Abb. 3: Fruchtdichte (d, in Stück/m 2 ) für Ulmus laevis in Abhängigkeit von der Entfernung (r,...
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Abb. 3: Fruchtdichte (d, in Stück/m 2 ) für Ulmus laevis in Abhängigkeit von der Entfernung (r, in m) zum Mutterbaum ohne Berücksichtigung von Richtungseffekten. Auenwaldökologie FORSCHUNGSVERBUND ELBE-ÖKOLOGIE Institut für Waldbau und Forstschutz TEC H N ISC H E U N IVER SITÄT DRESDEN Elbe- Auenwald- ökologie TU Dresden Zur anemochoren Fruchtausbreitung von Ulmus laevis im Auenwald Ralf Küßner und Sven Wagner Einleitung und Zielsetzung Im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsverbundes „Elbe-Ökologie“ werden im Projekt „Ökologische Konzepte für Elbe-Auenwälder“ der TU Dresden Untersuchungen zur Fruchtausbreitung verschiedener Baumarten der Hartholzaue durchgeführt. Die Ausbreitung von Früchten ist ein wichtiger Teilprozess bei der natürlichen Verjüngung eines einzelnen Mutterbaumes. Dem Verfahren der Naturverjüngung kommt im Rahmen einer naturnahen Waldbewirtschaftung gegenüber einer künstlichen Verjüngung eine vorrangige Stellung zu (1). Die Zielsetzung der Untersuchungen zur anemochoren Fruchtausbreitung von Ulmus laevis liegt darin, die Produktion von Früchten und die Verteilung der Fruchtdichte nach Himmelsrichtung und Entfernung von Mutterbäumen zu quantifizieren und somit eine Grundlage für die Modellierung von natürlichen Verjüngungsprozessen zu schaffen. Untersuchungsgebiet Die 140 x 140 m große Untersuchungsfläche befindet sich im Forstamt Dessau, Abt. 4541 („Saalberghau“), im Bereich des Biosphärenreservates „Mittlere Elbe“ (Abb. 1) Methodik Ausbringung von 40 Fruchtfangkästen (mit je 0,25 m 2 Fangfläche) im Bereich von fruktifizierenden Ulmen (Abb. 2); Erfassung der Fruchtzahlen in den Fangkästen im Zeitraum vom 06.05. bis 15.07.99. Anpassung der beobachteten Verteilung von Früchten in den Fangkästen über eine Maximum-likelihood-Schätzung an die Verteilung von Altbäumen (Recruits- Programm-Routine (2)). Die Fruchtdichte d (in Stück/m 2 ) wird in Abhängigkeit von der Entfernung r (in m) und vom BHD eines Mutterbaumes geschätzt nach: wobei N=Gesamtzahl der Früchte eines Einzelbaumes mit BHD=30 cm BHD=Brusthöhendurchmesser (cm) eines betrachteten Einzelbaumes n=Normalisierungsparameter D=Modellparameter. Abb. 1: Untersuchungsgebiet bei Dessau-Ziebig Dessau Untersuchungsfläche Abb. 2: Untersuchungsfläche zur Erfassung der Fruchtausbreitung bei Ulme. Ulmen: grün; Fangkästen: rot. d ( r . . . N BHD 30 2 1 n e D r 3 Ergebnisse der Modellschätzungen für die Vegetationsperiode 1999 Die fruktifizierenden Ulmen wiesen Brusthöhendurchmesser (BHD) von 10 bis 100 (im Mittel 30,4) cm auf; eine Ulme mit BHD von 30 cm produzierte im Untersuchungsjahr etwa 48.400 keimfähige Früchte; eine Ulme mit BHD von 100 cm etwa 538.000 keimfähige Früchte. Die Fruchtdichte in Abhängigkeit der Entfernung zum Mutterbaum ist in Abb. 3 ohne Berücksichtigung von Richtungseffekten, die sich z.B. aufgrund von Windereignissen ergeben können, für eine Ulme mit BHD=30 cm dargestellt. Unter Berücksichtigung von Richtungseffekten bei der Fruchtausbreitung ergibt sich das Fruchtausbreitungsmodell nach Abb. 4. Hieraus geht eine durch vorherrschende Winde aus Südost verursachte vorrangige Ablagerung der Früchte nordwestlich der Mutterbäume hervor. Die von den Früchten erreichte mittlere Ausbreitungsdistanz zum Mutterbaum beträgt etwa 15 m; in Entfernungen von über 40 Metern zum Mutterbaum werden keine Früchte abgelagert. Das Ausbreitungsmodell kann 98% aller in den Fangkästen vorgefundenen Früchte den im Umfeld erfassten Ulmen zuordnen; nur 2% der Früchte in den Fangkästen stammen von nicht- kartierten Ulmen außerhalb der Untersuchungsfläche. 0 20 40 0 20 40 d ( r r Abb. 4: Modell der Fruchtdichte (d, in Stück/m 2 ) für Ulmus laevis unter Berücksichtigung von Richtungseffekten. d N Zusammenfassung Die Fruchtausbreitung ist ein bislang weitgehend nicht quantifizierter Teilprozess der natürlichen Verjüngung von Wäldern. Ulmus laevis kann erhebliche Mengen an Früchten produzieren, die allerdings vergleichbar geringe mittlere Ausbreitungsdistanzen erreichen. Für die primäre Fruchtausbreitung als Voraussetzung für eine natürliche Verjüngung von Ulmus laevis ist daher eine ausreichend gleichmäßige Verteilung von Mutterbäumen in Altbeständen bedeutend; ebenso ist bei Neuanlage von Auenwald in Hinblick auf dessen spätere Regeneration auf die räumliche Verteilung von Ulmen zu achten. Anschrift der Autoren: Institut für Waldbau und Forstschutz; Prof. Dr. S. Wagner, Dr. R. Küßner; Postfach 1117; D-01735 Tharandt e-mail: [email protected] Literatur: (1): Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten des Landes Sachsen-Anhalt (1998). Leitlinie Wald. (2) Ribbens, E.; Silander, J. A.; Pacala, S. W. (1994). Seedling recruitment in forests: calibrating models to predict patterns of tree seedling dispersion. Ecology, 75: 1794- 1806.
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Abb. 3: Fruchtdichte (d, in Stück/m2) für Ulmus laevis in Abhängigkeit von der Entfernung (r, in m) zum Mutterbaum ohne Berücksichtigung von Richtungseffekten.
Auenwaldökologie
FORSCHUNGSVERBUND ELBE-ÖKOLOGIE
Institut für Waldbau und Forstschutz
TECHNISCHEUNIVERSITÄT
DRESDEN
Elbe-
Auenwald-
ökologie
TU Dresden Zur anemochoren Fruchtausbreitung von Ulmus laevis im AuenwaldRalf Küßner und Sven Wagner
Einleitung und ZielsetzungIm Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsverbundes „Elbe-Ökologie“ werden im Projekt „Ökologische Konzepte für Elbe-Auenwälder“ der TU Dresden Untersuchungen zur Fruchtausbreitung verschiedener Baumarten der Hartholzaue durchgeführt. Die Ausbreitung von Früchten ist ein wichtiger Teilprozess bei der natürlichen Verjüngung eines einzelnen Mutterbaumes. Dem Verfahren der Naturverjüngung kommt im Rahmen einer naturnahen Waldbewirtschaftung gegenüber einer künstlichen Verjüngung eine vorrangige Stellung zu (1).Die Zielsetzung der Untersuchungen zur anemochoren Fruchtausbreitung von Ulmus laevis liegt darin, die Produktion von Früchten und die Verteilung der Fruchtdichte nach Himmelsrichtung und Entfernung von Mutterbäumen zu quantifizieren und somit eine Grundlage für die Modellierung von natürlichen Verjüngungsprozessen zu schaffen.
UntersuchungsgebietDie 140 x 140 m große Untersuchungsfläche befindet sich im Forstamt Dessau, Abt. 4541 („Saalberghau“), im Bereich des Biosphärenreservates „Mittlere Elbe“ (Abb. 1)
Methodik Ausbringung von 40 Fruchtfangkästen (mit je 0,25 m2 Fangfläche) im Bereich von fruktifizierenden Ulmen (Abb. 2); Erfassung der Fruchtzahlen in den Fangkästen im Zeitraum vom 06.05. bis 15.07.99.
Anpassung der beobachteten Verteilung von Früchten in den Fangkästen über eine Maximum-likelihood-Schätzung an die Verteilung von Altbäumen (Recruits-Programm-Routine (2)).
Die Fruchtdichte d (in Stück/m2) wird in Abhängigkeit von der Entfernung r (in m) und vom BHD eines Mutterbaumes geschätzt nach:
wobei N=Gesamtzahl der Früchte eines Einzelbaumes mit BHD=30 cmBHD=Brusthöhendurchmesser (cm) eines betrachteten Einzelbaumesn=NormalisierungsparameterD=Modellparameter.
Abb. 1: Untersuchungsgebiet bei Dessau-Ziebigk
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Ergebnisse der Modellschätzungen für die Vegetationsperiode 1999
Die fruktifizierenden Ulmen wiesen Brusthöhendurchmesser (BHD) von 10 bis 100 (im Mittel 30,4) cm auf; eine Ulme mit BHD von 30 cm produzierte im Untersuchungsjahr etwa 48.400 keimfähige Früchte; eine Ulme mit BHD von 100 cm etwa 538.000 keimfähige Früchte.
Die Fruchtdichte in Abhängigkeit der Entfernung zum Mutterbaum ist in Abb. 3 ohne Berücksichtigung von Richtungseffekten, die sich z.B. aufgrund von Windereignissen ergeben können, für eine Ulme mit BHD=30 cm dargestellt. Unter Berücksichtigung von Richtungseffekten bei der Fruchtausbreitung ergibt sich das Fruchtausbreitungsmodell nach Abb. 4. Hieraus geht eine durch vorherrschende Winde aus Südost verursachte vorrangige Ablagerung der Früchte nordwestlich der Mutterbäume hervor.
Die von den Früchten erreichte mittlere Ausbreitungsdistanz zum Mutterbaum beträgt etwa 15 m; in Entfernungen von über 40 Metern zum Mutterbaum werden keine Früchte abgelagert. Das Ausbreitungsmodell kann 98% aller in den Fangkästen vorgefundenen Früchte den im Umfeld erfassten Ulmen zuordnen; nur 2% der Früchte in den Fangkästen stammen von nicht-kartierten Ulmen außerhalb der Untersuchungsfläche.
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Abb. 4: Modell der Fruchtdichte (d, in Stück/m2) für Ulmus laevis unter Berücksichtigung von Richtungseffekten.
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ZusammenfassungDie Fruchtausbreitung ist ein bislang weitgehend nicht quantifizierter Teilprozess der natürlichen Verjüngung von Wäldern. Ulmus laevis kann erhebliche Mengen an Früchten produzieren, die allerdings vergleichbar geringe mittlere Ausbreitungsdistanzen erreichen. Für die primäre Fruchtausbreitung als Voraussetzung für eine natürliche Verjüngung von Ulmus laevis ist daher eine ausreichend gleichmäßige Verteilung von Mutterbäumen in Altbeständen bedeutend; ebenso ist bei Neuanlage von Auenwald in Hinblick auf dessen spätere Regeneration auf die räumliche Verteilung von Ulmen zu achten.
Anschrift der Autoren:Institut für Waldbau und Forstschutz; Prof. Dr. S. Wagner, Dr. R. Küßner; Postfach 1117; D-01735 Tharandte-mail: [email protected]
Literatur:(1): Ministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten des Landes Sachsen-Anhalt (1998). Leitlinie Wald.(2) Ribbens, E.; Silander, J. A.; Pacala, S. W. (1994). Seedling recruitment in forests: calibrating models to predict patterns of tree seedling dispersion. Ecology, 75: 1794-1806.
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