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Artikel

Autor(en): Redaktion waldwissen.net – LWF
Redaktion: LWF, Deutschland
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Stadtbäume unter Stress

Stadtbäume müssen mit einer Vielzahl ungünstiger Standortsbedingungen zurechtkommen. Die fortschreitende Klimaerwärmung verschärft diese Situation weiter. Daher sind Wissenschaftler auf der Suche nach geeigneten Stadtbäumen der Zukunft.

Pflanzung einer Zerreiche
Abb. 1: Mitarbeiter der LWG und einer GaLa-Baufirma pflanzen eine Zerreiche in Würzburg im Rahmen des Forschungsprojektes "Stadtgrün 2021" (Foto: S. Böll).

Stadtbäume sind einer Vielzahl von Stressfaktoren ausgesetzt, die ihre Vitalität hemmen. Durch beengte Baumgruben wird das Wurzelwachstum stark eingeschränkt, durch Bodenverdichtung häufig nur eine unzureichende Sauerstoff- und Wasserversorgung gewährt und bei Versiegelung der notwendige Gasaustausch blockiert. Daneben leiden Stadtbäume im Sommer häufig unter Trockenstress und hohen Temperaturen, vor allem durch die nächtliche Rückstrahlung der Gebäude und versiegelten Flächen. Sie sind Schadstoffimmissionen, Urin- und Salzbelastungen ausgesetzt und müssen Beschädigungen im Wurzel-, Stamm- und Kronenbereich tolerieren.

Die Bäume in der Stadt haben es also ohnehin schon nicht leicht und es wird noch schlimmer: Ihre Stresssituation wird sich durch die klimatischen Veränderungen mit zunehmendem Trockenstress im Sommer und steigenden Durchschnittstemperaturen sowie häufigere Extremwetterereignisse noch verstärken. Das macht sie anfälliger für Schädlinge, die

  • bisher kaum in Erscheinung getreten sind (z.B. Prachtkäfer),
  • eingewandert sind (z.B. Wollige Napfschildlaus) oder
  • eingeschleppt wurden (z.B. Asiatischer Citrusbockkäfer) und
  • verschiedene Pilz- und bakterielle Erkrankungen (insbesondere Gefäßmykosen).

In der Folge werden viele klassische Stadtbaumarten unserer Breiten den künftigen Anforderungen nicht mehr an allen Standorten gewachsen sein. Sie werden entweder den ästhetischen Ansprüchen nicht mehr genügen (z.B. Kastanienminiermotte an Rosskastanie), zu einer Gefährdung werden (z.B. Bruchproblematik durch Massaria-Erkrankungen an Platanen) oder gänzlich ausfallen (z.B. Eschentriebsterben bei heimischen Fraxinus-Arten).

460 Bäume für Stadtgrün 2021

Die Bayerische Landesanstalt für Weinbau und Gartenbau (LWG) hat im Projekt "Stadtgrün 2021" zwanzig ausgewählte Versuchsbaumarten unter Praxisbedingungen langfristig auf ihre Eignung als zukunftsträchtige Stadtbäume getestet (Tab. 1). Die Auswahl erfolgte durch einen Erfahrungsaustausch mit Fachleuten, unter Berücksichtigung von natürlichen Standortsansprüchen, Trockenstress-, Hitzestress-, Frost- und Spätfrosttoleranz sowie der Anfälligkeit für Schädlinge und Krankheitserreger, inklusive neu zu erwartender Arten. Aber auch wichtige städtebauliche Aspekte wie die Wuchsform und das Erscheinungsbild wurden beachtet.

Versuchsbaumart Deutscher Name Herkunft Frosttoleranz1
Acer buergerianum Dreizähniger Ahorn Japan, China eingeschränkt
Acer monspessulanum Französischer Ahorn Mittel-/Südeuropa sehr hoch
Alnus x spaethii Purpur-Erle Berlin (Züchtung) hoch
Carpinus betulus Frans Fontaine Säulen-Hainbuche Europa hoch
Celtis australis Europäischer Zürgelbaum Südeuropa, Nordafrika, Westasien keine
Fraxinus ornus Manna-Esche, Blumen-Esche Südeuropa, Kleinasien sehr hoch
Fraxinus pennsylvanica  Summit Nordamerikanische Rotesche Nordamerika sehr hoch
Ginkgo bilboa (männl. Selektion) Ginkgo China hoch
Gleditsia triacanthos Skyline Amerikanische Gleditschie, Lederhülsenbaum Nordamerika sehr hoch
Liquidambar styraciflua Amberbaum Osten Nordamerika sehr hoch
Magnolia kobus Baum-Magnolie, Kobushi-Magnolie Japan sehr hoch
Ostrya carpinifolia Hopfen-Buche Südeuropa, Kleinasien hoch
Parrotia persica Parrotie, Eisenholzbaum Nordiran, Südrußland hoch
Quercus cerris Zerr-Eiche Mittel-/Südeuropa, Kleinasien sehr hoch
Quercus frainetto Trump Ungarische Eiche Südosteuropa, Kleinasien ?
Quercus x hispanica Wageningen Spanische Eiche Südeuropa ?
Sophora japonica Regent Japanischer Schnurbaum, Perlschnurbaum, Honigbaum China, Korea eingeschränkt
Tilia tomentosa Brabant Silber-Linde Südosteuropa, Kleinasien eingeschränkt
Ulmus Lobel Ulmen Wageningen sehr hoch
Zelkova serrata Green Vase Zelkove Japan, Korea, China eingeschränkt
Tab. 1: Im Projekt "Stadtgrün 2021" verwendete Versuchsbaumarten

1 Frosttoleranz nach Beobachtungen im Projekt "Stadtgrün2021"

Im Winter 2009/2010 wurden sechs, meistens sogar acht Exemplare der einzelnen Arten an drei klimatisch sehr unterschiedlichen Standorten (Tab. 2) gepflanzt (Abb. 1). In Würzburg mit seinen überdurchschnittlich langen Trockenperioden und hohen Temperaturen können die Versuchsbaumarten auf ihre Trocken- und Hitzestresstoleranz getestet werden. Die kontinental beeinflussten Städte Hof und Münchberg sind Teststandort für Frosttoleranz. Kempten ist durch ein gemäßigtes Voralpenklima mit hohen Niederschlägen geprägt.

Würzburg Hof/ Münchberg Kempten
Niederschläge im Jahr [mm] 602 742 1273
Sommertage1 im Jahr [Anzahl] 39 17 23
Frosttage2 im Jahr [Anzahl] 84 126 127
Eistage3 im Jahr [Anzahl] 24 48 31

Tab. 2: Langjährige Klimadaten für die Versuchsstandorte (Zeitraum1961-90)
   
1 = Höchsttemperatur >25 °C    
2 = Temperaturminimum <0 °C    
3 = Lufttemperatur durchgängig <0 °C   Daten: Deutscher Wetterdienst

Standardisierte Standorts-, Pflanz- und Pflegebedingungen

Bei den meist ungünstigen urbanen Standortsbedingungen werden optimierte Pflanzensubstrate eigesetzt. Diese müssen gut zu durchwurzeln sein, eine hohe Wasser- und Luftkapazität aufweisen sowie struktur- und verdichtungsstabil sein. Durch oberflächennahes Wurzelwachstum leiden die Bäume häufig an Trockenstress. Um dies nicht zu fördern, sollten nur einschichtige, nährstoffarme Substrate verwendet werden, die eine tieferdrängende Wurzelbildung fördern.

Standards gewährleisten die Vergleichbarkeit der 460 Versuchsbäume: Die Baumgruben haben alle eine Größe von acht Kubikmetern, eine Tiefe von eineinhalb Metern. Die Pflanz- und Pflegemaßnahmen sind für alle drei Standorte vorgegeben und orientieren sich an den üblichen Standards.

Einsatz von Mykorrhiza-Pilzen

Wurzel nach der ersten Vegetationsperiode
Abb. 2: Das verwendete Substrat führt zu einer hervorragenden Auswurzelung nach der Pflanzung, wie hier bei einer Q. x hispanica Wageningen am Ender der ersten Vegetationsperioden (Foto: S. Böll).

Mykorrhiza-Pilze können die Aufnahme von wichtigen Nährstoffen und Wasser der Pflanze fördern und die Trockenstress- und Salztoleranz erhöhen. Darüber hinaus verfügen sie in vielen Fällen über eine antiphytopathogene Potenz, d.h. mykorrhizierte Pflanzen zeigen häufig eine erhöhte Widerstandsfähigkeit gegenüber pathogenen bodenbürtigen Pilzen und Bakterien.

Mykorrhiza-Präparate werden zunehmend in der Baumpflege eingesetzt – vor allem bei Altbaumsanierungen. Es gibt eine Reihe positiver Erfahrungsberichte, jedoch liegen kaum experimentell abgesicherte Ergebnisse über die Wirksamkeit solcher Präparate vor. Darum wird im Rahmen dieses Projekts untersucht, ob Mykorrhiza-Pilze den Pflanzschock mildern und das Wachstum und die Gesundheit gepflanzter Bäume fördern können. In allen drei Städten wurde bei der Hälfte der Bäume einer Art ein artgerechtes Mykorrhiza-Präparat bei der Pflanzung eingestreut. Zusätzlich erhielten die Purpur-Erlen eine Suspension mit Frankia alni, einem stickstofffixierenden Bakterium, das mit Erlen an natürlichen Standorten vergesellschaftet ist.

Bei der Pflanzung wurden an jedem Standort Proben von Feinwurzeln, Ballensubstrat sowie Baumsubstrat entnommen, um die Ausgangslage der Mykorrhizierung der Baumschulware und den Sporengehalt des verwendeten Substrates bestimmen zu können. Aus den bisherigen Befunden kann kein Einfluss der inokulierten Mykorrhiza-Pilzpräparate auf die Mykorrhizierung der Bäume erkannt werden.

Die gepflanzten Bäume waren bereits als Baumschulware umfassend endo- und/oder ektomykorrhiziert. Die Frage, wie diese "Baumschulmykorrhiza" die Entwicklung der Mykorrhiza am endgültigen Standort beeinflusst, wird derzeit noch untersucht. Pilzarten der Endomykorrhiza, die mit Pflanzen an einen neuen Standort gebracht werden, sollen laut einer früheren Untersuchung das Artenspektrum der Mykorrhizapilze auch weiterhin dominieren. Sie können die Besiedlung der Wurzeln mit anderen Endomykorrhiza-Pilzarten beschränken und sogar ausschließen.

Monitoring bis 2021

Die Versuchsbäume werden jährlich im Frühjahr und im Herbst auf Frost- und Trockenschäden, Kronenvitalität, Gesundheit und Zuwachsleistung bonitiert. Die Gartenämter der Partnerstädte zeichnen zusätzlich die Phänologie der einzelnen Baumarten auf, d.h. die Kalenderwoche des Blattaustriebs, der Blattverfärbung und des Blattfalls. Damit lässt sich neben der Spätfrostgefährdung auch die Vegetationslänge der einzelnen Baumarten bestimmen.

Frosttoleranz der Versuchsbaumarten

Da Straßenbäume während der Anwachsphase in den ersten Jahren regelmäßig gewässert werden, können derzeit noch keine Aussagen zur Trockenstresstoleranz der einzelnen Versuchsbaumarten getroffen werden. Es liegen jedoch vorläufige Ergebnisse zur Frosttoleranz der einzelnen Baumarten vor (Tab. 1).

Der Europäische Zürgelbaum (Celtis australis) ist am Kältestandort Münchberg komplett ausgefallen und auch in Kempten regelmäßig zurückgefroren. Er ist also nur für wärmebegünstigte Standorte geeignet. Auch die Silber-Linde (Tilia tomentosa Brabant) ist in Hof nach kalten Wintern stark zurückgefroren, während der Dreizähnige Ahorn (Acer buergerianum), der Japanische Schnurbaum (Sophora japonica Regent) und die Zelkove (Zelkova serrata Green Vase) zu frostbedingten Stammrissen neigen. Auch diese Arten bzw. Sorten sollten an kontinental geprägten Standorten nicht oder nur an geschützten Standorten gepflanzt werden.

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