzbare Vorkommen wurden mit Hilfe der Kernel-Dichte berechnet und dargestellt (Abb. 6). Danach bestehen in Deutschland für den Wild-Apfel fünf Vorkommensschwerpunkte mit jeweils bis zu vier Teilbereichen. Die mit Abstand wichtigste Schwerpunktregion ist der Bereich 3a im Gebiet der mittleren Elbe. Aber auch in Brandenburg bestehen zwei bedeutende Genzentren: 2a „Uckermark-Barnim“ und 2b „Havelland“. Ort / Name Abkürz. Anz. Indiv. gesamt (n) Anz. Indiv. kulturnah Anz. Indiv. wildnah Rassmannsdorfer Werder BB-1 12 3 9 Brieselang BB-2 30 1 29 Altenhof BB-3 50 1 49 Zehdenick BB-4 31 1 30 Tab. 3: Artreinheit der untersuchten Einzelbäume des Wild-Apfels Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg Darüber hinaus bestehen in Brandenburg kleine, isolierte Vorkommen. Sie sind erhaltungsdringlich, wenn sie einen guten Grad der Erhaltungsfähigkeit aufweisen. Mittelfristig wäre es erforderlich, die Lücken zwischen isolierten Populationen über Biotop- und Populationsverbünde auf standörtlich geeigneten Flächen soweit zu schließen, so dass ein Genaustausch wieder möglich wird. Bewertung der in-situ-Erhaltungsfähigkeit Wie auch in anderen Bundesländern sind 85 % der Wild-Apfel-Vorkommen in ihrer Existenz bedroht, dies kann v. a. auf die ungünstige Durchmesser- bzw. Altersstruktur sowie auf das Fehlen von Naturverjüngung zurückgeführt werden. Bei dem als „gut“ eingestuften Vorkommen handelt es sich um den stammzahlreichen Bestand in der Nähe von Eichhorst in der Schorfheide (Tab. 4). 69 Maßnahmen Bereits im Jahr 2007 wurde eine einzelbaumweise Beerntung der wildnahesten Individuen in dem Vorkommen Zehdenick (BB-4,„Wolfsluch“) durchgeführt. Nach Aufbereitung des Saatgutes in der Samendarre Jatznick erfolgte die Anzucht in der landeseigenen Forstbaumschule „Stadtsee“. Im Jahr 2009 konnte das Vorkommen Altenhof (BB-2, „Eichhorst“) beerntet werden. Die angezogenen Wild-Äpfel wurden in verschiedene Reviere ausgebracht und in einer Wild-Obst Samenplantage bei Waldsieversdorf gesichert. Abb. 7: Anzucht in der FBS Stadtsee in-situ Erhaltungsfähigkeit Anzahl der Vorkommen absterbend 1 bedroht 22 geschwächt 2 gut 1 sehr gut 0 Tab. 4: In-situ Erhaltungsfähigkeit der Wild-Apfel-Vorkommen Abb. 5: Dendrogramm der Wild-Apfel Vorkommen in Deutschland, rot hervorgehoben die Brandenburger Vorkommen (BLE 2013) Abb. 6: Darstellung der Kerneldichte unter Berücksichtigung der Baumzahl (ohne ex-situ-Bestände) mit gekennzeichneten Genzentren (BLE 2013) 70 Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg Beispiel Wild-Birne (Pyrus pyraster) In Brandenburg wurden 61 von bundesweit 227 Vorkommen der Wild-Birne (Pyrus pyraster L.) mit insgesamt 56.652 Individuen kartiert. Häufungen von Vorkommen der Wild-Birne befinden sich im Nordosten Brandenburgs, in SachsenAnhalt im Bereich der Elbe, im Nordwesten Bayerns und im Nordosten Baden-Württembergs. Besonders erwähnenswert ist ein Vorkommen der Wild-Birne auf der Insel Vilm in Mecklenburg-Vorpommern mit ca. 800 Individuen. Zum Vergleich zu den anderen Bundesländern eignet sich der Bezug kartierter Vorkommen zur Landesfläche. Berechnet wurden dazu die Anzahl der Vorkommen sowie die der Einzelindividuen pro 1.000 km² ohne Berücksichtigung der ex-situ-Bestände. Die mit Abstand größte Vorkommensdichte der Wild-Birne wurde in Brandenburg mit etwa 2,1 Vorkommen je 1.000 km² Landesfläche erfasst, gefolgt von Thüringen, Mecklenburg-Vorpommern und Baden-Württemberg. Wie auch beim Wild-Apfel bildet dabei das Wuchsgebiet „Ostmecklenburg-Nordbrandenburger Jungmoränenland (Nordbrandenburger Jungmoränenland)“ einen besonderen Schwerpunkt mit 3.562 Individuen, gefolgt vom „Mittleren Nordostdeutschem Altmoränenland“ (2.599 Individuen). Bezogen auf die durchschnittliche Populationsgröße der Vorkommen (resp. Gesamtzahl der Individuen eines Vorkommens, Abundanz) wurden die Vorkommen für die Bewertung ihrer in-situ-Überlebensfähigkeit nach zehn Abundanzklassen klassifiziert (SCHULZE et al. 2013) (Tab. 5). Knapp drei Viertel der Wild-Birnen-Vorkommen belegen die drei ersten Abundanzklassen bis maximal 50 Individuen je Vorkommen. Populationen mit einer Stammzahl größer 100 Einzelbäume finden sich nur selten. Abundanzklasse 1 Individuenzahl von 5 Anzahl der Vorkommen Anteil % 10 18 31 bis 2 11 20 10 17 3 21 50 14 24 4 51 75 6 10 5 76 100 1 2 6 101 150 3 5 7 151 200 0 0 8 201 300 2 3 10 401 >402 4 7 Vitalität Die Vitalität der kartierten Birnen war bezogen auf den Kronenzustand überraschend gut. Bundesweit wurden 88 % der Wild-Birnen mit den Vitalitätsstufen sehr gut (0) und gut (1) bonitiert. Die durchschnittliche Vitalität der Bestände in Brandenburg liegt bei 0,5. Lediglich zwei Bestände weisen eine Vitalität von 1,5 auf. Genetische Zentren Geografisch abgrenzbare Vorkommen wurden wie beim Wild-Apfel mit Hilfe der Kernel-Dichte berechnet und dargestellt (Abb. 10). Danach bestehen in Deutschland für die Wild-Birne vier Vorkommensschwerpunkte mit jeweils bis zu zwei Teilbereichen. In den Brandenburger Regionen 2a „Uckermark-Barnim“ und 2b „Märkische Schweiz“ konzentriert sich ein wesentlicher Teil der bundesweit kartierten Vorkommen. Abb. 9: Trennung von Wild- und Kulturbirnen als Ergebnis der Hauptkomponentenanalyse im bundesweiten Vergleich (BLE 2013) Tab. 5: Verteilung der Wild-Birne in Brandenburg nach Abundanzklassen Abb. 8: Demografische Struktur der Wild-Birnen-Vorkommen in Brandenburg auf der Grundlage der Durchmesserverteilung Durchmesserstruktur Nicht ganz so ungünstig wie beim Wild-Apfel stellt sich die Alters- bzw. Durchmesserstruktur der Wild-Birne dar, wenn auch hier die Alterspyramide auf dem Kopf steht. In 22 Vorkommen konnte Naturverjüngung festgestellt werden, dies entspricht ca. 38 % der in-situ Bestände. In drei Beständen betrug der Anteil der Naturverjüngung 50 % und mehr. Abb. 10: Darstellung der Kerneldichte unter Berücksichtigung der Baumzahl (ohne ex-situ-Bestände) mit gekennzeichneten Genzentren Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg 71 Genetische Strukturen Bei der Wild-Birne ist die Trennung der Vorkommen in wildnahe und kulturbestimmte Formen auch auf der Grundlage genetischer Marker schwieriger als beim Wild-Apfel. In die Hauptkomponentenanalyse wurden bekannte Kultursorten zum Vergleich herangezogen (Abb. 9). Eine Durchdringung des Wildbirnen-Genpools durch Kulturbirnen-Gene scheint hier viel intensiver stattgefunden zu haben als beim Wild-Apfel, was sich möglicherweise in einer weniger scharfen genetischen Gruppenbildung zeigt. ENDTMANN (1999) geht bei den heute noch vorhandenen „wilden“ Birnen von einem „hybridogenen Formenschwarm“ aus. Von den 61 Brandenburger Wild-Birnenpopulationen wurden die sieben größten Vorkommen genetisch hinsichtlich ihrer Artzuordnung, genetischen Diversität und Differenziertheit untersucht. Bei der genetischen Variabilität zeigt die Wild-Birne in Brandenburg wie auch im bundesweiten Trend geringere Werte als der Wild-Apfel. Dies gilt sowohl für die Anzahl der insgesamt gefundenen Allele (93 bei Wild-Birne gegenüber 134 bei Wild-Apfel) als auch für die Diversitätsmaße. So beträgt die mittlere Diversität über sechs Loci bei der Birne 3,05; beim Apfel ist sie mehr als doppelt so hoch (6,20). Die Clusteranalyse zeigt, dass die Brandenburger Vorkommen gemeinsam mit Mecklenburg-Vorpommern, Thüringen, Sachsen und Sachsen-Anhalt eine östliche Metapopulation bildet, die sich deutlich von den meisten westdeutschen Vorkommen abgrenzt. Innerhalb Brandenburgs differenzieren sich die Vorkommen BB 1, 3, 7 von den Vorkommen BB 2, 4, 6 (Abb. 11). Bewertung der in-situ-Erhaltungsfähigkeit Wie auch in anderen Bundesländern sind 81 % der Wild-Birnen-Vorkommen in ihrer Existenz bedroht. Diese Einschätzung beruht wie beim Wild-Apfel fast ausschließlich auf der ungünstige Durchmesser- bzw. Altersstruktur sowie auf das Fehlen der Naturverjüngung (Tab. 7). Bestände mit „sehr gutem“ Erhaltungszustand findet man sonst nur noch in Sachsen-Anhalt und Bayern. Hessen weist einen großen Anteil an Beständen mit „gutem“ Erhal- Abb. 11: Dendrogramm der Wild-Birnen Vorkommen in Deutschland (farbige Darstellung zur Unterscheidung der großen genetischen Gruppen) (BLE 2013) In-situ Erhaltungsfähigkeit Anzahl der Vorkommen absterbend 1 bedroht 47 geschwächt 1 Gut 4 sehr gut 5 Tab. 7: In-situ Erhaltungsfähigkeit der Wild-Birnen-Vorkommen Ort / Name des Vorkommens Kurzbez. Anz. Indiv. gesamt (n) Anz. Indiv. kulturnah Anz. Indiv. wildnah Rassmannsdorf BB1 30 1 29 Müllerberge BB2 15 0 15 Parsteiner See BB3 33 3 30 Kasel-Golzig BB4 15 3 12 Dannewitz BB5 15 12 3 Paulinenaue BB6 18 2 16 Märkische Schweiz BB7 20 2 18 Tab. 6: Artreinheit der untersuchten Populationen 72 Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg tungszustand auf. Bundesländer wie Niedersachsen, Nordrhein-Westfalen und das Saarland verfügen ausschließlich über Bestande mit „bedrohter“ bzw. „absterbender“ in-situ Erhaltungsfähigkeit. Maßnahmen Anders als bei der beim Wild-Apfel angewandten generativen Vermehrung wurde bei der Wild-Birne eine vegetative Vermehrungsstrategie für den ex-situ Erhalt umgesetzt. Vorrangig wurden dabei die im Rahmen des Projektes genetisch untersuchten Vorkommen für eine klonale Vermehrung ausgesucht. Als kulturnah identifizierte Bäume wurden von der Vermehrung ausgeschlossen. Insgesamt konnten rund 1.000 Wildbirnen aus ca. 50 Klonen vermehrt werden. Diese werden bis Ende 2014 in „Klonmischungen“ in verschiedenen Revieren Brandenburgs als Erhaltungsklonarchiv gepflanzt. Abb. 13: Lage der kartierten Bestände des Feld-Ahorns mit Größenklassen der kartierten Baumzahlen (BLE 2013) Abb. 12: Wild-Birnen Klonsammlung vor dem Auspflanzen im Landeswaldrevier Wucker Beispiel Feld-Ahorn (Acer campestre) Im Gegensatz zu den vorgenannten Arten ist der Anteil des Feld-Ahorns Brandenburg mit 40 kartierten Vorkommen und 4.527 Individuen am Gesamtvorkommen in der Bundesrepublik Deutschland deutlich geringer. Die meisten kartierten Vorkommen liegen in Bayern (251), Thüringen weist mit 5 Vorkommen je 1.000 km² die höchste Dichte auf. Abundanzklasse Individuenzahl von bis Anzahl der Vorkommen Anteil % 1 5 10 6 15 2 11 20 4 10 3 21 50 8 20 4 51 100 13 33 5 101 200 2 5 6 201 500 7 18 Tab. 8: Verteilung der Feld-Ahorn Vorkommen in Brandenburg nach Abundanzklassen Weniger als die Hälfte der Feld-Ahorn Vorkommen fällt in die stammzahlarmen Klassen bis 50 Individuen, fast ein Viertel weist Stammzahlen von 100 und mehr Bäumen auf. Durchmesserstruktur Der Feld-Ahorn weist nahezu eine ideale Alters- bzw. Durchmesserstruktur auf, diese wurde im Mittel auch bundesweit beobachtet. Auf einer breiten Basis der Verjüngung bauen sich die stärkeren Durchmesserklassen auf. Ein Bestand mit breiter Verjüngungsbasis und einer ausreichenden Zahl an fruktifizierenden Altbäumen benötigt in der Regel keine zusätzlichen Maßnahmen zur Generhaltung (Abb. 14). In 55 % der Bestände konnte Naturverjüngung gefunden werden, in 15 Beständen mit Naturverjüngung war der überwiegende Teil der Verjüngung bereits höher als 1,50 Meter und somit dem Wildverbiss entwachsen. Abb.14 : Demografische Struktur der Feld-Ahorn-Vorkommen in Brandenburg auf der Grundlage der Durchmesserverteilung Vitalität Etwa drei Viertel der kartierten Bestände in Deutschland befinden sich in den Vitalitätsstufen 0 und 1. Die durchschnittliche Vitalität des Feld-Ahorns liegt in Brandenburg bei 0,47, bei einer Spannweite von 0 (keine Schäden, 7 Bestände) bis 2 (merklich geschädigt, 1 Bestand). Genetische Strukturen Bundesweit wurden die genetischen Strukturen von 12 Vorkommen untersucht, davon ein Bestand aus Brandenburg (Vorkommen „Alt-Döbern“). Von den 6 getesteten Mikrosatelliten-Genmarkern des Berg-Ahorns erwiesen sich beim Feld-Ahorn nur drei als polymorph und somit für populationsgenetische Untersuchungen als geeignet. Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg Bundesweit auffällig war die hohe Diversität sowohl innerhalb der Populationen als auch zwischen den Populationen. Allerdings weisen die Bestände Alt-Döbern (ALT) und Gorschendorf (GOR, Mecklenburg-Vorpommern) die geringsten Werte der effektiven genetischen Diversität mit 2,95 bzw. 3,70 effektiven Allelen auf. Im Gegensatz dazu ist die genetische Differenzierung (d. h. die Abgrenzung zu den anderen Vorkommen in Deutschland) überdurchschnittlich. Beide Befunde sind Indizien für eine besondere evolutive Anpassung der Populationen an die jeweiligen Standortbedingungen (Abb. 15). Auch bei den genetischen Abständen (d0-Wert) liegen im Vergleich zu anderen windbestäubten Baumarten vergleichsweise hohe Werte vor, welche eine erhöhte reproduktive Isolation vermuten lassen. So weist der Bestand Alt-Döbern einen d0-Wert von 0,5 auf. Im Vergleich dazu erreicht z. B. die Stiel-Eiche d0-Werte von maximal 0,265 (DEGEN et al. 2010). 73 nördliche Brandenburg ist Teil der zentralnördlichen Verbreitungsgrenze. Dies zeigt sich auch an der Dichte und am Zustand der Vorkommen. Das trotz scheinbar günstiger Durchmesserstruktur und guter Vitalität 87,5 % der Bestände der Kategorie „bedroht“ zugeordnet, liegt einerseits an dem geringen Anteil von Altbäumen in vielen Brandenburger Beständen und andererseits daran, dass 78 % der Bestände zu geringe Populationsgrößen aufweisen (Abundanzklassen 1 – 4). Für die nächst bessere Erhaltungsstufe „geschwächt“ müssten nach bundesdeutscher Klassifizierung beim FeldAhorn mindestens 101 – 200 Individuen eine Population bilden (Abundanzklasse 5). Maßnahmen Der Feld-Ahorn unterliegt nicht den Regelungen des Forstvermehrungsgutgesetzes (FoVG). Für die Herkunftssicherung der gebietsheimischen Gehölze in Brandenburg wurden fünf Populationen zur Beerntung von Saatgut ausgewiesen. Die Maßnahmen zur Förderung des Genpools des Feld-Ahorns müssen schwerpunktmäßig auf die gezielte Verjüngung der 40 Populationen in-situ und des Erhaltes alter Individuen ausgerichtet sein. Aber auch die häufigere Verwendung an Waldrändern und im Offenland würde die Baumart fördern. Beispiel Eibe (Taxus baccata) Abb. 15: Genetische Differenzierung Dj der einzelnen Bestände (orange: Brandenburg, blaue Linie: mittlere genetische Gesamtdifferenzierung) Bewertung der in-situ-Erhaltungsfähigkeit Das bundesweite Konzept zur Erhaltung forstgenetischer Ressourcen empfiehlt die Erhaltung in-situ, dafür sind vorrangig vitale, individuenreiche und mit einem entsprechenden Verjüngungsmuster ausgestattete Populationen geeignet, die sich auch ohne größere (ex-situ-) Aufwendungen langfristig erhalten lassen. Vor diesem Hintergrund sind die Anteile erhaltungsfähiger Bestände in fünf Bewertungsstufen dargestellt (Tab. 9) In-situ Erhaltungsfähigkeit Anzahl der Vorkommen absterbend 0 bedroht 35 geschwächt 4 gut 1 sehr gut 0 Die Eibe gehört in Deutschland zu den gefährdeten Baumarten. Von insgesamt 342 kartierten Vorkommen der Eibe wurden in Brandenburg neun Bestände mit 1.181 Bäumen gefunden, das entspricht einem Anteil von knapp drei Prozent. In Bayern liegen mit 128 kartierten Vorkommen die meisten Bestände und etwa ein Viertel aller Bäume (14.761 Individuen). Über die stärkste Eiben-Dichte mit 2,5 Vorkommen je 1.000 km² Landesfläche verfügt das Bundesland Thüringen. Die Aufteilung in Abundanzklassen der Brandenburger Vorkommen zeigt Tabelle 10. Abundanzklasse Individuenzahl von bis Anzahl der Vorkommen Anteil % 1 5 10 1 11 2 11 20 2 22 3 21 50 3 33 4 51 100 0 0 5 101 200 0 0 6 201 500 3 33 Tab. 10: Verteilung der Eiben Vorkommen in Brandenburg nach Abundanzklassen Tab. 9: In-situ Erhaltungsfähigkeit der Feld-Ahorn Vorkommen in Brandenburg Von besonderer Bedeutung für das nordostdeutsche Tiefland sind drei Bestände der Abundanzklasse 6 mit Stammzahlen bis zu 500 Eiben (Abb. 14). Der Bestand Chorin besteht aus bis zu 500 Individuen, die Bestände Criewen und Prötzel aus bis zu 300 Einzelbäumen. Mit seinen zentralen und osteuropäischen Verbreitungsschwerpunkten gehört der Feld-Ahorn nicht zu den gefährdeten europäischen Baumarten. Die Art bevorzugt wärmebegünstigte Standorte und meidet saure Böden. Das Durchmesserstruktur Die meisten Eiben (48,6 %) in Deutschland sind zwischen 7 und 10 m hoch und liegen in der Durchmesserstufe 7 bis 20 cm bei einem durchschnittlichen Alter von etwa 100 Jah- 74 Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg duen umfassten auf der Grundlage von Isoenzymmarkern untersucht. Für Brandenburg ging der wertvollste Bestand „Chorin“ in die Untersuchungen mit 50 Proben ein. Insgesamt wurden an den vierzehn untersuchten Genorten 40 Genvarianten (Allele) nachgewiesen. Drei der 14 untersuchten Genorte (AAT-A, LAP-A und PEPCA) waren in allen Flächen monomorph und somit für populationsgenetische Untersuchungen nicht geeignet. Am Genort IDH-B war eine Nord-Süd-Trennung innerhalb Deutschlands zu beobachten. Während z. B. vier Populationen aus Bayern an diesem Genort auf das Allel IDH-B3 fixiert sind, zeigen die Populationen aus Mecklenburg-Vorpommern, Brandenburg und Nordrhein-Westfalen einen Majorpolymorphismus mit den häufigen Varianten IDH-B2 und IDH-B3. Als einzige Vorkommen weisen Chorin (CHO) und Jasmund (JAS) den Genort IHD-B9 (blau markiert) auf und grenzen sich damit von den mitteldeutschen und süddeutschen Vorkommen ab (Abb. 18). Abb. 16: Lage der kartierten Bestände der Eibe mit Größenklassen der kartierten Baumzahlen (BLE 2013) ren. Rund 28 % der Eiben weisen einen Durchmesser über 20 cm auf und sind meist älter als 100 Jahre. Ebenso gibt es Eiben-Bestände, die nicht stärker als 7 cm sind. Dieser bundesweite Trend spiegelt sich auch in Brandenburg wieder, lediglich die Klasse größer als 20 cm BHD ist deutlich schwächer als im bundesweiten Durchschnitt besetzt. Die Durchmesserstrukturverteilung ist zum einen auf das langsame Wachstum der Eibe aber auch auf die mangelnde Förderung und starke Entnahmen in der Vergangenheit zurückzuführen. Lediglich in zwei Brandenburger Beständen konnte Naturverjüngung vorgefunden werden, allerdings mit einem geringen Anteil bis zu einem Prozent. Abb. 18: Allelhäufigkeiten am Genort IDH-B (BLE 2013) Abb. 17: Demografische Struktur der Eiben-Vorkommen in Brandenburg auf der Grundlage der Durchmesserverteilung Vitalität Bis auf Sachsen-Anhalt, Sachsen und Rheinland-Pfalz weisen die Bestände in den Bundesländern überwiegend die Vitalitätsstufen 0 und 1 auf. Die Verteilung der Vitalitätsstufen innerhalb der Bundesländer ist dabei sehr unterschiedlich. Dies spiegelt sich auch in der durchschnittlichen Vitalität von 0,72 mit einer Spannweite von 0,08 bis 1,8 in Brandenburg wider, die angesichts der Seltenheit der Baumart für Brandenburg positiv zu bewerten ist. Genetische Strukturen Für die genetische Analyse wurden Stichproben aus 14 Vorkommen in acht Bundesländern, die insgesamt 596 Indivi- Im Gegensatz zu den mitteldeutschen Vorkommen sind die süddeutschen nahezu identisch. Die Unterschiede in den Allelhäufigkeiten (Diversität) zwischen den untersuchten Populationen sind als sehr hoch einzuschätzen. Dies ist ein wichtiger Hinweis auf die große genetische Verschiedenheit der Eibe in Deutschland. Bewertung der in-situ-Erhaltungsfähigkeit Drei Viertel der Eiben-Vorkommen in Brandenburg wurden in die Stufe „bedroht“ eingestuft, etwas weniger als im Bundestrend (84 %) (Tab. 11). Die beiden besten und dennoch „geschwächten“ Vorkommen finden sich in Chorin (ca. 450 Eiben auf 3 Hektar) und Prötzel (ca. 300 Individuen auf 30 Hektar). Bei den bedrohten Vorkommen handelt es sich um überwiegend stammzahlarme, kleine Populationen. Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg In-situ Erhaltungsfähigkeit Anzahl der Vorkommen absterbend 0 bedroht 7 geschwächt 2 gut 0 sehr gut 0 Tab. 11: In-situ Erhaltungsfähigkeit der Eiben Vorkommen in Brandenburg Fazit Die Erhaltung forstgenetischer Ressourcen ist im Land Brandenburg sowohl auf Wirtschaftsbaumarten als auch auf seltene und gefährdete Baum- und Straucharten ausgerichtet. Während bei den Wirtschaftsbaumarten die langfristige Erhaltung der Anpassungsfähigkeit durch die Sicherung der genetischen Vielfalt und der geeigneten Herkunft im Vordergrund steht, richten sich die Maßnahmen zur Erhaltung seltener Baum- und Straucharten nach dem jeweiligen Gefährdungsstatus. In den vergangenen Jahren wurden am LFE Indikatoren und Verfahren entwickelt, die die Bewertung der Gefährdungssituation von Gehölzpopulationen erleichtern und objektivieren. Im Rahmen mehrerer vom LFE im Auftrag des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) koordinierter bundesweiter Verbundprojekte zur „Erfassung und Dokumentation genetischer Ressourcen seltener und gefährdeter Baumarten in Deutschland“ wurde die „in-situ Überlebensfähigkeit“ von mehr als 4000 Vorkommen untersucht. Vorangegangen waren umfangreiche Kartierungen von 14 Baumarten. Nach Auswertung der erfassten Daten wurden mit Hilfe von Kernel-Dichte-Analysen mehrere baumartenspezifische Schwerpunktegebiete herausgearbeitet. Vorgestellt werden für Brandenburg wichtige Vorkommensschwerpunkte für vier ausgewählte Baumarten (WildBirne (Pyrus pyraster), Wild-Apfel (Malus sylvestris), FeldAhorn (Acer campestre) und Eibe (Taxus baccata). Neben den genauen Standorten und Populationsstrukturen ist der „Wert“ der lokalen genetischen Ressourcen zu bestimmen, um den Status eines Generhaltungsobjektes von regionalen, nationalem oder europäischem Rang festlegen zu können. Hierfür spielen die genetische Diversität (Anpassungsfähigkeit) und Differenziertheit (Abgrenzung zu anderen Vorkommen) der Population eine wichtige Rolle, die nur durch genetische Analysen zu bestimmen sind. Die vorgestellten Beispiele zeigen, dass sich aufgrund besonderer Standortbedingungen auch spezifische populationsgenetische Strukturen entwickelt haben, die über die Grenzen Brandenburgs hinaus bedeutsam sind. Dies unterstreicht die Bedeutung der genetischen Herkunft für die Verwendung gebietsheimischer Gehölze und der Einhaltung der Herkunftsempfehlungen bei künstlicher Verjüngung. Um baumartenspezifische Erhaltungsmaßnahmen gezielt planen zu können, ist eine möglichst genaue Gefährdungsabschätzung der Vorkommen notwendig, die verschiedene Indikatoren für die Überlebensfähigkeit berücksichtigt und objektiv nach festgelegten Kriterien bewertet. Informationen zur Populationsgröße, zur Vitalität, zur demografischen und genetischen Populationsstruktur, zur Bastardierung, zu den 75 standörtlichen Bedingungen, zum Schutzstatus und zu populationsgenetischen Parametern bieten hierfür eine wichtige Grundlage. Die vorgestellten Beispiele zeigen, dass eine Vielzahl der natürlichen Vorkommen von Wild-Birne, Wild-Apfel und weiteren, hier nicht vorgestellten, seltenen Baumarten in Brandenburg (wie auch in den meisten anderen Bundesländern) häufig durch Überalterung, mangelnde Vitalität und Verjüngung in ihrer in-situ-Überlebensfähigkeit gefährdet sind. Gezielte Maßnahmen zur Förderung dieser Baumarten sind unabdingbar, um die Vielfalt der heimischen Gehölzarten in Brandenburg zu erhalten. Literatur Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung, BLE (2013): Erfassung und Dokumentation genetischer Ressourcen des Feld-Ahorns (Acer campestre) und der Eibe (Taxus baccata) in Deutschland. Bundesanstalt für Landwirtschaft und Ernährung (2013): Erfassung und Dokumentation genetischer Ressourcen seltener und gefährdeter Baumarten in Deutschland, Teillos 2: Wild-Apfel (Malus sylvestris) und Wild-Birne (Pyrus pyraster). BORNMANN, L., & W ALTMAN, L. (2011): The detection of “hot regions” in the geography of science: A visualization approach by using density maps. arXiv:1102.3862. DEGEN B., HÖLTKEN A. M., ROGGE M. (2010): Use of DNA-fingerprints to control the origin of orest reproductive material. Silvae Genetica 59, 268 – 273. EDWARDS, J. (2012): Simple UPGMA clustering. http://bioware.soton.ac.uk/upgma.html ENDTMANN, K.J. (1999): Taxonomie und Naturschutz der Wild-Birne (Pyrus pyraster) und mit ihr verwandter Sippen. Beitr. Forstw. Landsch.ökol 33, 123 – 131. KÄTZEL, R.; SCHULZE, T.; BECKER, F.; SCHRÖDER, J.; RIEDERER, J.; KAMP, Th.; WURM, A.; HUBER G. (2011): Seltene Baumarten in Deutschland – Erfassung und Erhaltung. AFZ/Der Wald 19: 37 – 39. KÄTZEL, R.; SCHULZE, T.; SCHRÖDER, J. (2013): Der Wild-Apfel (Malus sylvestris) in Deutschland. AFZDer Wald 12: 7 – 10. PAPAGEORGIOU, A. C.; DROUZAS, A. D. (2010): Initiativen zum Schutz forstgenetischer Ressourcen. Schweiz Z. Forstwesen 161: 231 – 238. ROLOFF, A. (2001): Baumkronen – Verständnis und praktische Bedeutung eines komplexen Naturphänomens. Verlag E. Ulmer, Stuttgart, 164 S. 76 Vorkommen und Erhaltung seltener und gefährdeter Baumarten in Brandenburg SCHRÖDER, J. KÄTZEL, R.; SCHULZE, T.; KAMP, Th.; HUBER, G.; HÖLTKEN, A.; STEINER, W.; KONNERT, M. (2013): Seltene Baumarten in Deutschland – Zustand und Gefährdung. AFZ-Der Wald 12: 4 – 6. SCHULZE, T; KÄTZEL, R.;. SCHRÖDER, J. (2013): Die Wild-Birne (Pyrus pyraster) in Deutschland - Ergebnisse einer bundesweiten Inventur. Archiv für Forstwesen und Landschaftsökologie 05/13: online: www.archiv-forstwesen-landschaftsökologie.de Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzen Baumart in Brandenburg 77 Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata Donn ex D. Don) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzten Baumart in Brandenburg STEFAN PANKA Einführung Abb. 1: Fm. Walter Boden (aus MILNIK 2004) Den Reichtum an Beständen mit fremdländischen Baumarten in unserer Gegend haben wir in erster Linie Forstmeister BODEN (1847 – 1930) zu verdanken. Bis 1883 war er Oberförster in Grünheide (Zielonka) in der Nähe des heutigen Poznań, wo er auf Veranlassung von Forstinspektor MORTZFELD von 1880 bis 1883 seine ersten Bestände mit ausländischen Baumarten begründete (BODEN 1923). Im November 1883 übernahm BODEN die Oberförsterei Freienwalde (MILNIK 2004) und wurde zunächst durch DANCKELMANN für die Anlage von zahlreichen Beständen mit ausländischen Baumarten eingesetzt (BODEN 1924). Im Frühjahr 1885, also noch vor SCHWAPPACH, begründete Boden im Revier Breitefenn den ersten Thuja-Bestand. Für SCHWAPPACH, der 1886 aus Gießen (hier war er nach Tuisko von Lorey der 2. Lehrer für die forstlichen Fächer) kam, begann eine 35-jährige Zeit in Eberswalde (WUDOWENZ 2001), von wo aus er die Forschung um die ausländischen Baumarten lenkte. In Eberswalde war 1891 die erste Phase der Begründung von Beständen mit Thuja plicata im Wesentlichen abgeschlossen. 1910 wurden im damaligen Preußen insgesamt 71 Bestände auf fast 27 ha mit Riesen-Lebensbaum registriert (SCHWAPPACH 1911). Allein in der Obf Freienwalde waren nach Abschluss der Einführung von Thuja plicata 2,76 ha mit dieser Baumart ausgewiesen (SCHWAPPACH 1896). Schon nach 25jähriger Beobachtungszeit hält SCHWAPPACH Thuja plicata der Einführung in die Forsten Norddeutsch- lands für würdig und bezeichnet dabei diese neue Baumart als „geeignetes Mischholz“ in den jungen Buchenbeständen. Eine sehr wichtige Arbeit über ausländische Baumarten publizierte PENSCHUCK (1935 und 1937). Sich auf Daten aus 58 Beständen stützend, von denen die meisten aus Eberswalde, dem heutigen Polen und Nordrhein-Westfalen stammten, beurteilte PENSCHUCK (1935) das Höhenwachstum der 25 – 45jährigen Thuja-Bestände als sehr differenziert, wobei der Unterschied zwischen den schlechtesten und besten Beständen 12 m betrug. Bei einem Vergleich des Riesen-Lebensbaums mit der Japanischen Lärche (Larix kaempferi) und der Sitka-Fichte (Picea sitchensis) stellte er eine deutlich geringere Höhenwachstumsenergie der Thuja in der Jugend fest. Nach 1945 zerbrach in Folge der Festlegung neuer Grenzen in Europa das von SCHWAPPACH begründete Versuchsflächennetz mit den ausländischen Baumarten. Dank dem Einsatz von Forstleuten mehrerer Nationen, die zum Teil mit Eberswalde kooperierten, konnte die wissenschaftliche Arbeit fortgesetzt werden. So erschienen, was die ThujaBestände betrifft, weitere Publikationen: in der Sowjetunion von CINOVSKIS (1983) und in Polen von TUMIŁOWICZ (1988). In der DDR stammen die wichtigsten Arbeiten über die Thuja von LEMBCKE und NIEFNECKER. LEMBCKE untersuchte im Rahmen seiner Promotion (LEMBCKE 1959) auch die Thuja-Bestände. Ihm und NIEFNECKER ist es zu verdanken, dass in den Beständen mit ausländischen Baumarten Versuchsflächen mit nummerierten Bäumen angelegt und in den regulären Versuchsflächenaufnahmeturnus aufgenommen wurden. Zudem erfolgte die Anlage der ersten Durchforstungs- und Unterbauversuche mit dieser Baumart. Auf die beiden erwähnten Wissenschaftler gehen die ersten Volumengleichungen für Derbholz (1) und Schaftholz (2) für Thuja plicata zurück (NIEFNECKER 1989). (1) (Ausgleich durch DEGENHARDT 2001) (2) (Ausgleich durch DEGENHARDT 2001) Die letzten Arbeiten über den Riesen-Lebensbaum im Untersuchungsgebiet erschienen nach der Wiedervereinigung Deutschlands. 2002 publizierte LOCKOW einen Beitrag über ausländische Baumarten in Brandenburg, in dem er bei der Thuja nach dem Zusammenhang zwischen Feinbodenform und Zuwachs sucht. Der von ihm ermittelte durchschnittliche Gesamtzuwachs von 12,55 m³ im Alter zwischen 80 und 110 Jahren untermauert Lembckes Erkenntnis über das hohe Leistungsvermögen des Riesen-Lebensbaumes 78 Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzen Baumart in Brandenburg im Anbaugebiet. Außerdem berichtet er auch schon über die hohe Wurzelenergie und gute Streuzersetzung in den Thuja-Beständen. 2013 erschien eine Arbeit von PANKA über die Entwicklung von unter unterschiedlich dichtem Kiefern-Schirm gewachsener Thuja plicata. Anknüpfend an die Arbeit von NIEFNECKER (1992) wird dort das Leistungsvermögen gleichaltriger Thuja-Bestände aus Unterbau und Reinbestand einander gegenübergestellt. Der Riesen-Lebensbaum in seiner Heimat Das Herkunftsgebiet dieser nordamerikanischen Baumart teilt sich in ihrer Heimat in zwei Areale. Der westliche Teil, der sich an der Pazifikküste von Alaska bis Nordkalifornien erstreckt, ist von dem östlich liegenden, etwas kleineren Teil durch einen etwa 100 km breiten Streifen trockenen Klimas getrennt (Abb. 2). Schon allein die Ausbreitung dieser Baumart auf der 2000 km langen Nord-Süd-Achse und deren vertikalen Amplitude, die in Extremfällen bis 2290 m ü.NN (SMITH 1988) reicht, zeugt von ihrer enormen Anpassungsfähigkeit. Ein weiteres Indiz dafür sind die extremen Temperaturen (Abb. 3 und 4) und die stark schwankenden Niederschläge im Jahr (Abb. 5 und 6), denen die Art in ihren beiden Herkunftsarealen ausgesetzt ist. Entscheidend aber ist die Verteilung dieser Werte im Jahr. Aus den Abb. 3 und 4 können wir deutlich erkennen, dass die meisten Niederschläge sowohl im Osten (bis 6000 mm/ Jahr) als auch im Westen (bis 1200 mm/Jahr) in den Wintermonaten fallen. In der Vegetationszeit treten dort entsprechend Niederschlagsmengen von 200 – 250 mm und 200 – 800 mm auf. Die Jahresmitteltemperaturen im Osten schwanken zwischen 4,7 und 8,7 °C, im Westen zwischen 7,1 und 11,5 °C (MINORE 1990). Die Sommer im Osten (14 – 17 °C) sind im Durchschnitt um 2 °C wärmer als die im Westen (12 – 15 °C), jedoch die absoluten Extremwerte im Winter erreichen entsprechend -47 °C bzw. -30 °C (MINORE 1990). In den Grenzen seines natürlichen Vorkommens wächst der Riesen-Lebensbaum am besten auf frischen, skelettreichen Böden, in Flussschluchten im Seitenschutz der Hänge und des sich lange haltenden Nebels, der noch weit in den Tag hinein eine hohe Luftfeuchtigkeit bewahrt (FOWELLS 1965). Reine Thuja-Bestände sind nach SCHENCK (1939) außerhalb Alaskas selten, einzeln- oder gruppenweises Vorkommen in Rein- bzw. Mischbeständen sind die häufigste Form des Auftretens dieser Baumart. Die wichtigsten Begleitbaumarten sind Tsuga heterophylla (RAF.) SARG., Picea sitchensis (BONG.) CARRIÈRE, Abies grandis (DOUGLAS ex D. DON) LINDL., Pinus monticola DOUGLAS, Pseudotsuga menziesii (MIRBEL) FRANCO, Picea engelmannii PARRY ex ENGELM. sowie Abies lasiocarpa (HOOK.) NUTT. (SCHENCK 1939). Abb. 2: Das Gebiet des natürlichen Vorkommens vom Riesen-Lebensbaum (THOMPSON et al 1999) Abb. 3: Verteilung der Monatsmittelwerte der Temperaturen im westlichen Areal des natürlichen Vorkommens von Thuja plicata Lt. Daten ausgewählter Wetterstationen Abb. 4: Verteilung der Monatsmittelwerte der Temperaturen im östlichen Areal des natürlichen Vorkommens von Thuja plicata Lt. Daten ausgewählter Wetterstationen Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzen Baumart in Brandenburg Untersuchungsgebiet und Untersuchungsmaterial Die Wuchsbedingungen im Untersuchungsgebiet sind durch das mäßig trockene Neubrandenburger Klima in der Ausprägung des Ostmecklenburg-Nordbrandenburger Jungmoränenlandes bestimmt (Abb. 7). Abb. 5: Verteilung der Niederschlags-Monatssummen im westlichen Areal des natürlichen Vorkommens von Thuja plicata Lt. Daten ausgewählter Wetterstationen 79 Der Jahresniederschlag beträgt hier im Mittel 550 mm und die Jahresmitteltemperatur erreicht fast 8 °C. In der Vegetationszeit fallen 280 mm Niederschlag und das langjährige Jahresmittel der Temperaturen in dieser Zeit beträgt 14,9 °C. Alle Flächen befinden sich in der OF Chorin, schwerpunktmäßig in den Revieren Breitefenn, Maienpfuhl und Sonnenburg (Abb. 8, siehe folgende Seite). Abb. 6: Verteilung der Niederschlags- Monatssummen im östlichen Areal des natürlichen Vorkommens von Thuja plicata Lt. Daten ausgewählter Wetterstationen Abb. 7: Das Untersuchungsgebiet im Kontext der naturräumlichen Einordnung (MÜLLER und LUTHARDT 2009) 80 Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzen Baumart in Brandenburg Alle 21 untersuchten Bestände gehen auf Boden bzw. Schwappach zurück und haben bereits (01.01.2014) das Alter von 123 – 133 Jahren erreicht. Sie sind über fast das gesamte Standortspektrum (Tab. 1) verteilt. Methodisches Vorgehen, Eingangskomponenten Weil Schwappach mit zahlreichen Versuchsparzellen möglichst viele Standortvarianten abdecken wollte, ist die Standortinformation eine sehr wichtige Eingangskomponente. Überall dort, wo es noch notwendig war, wurden anhand von Bodengruben und Bodenstichen Standortdiagnosen durchgeführt, die durch naturräumliche Zuordnung als ökologische Koordinaten vervollständigt wurden. Weiterhin erfolgten stammweise Qualitäts- und Vitalitätsansprachen. Um die Wuchsleistung zu beurteilen, wurden – wie auf langfristigen Versuchsflächen üblich – auch die Ertragskennwerte der Bestände aller Aufnahmen überprüft und nach den Vorgaben von WIEDEMANN (1930) und ERTELD (1958) durch Neuaufnahmen aktualisiert. In Einzelfällen wurden auch Stammanalysen durchgeführt. Der Vergleich erfolgt mit der Kiefer-Ertragstafel (LEMBCKE et al. 1975), dem Brotbaum der brandenburgischen Forstleute. Abb. 8: Lage der Versuchsflächen mit Thuja plicata im Untersuchungsgebiet Ergebnisse Die Entwicklung der Grundflächenmittelhöhe (HG) aller untersuchten Versuchsflächen im Vergleich mit dem ETModell für Kiefer von LEMBCKE, KNAPP und DITTMAR (1975), MEN (= Mittleres Ertragsniveau) zeigt uns, dass die Kurven in ihrem Verlauf dem Bonitätsfächer folgen (Abb. 9). Es ist jedoch nicht zu übersehen, dass das Ganze sich in dessen oberer Hälfte abspielt. Die beste Leistung erreicht die Fläche 115 [JhtL, iMM, K1m] im Revier Maienpfuhl und am schlechtesten schneidet die Fläche 14 [BgS, mRHMo, TZv2m] im Revier Sonnenburg ab. Die gleiche Tendenz zeigt uns die Entwicklung des Grundflächenmitteldurchmessers (DG) der untersuchten Bestände (Abb. 10). An der Spitze stehen hier wieder die Flächen aus Maienpfuhl, Horst 115 und Horst 124 [BgS, iMo, TM1m]. Die Sonnenburger Fläche 47 [SoS, iMo+ - MM, TK1m] aus der Gegend des Baa-Sees erzielt ebenfalls eine sehr gute Leistung. Das Schlusslicht bildet die Fläche 7 [BgS, mMo, TM2m]. Die DG-Differenz zwischen der schlechtesten und der besten Fläche beträgt 24 cm. Bei einem theoretischen Zeitvergleich der Durchmesserleistung mit derjenigen der besten, vollbestockten Kiefern-Bestände würde sich herausstellen (Abb. 10), dass diese hier durch die beste Thuja-Fläche schon fast 30 Jahre früher erreicht wird! Sehr interessant ist die Entwicklung der Bestandeskreisgrundfläche (G) der untersuchten Thuja-Bestände (Abb. 11, siehe folgende Seite). Die Linien verlassen fast gänzlich den durch das Kiefer-Modell beschriebenen Rahmen. Die besten Flächen übertreffen die bonitätsbesten Kiefern-Bestände um rund 40 m²/ha! Es ist jedoch nicht zu übersehen, dass die Parzellen Chorin 208.1 [JhtL, (mfr) – mtro, TK2m] und Maienpfuhl 132 [GrS, mMM, TK2m], obwohl standortmäßig sehr gut ausgestattet, hier das Schlusslicht bilden. Ursache dafür sind die vielen Bruch- und Wurfstämme in diesen Flächen, die in der Choriner Parzelle vor allem 1989 zu einer starken Stammzahl-Dezimierung führten. Angesichts dieser Entwicklung bei der Bestandeskreisfläche (G) erscheinen uns die hohen Volumenwerte in der Abb. 12 (siehe folgende Seite) wie selbstverständlich. Hier wird das hohe Ertragsniveau des Riesen-Lebensbaumes Tabelle 1: Standortspektrum der untersuchten langfristigen Versuchsflächen von Schwappach mit Thuja plicata – Teilergebnisse der morphologisch durchgeführten Standortsdiagnose (MARTIN GRÜLL, LFE 2013) Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzen Baumart in Brandenburg 81 Abb. 9: Entwicklung der Grundflächenmittelhöhe (HG) des verbleibenden Bestandes der untersuchten Thuja-Bestände im Vergleich mit der Kiefern-Ertragstafel (LEMBCKE et al., 1975), MEN. Leistungsentwicklung in Abhängigkeit von Alter und Stamm-Nährkraftstufe (pink –„Z“, orange – „M“, grün – „K“, rot – „R“). Abb. 10: Entwicklung des Grundflächenmitteldurchmessers (DG) des verbleibenden Bestandes der untersuchten ThujaBestände im Vergleich mit der Kiefern-Ertragstafel (LEMBCKE et al., 1975), MEN. Leistungsentwicklung in Abhängigkeit von Alter und Stamm-Nährkraftstufe (pink –„Z“, orange – „M“, grün – „K“, rot – „R“). 82 Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzen Baumart in Brandenburg Abb. 11: Entwicklung der Bestandeskreisgrundfläche (G) der untersuchten Thuja-Bestände im Vergleich mit der KiefernErtragstafel (LEMBCKE et al., 1975), MEN. Leistungsentwicklung in Abhängigkeit von Alter und Stamm-Nährkraftstufe (pink –„Z“, orange – „M“, grün – „K“, rot – „R“). Abb. 12: Vorratsentwicklung an Derbholzvolumen der untersuchten Thuja-Bestände im Vergleich mit der Kiefern-Ertragstafel (LEMBCKE et al., 1975), MEN. Leistungsentwicklung in Abhängigkeit von Alter und Stamm-Nährkraftstufe (pink –„Z“, orange – „M“, grün – „K“, rot – „R“). Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzen Baumart in Brandenburg auch im Alter von 130 Jahren noch einmal sehr deutlich. Zögen wir entsprechend der Umtriebszeit bei der Kiefer den Strich (A) bei 120 Jahren, so offenbarte sich uns die hohe Volumenleistung der besten Thuja-Bestände gegenüber den bonitätsbesten, vollgeschlossenen Kiefern-Beständen. Im Schnitt leisten die besten untersuchten Thuja-Bestände ~300 m³/ha mehr als die hier modellhaft abgebildeten, hiebsreifen, vollbestockten besten Kiefern-Bestände Brandenburgs. An der Spitze stehen wieder die beiden Flächen aus Maienpfuhl. Am schlechtesten schneidet die Parzelle 208.1 ab – eine Rechnung, die uns hier durch die Stammzahlarmut, bedingt durch den Bruch- und Wurfschaden von 1989, gestellt wird. Die als Nächstes zu stellende Frage wäre nun die nach der Entwicklung der Gesamtwuchsleistung dieser ältesten Thuja-Bestände Brandenburgs. Diese Größe als Summe aller Vorerträge und des zu gegebenem Zeitpunkt festgestellten Vorrats ist der beste Weiser für die Produktivität eines Bestandes. Da die Datenlage in diesem Fall für die Ermittlung der Gesamtwuchsleistung nicht ausreicht, habe ich ein anderes Beispiel ausgesucht (PANKA 2013). Die Abb. 13 zeigt die Gesamtwuchsleistung einer 55-jährigen Thuja-Reinbestandsfläche (Freienwalde 199/2) und dazu den Vergleich mit zwei weiteren Flächen (Kahlenberg 96/1 – dichte Schirmstellung; Freienwalde 171/3 – lichtere Schirmstellung), die unter dem Kiefern-Schirm aufgewachsen sind. Alle drei Thuja-Bestände – die beiden unter dem Kiefern-Schirm und einer ohne Schirm – sind gleich alt. Das Alter der Kiefer beträgt im Schnitt ~100 Jahre. Im Fall der Kiefer mussten noch die fehlenden Vornutzungen (die beiden Unterbau-Flächen wurden erst im Alter der Kiefer von entsprechend 82 und 65 Jahren angelegt) aus den Kiefern-Ertragstafeln (LEMBCKE et al, 1975) modellhaft ergänzt werden. Der Bereich des waagerecht verlaufenden Balkens markiert die Gesamtwuchsleistung der besten Kiefern-Bestände laut Kiefern-Ertragstafel (LEMBCKE et al., 1975) im Alter von 120 Jahren. Erst jetzt wird uns die hohe Gesamtwuchsleistung eines 55-jährigen ThujaReinbestandes, der auf einem K-Standort gewachsen ist, bewusst. Interessant ist dabei nicht nur die Tatsache, dass die Gesamtwuchsleistung des Thuja-Reinbestandes bereits nach 55 Jahren fast 1000 m³/ha an Schaftholz erreicht und damit nur um ca. 250 m³/ha hinter der Gesamtwuchsleis- Abb. 13: Thuja plicata – Gesamtwuchsleistung an Schaftholz im Vergleich. Thuja-Unterstand mit Kiefer-Oberstand: Kahlenberg 96/1 (dichte Schirmstellung), Freienwalde 171/3 (lichtere Schirmstellung); Thuja-Reinbestand: Freienwalde 199/2. 83 tung der besten brandenburgischen Kiefern-Bestände im Alter von 120 Jahren liegt, sondern auch die Beobachtung, wie stark der Zuwachs unter dem Lichtentzug in einem Thuja-Bestand zurück gehen kann. In unserem Beispiel leisten Abb. 14: Ergebnis der Qualitätsansprache der Krone und des Schaftes nach MITSCHERLICH. Stammeigenschaft Kronenform (Baumklassen 1 – 3 (KRAFT 1884)). Abb. 15: Ergebnis der Qualitätsansprache der Krone und des Schaftes nach MITSCHERLICH. Stammeigenschaft Ästigkeit (Baumklassen 1 – 3 (KRAFT 1884)). Abb. 16: Ergebnis der Qualitätsansprache der Krone und des Schaftes nach MITSCHERLICH. Stammeigenschaft Schaftform (Baumklassen 1 – 3 (KRAFT 1884)). 84 Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzen Baumart in Brandenburg die beiden Thuja-Flächen aus dem Unterbau in Abhängigkeit von der Schirmdichte nur 20 – 33 % der Gesamtwuchsleistung an Schaftholz eines Thuja-Reinbestandes! Bislang wurden in den alten Thuja-Beständen noch keine Qualitätsuntersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse der stammweise durchgeführten Qualitätsansprache der Krone und des Schaftes nach MITSCHERLICH (ERTELD 1958) werden in den Abb. 14 – 16 (siehe vorige Seite) dargestellt, wobei aus Gründen der Übersichtlichkeit nur die Häufigkeitspolygone dieser Parzellen abgebildet sind, welche die Grenzen der Streuung des jeweiligen Merkmals beschreiben. Die arithmetischen Mittelwerte dieser Häufigkeitspolygone verdeutlichen also den Bereich, in dem das jeweilige Merkmal streut. Unregelmäßige und einseitig deformierte Kronen sind in den alten Schwappach-Beständen (Abb. 14) sehr häufig. Dieses Ergebnis kann man mit der Fähigkeit der schnellen Einnahme von Freiraum durch die Kronenzweige der Thuja erklären. Das Ergebnis der Ästigkeitseinschätzung (Abb. 15) der Stammbereiche bis zu ihren Kronenansätzen bestätigt die alte Wahrheit über die ausgesprochen schlechte natürliche Astreinigung bei Thuja. Auffallend ist dabei, dass nicht nur die trocken gewordenen Äste sehr lange am Schaft verbleiben, sondern auch, dass überall dort, wo zu den Schäften genügend Licht durchdringt, neue Äste (Klebäste) entstehen, die als sekundäre Krone in der Konkurrenz um das Licht bei den Bäumen für Vorteile sorgen. Die Schäfte der alten Thuja-Bestände sind meistens einschnürig und im Stammfußbereich stark abholzig ausgebildet. Mit dem Alter nehmen sichtlich die Probleme mit der Stammfußfäule und dem Wurzelschwamm zu. Da der Befund an stehenden Bäumen nur okular vorgenommen werden konnte, ist anzunehmen, dass die Dunkelziffer des Befalls durch Stammfußfäule in diesen alten Beständen mit Sicherheit etwas größer ist. Die Neigung zur Seitenast- und Zwieselbildung begleitet uns in den Thuja-Beständen ständig und muss bei den Durchforstungen korrigiert werden. Nur gelegentlich begegnen uns in den alten Schwappach-Beständen auch Säbelwuchs und Flaschenwuchs (Ausbauchungen im bodennahen Stammbereich). Bei näherer Betrachtung dieser Erscheinung an den Thuja-Bäumen entsteht der Eindruck, dass es sich um eine zusätzliche Sicherung der Standfestigkeit der Bäume handelt. Ein Zusammenhang mit dem Auftreten von Stammfußfäule konnte nicht bestätigt werden. Abb. 17: Befall der untersuchten Thuja-Bestände durch Stammfußfäule Waldbauliche Empfehlungen Weil die Thuja auf exponierten Stellen durch Windwurf gefährdet ist und Trockenheit schlecht verträgt, sollte man, wie auch BODEN (1923) empfiehlt, für sie Schluchten, Nord- und Nord-West-Hänge mit tiefgründigen, skelettreichen und frischen Böden wählen. Dort verspricht man sich, dass die Thuja länger als irgendwo anders von der Luftfeuchtigkeit profitieren kann und damit die Niederschlagsengpässe besser verträgt. Wünschenswert sind auch Lokalisierungen in der Nähe von Gewässern, jedoch sollten Standorte mit Staunässe wegen Wurfgefahr und Hemmung des Wachstums unbedingt vermieden werden. Wichtig ist es, die Thuja unter Schirm zu begründen. Ähnlich wie die Douglasie ist sie besonders in der Jugend gegen Frost empfindlich. Bei Erreichen des Kronenschlusses sollte aber der Schirm bei ausreichender Schneedecke entfernt werden. Ein weiter Pflanzenverband (etwa 2 × 2 m; 2 × 3 m) soll frühzeitig das H-/D-Verhältnis der Thuja verbessern, um auf diese Weise in der Jugend dem Schneedruck besser entgegen zu wirken und die Standfestigkeit gegen den Wind zu erhöhen. Nach möglichst früh beginnender negativer Auslese (Entfernen von Zwieseln, Exemplare mit Steilästen) sollte eine mäßige Hochdurchforstung folgen. Wegen ihrer hohen Schattenverträglichkeit eignet sich die Thuja hervorragend als Mischholz. Als temporäre Mischung in den betroffenen Kiefern-Beständen ist sie unsere Hoffnung im Kampf gegen die Spätblühende Traubenkirsche (Prunus serotina). Bei der Durchführung von Hiebsmaßnahmen sollte man nicht vergessen, dass Thuja sehr empfindlich auf Fäll- und Rückeschäden reagiert und die beschädigten Stellen schnell durch Fäule erfasst werden. Schließlich möchte der Autor auf einige wichtige waldbaulich-ökologische Eigenschaften dieser Baumart hinweisen. Überall in den Thuja-Beständen überraschen eine sehr gute Streuzersetzung, ein guter Humuszustand sowie eine hohe Wurzelenergie. Eine große Schattenverträglichkeit eröffnet dem Waldbauer unzählige Einsatzmöglichkeiten für diese Baumart. Von großer Bedeutung ist auch ihre Neigung zur Bildung von Naturverjüngung. Die Thuja-Bestände geben dem Wild gute Deckung und bieten ausgezeichnete Lebensbedingungen für Kleinlebewesen. Abb. 18: Auftreten von Flaschenwuchs in den untersuchten Thuja-Beständen Der Riesen-Lebensbaum (Thuja plicata) – Wuchsleistung einer bisher unterschätzen Baumart in Brandenburg 85 Herkunftsempfehlung Dank Bis heute wissen wir nicht genau, woher unsere ältesten Thuja-Bestände stammen. Es ist lediglich bekannt, dass BODEN bis 1890 sein ausländisches Saatgut fast ausschließlich von der Firma John Both aus Hamburg bezog (SCHWAPPACH 1891, LEMBCKE 1959). LEMBCKE (1959) gibt nach BOOTH (1882) an, dass das meiste Saatgut von Thuja plicata in Kalifornien erworben wurde, die besten Herkünfte dieser Baumart sollen jedoch aus den nördlichen Gebieten ihres natürlichen Vorkommens stammen. Da infolge der teilweise unkontrollierten Abholzung dieser Urwälder heute so gut wie nichts davon übrig geblieben ist, können wir davon ausgehen, dass es außerhalb Deutschlands keine wirklich gesicherten Herkünfte gibt! Das Projekt hätte ohne die Hilfe zahlreicher Kolleginnen und Kollegen nicht in diesem Umfang realisiert werden können. Sie alle hier zu nennen ist an dieser Stelle nicht möglich. Es sei mir verziehen, wenn ich nur einige meiner Helfer hier namentlich erwähne. Meine besondere Dankbarkeit gilt meinen Kollegen in der Praxis. Ohne die tatkräftige Unterstützung des Leiters der Oberförsterei Chorin, Obf. Eberhard Luft, und Dr. Lubomír Blaško sowie ihres Arbeitsteams wäre die Durchführung zahlreicher Arbeiten im Gelände gar nicht möglich gewesen. Sehr große Unterstützung bekam ich auch von den Revierförstern. Stellvertretend seien hier genannt Ulf Nösel (Revier Sonnenburg) und Martin Krüger (Revier Breitefenn), auf deren Waldarbeiter stets Verlass war. Ebenso herzlich danke ich Herrn Martin Grüll für die wertvollen Lehrstunden vor den Bodenprofilen und seine Unterstützung bei der Durchführung von Standortsdiagnosen, die er bei jedem Wetter gern leistete. Für die zahlreichen Berechnungen und die Anfertigung von Grafiken sowie die zeitraubenden Recherchen in den Archiven bin ich meinen beiden langjährigen Kolleginnen Sibylle Wenk und Ines Höhne zu großem Dank verpflichtet. Literatur BODEN, W. (1923): Die Anbauversuche mit ausländischen Holzarten im akademischen Lehrrevier Freienwalde a. O. in den Jahren 1883/1921. Zeitschrift für Forst und Jagdwesen 55: 74 – 90. BODEN, W. (1924): Anbauversuche mit ausländischen Holzarten im akademischen Lehrrevier Freienwalde a. O. 1883-1921. Mitteilungen der Deutschen Dendrologischen Gesellschaft 34: 32 – 54. BOOTH J.C. (1882): Die Naturalisation ausländischer Waldbäume in Deutschland. Springer Verlag, Berlin. Abb. 19: Lehroberförsterei Chorin, Revier Maienpfuhl, Abt. 162, Horst Nr. 115. Standort: Skelettreiche Johannisberger Tieflehm-Fahlerde in frischer Lage. Baum Nr. 5, d1,3 = 103 cm, h = 40,5 m im Alter von 125 Jahren. Der beste Weg, gutes Saatgut zu bekommen, ist also der Rückgriff auf die Bestände, die sich im Verlaufe der letzten 130 Jahre bei uns bewährt haben. Berücksichtigen wir die ertragskundliche Leistung und die Qualität der hier untersuchten Bestände, können wir die Herkünfte Maienpfuhl 115, Maienpfuhl 124, Maienpfuhl 131 und Sonnenburg 47 für die qualitative Überprüfung des Saatguts empfehlen. CINOVSKIS, R. E. (1983): (Hg.) Konspjekt djendroflory Kaliningradskoj oblasti. Riga, Zinatnje: 162. DEGENHARDT, A. (2001): Algorithmen und Programme zur waldwachstumskundlichen Auswertung von Versuchs- und Probeflächen., LFE-Jahresbericht 5/2001: 37. ERTELD, W. (1958): Richtlinien für die Anlage und Bearbeitung von langfristigen waldbaulich-ertragskundlichen Versuchsflächen des Instituts für Forstwissenschaften Eberswalde der Deutschen Akademie der Landwirtschaftswissenschaften zu Berlin: 86. FOWELLS, H. A. (1965): Silvics of forest trees of the Unites States. USDA For. Serv., Washington DC, Agric. 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Über die langen Beobachtungszeiträume von teilweise weit mehr als 100 Jahren wechselten notwendigerweise mehrmals die Bearbeiter. Außerdem haben sich im Laufe der Zeit die konkreten Zielstellungen der Waldbewirtschaftung bzw. forstlichen Forschung immer wieder verändert. Um den jeweils aktuellen Zielstellungen in der praktischen Waldbewirtschaftung gerecht zu werden, mussten Versuche angepasst bzw. bei Bedarf auch neue Versuchsflächen an- Abb. 1: Aufnahmebogen aus dem Jahr 1887 gelegt sowie neue Untersuchungsmethoden und Messtechniken eingesetzt werden. Die Einführung modernerer Verfahren führte in der Folge immer wieder dazu, dass größere Datenmengen erhoben, die Daten genauer bestimmt, aber auch zusätzliche Größen erfasst werden konnten (Abb. 1 und 2). Damit verbunden ist dementsprechend ein kontinuierlich steigender Aufwand für die Ablage, Verwaltung und Pflege der erhobenen Daten. Fernerhin erfordert die zunehmende Komplexität der forstlichen Fragestellungen einerseits die Bearbeitung durch hochspezialisierte Fachteams, andererseits aber auch eine verstärkte interdisziplinäre Zusammenarbeit über die Institutsgrenzen hinaus. Die Bearbeitung durch drittmittelgeförderter Projekte führt verstärkt dazu, dass unterschiedlichste Akteure verschiedenster Institutionen meist aber nur für sehr kurze Zeit auf den Flächen tätig sind. Ohne strukturierte Datenverarbeitungsstandards musste nach Ablauf der Projektlaufzeiten immer wieder sehr aufwändig nach den erhobenen Daten gesucht, im schlimmsten Fall sogar mit Verlusten gerechnet werden. Aktuelle, schnell verfügbare systematische Datenübersichten sind jedoch eine wichtige Grundlage für die Zusammenarbeit mit der Forstpraxis und der Forstpolitik, aber auch für zukünftige Forschungskooperationen. So ist man bei der Bearbeitung der Versuchsflächen dringend auf die Unterstützung durch die örtlichen Bewirtschafter angewiesen. Um gemeinsame Maßnahmen auf den Flächen zu planen, sind neben der genauen Lage der Fläche auch Informationen aus den bisherigen Untersuchungen Abb. 2: Moderne Messtechnik auf Level II-Flächen (Foto: R. Barth 2008) Von ertragskundlichen Versuchen zur interdisziplinären Waldforschung notwendig. Andererseits dienen die Versuchsflächen als gemeinsame Demonstrationsobjekte, an denen sich Forschungsergebnisse direkt in die Praxis übertragen lassen. Aussagekräftige Versuchsflächenstatistiken dienen immer häufiger auch als Argumentationsgrundlage bei politischen Entscheidungen wie beispielsweise aktuell bei der Genehmigung von Windkraftanlagen im Wald. Nicht zuletzt bilden die Versuchsflächen die Grundlage für eine interdisziplinäre Forschung und tragen wesentlich dazu bei, die Kooperationsfähigkeit mit anderen Einrichtungen zu sichern. Auf Grund der Komplexität der Daten war es jedoch nicht mehr möglich, alle auf den Versuchsflächen erhobenen Messwerte so zu verwalten und zu systematisieren, dass sie den an den Untersuchungen beteiligten Fachteams, aber auch den unterschiedlichsten potentiellen Nutzern über zentrale Datenbanksysteme zur Verfügung gestellt werden konnten. Aus diesem Grund hat man sich für die Entwicklung eines zentralen Metadatensystems entschlossen, das nur allgemein beschreibende Informationen zu Versuchsflächen und den auf ihnen erhobenen Daten, wie beispielsweise die Art der Messungen, die Zeitpunkte der Untersuchung, den Ort bzw. die Art der Ablage der Messreihen sowie den jeweiligen Ansprechpartner, einbezieht. Ohne jeden Messwert digital verfügbar zu machen, kann somit dennoch eine schnelle Abfrage darüber garantiert werden, wer wann welche Daten auf den Versuchsflächen erhoben hat und wo diese abgelegt sind. Mit der Digitalisierung und Georeferenzierung der zu den Versuchsflächen vorliegenden Lageinformationen sollten Abb. 3: Struktur der Metadatenbank 89 diese Daten schließlich über das Geoportal des Landesbetriebs Forst Brandenburg allen interessierten Nutzern internetweit in einfacher Weise zur Verfügung gestellt werden. Finanziert wurde dieses Vorhaben durch Mittel aus dem Europäischer Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und der Förderung von Landesprojekten zum Aufbau der Geodateninfrastruktur Brandenburg. 2 Die Versuchsflächen – Metadatenbank Wie auch in anderen forstlichen Institutionen (RÖHLE et al. 2000, WEISS 2002) hatte man in Eberswalde vor mehr als 10 Jahren begonnen, alle Versuchsflächendaten in zentralen Datenbanken auf einem MS SQL-Server zusammenzufassen (DEGENHARDT 2005). Dabei bestand des Ziel, alle bisher in Text- und Tabellen-Dateien abgelegten Versuchsflächendaten in diese Datenbanken zu übertragen, noch analog erfasste Informationen wie z. B. Bestandesbeschreibungen, Literaturquellen und Fotos zu digitalisieren sowie Verfahren zu entwickeln, mit denen Daten aus elektronischen Messgeräten automatisch in die Datenbanken übernommen werden können. Beispielsweise lassen sich Daten der Forstlichen Umweltkontrolle über Datenlogger direkt in Datenbanken schreiben (BARTH et al. 2001), Daten aus elektronischen Kluppen und Feldrechnern werden mit angepassten Programmen übertragen. Dennoch ist es nicht gelungen, die sehr vielfältigen, in verschiedensten Datenstrukturen vorliegenden Messwerte aus sich immer wieder ändernden Untersuchungsmethoden 90 Von ertragskundlichen Versuchen zur interdisziplinären Waldforschung in diese Datenbanken vollständig einzuarbeiten. Aufgrund der Komplexität der Versuchsflächendaten schien schließlich nur zweckmäßig, zu den vielfältigen Untersuchungen ausschließlich das gemessene Merkmal zu beschreiben, das Messdatum anzugeben sowie die Anzahl der dazu vorliegenden Messwerte zu ermitteln und geeignet in einer Metadatenbank zu verwalten. Trotz des Verzichts auf vollständige Messreihen sollte die Datenbank so aufgebaut werden, dass eine fachgerechte Versuchsflächenrecherche möglich bleibt. Beim Entwurf der Datenbankstruktur (Abb. 3) sowie bei der Entwicklung der Algorithmen und Programme zur Datenverwaltung und zur Datenabfrage war insbesondere zu beachten, dass die interessierenden Informationen sehr unterschiedlich strukturiert sind. Es sollten einerseits Merkmale berücksichtigt werden, die für alle Versuchsflächen vorliegen, einmal bestimmt wurden und über den gesamten Beobachtungszeitraum unverändert bleiben. Dazu zählen beispielsweise die Versuchsflächenbezeichnung, eine Versuchsflächen-Charakteristik, die Größe der Fläche oder das Jahr der Begründung. Demgegenüber sind andere Merkmale zwar für alle Flächen verfügbar, aber oftmals zeitlich veränderlich wie z. B. die auf der Fläche stockenden Baumarten, der Ansprechpartner oder der Beobachtungsstatus der Fläche. Schließlich sollten auch Informationen darüber abgelegt werden, die die verschiedensten auf den Versuchsflächen durchgeführten Beobachtungen, Messungen und Analysen beschreiben. Diese sind sehr vielfältiger Art, werden je nach Versuchszielstellung für die einzelne Versuchsfläche ausgewählt, können einmalig aber auch mehrmalig durchgeführt worden sein, erfassen Bestandes- oder Einzelbaummerkmale und können sowohl einzelne Werte als auch umfangreiche Messreihen beinhalten. Zu den schon sehr lange und auch heute noch sehr häufig auf den Versuchsflächen erhobenen Merkmalen zählen vor allem waldwachstumskundliche Parameter wie Baumdurchmesser, Höhen, Baumkoordinaten, Kronenansätze, Kronenradien, Sektionsmessungen. Zunehmend spielen Parameter zur Charakterisierung der Qualität und Vitalität von Beständen eine Rolle wie beispielsweise Wasserhaushalts- und Witterungsparameter, aber auch Boden-, Nadel-, und Blattanalysen. Zu großen Datenmengen führen dagegen die immer häufiger eingesetzten Verfahren der Fernerkundung. Nicht zuletzt tragen auch verbale Beschreibungen der Flächen und Fotos zum Gesamtbeurteilung der Flächen bei. Um die Metadaten nicht vollständig neu erfassen zu müssen, sind Algorithmen entwickelt worden, die die gewünschten Informationen aus den existierenden Datenbanken extrahieren bzw. aggregieren und automatisiert in die Metadatenbank übertragen. Mit Hilfe solcher Algorithmen sollen zukünftig auch die Datenbankaktualisierung vorgenommen werden. Für noch analog oder nicht systematisiert vorliegende Daten wurden zusätzlich Programme entwickelt, die eine Ergänzung von Metadaten auch per Hand ermöglichen (Abb. 4). Neben der Übertragung, Pflege und manuellen Eingabe von Versuchsflächendaten waren mit der Metadatenbank nun auch verschiedene Möglichkeiten der Abfrage von Versuchsflächeninformationen geschaffen. Beispielsweise lassen sich katalogartige detaillierte Beschreibungen der einzelnen Versuchsflächen anzeigen oder Flächen nach speziellen Merkmalen selektieren. Tabelle 5 Abb. 4: Oberfläche zur manuellen Ergänzung von Analysedaten Von ertragskundlichen Versuchen zur interdisziplinären Waldforschung zeigt beispielsweise das Ergebnis einer Suche nach Versuchsflächen, auf denen die Kronen von Buchen vermessen wurden. Durch die einfache Verknüpfung aller Versuchsflächeninformationen wird diese Datenbank insbesondere zur Suche nach passenden Daten und Flächen bei neuen Aufgabenstellungen bzw. Forschungsprojekten eingesetzt, so dass oft aufwändige Neuanlagen und Wiederholungsaufnahmen weitgehend vermieden werden können. 3. Bereitstellung im Geoportal des LFB Der Landesbetrieb Forst verfügt über einen thematisch vielfältigen und technisch großen Fundus an raumbezogenen Daten, der über das seit 2005 in Betrieb befindliche, browserbasierte GIS-Viewersystem WEBGIS (AHRNDT und HASS 2006) in mehr als 20 verschiedenen Geo- und Sachdatenebenen intranetweit zur Verfügung steht. Neuere Technologien ermöglichten jetzt auch eine internetweite Bereitstellung dieser Informationen. Motiviert durch die Möglichkeit einer Förderung aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) zum Aufbau einer Geodateninfrastruktur in Brandenburg hatte man sich für den Aufbau eines Geodatenportals des Landesbetriebes Forst Brandenburg entschieden, über das die oben beschriebene Geodaten des LFB in intuitiver Weise barrierefrei, kartografisch ansprechend präsentiert und über OGC-konforme Dienste wie WMS, WFS und WCS anderen Applikationen innerhalb und außerhalb der Forstverwaltung angeboten werden können. Nach Abschluss der Projekte 2013 bietet das Portal neben der Forstgrundkarte und der Standortskarte umfang- Parameter Baumart Kronenradien RBU Kronenradien RBU Kronenradien Versuchsfläche 91 reiche raumbezogene Informationen zu den Waldgebieten und den Waldfunktionen in Brandenburg. Integriert sind ebenfalls historische Daten wie die Schmettauschen Karten (1767 – 1787) oder die Karten der Preußischen Landesaufnahme (1879 – 1902) (VERCH et al. 2013). Ziel war es daher, die Versuchsflächen – Metadaten über dieses Portal ebenfalls externen Nutzern verfügbar zu machen. Mögliche praktikable Lösungen wurden beispielsweise schon durch das Bundesforschungs- und Ausbildungszentrum für Wald, Naturgefahren und Landschaft Wien (BFW) (NEUMANN et al. 2006) (Abb. 6, siehe folgende Seite) bzw. das Projekt „Establishment of a European information system on forest genetic resources (EUFGIS)“ (KOSKELA 2007) (Abb. 7, siehe folgende Seite) aufgezeigt. Verbunden mit geografischen Informationen werden Daten, Beschreibungen, Fotos oder Ergebnisse in einfacher Form über das Internet dargeboten. Um die Versuchsflächeninformationen im Geoportal integrieren zu können, war zunächst der geografische Bezug herzustellen. Zu den älteren Versuchsflächen lagen dazu meist per Hand gefertigte Lageskizzen vor (Abb. 8, siehe folgende Seiten), die im Einzelnen digitalisiert werden mussten. Zu den neueren Flächen existierten teilweise schon exaktere Informationen aus GPS-Messungen, Luftbildern oder Kartenausschnitten. Insgesamt wurden die geografischen Koordinaten von mehr als 2500 Versuchsflächen erfasst, mit den zugehörigen Metadaten verknüpft und über OGC-konforme Dienste im Portal integriert (Abb. 9, siehe folgende Seiten). Durch die spezielle Anpassung der Bedienoberfläche des Geoportals können nun spezielle Versuchsflächenabfragen direkt über das Internet zur Verfügung gestellt werden. Datum Anzahl Bäume mittlerer Kronenradius CHORIN 73 22.11.2000 25 2,38 CHORIN 73 27.04.2012 29 3,47 RBU EBERSWALDE 16/17 (1) 20.10.1997 60 3,06 Kronenradien RBU EBERSWALDE 16/17 (4) 20.10.1997 57 3,27 Kronenradien RBU EBERSWALDE 45 (1) 31.03.2010 27 3,33 Kronenradien RBU EBERSWALDE 45 (2) 31.03.2011 34 3,16 Kronenradien RBU FREIENWALDE 34 (1) 15.03.1932 9 3,64 Kronenradien RBU GROß ZIETHEN 220b2 30.06.1998 12 1,59 Kronenradien RBU GROß ZIETHEN 220b3 30.06.1998 1 7,33 Kronenradien RBU KAHLENBERG 74 16.04.2012 5 1,76 Kronenradien RBU KAHLENBERG 75 11.04.2000 53 2,43 Kronenradien RBU KAHLENBERG 86 21.10.1999 84 3,65 Kronenradien RBU KAHLENBERG 86 10.02.2011 39 3,8 Kronenradien RBU LYCHEN 155c1 15.03.2012 31 2,91 Kronenradien RBU LYCHEN 23a1 28.02.2012 32 3,43 Kronenradien RBU LYCHEN 23c2 28.02.2012 34 1,27 Kronenradien RBU LYCHEN 6b2 15.03.2012 31 1,61 Kronenradien RBU MAIENPFUHL 166a3 (305) 17.04.2012 29 2,41 Kronenradien RBU ZERPENSCHLEUSE 3274a2 12.04.2012 32 2,85 Kronenradien RBU ZERPENSCHLEUSE 3298a5 11.04.2012 30 2,62 Tabelle 5: Auswahl von Versuchsflächen, auf denen Kronenradien für die Buche gemessen wurden 92 Von ertragskundlichen Versuchen zur interdisziplinären Waldforschung Abb. 6: Das Online-Informationsystem der österreichweiten Dauerversuchsflächen (http://bfw.ac.at/ rz/bfwcms.web?dok=4477) Abb. 7: Das EUFGIS-Portal (http://portal.eufgis.org /maps.html) Von ertragskundlichen Versuchen zur interdisziplinären Waldforschung Neben der Bereitstellung einfacher Informationen zur Versuchsfläche über ein Popup-Fenster lassen sich alle in der Metadatenbank zusammengeführten Versuchsflächendaten über „Steckbriefe“ anzeigen. Diese Steckbriefe gliedern sich in Abhängigkeit vom vorhandenen Datenumfang in maximal sechs Teilbereiche. Beim Öffnen eines Steckbriefes zu einer ausgewählten Fläche werden in einem ersten Bereich (Abb. 10.1, siehe folgende Seite) immer allgemeine Informationen zur Versuchsfläche, wie die Bezeichnung, Beschreibungen und Charakteristiken, die Größe, das Anlagejahr, der Status, die Baumarten, aber auch das Sachgebiet sowie der Verantwortliche als Ansprechpartner aufgelistet. Daneben können in einem weiteren Teilbereich (Abb. 10.2, siehe folgende Seite) verbale Angaben zu den Versuchsflächen, die beispielsweise als Bestandesbeschreibungen oder Bewirtschaftungsmaßnahmen notiert wurden, eingesehen werden. Die Berichtsseite „Analysen im Bestand“ (Abb. 10.3, siehe folgende Seite) enthält eine Auflistung 93 aller für die gesamte Versuchsfläche vorgenommenen Untersuchungen wie beispielsweise Messungen zur Witterung, zum Wasserhaushalt, zum Boden oder zum Streufall. Zusammengefasst sind die Analysen je Jahr. Dazu werden die gemessenen Merkmale, die Anzahl der Messungen und Messwertaggregationen dargestellt. Ähnlich aufgebaut ist die Seite „Analysen an Bäumen“ (Abb. 10.4, siehe folgende Seite), auf der die für Einzelbäume erfassten Messungen dargestellt werden. Gegliedert nach dem Analysejahr und der untersuchten Baumarten werden die erfassten Merkmale, die Anzahl der zugehörigen Messungen sowie ein aggregierter Messwert aufgelistet. Wenn Bilddaten vorliegen, werden auf zwei weiteren Seiten des Steckbriefes Fotos und Lageskizzen angezeigt. Neben den Steckbriefen, die Informationen zu jeder Versuchsfläche liefern, sind auch verschiedenen Filterfunktionen integriert. Standardmäßig lassen sich dadurch Flächen nach Sachgebieten, nach den auf den Flächen erhobenen Parametern und dem Status der Fläche auswählen (Abb. 11, siehe folgende Seiten). Zusätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, individuell Filter zu erzeugen, die nach Versuchsflächen mit ganz speziellen Merkmalen suchen. Durch die Möglichkeit der einfachen Kombination mit den im Geoportal standardmäßig bereitgestellten Datenthemen (Abb. 12, siehe folgende Seiten) sind die Grundlagen für interdisziplinäre Datenanalysen gegeben. Zusätzlich lassen sich aber auch eigene Dienste oder andere öffentlich zugängliche Dienste in das Portal laden. Mit der Integration der Versuchsflächen in das Geoportal des LFB steht ein modernes Werkzeug zur effektiveren Planung und Auswertung der Versuche zur Verfügung. Abb. 8: Lageskizze zum Versuch Eberswalde 16/17 Abb. 9: Einbindung der Versuchsflächen in das Geoportal des LFB 94 Von ertragskundlichen Versuchen zur interdisziplinären Waldforschung Abb. 10.1: Steckbrief – allgemeine Informationen Abb. 10.2: Steckbrief – verbale Informationen Abb. 10.3: Steckbrief – Analysen im Bestand Abb. 10.4: Steckbrief – Analysen an Bäumen Abb. 11: Filterung entsprechend des Status der Versuchsflächen Von ertragskundlichen Versuchen zur interdisziplinären Waldforschung Die überall und jederzeit verfügbare Flächenübersicht vereinfacht die Kommunikation mit den Partnern in der Praxis, der Forschung und Politik. Es erleichtert einerseits die Recherche nach fachbezogenen Daten und ermöglicht andererseits die Nachfrage nach den zu den Versuchsflächen detailliert vorliegenden Messreihen. Mit der Bereitstellung von Versuchsflächendaten auch für externe Nutzer wird das Portal dazu beitragen können, Synergien zwischen einzelnen Sachgebieten, Behörden bzw. Institutionen aufzuzeigen, Forschungsaufgaben besser zu koordinieren sowie die interdisziplinäre Zusammenarbeit zu fördern. Bei erfolgreicher Nutzung des Portals erhofft man sich aber auch eine Beispielwirkung, die andere forstliche Versuchs- und Forschungseinrichtungen motiviert, ihre Versuchsflächen in ähnlicher Weise zu präsentieren bzw. deren Messreihen zur Verfügung zu stellen. Das Geoportal des LFE ist unter der Adresse http://www. brandenburg-forst.de aufzurufen. Die Dienste zu den Versuchsflächen sind unter folgender Serveradresse http://www.brandenburg-forst.de:8080/geoserver/Versuchsflaechen_LFE/wms? erreichbar. Sie können in alle, die OGC-Norm unterstützenden kommerziellen und Opensource GIS-Desktop oder GIS-Mobilsysteme eingebunden und für individuelle Fragestellungen oder Druckausgaben verwendet werden. Die Beschreibungen der erstellten Geodatensätze und Geodatendienste (Metadaten gemäß Artikel 3 Nr. 6 der INSPIRE-Richtlinie) sind im PortalU erfasst und darüber nutzbar. 95 Literatur BARTH, R.; BECKER, F.; BÖTTIGER, A.; EINERT, P.; HÄUSSLER, D.; KALLWEIT, R.; KÄTZEL, R.; KONOPATZKY, A.; LESSNER, C.; NAGEL, H.-D.; RIECK, W.; STROHBACH, B.; WOLFF, B.: Forstliche Umweltkontrolle – Ergebnisse aus zehnjährigen Untersuchungen zur Wirkung von Luftverunreinigungen in Brandenburgs Wäldern. Landesforstanstalt Eberswalde (Hrsg.), Henrik Bäßler Verlag, Berlin, 2001 DEGENHARDT, A.: Datenmanagement im forstlichen Versuchswesen. Bericht zur 17. Tagung der Sektion Forstliche Biometrie und Informatik des DVFFA, Freiburg, 26. – 28.09.2005, Tagungsbericht, S. 34 – 39, 2005 AHRNDT, J.; HASS, T.: Informationen zum Karten- und Geodatenwerk der Landesforstverwaltung Brandenburg. 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(2012): Biologische Abwehr des Wurzelschwammes (Heterobasidion annosum) in Kiefern-Erstaufforstungen auf Kippenstandorten im Süden Brandenburgs mithilfe des saprotrophen Pilzes Phlebiopsis gigantea – maschinelle Stubbenbehandlung. Poster zur 16. KWF-Tagung, Bopfingen, 13. – 16.06.2012. GRÄBER, J.; ZIESCHE, T.; MÖLLER, K.; KÄTZEL, R. (2012): Gradationsverlauf der Kiefernschadinsekten im Norddeutschen Tiefland. AFZ-Der Wald 9/2012: 1 – 4 HEYDECK, P. & C. DAHMS (2012): Trieberkrankungen an Waldbäumen im Brennpunkt der forstlichen Phytopathologie. 7. Winterkolloquium des LFE am 23.02.2012 in Eberswalde. Eberswalder Forstliche Schriftenreihe 49: 47 – 55. HEYDECK, P. & C. DAHMS (2012): Zunahme von Erkrankungen durch Fusarium-Arten an Waldbäumen im nordostdeutschen Tiefland? Vortrag zur 58. Deutschen Pflanzenschutztagung, Braunschweig, 10. – 14.09.2012. Kurzfassung in: Julius-KühnArchiv, Bd. 438: 95 – 96. HEYDECK, P.; KNOCHE, D.; DAHMS, C.; ERTLE, C.; RAKEL, T.; BIELER, T. & DUHR, M. (2012): Biologische Abwehr des Wurzelschwammes (Heterobasidion annosum) in Kiefern-Erstaufforstungen auf Kippenstandorten im Süden Brandenburgs mithilfe des saprotrophen Pilzes Phlebiopsis gigantea. Poster zur 16. KWF-Tagung, Bopfingen, 13. – 16.06.2012. HIELSCHER, K.; BEITZ, R.; WENK, M.; GROSSER, S.; MERKEL, R.; BORN, B. (2012): Waldschutzmeldewesen: „Waldbrandbericht Brandenburg“ – Programmänderungen. Eberswalder Forstliche Schriftenreihe 49: 105. HIELSCHER, K. & ENGELMANN, A. (2012): Operational monitoring of the nun moth Lymantria monacha L. (Lepidoptera: Lymantriidae) using pheromone-baited traps - a rationalization proposal. Journal of Forest Science 58: 225 – 233. MÖLLER, K.; HEYDECK, P.; HIELSCHER, K.; DAHMS, C.; SCHULZ, P.-M.; WENK, M. (2012): Waldschutzsituation 2011/2012 in Brandenburg und Berlin. AFZ-Der Wald 7: 36 – 39. MÖLLER, K. (2012): Statement zum Schadpotenzial des Eichenprozessionsspinners in den Wäldern Brandenburgs. 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(2013): Die Wild-Birne (Pyrus pyraster) in Deutschland – Ergebnisse einer bundesweiten Inventur Archiv für Forstwesen und Landschaftsökologie 05/13: online: www.archiv-forstwesen-landschaftsökologie.de 116 In der Eberswalder Forstlichen Schriftenreihe sind bisher erschienen 117 In der Eberswalder Forstlichen Schriftenreihe sind bisher erschienen: Band 1 PAUL-MARTIN SCHULZ: „Biographie Walter Pfalzgraf, des ersten Leiters des Zentralforstamtes in der Sowjetischen Besatzungszone von 1945 – 1948“ ISBN 3-933352-02-9 Band 12 CHRISTIAN BRUECK u. a.: „Zertifizierung von Forstbetrieben. Beiträge zur Tagung vom 5. November 1999 in Fürstenwalde/Spree (Brandenburg)“ ISBN 3-933352-34-7 Band 2 HORST MILDNER/EKKEHARD SCHWARTZ: „Waldumbau in der Schorfheide, zum Andenken an Oberlandforstmeister Dr. phil. Erhard Hausendorff “ ISBN 3-933352-06-1 Band 13 DIETER HEINSDORF, Joachim-Hans Bergmann: „Sauen 1994 – ein gelungener Waldumbau ...“ ISBN 3-933352-35-5 Band 3 DIETER HEINSDORF u. a.: „Forstliche Forschung im Nordostdeutschen Tiefland (1992–1997)“ ISBN 3-933352-07-X Band 4 HANS HOLLENDER u a.: „Planung der Waldentwicklung im Land Brandenburg, Vorträge zur Fachtagung am 4. November 1998 in Eberswalde“ ISBN 3-933352-10-X Band 5 RALF KÄTZEL u. a.: „Forstsaatgutprüfung in Eberswalde 1899–1999, Grundlage für eine nachhaltige Forstwirtschaft“ ISBN 3-933352-12-6 Band 6 DIETER HEINSDORF: „Das Revier Sauen – Beispiel für erfolgreichen Waldumbau“ ISBN 3-933352-22-3 Band 7 KLAUS HÖPPNER u. a.: „Ökologische und ökonomische Gesichtspunkte der Waldbewirtschaftung im südlichen Brandenburg“ ISBN 3-933352-24-X Band 8 Band 9 HUBERTUS KRAUT/REINHARD MÖCKEL: „Forstwirtschaft im Lebensraum des Auerhuhns, ein Leitfaden für die Waldbewirtschaftung in den Einstandsgebieten im Lausitzer Flachland“ ISBN 3-933352-23-1 RALF KÄTZEL u. a.: „Die Birke im Nordostdeutschen Tiefland; Eberswalder Forschungsergebnisse zum Baum des Jahres 2000“ ISBN 3-933352-30-4 Band 10 Sonderband; Abteilung Forstwirtschaft des Ministeriums für Landwirtschaft, Umweltschutz und Raumordnung des Landes Brandenburg: „Landeswaldbericht 1997 und 1998, mit einem Sonderkapitel zur Naturalplanung in Brandenburg“ ISBN 3-933352-31-2 Band 11 HANS-FRIEDRICH JOACHIM: „Die Schwarzpappel (Populus nigra L.) in Brandenburg“ ISBN 3-933352-32-0 Band 14 Sonderband; Abteilung Forstwirtschaft des Ministeriums für Landwirtschaft, Umweltschutz und Raumordnung des Landes Brandenburg: „Landeswaldbericht 1999 mit einem Sonderkapitel ,Regionaler Waldbericht für die Zertifizierung der Waldbewirtschaftung in Brandenburg‘“ ISBN 3-933352-37-1 Band 15 WINFRIED RIEK u. a.: „Funktionen des Waldes und Aufgaben der Forstwirtschaft in Verbindung mit dem Landschaftswasserhaushalt“ ISBN 3-933352-47-9 Band 16 JÖRG MÜLLER u. a.: „Privatwald in Brandenburg – Entwicklung, Rahmenbedingungen und aktuelle Situation“ ISBN 3-933352-48-7 Band 17 AUTORENKOLLEKTIV: „Die Schwarz-Erle (Alnus glutinosa [L.] GAERTN.) im nordostdeutschen Tiefland“ ISBN 3-933352-52-5 Band 18 AUTORENKOLLEKTIV: „Zertifizierung nachhaltiger Waldbewirtschaftung in Brandenburg“ ISBN 3-933352-53-3 Band 19 WINFRIED RIEK, FALK STÄHR u. a.: „Eigenschaften typischer Waldböden im Nordostdeutschen Tiefland unter besonderer Berücksichtigung des Landes Brandenburg – Hinweise für die Waldbewirtschaftung“ ISBN 3-933352-56-8 Band 20 AUTORENKOLLEKTIV: „Kommunalwald in Brandenburg – Entwicklung, Rahmenbedingungen und aktuelle Situation“ ISBN 3-933352-57-6 Band 21 AUTORENKOLLEKTIV: „Naturverjüngung der Kiefer – Erfahrungen, Probleme, Perspektiven“ ISBN 3-933352-58-4 Band 22 JÖRG MÜLLER u. a.: „Die zweite Bundeswaldinventur (BWI2) – Ergebnisse für Brandenburg und Berlin“ ISBN 3-933352-59-2 Band 23 AUTORENKOLLEKTIV: „Zukunftsorientierte Waldwirtschaft: Ökologischer Waldumbau im nordostdeutschen Tiefland“ 118 In der Eberswalder Forstlichen Schriftenreihe sind bisher erschienen Band 24 GERHARD HOFMANN/ULF POMMER: Potentielle Natürliche Vegetation von Brandenburg und Berlin mit Karte im Maßstab 1:200.000 ISBN 3-933352-62-2 Band 37 Hohenlübbichow: Naturgemäße Waldwirtschaft zwischen Verklärung und Realität– Natur- und Landschaftsschutz im Gebiet um Bellinchen/Bielinek und Hohenlübbichow/Lubiechów Górny Band 25 AUTORENKOLLEKTIV: Aktuelle Ergebnisse und Fragen zur Situation der Eiche und ihrer Bewirtschaftung in Brandenburg ISBN 3-933352-63-0 Band 38 HEINSDORF, D.; KRAUSS, H.-H.: Herleitung von Trockenmassen und Nährstoffspeicherungen in Buchenbeständen Band 26 Wissenstransfer in die Praxis, Tagungsband zum 1. Eberswalder Winterkolloquium am 2. März 2006 ISBN 3-933352-64-9 Band 39 HOFMANN, G. et al. Wildökologische Lebensraumbewertung für die Bewirtschaftung des wiederkäuenden Schalenwildes im nordostdeutschen Tiefland Band 27 Die Schwarz-Pappel, Fachtagung zum Baum des Jahres 2006 ISBN 3-933352-63-0 Band 28 Naturschutz in den Wäldern Brandenburgs Beiträge der Naturschutztagung vom 2. November 2006 in Eberswalde ISBN 3-933352-97-8 Band 29 Wissenstransfer in die Praxis-Beiträge zum zweiten Winterkolloquium am 1. März 2007 in Eberswalde Band 30 A UTORENKOLLEKTIV : Waldwachstumskundliche Grundlagen für eine effektive Waldbewirtschaftung Zum 100. Geburtstag von Professor Dr. habil. Werner Erteld Band 31 AUTORENKOLLEKTIV: 100 Jahre Naturschutzgebiet Plagefenn. Ein Beispiel für erfolgreiches Zusammenwirken von Forstwirtschaft und Naturschutz. Tagungsband zur Tagungs- und Exkursionsveranstaltung vom 11. – 12. Mai 2007 in Chorin Band 32 AUTORENKOLLEKTIV: Die Kiefer im nordostdeutschen Tiefland. Ökologie und Bewirtschaftung Band 33 Wald, Forstwirtschaft, Förster und Gesellschaft – Wälder schaffen Wachstum und sichern Lebensgrundlagen. Tagungsbericht der gemeinsamen Forstpolitischen Jahrestagung vom 14. Juni 2007 in Paaren/Glien Band 40 Wissenstransfer in die Praxis-Beiträge zum vierten Winterkolloquium am 26. Februar 2009 in Eberswalde Band 41 LOCKOW, K.-W. Die Hainbuche im nordostdeutschen Tiefland-Wuchsverhalten und Bewirtschaftungshinweise Band 42 AUTORENKOLLEKTIV: Risikomanagement im Forstbetrieb Band 43 AUTORENKOLLEKTIV: Die Douglasie im nordostdeutschen Tiefland. Chancen und Risiken in Klimawandel Band 44 Wissenstransfer in die Praxis-Beiträge zum fünften Winterkolloquium am 25. Februar 2010 in Eberswalde Band 45 AUTORENKOLLEKTIV: Aktuelle Beiträge zur Wildökologie und Jagwirtschaft in Brandenburg Band 46 AUTORENKOLLEKTIV: Naturnahe WaldwirtschaftDauerwald heute? Band 47 Wissenstransfer in die Praxis-Beiträge zum sechsten Winterkolloquium am 24. Februar 2011 in Eberswalde Band 34 JOACHIM GROSS: Waldfunktionen im Land Brandenburg Band 48 AUTORENKOLLEKTIV: Technik für den Wald – Eine Retrospektive zur Entwicklung der forstlichen Verfahrenstechnik und Mechanisierung in der DDR Band 35 Wissenstransfer in die Praxis-Beiträge zum dritten Winterkolloquium am 28. Februar 2008 in Eberswalde Band 49 Wissenstransfer in die Praxis-Beiträge zum siebten Winterkolloquium am 23. Februar 2012 in Eberswalde Band 36 Biodiversität-Lebensversicherung des Waldes – Tagungsband zur gemeinsamen Jahrestagung des Ministeriums für Ländliche Entwicklung, Umwelt und Verbraucherschutz und des Brandenburgischen Forstvereins e.V. am 24.04.2008 Band 50 Nachhaltige Waldbewirtschaftung − Realität oder visionärer Anspruch? Tagungsband zur gemeinsamen Jahrestagung mit dem Brandenburgischen Forstverein e.V. am 10. Mai 2012 in Rangsdorf In der Eberswalder Forstlichen Schriftenreihe sind bisher erschienen Band 51 Wissenstransfer in die Praxis-Beiträge zum achten Winterkolloquium am 21. Februar 2013 in Eberswalde Band 52 Heinsdorf, D.: Zur Entwicklung und waldökologischen Bedeutung von neun Baumarten bei unterschiedlicher Nährstoffversorgung auf trockenen Sandstandorten Ergebnisse einer Langzeitstudie (1968-2012) im Süden Brandenburgs (Forstrevier Preschen) Band 53 Die Eiche – Chancen und Risiken einer Charakterbaumart im nordostdeutschen Tiefland Tagungsband zur gemeinsamen Vortrags- und Exkursionsveranstaltung mit dem Brandenburgischen Forstverein am 23. Mai 2013 in Eberswalde Band 54 Hofmann, G. et al.: Die Waldvegetation Nordostdeutschlands 119 120 Landesbetrieb Forst Brandenburg Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde (LFE) Alfred-Möller-Straße 1 16225 Eberswalde Telefon: 03334 2759-205 Fax: 03334 2759-206 E-Mail: [email protected] Internet: www.forst.brandenburg.de