Vortrag Spellmann

Anbauwürdigkeit der Douglasie
von
Hermann Spellmann
- Abteilung Waldwachstum Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
anlässlich der
Jahrestagung des Nordwestdeutschen Forstvereins
am 26. Juni 2014 in Trelde
Nachhaltige, multifunktionale Forstwirtschaft
Sozioökonomie
Sicherung der
Rohholzversorgung
stofflich - energetisch
Ökonomie
300 Jahre
Forstliche
Nachhaltigkeit
Sicherung der
Biodiversität
abschirmend - gestaltend
Herausforderung
Klimawandel
Klimaschutz - Anpassung
Ökologie
Holzrohstoffbilanz Deutschland 2010
(MANTAU 2003)
(MANTAU 2012)
2002
55,1 Mio. Fm
100 %
Holzverwendung
134,4 Mio. Fm
100 %
stoffliche Verwendung
67,1 Mio. Fm
41,9 Mio. Fm
49,5 %
77,5 %
Sägeindustrie
27,5 %
HolzWerkstoffe
12,5 %
Zellstoff
und
Holzschl.
7,8%
sonst.
stoffl.
Verw.
1,7 %
54,3 %
13,1 %
7,5 %
1,3 %
energetische Verwendung
68,4 Mio. Fm
13,2 Mio. Fm
22,5 %
50,5 %
sonst.
energ.
Verw.
3,5 %
Hausbrand
25,0 %
energ.
Verw.
< 1 MW
5,3 %
energ.
Verw.
> 1 MW
16,7 %
19,4 %
3,4 %
1,0 %
Abschätzung Trockenstressgefährdung
Risikoklassifizierung nach klimatischer Wasserbilanz (Grasreferenz)
und nutzbarer Feldkapazität (nFK)
•
Trockenstressrisiko
Definition der Klassengrenzen
(aktueller Stand)
Fichte
Buche
gering
> -100 mm
> -125 mm
mittel
-100 bis -180 mm
-125 bis -200 mm
hoch
< -180 mm
< -200 mm
Eiche
> -160 mm
Kiefer
> -190 mm
-160 bis -270 mm -190 bis -350 mm
< -270 mm
< -350 mm
Risikoabschätzung: heute (1981 -2010)
Fichte
Buche
●9.0%
●28.9%
●62.1%
●5.4%
●22.6%
●72.0%
Eiche
Kiefer
●0.6%
●14.5%
●84.9%
●0.1%
●7.1%
●92.8%
Datengrundlage: 1981 -2010 (6 trockenste Jahre)
Risikoabschätzung: 2041 – 2070 (Median)
Fichte
Buche
●51.6%
●36.5%
●11.9%
●40.1%
●39.7%
●20.2%
Eiche
Kiefer
●10.2%
●53.9%
●35.9%
●1.1%
●45.4%
●53.5%
Sicherung der Biodiversität
Was soll geschützt werden?
Das Schutzwürdige: Natürliche und seminatürliche Schutzgüter
(genetische Vielfalt, Arten, Lebensräume, Landschaften)
Das Schutzbedürftige: Schutzgüter, die durch Nutzungen, Nutzungsänderungen oder indirekte anthropogen Umweltänderungen
gefährdet sind
Vorrangige Zielsetzung: Erhaltung und/oder Wiederherstellung
autochthoner und kulturhistorisch gewachsener Lebensgemeinschaften (Natur- und Kuturerbe)
Sollten eingeführte Baumarten verstärkt
angebaut werden?
Sozioökonomie
(+)
Sicherung der
Rohholzversorgung
(+)
Herausforderung
Klimawandel
stofflich - energetisch
300 Jahre
Forstliche
Nachhaltigkeit
Klimaschutz - Anpassung
Ökonomie
(-)
Ökologie
Sicherung der
Biodiversität
abschirmend - gestaltend
Definitionen
BNatSchG, 2010, § 7:
Heimische Art:
aktuelles oder historisches Verbreitungsgebiet ganz oder teilweise im
Inland oder natürliche Ausdehnung in das Inland
durch menschlichen Einfluss eingebürgerte Arten, die in freier Natur und
ohne menschliche Hilfe über mehrer Generationen ihre Population erhalten
Gebietsfremde Art:
in dem betreffenden Gebiet in freier Natur nicht oder seit mehr als 100
Jahren nicht mehr vorkommend
Invasive Art:
Vorkommen außerhalb des natürlichen Verbreitungsgebiets, stellt für die
dort natürlich vorkommenden Ökosysteme, Biotope oder Arten ein
erhebliches Gefährdungspotenzial dar
Natürliches Verbreitungsgebiet der Douglasie
• Nord-Süd-Ausdehnung ca. 4.000 km
(55°N – 19°N)
• West-Ost-Ausdehnung rd. 1.500 km
(128°W – 97°W)
•
In der vertikalen Ausdehnung von
Meeresniveau bis 3.500 m ü. NN im
südlichen Kaskadengebirge
•
Die stark variierenden klimatischen
Verhältnisse führten zur Entwicklung
ung der Varietäten „viridis“ und
„glauca“ mit einer Vielzahl von
Ökotypen (synonym Herkünften)
Klimastation, Höhe ü. M., geografische Einheit
Trier, 130m, Moseleifel
Itzehoe, 11m, Holsteinische Vorgeest
Braunlage, 570m, Hoher Oberharz
Westerhof, 300m, südwestl. Harzvorland
800
Oerrel, 70m, Hohe Heide
Nordwestdeutschland
Vegetationszeitniederschlag
Jahrestemperaturschwankung
20
600
15
400
10
200
5
0
0
Diff_TempJahr [°C]
natürliches Areal
Osterh.-Sch., 45m, Wesermünder Geest
Klamath Falls, 1249m, Südkask. (Lee)
Yakima, 323m, Nordkaskaden (Lee)
Mt. Baker, 1362m, Nordkask. (Luv)
Medford, 400m, Klamath-Mts.
Portland, 9m, Willamette-Tal
Bellingham, 34m, Puget-Sound
1000
Otis, 49m, Küstengebirge
Quinault, 72m, Olympic-Halbinsel
N [mm]
Klimatischen Verhältnisse im natürlichen Areal der Douglasie
im Vergleich zu ausgewählten Klimastationen in Nordwestdeutschland
25
Anbauversuche des Forstlichen Versuchswesens
Sitzung der Vertreter der forstlichen Versuchsanstalten
am 7. September 1880 in Baden-Baden
Nach JOHN BOOTH 1880 sollen die Anbauversuche auf vergleichbaren
Standorten den Nachweis erbringen, ob die fremdländischen Baumarten
gegenüber den heimischen Baumarten wesentliche Vorzüge:
• in der Massen- oder Wertleistung,
• in ihren Standortsansprüchen,
• in ihrer Verwendbarkeit als Mischbaumarten,
• in ihrer Widerstandsfähigkeit gegen Witterungsextreme oder
•Douglasie
in anderen wesentlichen
Eigenschaften aufweisen.
Küstentanne
Japanlärche
Roteiche
(GANGHOFER 1884)
anbauwürdige Baumarten
Ökologische Zuträglichkeit eingeführter Baumarten
- nach OTTO 1990 -
•
•
Die Art muss standortgemäß sein, d.h. an Boden und Klima angepaßt.
•
Die Art darf keine Krankheiten verbreiten oder zu sonstigen
Labilisierungen beitragen.
•
Die Art selbst darf durch abiotische und biotische Risiken nicht über ein
Normalmaß hinaus gefährdet sein.
•
Die Art muss mischbar sein, d.h. sich mit einheimischen Faunen- und
Florenelementen ökologisch verbinden lassen.
•
•
Die Art muss sich selbst durch natürliche Verjüngung erneuern lassen.
Die Art muss den Boden langfristig verbessern im Sinne optimaler
Stoffkreisläufe. Das betrifft sowohl die Durchwurzelung des Mineralbodens
als auch die Humusbildung und -umsetzung mit intakten Zersetzer- und
Mineralisiererketten.
Die Art soll möglichst in der Lage sein, in optimalen vertikal gestaffelten
Waldstrukturen waldbaulich geführt zu werden.
Beurteilung der Anbauwürdigkeit der Douglasie
Standörtliche Zuordnung der
++ breite
Nährstoffamplitude
Baumarten
im Tiefland
Standortsanpassung
++ vergleichsweise hohe Toleranz
planar
gegenüber
Wassermangel Trockengrenze
empfindlich gegenüber Wasserüberschuss
+ Herzwurzler, relativ sturmfest
Bodenpfleglichkeit
Mischbarkeit
trocken
Stabilität
Naturverjüngung
JLä
Ki Dgl
Alh
nass
Integrierbarkeit
Leistungsfähigkeit
REi
Bu Ei
Waldreinertrag
arm
reich
Nässegrenze
Beurteilung der Anbauwürdigkeit der Douglasie
C/N-Verhältnis
unter
Jährlicher
Nitrataustrag
(kg verschiedenen
N/ha/a)
Waldbeständen
Stickstoff-,
Calcium- und
Kaliumentzüge
- Untersuchungsgebiet
Cloppenburg
-
Standortsanpassung
Bodenpfleglichkeit
Linien
Schwellenwerte
N-Sättigungskategorien
in Abhängigkeitblaue
von der
Baumart
und den unterschiedlichen
Nutzungsszenarien
• Die Douglasie ist die „günstigte Nadelholzart
2000
1800
Stabilität
Naturverjüngung
Douglasie
• Vergleichsweise hoher Nitrataustrag aufgrund
der
Fichte
1600
1400
kg/ ha/ 100a
Mischbarkeit
hinsichtlich ihrer Streu“ (WITTICH 1948).
Buche
hohen Filterleistung (HORVATH et al. 2011).
Kiefer
• Vergleichsweise geringe Nährstoffentzüge bei
1200
unterschiedlichen Nutzungsintensitäten (RUMPF
800 et. al. 2011)
1000
Integrierbarkeit
600
Leistungsfähigkeit
200
400
0
Waldreinertrag
N
N
Ca
Ca
K
K
(HORVATH
(RUMPF et
et al.
al. 2011)
2011)
(PRIETZEL u. BACHMANN 2011)
Beurteilung der Anbauwürdigkeit der Douglasie
Standortsanpassung Rückblick: Die Douglasie leidet nach über 150
Jahren Anbau in Deutschland nur wenig unter
Bodenpfleglichkeit
abiotischen und biotischen Gefahren.
Stabilität
Mischbarkeit
Naturverjüngung
Integrierbarkeit
Leistungsfähigkeit
Waldreinertrag
Jugendgefahren: Spät- und Winterfrost,
Frosttrocknis, Wild, Wurzelfäulepilze, Rüsselkäfer
Bestandesrisiken: Windwurfrisiko geringer als bei
Fichte, relativ trockenstresstolerant, Gefahr durch
wirtsunspezifische Insekten (Schwammspinner,
Nonne), Kupferstecher, Buchdrucker, Rostige
Douglasienschütte (Interior-Herkünfte), PhomopsisKrankheit
Ausblick: Mit der Anbaufläche wird die Gefährdung
durch einheimische und eingeschleppte Schaderreger
zunehmen, ohne dass abzusehen ist, dass das
Normalmaß verlassen
wird.
Beurteilung der Anbauwürdigkeit der Douglasie
Buchen-Douglasien-Wuchsreihe
Solling
Kiefern-Mischbestandsversuch
Gartow
165b
Standortsanpassung
Bi-auss
500 22
100
Bi
13
26
350
80
400 18
Dgl-auss
Dgl/Bi
60
30046-jährig
9
14
18
40
Dgl
200
300
10
20
100
5
Ki-auss
10
0
6
0
250
Ki
6 2 10 14 18 22 26 30 34N38
ha
N / ha
6 110 14 18 22 26 30 N / ha
2Alter Bu 71 / Dgl 69
BD3:
BD2:gut
Altermischbar
Bu 57 / Dgl 48/ mit
BD1:
Alter
Bu
21
/
Dgl
28
Die
Douglasie
ist
einheimischen
BHD - Stufen [cm]
BHD - Stufen [cm]
BHD - Stufen [cm]
Höhenstufen [m]
Integrierbarkeit
80
60
Leistungsfähigkeit
40
0
100
200
300
0
N / ha
80
70
60
50
40
30
20
10
0
100
26
50
18
10
0
7
12
BHD - Stufen [cm]
2
0
20
200
60
N / ha 22
17
80
600
0
100
50
57,5
47,5
100
150
BD5 Alter 1993: BU 128J, DGL 112J
BD5 Alter 1993: BU 128J, DGL 112J
BD4b Alter 1993: BU 97J, DGL 92J
N / ha
50
50
42
42
40
34
26
18
10
5 15 25 35 45 55 65 75 85 95
272
32
37
42 N / ha47
BHD - Stufen [cm]
BD4: Alter Bu 103 /Dgl 103
40
400
BD4b Alter 1993: BU 97J, DGL 92J
BD4a Alter 1993: BU 97J, DGL 92J
5 15 25 35 45 55 65 75 85 95
Waldreinertrag
Höhenstufen [m]
400
20
0
37,5
34
27,5
100
Baumarten, insbesondere
Ki 62-jährig mit Buche, aber auch mit
Fichte (Sparmischung) oder Kiefer (Voranbau)
150
BD4a Alter 1993: BU 97J, DGL 92J
N / ha
120
17,5
200
7,5
Anzahl/ha
Naturverjüngung
0
N / ha
34
120
0
Höhenstufen [m]
100
Alter 1993:
1993:BU
BU60J,
60J,DGL
DGL58J
58J
BD3 Alter
N / ha
600 26
Höhenstufen [m]
150
50
Mischbarkeit
400
17
Höhenstufen [m]
Stabilität
BD2BD2
Alter
1993:
BUBU
46J,
DGL
37J
Alter
1993:
46J,
DGL
37J
BD1 Alter
BU 36J,
BD11993:
Alter 1993:
BUDGL
36J,26J
DGL 26J
N / ha
200
Höhenstufen [m]
Bodenpfleglichkeit
Stammzahl-Durchmesser-Verteilung
Stammzahl-Höhen-Verteilungen
Ki
30
34 180-jährig
20
26
10
52
18
0
10
5 15 25 35 45 55 65 75 85 95
57
2
62
BD5: Alter Bu 134 / Dgl 123
20
40
BHD-Stufe
60
0
67
BHD - Stufen [cm]
20
40
N / ha
60
Akzeptanz der Douglasienbeimischung
Beimischung
erwünscht
im Rahmen der
Klimaanpassung
gestattet
unerwünscht
Obergrenze
standortangepasst
in
Schutzgebieten
maximal 30 %
ausschließlich in in SchutzgebieMischung
ten, Reinbestände
Bestand: 10 %
Betrieb: 5 %
ohne Gefährdung
der Entwicklung
zur pnV
Bestand : 20 %
unter Vermeidung
der Verdrängung
ander. Baumarten
keine konkrete
Angabe
keine konkrete
Angabe
im Rahmen des
in
keine konkrete
BfN-Skript 352, 2013:
Douglasie naturschutzfachlich
„invasiv“
Interessenausgl.
Schutzgebieten
Angabe
Beurteilung der Anbauwürdigkeit der Douglasie
Sämlingsetablierung von Douglasie und Buche
in Abhängigkeit von der Humusmächtigkeit
Standortsanpassung
- in einem 85-jähriger Dgl/Bu-Mischbestand -
Bodenpfleglichkeit
Mischbarkeit
Naturverjüngung
Integrierbarkeit
Leistungsfähigkeit
Waldreinertrag
Anzahl Pflanzen / m²
Stabilität
35
Douglasie
Buche
30
25
• Fruktifikation
ab Alter 30 – 50 Jahre
20
• Hauptblüte
im Mai, wobei ungleichmäßiges Blühen
15
• Samenreife
und Samenfall August bis September
10
• Samenflug
über Distanzen bis 170 m
5
• Mineralbodenkeimer,
geringe Nadelstreu kein Problem,
dichte 0Laubstreu / Bodenvegetation negativ
3,5
5
7,5
8
9
9,5
10
11
12
13 14,5 15,5 17
• blocküberlagerteMächtigkeit
Standortederhohe
Verjüngungsrate
Humusauflage in cm
• Halbschattbaumart auf genügend Licht angewiesen
(LÜTH 1997)
Beurteilung der Anbauwürdigkeit der Douglasie
Standortsanpassung
Mittlere Anzahl einjähriger Sämlinge in Abhängigkeit
von der photosynthetisch aktiven Strahlung
Bodenpfleglichkeit
5
Mischbarkeit
Naturverjüngung
Integrierbarkeit
4,5
1-jährige Sämlinge je m2
Stabilität
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
Leistungsfähigkeit
Waldreinertrag
0
0-5
6-10 11-15 16-20 21-25 26-30 31-40 41-50 >50
PARSF-Klassen (%)
(MEYER-OHLENDORF 1996)
Buchen-Douglasien-Mischbestand
FoA Oerrel
Beurteilung der Anbauwürdigkeit der Douglasie
Standortsanpassung Über die Auswirkungen des Douglasienanbaus auf die
Flora undWaldartenspektrum
Fauna liegen bisherinrelativ
wenige Unterder Krautschicht
in verschiedenen
Bestandestypen
Bodenpfleglichkeit
suchungen vor,
die zudem auch
widersprüchlich sind.
(n = 20, Flächengröße 400 m²)
Stabilität
Mischbarkeit
Naturverjüngung
Integrierbarkeit
Leistungsfähigkeit
Waldreinertrag
Die Bodenvegetation in Douglasienrein und-mischbeStänden ist ähnlich divers wie in vergleichbaren Laubund Nadelbeständen. Das Artenspektrum und die Anteile einzelner Arten variieren. Der Baumarteneinfluss
wird vielfach überprägt von den Faktoren Standort,
Licht und Bewirtschaftung.
Ältere Douglasienbestände weisen oft eine ähnliche
oder höhere Abundanz und Diversität der Vogelarten
auf als heimische Nadelwaldbestände; Einfluss der
Jahreszeiten.
Die Ergebnisse zur Arthropodenfauna hängen stark
von der betrachteten Artengruppe ab.
(BUDDE et al. 2011)
(nach Tschopp et al. 2012)
Beurteilung der Anbauwürdigkeit der Douglasie
Baumartenvergleich: Wuchsleistung und C- Speicher
-StaO.: frisch bis vorratsfrisch, gut mesothroph –
Baumartenvergleich: Bestandesvorräte
35bei unterschiedlicher Durchforstung (Alter 32/36)
dGZ (durchschnittlicher Gesamtzuwachs) m³/ha/a
StaO.:
frisch bis vorratsfrisch, gut mesothroph 30
Standortsanpassung
Waldreinertrag
20
500
15
400
300
10
200
5
100
Bu
Ki
Fi
anderer
StaO.
Fi st.
Ndf.
Bu
Nullfl.
Dgl
Bu m.
Hdf.
dGZ
C
Ei
KTa
KTa
KTa
Dgl
Dgl
Dgl
Nullfl. m.Hdf. st.Hdf. Nullfl. m.Hdf. st.Hdf.
dGZ
C
0
0
dGZ
C
Leistungsfähigkeit
C-Produktspeicher t/ha/a
dGZ
C
Integrierbarkeit
600
C-Biomasse t/ha/a
dGZ
C
Naturverjüngung
700
25
dGZ
C
Mischbarkeit
Vorrat /ha (Vfm m. R.)
Stabilität
dGZ [m3/ha/a] bzw. C [t/ha/a]
Bodenpfleglichkeit
Bu st.
Hdf.
KTa
Beurteilung der Anbauwürdigkeit der Douglasie
Standortsanpassung
700
Bodenpfleglichkeit
Deckungsbeitrag III, inkl. Verwaltungskosten
landesdurchschnittliche Anteile künstliche und
natürliche Bestandesbegründung, 2013
600
Stabilität
500
Mischbarkeit
Integrierbarkeit
Leistungsfähigkeit
400
€/ha*a
Naturverjüngung
I. Ekl.
II. Ekl.
III. Ekl.
300
200
100
0
Waldreinertrag
1
-100
2
3
Eiche
4
5
6
Buche
7
8
9
Fichte
10 11 12 13 14 15 16 17 18
Douglasie
Kiefer
Lärche
Entschließung des europäischen Rates 2009:
„EU-Strategy on invasive alien species“
2011: EU-Biodiverstätsstrategie: prioritäre, invasive, gebietsfremde Arten von
europäischer Bedeutung bekämpfen, tilgen und Einschleppungsgefahr
steuern
16.04.2014: EU-Parlament nimmt mit 606 zu 36 Stimmen bei 4 Enthaltungen
VO zum Umgang mit invasiven gebietsfremden Arten (IAS) an:
In-Kraft-Setzung durch den Ministerrat noch erforderlich
List of Union concern der IAS (ohne Deckelung auf 50 Arten)
Stopp der Ausbringung bzw. Begrenzung der Verbreitung von IAS,
Maßnahmen koordinieren, Einschleppungswege aufklären und
Monitoringsysteme einrichten
Expertengruppe zur Beurteilung der Arten
EU-Kommission kann Mitgliedsstaaten zugestehen, bestimmte IAS
der List of Union concern kommerziell zu verwenden
Rechtliche Regelung in Deutschland
BNatSchG, 2010, § 40
(1) Es sind geeignte Maßnahmen zu treffen, um einer Gefährdung von
Ökosystemen, Biotopen und Arten durch Tiere und Pflanzen nichtheimischer oder
invasiver Arten entgegenzuwirken.
(2) Arten, bei denen Anhaltspunkte dafür bestehen, dass es sich um invasive Arten
handelt, sind zu beobachten.
(3) Die zuständigen Behörden … ergreifen … Maßnahmen, um neu auftretende Tiere
und Pflanzen invasiver Arten zu beseitigen oder deren Ausbreitung zu verhindern.
… bei bereits verbreiteten Arten … Ausbreitung … verhindern … Auswirkungen
der Ausbreitung … vermindern, soweit … Aussicht auf Erfolg und … nicht außer
Verhältnis zu dem entsprechenden Aufwand ...
Die Sätze 1 und 2 gelten nicht für in der Land- und Forstwirtschaft angebaute
Pflanzen im Sinne des Absatzes 4 Satz 3 Nummer 1.
(4) … Von dem Erfordernis einer Genehmigung sind ausgenommen
1. Der Anbau von Pflanzen in der Land- und Forstwirtschaft
Fachbeitrag des BfN für BMU
Nehring et al. (2013): Naturschutzfachliche Invasivitätsbewertungen für in
Deutschland wild lebende gebietsfremde Gefäßpflanzen. BFN-Skripten, 352
u. a.
Douglasie
Roteiche
Japanlärche
38
Weymouthskiefer
Robinie
Hybridpappel
Spbl.Traubenkirsche
42
Schwarzkiefer
Offener Brief
Erhebliche Zweifel an der naturschutzfachlichen
Invasivitätsbewertung einiger forstlich relevanter Baumarten
Hauptkritikpunkte:
• Unterschiede in der Definition von invasiven Arten nach den
gesetzlichen Bestimmungen und dem Einstufungsverfahren
• Zweifelhafte Auswahl von Schadensindikatoren
• Unzureichende Berücksichtigung ausbreitungsbiologischer
Eigenschaften
• Fragwürdige Absicherung der Arteinstufung
• Einseitige und nicht sachgerechte Berücksichtigung der
Fachliteratur
• Wenig zielführende Verallgemeinerung lokaler Biodiversitätsgefährdung
• Einseitige Betrachtung der Wirkung von gebietsfremden Arten auf die
Artenvielfalt
Schlussfolgerung
Standortsanpassung
Bodenpfleglichkeit
Stabilität
Mischbarkeit
Naturverjüngung
Integrierbarkeit
Leistungsfähigkeit
Waldreinertrag
● Veränderungen der ökologischen und ökonomischen Rahmenbedingungen lassen es sinnvoll
erscheinen, die Baumartenpalette in Deutschland
zu erweitern.
● Die Baumartenwahl ist die wichtigste langfristige
ristige Entscheidung im Forstbetrieb. Sie erfordert
ein hohes Maß an Verantwortung.
● Die Anbauversuche des Forstlichen Versuchs-
wesens liefern abgesicherte Entscheidungshilfen
zur Anbauwürdigkeit und ökologischen Zuträg
lichkeit eingeführter Baumarten.
● Die Douglasie zählt zu den anbauwürdigen ein-
geführten Baumarten, die in einem bemessenen
Flächenumfang in die Waldbauplanungen einbezogen werden kann.
● Zur Wahrung naturschutzfachlicher Interessen
bedarf es einer räumlichen Ordnung beim Anbau
der Douglasie.
Vielen Dank für Ihre
Aufmerksamkeit
Foto: R. Köpsel