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Dr. Hans-Gerhard Michiels

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Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA)
Abteilung Waldnaturschutz

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Artikel

Autor(en): Hans-Gerd Michiels und S. Koller
Redaktion: FVA, Deutschland
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Die standörtlichen Grenzen der Buche - das Beispiel Virngrund

Der Virngrund gilt aufgrund seiner Klima- und Bodenverhältnisse als ein Gebiet mit sehr schwierigen Wuchsbedingungen für die Buche. Hier besitzt die Buche derzeit nur sehr geringe Anteile an der Waldbestockung. In einer Untersuchung der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden Württemberg, Abteilung Botanik und Standortskunde, wurden die noch vorhandenen Buchen-Altbestände erfasst und ihre aktuelle Verjüngung aufgenommen. Das Forschungsvorhaben diente der Klärung der Frage, welche Rolle die Buche zukünftig in den Wäldern des Virngrunds spielen kann. Die Ergebnisse fliessen in die standortskundliche Beurteilung der Buche bei den laufenden bzw. geplanten standörtlichen Neukartierungen der Forstbezirke Rosenberg, Ellwangen-West und Ellwangen-Ost ein.

Die Standorts- und Bestockungsverhältnisse im Virngrund

Der Einzelwuchsbezirk 4/25 "Virngrund" liegt im östlichen Teil des Wuchsgebiets Neckarland und erstreckt sich beiderseits der Jagst zwischen Ellwangen und Crailsheim (Abb. 1). Die Höhenlagen schwanken zwischen 370 und 585 m NN und liegen im Mittel bei 480 m. In der Osthälfte des Virngrunds verläuft die europäische Wasserscheide zwischen Rhein und Donau. Dies spiegelt sich in der Geomorphologie der Landschaft wieder. Der westliche Virngrund ist zwischen den Hochflächen durch scharf eingeschnittene Täler mit deutlichen Hangkanten und erkennbaren Schichtstufenprofilen geprägt. In Richtung Osten treten dagegen vermehrt breite, nach Südosten leicht geneigte, alte danubische Flachlandschaften mit geringen Höhenunterschieden auf (HASENMAIER, 1964).

Lage des Wuchsbezirks
Abb. 1: Der Einzelwuchsbezirk 4/25 Virngrund.

Das Klima hat einen deutlich subkontinentalen Charakter mit relativ geringen Niederschlägen und hohen jährlichen Temperaturschwankungen. Die Jahresmitteltemperatur der Wetterstation Ellwangen/Jagst liegt bei 7,6 °C, der mittlere Jahresniederschlag bei 838 mm (HASENMAIER, 1987). Spätfröste sind im Gebiet häufig und sehr extrem ausgeprägt.

Die vorherrschende geologische Ausgangsformation des Virngrunds ist der Keuper. Vereinzelt finden sich jedoch auch inselförmige Vorposten der Liasplatte. Im westlichen Teil sind Braunerden, Parabraunerden und Pelosole noch häufig. Nach Osten tritt verstärkt Vernässung und Podsolierung der Böden auf. Hier dominieren basenarme Pseudo- und Stagnogleye (MÜLLER, 1961).

Den Regionalwald des Einzelwuchsbezirkes 4/25 bildet der subboreal-submontane Tannen-Buchen-Fichten-Wald mit Kiefer. Nach den Ergebnissen der Pollenanalysen war die Tanne im Virngrund die dominierende Baumart des ursprünglichen natürlichen Waldes vor Beginn menschlicher Einflußnahme (SCHLENKER & MÜLLER, 1973). Der Virngrund nimmt somit als Nadel-Laub-Mischwald-Gebiet eine Sonderstellung unter den ansonsten vom Buchenwald geprägten Wuchsbezirken des kollinen und submontanen Neckarlandes ein (ALDINGER et al., in Druck). Die vegetationsgeschichtlich relativ schwache Stellung der Buche wird mit der hohen Flächenbedeutung vernässender Böden und insbesondere auch mit der Spätfrostneigung des Virngrunds erklärt. Die Frühjahrsfröste schränken die Konkurrenzstärke der Buche so sehr ein, daß sie nicht - wie sonst im Wuchsgebiet Neckarland - zur Dominanz kommen konnte. Die Wirkung der Spätfröste erfolgt dabei nicht nur über die direkte Schädigung der Frühjahrstriebe, sondern auch indirekt durch eine Schwächung des generativen Vermehrungszyklus der Buche, wenn die Blüte erfriert und durch die Frostwirkung die Zahl der Mastjahre verringert wird.

Mit einem Anteil von knapp 2/3 der Waldfläche ist die Fichte die häufigste Baumart des heutigen Waldes im Virngrund. 12 % der Gesamtwaldfläche sind mit Buche bestockt, 7 % mit Kiefer und 2 % mit Eiche. Die einstmals vorherrschende Tanne ist auf einen Wert von 8 % zurückgedrängt worden (MLR, 1994). Langfristig ist im Virngrund eine Verdoppelung des Laubholzanteils auf Kosten der Fichte geplant, die Waldbau-Richtlinien sehen eine Erhöhung des Buchenanteils auf 21 % vor (HASENMAIER, 1987).

Die Auswertung der aktuellen FE-Daten zeigt, daß die heutigen Buchen-Bestände im Virngrund vor allem der I. und II. Altersklasse angehören (Abb. 2). Sie sind das Ergebnis verstärkter Buchen-Anbauten in den letzten Jahrzehnten. Im gesamten Einzelwuchsbezirk Virngrund finden sich dagegen nur noch 65 Buchen-Bestände mit einem Bestandesalter über 70 Jahren, die auf einer reduzierten Buchenfläche von insgesamt 99,1 ha stocken. Bezogen auf eine Gesamtfläche von 14.500 ha Staats- und Körperschaftswald beträgt der Flächenanteil der über siebzigjährigen Buchen-Bestände somit weniger als ein Prozent. Diese älteren Buchen-Bestände treten überwiegend auf sandigen oder lehmigen Standorten mit mäßig frischem Wasserhaushalt auf, wobei Hanglagen überproportional vertreten sind. Einige wenige Bestände sind auch auf (schwach) wechselfeuchten Standorten zu finden.

Altersklassenverteilung
Abb. 2: Altersklassenverteilung der Buchenbestände im Staats- und Körperschaftswald des Einzelwuchsbezirks 4/25 Virngrund (Gesamt = 373,6 h).

Nach den Ergebnissen der Pollenanalysen von HAUFF (1956, 1960, 1961) ist der Buchen-Anteil im ursprünglichen, vom Menschen unbeeinflußten Wald des Virngrunds mit immerhin etwa 20 - 25 % anzuschätzen. Der heutige, sehr niedrige Buchen-Altholzanteil an der Waldfläche des Virngrunds muß daher vor allem mit den devastierenden Formen der Waldnutzung in den vergangenen Jahrhunderten erklärt werden, für die es zahlreiche schriftliche Belege gibt (v. HORNSTEIN 1951; JÄNICHEN 1956, SCHALL 1966, TROMMER 1933, Zimmerle 1882). Nach der Phase mittelalterlicher Rodungen und Waldweide wurde die Buche später auch selektiv zugunsten der Fichte aus der Bestockung verdrängt (GÖNNER 1926, POLLACK 1866).

Die natürliche Verjüngung der Buche im Virngrund

Um die Verjüngungssituation in den Buchen-Beständen beurteilen zu können, wurden insgesamt 102 Naturverjüngungsaufnahmen durchgeführt. Über alle Standortseinheiten hinweg waren durchschnittlich rund 60.000 Verjüngungspflanzen pro Hektar aufgelaufen. Diese hohe Pflanzenzahl deutet auf eine gute Verjüngung der Bestände hin. Dabei muß jedoch berücksichtigt werden, daß die Individuenzahlen auf den Probeflächen sehr unterschiedlich waren und auch innerhalb eines Bestandes die Verjüngungsdichte räumlich stark schwankte. Ebenfalls beachtet werden muß, daß die Zahlenangaben alle Verjüngungspflanzen vom Keimling bis zur gesicherten Verjüngungspflanze enthalten.

Die Verjüngung setzt sich zu drei Viertel aus Laubbäumen und zu einem Viertel aus Nadelbäumen zusammen. Der Anteil der Strauchgehölze liegt unter einem Prozent. Dominierende Baumart der Naturverjüngung ist die Buche, gefolgt von der Fichte. Weitere nennenswerte Anteile an der Verjüngung weisen die Tanne, die Esche, der Bergahorn und die Stieleiche auf. Der Anteil der sonstigen Baumarten an der Gesamtverjüngung liegt im Schnitt unter 2 % und setzt sich aus 21 verschiedenen Baum- und Straucharten zusammen, wobei Pioniergehölze wie Ebersche, Kiefer, Hängebirke und Aspe am häufigsten vertreten sind. Ebenfalls noch recht häufig treten Winterlinde und Hainbuche auf (Abb.3).

Durchschnittliche Pflanzenzahl in der Naturverjüngung
Abb. 3: Durchschnittliche Pflanzenzahl pro ha der verschiedenen Baumarten in der Naturverjüngung.

In der folgenden Abbildung 4 ist die Naturverjüngung auf Standortseinheiten der ebenen und schwach geneigten Lagen im Virngrund dargestellt.

Naturverjüngung
Abb. 4: Naturverjüngung auf mäßig frischem Sand, mäßig frischem Sandkerf, mäßig frischem Lehmkerf und mäßig frischem Ton.

In der Naturverjüngung herrscht auf den mäßig frischen Sanden und auch auf den mäßig frischen Sandkerfen die Buche vor. Dies ist vermutlich auf ihre hohe Konkurrenzkraft, bedingt durch die Tiefgründigkeit, die ausreichende Durchlüftung und die genügende Wasser- und Nährstoffversorgung dieser Standorte, zurückzuführen. Auf oberflächlich versauerten Sanden finden sich deutlich weniger natürlich verjüngte Buchen als auf den unversauerten Sanden. Ein Grund für die geringeren Verjüngungszahlen der Buche auf versauerten Sanden ist die schlecht zersetzte Streuauflage, die ein Verjüngungshemmnis für die Buche darstellt. Die auf der dichten Streu liegenden Eckern sterben größtenteils während der Keimung durch Frost, Trockenheit und Keimlingspilze ab oder werden von Tieren aufgenommen. Bilden sich dennoch Keimlinge, so wurzeln diese oft nur in der Streuauflage und fallen so regelmäßig der Austrocknung der Streu in den Monaten Mai bis Juli zum Opfer. Die Konkurrenzkraft der Buche ist somit auf versauerten Standortseinheiten eingeschränkt. Trotzdem stellt sie gerade hier eine ökologisch wichtige Baumart dar, da sie mit ihrer relativ leicht zersetzlichen, locker gelagerten Streu zu einer deutlichen Verbesserung der Humussituation führen kann.

Auf Lehmkerfen wurde im Vergleich zu den Sanden eine geringere Anzahl natürlich verjüngter Buchen gefunden. Ähnliche Beobachtungen machte auch GRUBER (1996), der berichtet, daß im Forstbezirk Gaildorf natürliche Buchenverjüngungen auf Standorten mit lehmigen Oberböden immer weniger gelingen. Diese Tatsache verwundert zunächst, da gerade die besseren, lehmigen Standorte den ökologischen Ansprüchen der Buche am besten genügen. GRUBER (1996) führt die Verjüngungshemmung auf diesen Standorten teilweise auf unkontrolliertes oder zum falschen Zeitpunkt durchgeführtes Befahren und der damit verbundenen mechanischen Oberbodenverdichtung zurück. Auf Standorten mit verdichteter Oberflächenstruktur kann die Keimwurzel der Buchecker die Bodenoberfläche nicht durchstoßen und der Keimling vertrocknet. Diese Vermutung wird durch die Tatsache erhärtet, daß auf den Lehmhängen, die nach Angaben von GRUBER (1996) weniger intensiv befahren wurden, die Naturverjüngung deutlich besser aufläuft.

Die Anzahl natürlich verjüngter Buchen auf tonigen Flachlagen ist ebenfalls deutlich geringer als auf sandigen Einheiten. Die Individuenzahl der Buchen-Naturverjüngung liegt hier sogar unter der der Fichte. Die Buche hat in der Anwuchsphase offenbar Probleme, die dicht gelagerten Tonschichten tiefreichend zu durchwurzeln; möglicherweise spielt hierbei auch die im Frühjahr etwas verzögerte Bodenerwärmung eine Rolle. Erwähnenswert ist, daß sich auf den Tonböden der ebenen Lagen die Tanne trotz z.T. starken Verbisses sehr zahlreich verjüngt.

Auf Hangstandorten verjüngt sich die Buche - unabhängig von der Bodenart - auf allen untersuchten Standortseinheiten außerordentlich gut (Abb. 5). Gegenüber den Flachlagen ist die Nährstoffsituation besser, der Wasserhaushalt insgesamt ausgeglichener, die Bodenschichten sind lockerer gelagert und die Spätfrostgefährdung ist deutlich verringert. Nur auf den Rutschhängen herrscht die Buche in der Naturverjüngung nicht vor, es dominieren die Edellaubhölzer Bergahorn und Esche. Diese Erscheinung läßt sich durch die besonders hohe Vitalität und Verjüngungsfreudigkeit der Edellaubhölzer auf diesen nährstoffreichen, gut wasserversorgten Standorten erklären.

Naturverjüngung
Abb.5: Naturverjüngung auf Sandhang, Lias-Hanglehm, Tonhang und Rutschhang.

Waldbauliche Folgerungen

HASENMAIER (1987) hat in den waldbaulichen Richtlinien für den Virngrund als vorrangiges waldbauliches Ziel die Schaffung von standortsgemäßen, naturnah gemischten, leistungsfähigen, stabilen Wäldern formuliert. In weiten Teilen des Virngrunds stocken jedoch heute noch keine standortsgerechten Mischbestände, sondern häufig Fichtenreinbestände, die eine extrem hohe Anfälligkeit gegenüber abiotischen und biotischen Schadfaktoren aufweisen. Eindrücklicher Beleg dafür waren die Winterstürme des Jahres 1990, die einen überdurchschnittlich hohen Sturmholzanfall im Virngrund verursachten (RAU, 1995). Auch der hohe Schadholzanfall durch die nachfolgenden Borkenkäferkalamitäten verdeutlichte nochmals die hohe Labilität dieser Bestände.

Die Buche ist im Virngrund eine standortsheimische und standortspflegliche Baumart mit relativ geringer Anfälligkeit gegenüber biotischen und abiotischen Schadfaktoren. Sie könnte hier zukünftig eine wichtige Rolle im naturnahen Waldbau spielen. Bei der künstlichen Einbringung der Buche müssen jedoch ihre standörtlichen Grenzen berücksichtigt werden. Generell ist bei allen waldbaulichen Maßnahmen darauf zu achten, daß aufgrund der Geländelage oder infolge Überschirmung keine Frostgefährdung des Jungwuchses vorliegt. Bei Berücksichtigung dieser Vorgabe ist die Buche auf allen Standorten mit guter Durchlüftung des Bodens standortsgerecht. Geeignete Öko-Serien sind die nicht vernässenden Sande, die nicht oder wenig vernässenden Sandkerfe, die durchlässigen Lias-Verwitterungsdecken, die nicht oder wenig vernässenden Lehmkerfe, die Sandhänge, die Lias-Hanglehme und die Tonhänge. Im Bereich dieser Öko-Serien können alle Standortseinheiten mit mäßig trockenem bis frischem Wasserhaushalt mit der Buche bestockt werden, wobei die Buche sowohl führende Baumart als auch Mischbaumart zur Fichte und Tanne sein kann.

Auf versauerten Standortseinheiten mit ungünstiger Humusform ist das Einbringen der Buche aus Gründen der Bodenverbesserung unbedingt erforderlich. Bei Anbau verbessert eine Nährelementzugabe die Startbedingungen für die Jungpflanzen. Eine das Wachstum dauerhaft limitierende Nährstoffmangelgrenze der Buche ist im Virngrund nur auf stark devastierten Sandböden erkennbar.

Auf dichtgelagerten, tonigen Flachlagen ist die Konkurrenzstärke der Buche, insbesondere in der Jugendphase, herabgesetzt. Auf diesen Standorten erfüllt die Buche besonders biologische, bodenpflegliche Funktionen. Als geeignete Hauptbaumarten können hier die wurzelintensiven Baumarten Tanne, Kiefer und mit Einschränkungen die Stieleiche empfohlen werden. Die Begründung für die nur bedingte Eignung der Stieleiche ist das recht ungünstige, kühle Klima des Virngrunds mit ausgeprägter Frostgefährdung der Eichen auf Freiflächen.

Wie die vorliegende Untersuchung gezeigt hat, finden sich auch auf sandigen oder lehmigen Standorten mit wechselfeuchtem Wasserhaushalt alte Buchenbestände. Es ist jedoch aufgrund der Erfahrungen aus anderen Regionen zu erwarten, daß die Buche auf diesen Standorten flacher wurzelt und aus diesem Grund im Alter einer erhöhten Sturmwurfgefährdung unterliegt. Es wird deshalb empfohlen, auf diesen Standorten die wurzelintensivere Tanne besonders zu fördern. Jedoch können auch hier Mischbestände aus Tanne und Buche entwickelt werden.

Auf den im Virngrund verbreiteten, vernässenden Standorten zeigt die Buche nur geringe Vitalität. Auf solchen Standorten bildet sie, ähnlich wie die Fichte, ein sturmanfälliges Flachwurzelsystem aus. Hier müssen deshalb besonders die Tanne, daneben auch Kiefer, Stieleiche, Winterlinde und Hainbuche gefördert werden. Da sich die vernässenden Standorte in weithin verebneten oder oft auch eingemuldeten Lagen befinden, ist hier die Spätfrostneigung besonders ausgeprägt und bei waldbaulichen Maßnahmen vorrangig zu berücksichtigen.

Bei den klimatischen und edaphischen Besonderheiten des Virngrundes - insbesondere der extremen Spätfrostgefährdung der Hochflächen - unterliegt der Waldbau mit der Buche hier sicherlich stärkeren Restriktionen als in anderen Teilen des Neckarlandes. Die Untersuchungen belegen aber, daß bei Beachtung der geschilderten standörtlichen Vorgaben und geeignetem waldbaulichem Vorgehen auch der Virngrund keineswegs ein Buchen-Ausschlußgebiet ist. Wo noch Buchen im Altbestand vorhanden sind, sollten sie hier immer natürlich verjüngt werden. Der Hauptgrund für diese Forderung liegt in der Erwartung, daß sich die autochthone Virngrund-Buche an das häufige Auftreten von Spätfrösten in diesem Gebiet genetisch angepaßt hat. Ist eine natürliche Verjüngung mangels Samenbäumen nicht möglich, sollte der Vorbau mit Buchen-Wildlingen oder Pflanzmaterial mit Herkunft aus dem EWB 4/25 durchgeführt werden.

Mittels der Standortseinheiten-Bilanz der Standortskartierung läßt sich herleiten, daß aus standortskundlicher Sicht ein Anteil der Buche von 25 % an der Gesamtwaldfläche des Virngrund empfohlen werden kann. Das langfristige Ziel der Landesforstverwaltung Baden-Württemberg, der Buche im Virngrund einen Bestockungsanteil von 21 % einzuräumen, erscheint demnach durchaus realisierbar und entspricht auch ungefähr der vermuteten natürlichen Bedeutung der Buche im Gebiet.