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Vergleichende ökophysiologische und dendroklimatologische Bewertung der Auswirkungen von Wassermangel und Trockenheit auf verschiedene Baumarten an Bayerischen Waldklimastationen (Projekt M 28)

  
  
  
  
  
  
  
  
Status: abgeschlossen
Laufzeit: 15.04.2013 – 28.02.2015
Projektleiter: Hans-Peter Dietrich
Projektbearbeiter: Dr. Petia Nikolova, Dr. Stephan Raspe, Dr. Lothar Zimmermann, Ernst Bickel
Projektpartner: Dr. Wolfgang Beck - Thünen-Institut für Waldökosysteme, Eberswalde
Prof. Dr. Thorsten Grams – Lehrstuhl für Ökophysiologie der Pflanzen, Technische Universität München
Kooperationen: Projekt iTREE (Dr. Rolf Siegwolf , Rosemarie Weight- Paul Scherrer Institut, Villigen, Schweiz)
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten

Kurzbeschreibung

Mann vermisst einen rot gebänderten Baum

Entnahme einer Probe (Foto: LWF)

In dem Projekt wird ein Beitrag zur Bewertung der Eignung und Anpassungsfähigkeit der Baumarten Buche, Eiche, Fichte, Kiefer, Tanne und Douglasie an den Klimawandel geleistet.

Die Kenntnis der zeitlichen Entwicklung von ausgewählten Merkmalen der Baumvitalität (Zuwachs, Kronenzustand, Nadel- und Blattbiomasse, Fruktifikation) an Bayerischen Waldklimastationen wird genutzt, um den Einfluss von Wasserlimitierung auf die Wuchsleistung und Baumvitalität der Hauptbaumarten vergleichend zu bewerten.

An 11 WKS mit Mischbaumarten im Forschungsbestand werden die arttypischen Baumreaktionen auf Wassermangel an herrschenden Baumkollektiven verglichen und im Bezug auf Elastizität und Stresstoleranz nach Witterungsextremen bewertet. Abhängig von artspezifischer Stresstoleranz und den unterschiedlichen Standortspotentialen sollen die Schwellen der Anbaueignung der untersuchten Baumarten besser abgegrenzt werden. Die Studie will einen

Hintergrund

Der prognostizierte und erwartete Klimawandel zwingt zum Handeln. Die Forstpolitik fordert von Wissenschaft und Forschung fundierte Aussagen zum Risiko des Anbaus wichtiger Hauptbaumarten. Angepasste Baumartenempfehlungen und verbindliche Beratungsunterlagen sind stark von der Forstpraxis nachgefragt.

Die Kausalität von Witterungseinflüssen und starken Zuwachsreaktionen ist häufig evident. Im Hinblick auf Trockenstressempfindlichkeit und Resilienz der Baumarten sind die Befunde dennoch durchaus widersprüchlich und nur teilweise durch standortsbedingte Unterschiede und Variationen im jeweiligen Entwicklungszustand der Bestände erklärbar. Nach physiologischen Schwellenwerten für die Beschreibung von Trockenstress und Resilienz einer Baumart wird weiterhin gesucht.

Datengrundlage

An den Bayerischen Waldklimastationen (WKS) werden seit annähernd 20 Jahren Witterungs- und Umwelteinflüsse und ihre Wirkung auf die Waldbäume jeweils an demselben Ort gemessen . Die Analyse langfristiger Messreihen an den WKS Standorten lässt vergleichsweise zuverlässige vergleichende Aussagen und Erkenntnisse in Bezug auf witterungsbedingte Stressreaktionen einzelner Hauptbaumarten erwarten.
Auf der Grundlage vorhandener meteorologischer Messdaten kann zwischenzeitlich die Witterung auch früherer Jahrzehnte - vor Messbeginn - standortsgenau simuliert, und deren Wirkung auf die Bestände retrospektiv analysiert werden. Mittels eines validierten Wasserhaushaltsmodells lassen sich Trockenstressphasen angepasst an die jeweilige Bodenwasserspeicherkapazität baumartenspezifisch rekonstruieren und als physiologisch wirksame Kenngrößen tagesgenau berechnen.

Die WKS bieten damit eine vorzügliche Datenbasis zum Vergleich von Vitalitätsveränderungen und Wachstumsreaktionen einzelner Baumarten in Folge extremer Witterungsereignisse auf identischen Standorten.

Verwendete Methoden

  • baumartenspezifische und retrospektive Modellierung des Wasserhaushalts an den WKS für die Dauer des Bestandeslebens;
  • dendroklimatologische Analyse der Radialzuwachsänderungen an Bohrkernen der Vergleichsbaumarten (Dr. W. Beck, VTI);
  • 13C-Kohlenstoff-Isotopenanalyse an Bohrkernen ausgewählter Standorte der Studie zur sicheren Erkennung von Trockenstresseffekten in Jahren reduzierter Zuwachsleistung (Dr. T Grams, TUM);
  • Zusammenstellung und integrierende Analyse langjähriger Mess- und Beobachtungsreihen von Kronenzustandserhebung, Streufallmessung und Bioindikation an WKS.

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