Wachstum und Klimasensitivität von Eiche, Esche und Bergahorn … · 2011-04-01 · Mikrohabitat...

M A S T E R A R B E I T A N D E R U N I V E R S I T Ä T L E I P Z I G

A G S P E Z I E L L E B O T A N I K U N D F U N K T I O N E L L E B I O D I V E R S I T Ä T

ALEXANDRA BÄHRING

AUENWALD -WORKSHOP AM 11 .11 .2010

Wachstum und Klimasensitivität von Eiche, Esche und Bergahorn während der letzten 100 Jahre

Untersuchungsgebiet

11.11.2010 Alexandra Bähring

Auenwald im Leipziger Stadtgebiet

anthropogen geprägt – stärkste Eingriffe Ende 19. / Anfang 20. Jahrhundert Elsterbecken 1913-1925

Neue Luppe 1936-1938

Ausbleiben der Frühjahrs-überflutungen

Tieferlegung der Flusssohle

1870 Umstellung der Waldbewirtschaftung von Mittelwald auf Hochwald

Braunkohleabbau im Süd- und Nordwestraum Leipzigs

Phasen verschiedener Grundwasserverhältnisse


Bergbau beeinflusst Grundwasserspiegel Sümpfung und

Flussverlagerungen Absenken des

Grundwasserspiegels

um 1990 Aufgabe vieler Tagebaue, Flutung der Restlöcher Wiederanstieg des

Grundwasserspiegel

2 Phasen: vor 1990:

Grundwasserabsenkung nach 1990:

Grundwasseranstieg

Landesamt für Umwelt und Geologie, Dresden

Untersuchte Arten


30 Starkbäume von Stieleiche, Gemeiner Esche und Bergahorn

zufällige Auswahl aus Kartierungen der Stadtforsten Leipzig

je 15 Individuen pro Art in Burgaue und Connewitzer Holz

Untersuchte Arten


Quercus robur

Wurzeln durchdringen auch dichte, wechselfeuchte oder vorübergehend vernässte Bodenhorizonte

ständig gesicherte Wasserversorgung

sehr überflutungstolerant

Lichtbaumart

Fraxinus excelsior

extremer Flachwurzler auf Auenböden

relativ große Überflutungsempfindlichkeit

in Jugend schattentolerant, im Alter Lichtbaumart

Acer pseudoplatanus

meidet stark wechselfeuchte oder zeitweilig überflutete Gebiete

hochanstehende Grundfeuchte: flaches tellerförmiges Wurzelwerk

geringe Überflutungstoleranz

hohe Schattentoleranz

Kutschera, L.; Lichtenegger, E.: Wurzelatlas mitteleuropäischer Waldbäume und Sträucher. Stocker-Verlag (2002) Köstler, J.N.; Brückner, E.; Bibelriether, H.: Die Wurzeln der Waldbäume : Untersuchungen z. Morphologie d. Waldbäume in Mitteleuropa. Parey-Verlag (1968) Schütt, P.; Schuck, H.J.; Stimm, B.: Lexikon der Baum- und Straucharten: Das Standardwerk der Forstbotanik. Nikol-Verlag (2007)

Probenahme


ausgewählte Bäume mittels GPS-Gerät aufgesucht

Bohrkern (40 bzw. 60 cm) in Brusthöhe (130 cm) entnommen und im Trockenschrank getrocknet

Messung von BHD, Höhe, Kronenradius

Mikrohabitat aufgenommen – Gewässernähe?

Foto: Ralf Mäkert

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Vermessung


Vermessung der getrockneten Proben mit Messtisch LINTAB 6 und TSAPWin-Software von RINNTECH

Erstellung artspezifischer Chronologien zur Datierung

http://www.grube-shop.at/de/LINTAB-6

Altersabhängiger Grundflächenzuwachs


Altersrekonstruktion anhand der bis zur Mitte reichenden Bohrkerne (Punktgröße in Graphik entspricht Anzahl der eingegangenen Bäume)

R² = 0.8427

R² = 0.7791

R² = 0.9312

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Grundwassernähe


Kronendurchmesser d

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Oberflächenwasser

Gruppenstärke „GW nah“: 15 Stieleichen 5 Eschen 6 Bergahorne

Unterteilung in grundwassernahe und grundwasserferne Bäume

Unterscheidungskriterium: Abstand zum Oberflächenwasser

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Stieleiche zeigt keine Reaktion auf Grundwasseranstieg

geringeres Wachstum in Grundwassernähe

großer Anteil mit Stammfäule – anfälliger für Parasitenbefall?

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GW-Beeinflussung F. excelsior

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Nähe zum Grundwasser beeinflusst Eschenwachstum kaum

grundwassernahe Eschen zeigen Einbruch nach 1990

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GW-Beeinflussung A. pseudoplatanus

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GW nah

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Anzahl GWnah

Anzahl GWfern

Grundwassernähe fördert Wachstum bei vor 1990

reduziertes Wachstum nach 1990 aufgrund Staunässe im Wurzelbereich

Klimasensitivität


Berechnung von Indices aus den Rohdaten (Ringweiten)

Vernachlässigung langfristiger Einflüsse

Klima zeigt nur kurzfristige Einflüsse

Berechnung der Korrelation von Baumwachstum und Klimaparametern

Darstellung in Balkendiagrammen (siehe folgende Folien):

3 Gruppen – Mittelwert aus allen, GW nah, GW fern

Klimaparameter für 3 Phasen: 1900-2009, 1945-1985, 1990-2009

Temperatur (rot hinterlegt)

T: gesamtes Jahr, T_W: Winter, T_F: Frühling, T_S: Sommer, T_H: Herbst

Niederschlag (blau hinterlegt)

P: gesamtes Jahr, P_W: Winter, P_F: Frühling, P_S: Sommer, P_H: Herbst

jeweils für aktuelles und vorangegangenes Jahr (-1)

Klimasensitivität


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ringporige Stieleiche zeigt Abhängigkeit von Frühjahrsniederschlägen vor Austrieb Bildung großporigen Frühholzes

Winterembolien bei ausreichend Wasser besser zu reparieren

nach GW-Anstieg können warme Sommer zur Holzproduktion genutzt werden

Klimasensitivität


stark transpirierende Esche bevorzugt kühle, feuchte Sommer nach 1990 können hohe Sommertemperaturen von GWnahe Eschen auch in Zuwächse

umgesetzt werden

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Klimasensitivität


Bergahorn bevorzugt kühles, feuchtes Klima in Grundwassernähe geringere Klimakorrelation

nach 1990 können hohe Sommertemperaturen von GWnahe Bergahornen auch in Zuwächse umgesetzt werden

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Fazit


schattentolerante Arten wie Ahorn und Esche haben Vorteil bei Verjüngung, etablierte Eichen überleben schnellwüchsigere Arten

Grundwasserschwankungen kein Einfluss auf staunässetolerante Stieleiche nach 1990 vermindertes Wachstum von Bergahorn und

grundwassernahen Eschen

Klimasensitivität Frühjahrsniederschläge wichtig für Stieleiche heiße, trockene Sommer verringern Eschenwachstum Bergahorn bevorzugt kühles, feuchtes Klima; nach 1990 in

Grundwassernähe Stress bei hohen Niederschlagsraten

nach Wiedervernässung können hohe Temperaturen in Frühjahr bzw. Sommer bei allen 3 Arten in Holzzuwachs umgesetzt werden

Klimaerwärmung kann bei erhöhtem Grundwasserspiegel vorteilhaft für Holzproduktion sein

weitere Untersuchungen des Einflusses von Grundwasserschwankungen notwendig

gezielte Baumauswahl

alle Altersklassen, auch Jungwuchs – Alterstrend!

Zusammenhang Höhen- und Dickenwachstum

Baumscheiben unterstützen Datierung bei unregelmäßig wachsenden Baumarten (z.B. Hainbuche)

Ausblick


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