wachstum und klimasensitivität von eiche, esche und bergahorn … · 2011-04-01 · mikrohabitat...
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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
11.11.2010 Alexandra Bähring
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
11.11.2010 Alexandra Bähring
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
11.11.2010 Alexandra Bähring
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
11.11.2010 Alexandra Bähring
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
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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
11.11.2010 Alexandra Bähring
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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Alter [a] (kalkuliert)
Grundflächenzuwachs
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Grundwassernähe
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Kronendurchmesser d
> 1,5 · d ?
Oberflächenwasser
Gruppenstärke „GW nah“: 15 Stieleichen 5 Eschen 6 Bergahorne
Unterteilung in grundwassernahe und grundwasserferne Bäume
Unterscheidungskriterium: Abstand zum Oberflächenwasser
Grundwassereinfluss
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Anzahl GWfern
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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Anzahl GWnah
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Nähe zum Grundwasser beeinflusst Eschenwachstum kaum
grundwassernahe Eschen zeigen Einbruch nach 1990
Grundwassereinfluss
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GW-Beeinflussung A. pseudoplatanus
Stabw GWnah
Stabw GWfern
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Anzahl GWnah
Anzahl GWfern
Grundwassernähe fördert Wachstum bei vor 1990
reduziertes Wachstum nach 1990 aufgrund Staunässe im Wurzelbereich
Klimasensitivität
11.11.2010 Alexandra Bähring
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
11.11.2010 Alexandra Bähring
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
11.11.2010 Alexandra Bähring
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
11.11.2010 Alexandra Bähring
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
11.11.2010 Alexandra Bähring