Instrumente der Strukturförderung und ihre Auswirkung auf die Waldbiodiversität
5 Mehrwert durch den Einsatz komplementärer
Instrumente?
Die «Heterogeneity-Diversity»-Hy-pothese besagt, dass eine grössere Heterogenität von Umweltbedin-gungen (im Wald beispielsweise von Waldstrukturen auf unterschiedlichen räumlichen Ebenen) zu einer grösse-ren Vielfalt ökologischer Nischen und damit zu einer grösseren Artenviel-falt führt (Mac Arthur und MacAr-thur 1961; Zellweger et al. 2013). Auf Grundlage dieser Hypothese erscheint es logisch, dass ein komplementärer Einsatz unterschiedlicher Naturschut-zinstrumente, die jeweils auf die Schaf-fung oder Entstehung unterschiedli-cher Strukturkomplexe ausgerichtet sind (Abb. 3), zu einer grösseren Ar-tenvielfalt auf Landschaftsebene bei-tragen.
Allerdings sind die hier vorgestell-ten Instrumente begrenzte Hilfsmittel, um strukturelle Defizite in bewirtschaf-teten Wäldern zu kompensieren. Durch forstliche Eingriffe können zwar lichte Strukturen geschaffen werden, die den durch natürliche Störungen entstande-nen Strukturen ähneln; Ernteverfahren, Befahrung und Holzentnahme kön-nen jedoch zu grossen Unterschieden in Substratverfügbarkeit und Kleinstru-kuren führen. Zwar erhöhen integrative Alt- und Totholzprogramme lokal das Totholzvolumen, die Strukturvielfalt und die Entstehung von Mikrohabita-ten, doch reichen die kleinen Inseln in einer bewirtschafteten Waldmatrix aus, um immobilen oder hochspezialisier-ten Arhochspezialisier-ten ausreichend vernetzhochspezialisier-ten Le-bensraum zu bieten? Naturwaldreser-vate ermöglichen eine langfristig
recht-Abb. 3. Strukturförderungsinstrumente und vereinfachte Darstellung ihrer Auswirkung auf verschiedene Strukturkomplexe. Dabei handelt es sich nur um generelle Trends, einzelne Strukturen eines Komplexes können sich stark in ihrer Entwicklung und Entwicklungs-dauer unterscheiden. Die Pfeilrichtung deutet eine Zu- oder Abnahme an, die Farbintensi-tät deren relative Stärke.
Strukturkomplex Beispiele Instrument / Auswirkung
Forstliche Massnahmen
Auflichtung
Integrative Alt- und Tot-holzprogramme
Prozessschutz
Naturwaldre-servate Alt- und
Totholzindika-toren
(z. B. liegendes / stehendes Totholz, Anteil Zerfallsphase, Anzahl «Giganten»)
Licht-indikatoren (z.B. Lücken, Freiflächen, lichte Bestände, Anteil Lichtbaumar-ten, Deckung Bodenvegetation)
Baum-Mikrohabitate
(z.B. Höhlen, Rindenverlet-zungen, Pilze und Epiphyten, Kronentotholz,
Struktur- diversitätsindi-katoren
(z.B. Diversität der Szukzes sions
stadien, vertikale Bestandes-struktur, Altersstruktur)
Forum für Wissen 2020 41
versity: a review of past land-use effects on forest plant species composition and diversity. In: Nakashizuka, T. (ed) Susta-inability and Diversity of Forest Ecosys-tems. Japan, Springer. 361–371.
Hilmers, T.; Friess, N.; Bässler, C.; Heu-rich, M.; Brandl, R.; Pretzsch, H.; Seidl, R.; Müller, J., 2018: Biodiversity along temperate forest succession. J. Appl. Ecol.
Jedicke, E., 1998: Raum-Zeit-Dynamik in Ökosystemen und Landschaften – Kennt-nisstand der Landschaftsökologie und Umsetzung in die Prozessschutz-Defini-tion. Naturschutz und Landschaftspla-nung 30: 229–236.
Korpel, S., 1995: Die Urwälder der West-karpaten. Stuttgart/Jena/New York, Gus-tav Fischer.
Kulakowski, D.; Seidl, R.; Holeksa, J.; Ku-uluvainen, T.; Nagel, T. A.; Panayotov, M.; Svoboda, M.; Thorn, S.; Vacchiano, G.; Whitlock, C.; Wohlgemuth, T.; Bebi, P., 2017: A walk on the wild side: Distur-bance dynamics and the conservation and management of European mountain fo-rest ecosystems. For. Ecol. Manage. 388:
120–131.
Kurz, W. A.; Dymond, C. C.; Stinson, G.;
Rampley, G. J.; Neilson, E. T.; Carroll, A. L.; Ebata, T.; Safranyik, L., 2008:
Mountain pine beetle and forest carbon feedback to climate change. Nature 452:
987–990.
Larrieu, L.; Paillet, Y.; Winter, S.; Büt-ler, R.; Kraus, D.; Krumm, F.; Lachat, T.;
Michel, A. K.; Regnery, B.; Vandekerk-hove, K., 2018: Tree related microhabitats in temperate and Mediterranean Euro-pean forests: A hierarchical typology for inventory standardization. Ecol. Indic. 84:
194–207.
MacArthur, R.; MacArthur, J. W., 1961:
On bird species diversity. Ecology 42:
594–598.
MCPFE, 2007: State of Europe’s Forests 2007. The MCPFE Report on Sustainable Forest Management in Europe. In: U. a. F.
MCPFE Liaison Unit Warsaw (ed) 126 p..
Michiels, H. G., 2015: Lichte Wälder – Wa-rum sie uns wichtig sind. AFZ-DerWald 6: 19–21.
Mikoláš, M.; Svitokc, M. K.; Bollmann, K.;
Reife, J.; Bačea, R.; Jandaa, P.; Trotsiuka, W.; čadaa, V.; Vítkováa, L.; Teodosiug, M.; Coppes, J.; Schurmana, J. S.; Mor-rissey, R. C. H.; Mrhalováa, H.; Svobo-daa, M., 2017: Mixed-severity natural dis-turbances promote the occurrence of an endangered umbrella species in primary forests. For. Ecol. Manage. 405: 210–218.
Response of ground vegetation and epi-phyte diversity to natural age dynamics in a Central European mountain spruce fo-rest. J. Veg. Sci. 24: 675–687.
Dymytrova, L.; Nadyeina, O.; Hobi, M. L.;
Scheidegger, C., 2014: Topographic and forest-stand variables determining epi-phytic lichen diversity in the primeval beech forest in the Ukrainian Carpathi-ans. Biodivers. Conserv. 23: 1367–1394.
Engel, F.; Bauhus, J.; Gärtner, S.; Kühne, A.; Meyer, P.; Reif, A.; Schmidt, M.;
Schultze, J.; Späth, V.; Stübner, S.; Wild-mann, S.; SpellWild-mann, H., 2016: Wälder mit natürlicher Entwicklung in Deutsch-land: Bilanzierung und Bewertung. In:
Münster, L. (ed) Naturschutz und Biolo-gische Vielfalt. 221 S.
Forest-Europe; UNECE; FAO, 2011: State of Europe’s Forests 2011. Status and Trends in Sustainable Forest Management in Eu-rope. Ministral Conference of the Protec-tion of Forest in Europe. Aas, Norway.
ForstBW, 2015: Gesamtkonzeption Waldna-turschutz ForstBW. Stuttgart. 60 S.
ForstBW, 2016: Alt- und Totholzkonzept Baden-Württemberg. Stuttgart. 44 S.
Franklin, J. F.; Van Pelt, R., 2004: Spatial aspects of structural complexity in old-growth forests. J. For. 102: 22–28.
Grossmann, J.; Carlson, L.; Bauhus, J., 2020: The effectiveness of retaining ha-bitat trees for the provision of microha-bitats and deadwood in temperate mul-tiple-use forests. Poster at Conference Governing and managing forests for mul-tiple ecosystem services across the globe February 26–28, 2020, Bonn.
Gustafsson, L.; Bauhus, J.; Asbeck, T.; Au-gustynczik, A. L. D.; Basile, M.; Frey, J.;
Gutzat, F.; Hanewinkel, M.; Helbach, J.;
Jonker, M.; Knuff, A.; Messier, C.; Pen-ner, J.; Pyttel, P.; Reif, A.; Storch, F.; Wi-niger, N.; Winkel, G.; Yousefpour, R.;
Storch, I., 2020: Retention as an integ-rated biodiversity conservation approach for continuous-cover forestry in Europe.
Ambio 49: 85–97.
Heilmann-Clausen, J.; Christensen, M., 2004: Does size matter? On the impor-tance of various dead wood fractions for fungal diversity in Danish beech forests.
For. Ecol. Manage. 201: 105–119.
Heiri, C.; Wolf, A.; Rohrer, L.; Bugmann, H., 2009: Forty years of natural dynamics in Swiss beech forests: structure, composi-tion, and the influence of former manage-ment. Ecol. Appl. 19: 1920–1934.
Hermy, M.; Verheyen, K., 2007: Legacies of the past in the present-day forest biodi-polypore Antrodiella citrinella Niemelä &
Ryvarden. Fungal Biol. 114: 129–133.
Bauhus, J.; Puettmann, K. J.; Kühne, C., 2013: Close-to-nature forest management in Europe: does it support complexity and adaptability of forest ecosystems?
In: Messier, C.; Puettmann, K.J.; Coates, K.D. (eds), Managing Forests as Complex Adaptive Systems: building resilience to the challenge of global change. Routledge:
The Earthscan forest library. 187–213.
Bollmann, K., 2011: Naturnaher Waldbau und Förderung der biologischen Vielfalt im Wald. Forum für Wissen 27–36.
Bollmann, K.; Müller, J., 2012: Natur-waldreservate: welche, wo und wofür?
Schweiz. Z. Forstwes. 163: 187–198.
Bollmann, K.; Bergamini, A.; Senn-Irlet, B.; Nobis, M.; Duelli, P.; Scheidegger, C., 2009: Konzepte, Instrumente und He-rausforderungen bei der Förderung der Biodiversität im Wald. Schweiz. Z. Forst-wes. 160: 53–67.
Bollmann, K.; Braunisch, V., 2013: To in-tegrate or to segregate: balancing com-modity production and biodiversity con-servation in European forests. In: Kraus, D.; Krumm, F. (eds), Integrative approa-ches as an opportunity for the conserva-tion of forest biodiversity. Freiburg, Ger-many, European Forest Institute. 18–31.
Braunisch, V.; Roder, S.; Coppes, J.; Froi-devaux, J.S.P.; Arlettaz, R.; Bollmann, K., 2019: Structural complexity in mana-ged and strictly protected mountain fo-rests: Effects on the habitat suitability for indicator bird species. For. Ecol. Manage.
448: 139–149.
Bücking, W., 2007: Naturwaldreservate in Europa. Forstarchiv 78: 180–187.
Burrascano, S.; Keeton, W. S.; Sabatini, F.
M.; Blasi, C., 2013: Commonality and vari-ability in the structural attributes of moist temperate old-growth forests: A global review. For. Ecol. Manage. 291: 458–479.
Cada, V.; Morrissey, R. C.; Michalova, Z.;
Bace, R.; Janda, P.; Svoboda, M., 2016: Fre-quent severe natural disturbances and non-equilibrium landscape dynamics shaped the mountain spruce forest in central Eu-rope. For. Ecol. Manage. 363: 169–178.
Commarmot, B.; Brang, P., 2011: Was sind Naturwälder, was Urwälder? In: Brang, P. ; Heiri, C.; Bugmann, H. (eds), Waldre-servate: 50 Jahre natürliche Waldentwick-lung in der Schweiz. Birmensdorf, Eidg.
Forschungsanstalt WSL; Zürich, ETH;
Bern, Stuttgard, Wien, Haupt. 12–25.
Dittrich, S.; Hauck, M.; Jacob, M.; Rom-merskirchen, A.; Leuschner, C., 2013:
rowth Douglas-fir forests in Oregon and Washington. In: Ruggiero, L.F.; Aubry, K.B.; Carey, A.B.; Huff, M.H. (eds), Wild-life and vegetation of unmanaged Dou-glas-fir forests. Portland, Oregon: USDA Forest Service, Pacific Northwest Re-search Station. 91–109.
Spies, T.A.; Turner, M.G., 1999: Dynamic fo-rest mosaics. In: Hunter, M.L. (ed) Main-taining biodiversity in forest ecosystems.
Cambridge University Press. 95–160.
Storch, I.; Penner, J.; Asbeck, T.; Basile, M.;
Bauhus, J.; Braunisch, V.; Dormann, C.
F.; Frey, J.; Gartner, S.; Hanewinkel, M.;
Koch, B.; Klein, A. M.; Kuss, T.; Preger-nig, M.; Pyttel, P.; Reif, A.; Scherer-Lo-renzen, M.; Segelbacher, G.; Schraml, U.; Staab, M.; Winkel, G.; Yousefpour, R., 2020: Evaluating the effectiveness of retention forestry to enhance biodiversity in production forests of Central Europe using an interdisciplinary, multi-scale ap-proach. Ecol. Evol. 10: 1489–1509.
Sturm, K., 1993: Prozessschutz – ein Kon-zept für naturschutzgerechte Waldwirt-schaft. Z. Ökol. Nat.schutz 2: 171–193.
Suchant, R.; Braunisch, V., 2008: Rah-menbedingungen und Handlungsfelder für den Aktionsplan Auerhuhn: Grundla-gen für ein integratives Konzept zum Er-halt einer überlebensfähigen Auerhuhn-population im Schwarzwald. In: Ministe-rium für Ernährung und ländlicher Raum Baden-Württemberg (Hrsg.): Aktions-plan Auerhuhn Schwarzwald. Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg. 68 S.
Wevell von Krüger, A.; Moosmann, S.;
Winkler, K.; Kärcher, R., 2016: Metho-denhandbuch für die Waldstrukturauf-nahme in ungenutzten Wäldern in Baden Württemberg und Luxemburg. Freiburg:
Forstliche Forstliche Versuchs- und For-schungsanstalt Baden-Württemberg, Na-turverwaltung LuxemburgVersuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg, Naturverwaltung Luxemburg. 61 S.
Zellweger, F.; Braunisch, V.; Baltenswei-ler, A.; Bollmann, K., 2013: Remotely sensed forest structural complexity pre-dicts multi species occurrence at the land-scape scale. For. Ecol. Manage. 307: 303–
312.
Zielewska-Buttner, K.; Adler, P.; Eh-mann, M.; Braunisch, V., 2016: Automa-ted Detection of Forest Gaps in Spruce Dominated Stands Using Canopy Height Models Derived from Stereo Aerial Imagery. Remote Sensing 8.
Peterken, G.F., 1996: Natural woodland.
Ecology and conservation in northern temperate regions. Cambridge: Cam-bridge University Press.
Remmert, H.D.M.-Z.-K. u. s. B. f. d. N.-E.
Ü. L. S., 2/92., 1992: Das Mosaik-Zyklus-Konzept und seine Bedeutung für den Naturschutz – Eine Übersicht. Laufener Seminarbeiträge 2: 45–57.
Rupp, M.; Werwie, F., 2016: Massnahmen zum Erhalt lichter Wälder. AFZ-Der-Wald 6: 16–19.
Sabatini, F. M.; Burrascano, S.; Keeton, W. S.; Levers, C.; Lindner, M.; Potzsch-ner, F.; Verkerk, P. J.; Bauhus, J.; Buch-wald, E.; Chaskovsky, O.; Debaive, N.;
Horvath, F.; Garbarino, M.; Grigoriadis, N.; Lombardi, F.; Duarte, I. M.; Meyer, P.; Midteng, R.; Mikac, S.; Mikolas, M.;
Motta, R.; Mozgeris, G.; Nunes, L.; Pa-nayotov, M.; Odor, P.; Ruete, A.; Simov-ski, B.; Stillhard, J.; Svoboda, M.; Szwa-grzyk, J.; Tikkanen, O. P.; Volosyanchuk, R.; Vrska, T.; Zlatanov, T.; Kuemmerle, T., 2018: Where are Europe‘s last primary forests? Divers. Distrib. 24: 1426–1439.
Schall, P.; Gossner, M. M.; Heinrichs, S.;
Fischer, M.; Boch, S.; Prati, D.; Jung, K.;
Baumgartner, V.; Blaser, S.; Böhm, S.;
Buscot, F.; Daniel, R.; Goldmann, K.;
Kaiser, K.; Kahl, T.; Lange, M.; Müller, J.; Overmann, J.; Renner, S. C.; Schulze, E.-D.; Sikorski, J.; Tschapka, M.; Türke, M.; Weisser, W. W.; Wemheuer, B.; Wubet, T.; Ammer, C., 2017: The impact of even-aged and uneven-even-aged forest manage-ment on regional biodiversity of multiple taxa in European beech forests. J. Appl.
Ecol. doi: 10.1111/1365-2664.12950., Scherzinger, W., 1996: Naturschutz im
Wald: Qualitätsziele einer dynamischen Waldentwicklung. Stuttgart, Verlag Eu-gen Ulmer.
Scherzinger, W., 1997: Tun oder unterlas-sen? Aspekte des Prozessschutzes und Bedeutung des «Nichts-Tuns »im Natur-schutz. Wildnis-ein neues Leitbild. 31–44.
Schulte, L.S.; Niemi, G.J., 1998: Bird com-munities of early-successional burned and logged forest. J. Wildl. Manage. 62:
1418–1429.
Silver, E.J.; D’Amato, A.W.; Fraver, S.; Pa-lik, B.J.; Bradford, J.B., 2013: Structure and development of old-growth, unma-naged second-growth, and extended rota-tion Pinus resinosa forests in Minnesota, USA. For. Ecol. Manage. 291: 110–118.
Spies, T.A.; Franklin, J.F., 1991: The struc-ture of natural young, mastruc-ture and oldg-Mollet, P.; Stadler, B.; Bollmann, K., 2008:
Aktionsplan Auerhuhn Schweiz. Bundes-amt für Umwelt (BAFU), Schweizerische Vogelwarte und Schweizer Vogelschutz SVS/BirdLife Schweiz, Bern.
Müller, J.; Bussler, H.; Bense, U.; Brus-tel, H.; Flechtner, G.; Fowles, A.; Kah-len, M.; Möller, G. C.; Mühle, H.;
Schmidl, J.; Zabransky, P., 2005: Urwald relict species – Saproxylic beetles indica-ting structural qualities and habitat tradi-tion. Waldökologie online 2: 106–113.
Müller, J.; Bütler, R., 2010: A review of habitat thresholds for dead wood: a base-line for management recommendations in European forests. European J. For. Res.
129: 981–992.
Nagel, T.A.; Zenner, E.K.; Brang, P., 2013:
Research in old-growth forests and forest reserves: implications for integrated fo-rest management. In: Kraus, D.; Krumm, F. (eds), Integrative approaches as an op-portunity for the conservation of forest biodiversity. Joensuu, European Forest Institute. 44–51.
Ódor, P.; van Hees, A.F.M., 2004: Preferen-ces of dead wood inhabiting bryophytes for decay stage, log size and habitat ty-pes in Hungarian beech forests. J. Bryol.
26: 79–95.
Ódor, P.; Király, I.; Tinya, F.; Bortignon, F.;
Nascimbene, J., 2013: Patterns and drivers of species composition of epiphytic bryo-phytes and lichens in managed temperate forests. For. Ecol. Manage. 306: 256–265.
Paillet, Y.; Archaux, F.; Boulanger, V.;
Debaive, N.; Fuhr, M.; Gilg, O.; Gos-selin, F.; Guilbert, E., 2017: Snags and large trees drive higher tree microhabi-tat densities in strict forest reserves. For.
Ecol. Manage. 389: 176–186.
Paillet, Y.; Berges, L.; Hjalten, J.; Odor, P.; Avon, C.; Bernhardt-Romermann, M.; Bijlsma, R. J.; De Bruyn, L.; Fuhr, M.; Grandin, U.; Kanka, R.; Lundin, L.; Luque, S.; Magura, T.; Matesanz, S.;
Meszaros, I.; Sebastia, M. T.; Schmidt, W.;
Standovar, T.; Tothmeresz, B.; Uotila, A.; Valladares, F.; Vellak, K.; Virtanen, R., 2010: Biodiversity differences between managed and unmanaged forests: Meta-analysis of species richness in Europe.
Conserv. Biol. 24: 101–112.
Paillet, Y.; Pernot, C.; Boulanger, V.; De-baive, N.; Fuhr, M.; Gilg, O.; Gosselin, F., 2015: Quantifying the recovery of old-growth attributes in forest reserves: A first reference for France. For. Ecol. Ma-nage. 346: 51–64.
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Abstract
Clearcut or management cessation? Instruments for promoting structural com-plexity in forests and their effects on forest biodiversity
Close-to-nature forestry, with permanent forest cover and selective cutting, pro-motes vertically well-structured stands, however open forest structures like gaps and clearings, as well as structures of late successional stages are lacking. Many forest species associated with these structures have thus become rare. To promote structural and biological diversity in forest ecosystems, different conservation in-struments are employed, which at the same time represent a gradient of forest management intensity: the designation of large unmanaged forests reserves, the retention of small, unmanaged forest patches or tree-groups in a managed for-est landscape, and the creation of open forfor-est structures through intensive man-agement interventions. But which species groups benefit from which instrument?
How long does it take for the desired habitat structures to develop? And can a combined use of different, complementary instruments increase the biodiversity at the landscape level? Three research projects from Baden-Württemberg are pre-sented that study these relationships.
Keywords: forest reserves, retention forestry, forest management intensity, conser-vation instruments, heterogeneity-diversity hypothesis