Vegetationskundliche Untersuchungen

Die potentiell-natürliche Vegetation des Versuchsflächenstandortes liegt im Übergangsbereich vom Beerkraut- zum Heidekraut-Kiefernwald (HOFMANN u. a. 2005). Gemäß HOFMANN (1997) werden diese Ökosystemtypen von ca. 10-12 Pflanzenarten auf 400 m² dominiert. Dieses Ergebnis stimmt auch mit den Erhebungen auf den Zitter-Pappel-Parzellen überein.

Offenkundig bewirkte der Vollumbruch, dass das Potential des Standortes erhalten blieb, was sich in den vielen Arten des Kiefernwaldes (Deschampsia flexuosa, Vaccinium myrtillus, Vaccinium vitis-idaea, Calluna vulgaris, Corynephorus canescens, Cladonia cornuta, Dicranum scoparium, Hypnum cupressiforme, Dicranum polysetum, Pleurozium schreberi, Cladonia arbuscula und Polytrichum puniperinum) zeigt.

Die komplexe Düngewirkung sorgt für einen geringen Anstieg der Artenzahl, wobei die Mangelglieder artenärmer sind als die Volldüngung („NPK“) und die Volldüngung mit Kalk („NPKCa“).

Die Tatsache, dass auch in der „Null“-Variante Weiser für bessere Stickstoffversorgung vorhanden sind (Agrostis capillaris und Brachythecium rutabulum), führt HOFMANN (2010, mündl.) auf Flugascheneinträge vor der politischen Wende im Jahre 1990 zurück. Diese führte jedoch nicht zur Vereinheitlichung der Standortsbedingungen über alle Versuchsglieder, da weitere Zeigerarten für bessere Standorte in den

„Null“-Parzellen fehlen. Eine weitere mögliche Ursache könnten Randeffekte durch Nährstoffdrift sein, die durch die fehlenden Zwischenstreifen zwischen den einzelnen Parzellen verursacht werden könnte.

Die mit hohen Deckungsgraden und Stetigkeitsklassen versehene Calluna vulgaris, die der soziologisch-ökologischen Artengruppe (PASSARGE u. a. 1964) K 7.6 zugeordnet wird, zeigt arme, durch einen ausgeprägten N-Mangel (Windverhagerung im Auflagehorizont) sowie sehr trockene Standortsverhältnisse an. Die ebenfalls sehr stetig auftretenden Arten der 6. soziologisch-ökologischen Artengruppe (Hypnum cupressiforme (M 6.3), Pleurozium schreberi (M 6.4)) zeigen moderartige Humusformen an. Diese Erkenntnis deckt sich mit den standortkundlichen Ergebnissen zu den C/N-Verhältnissen im Auflagehumus.

4. Diskussion

Zur Beurteilung der forstlichen Anbauwürdigkeit der Zitter-Pappel auf einem ziemlich nährstoffarmen Standort ist ein Vergleich ihrer Ertragsleistung mit der Hauptwirtschaftsbaumart im Untersuchungsgebiet sinnvoll. Aus diesem Grund soll im Folgenden der Vergleich ausgewählter Ertragskenngrößen mit der Gemeinen Kiefer (Pinus sylvestris) erfolgen. Durch den Vergleich soll eine möglichst objektive Bewertung von Wachstum und Ertrag der Zitter-Pappel ermöglicht werden, denn die Kiefer ist zweifelsohne die Referenzbaumart, für die die Zitter-Pappel eine eventuelle Baumartenalternative darstellt. Eine Probemessung in der benachbarten Kiefernfläche des Waldumbauversuchs „PRESCHEN“ ergab für die Kiefer eine Oberhöhe (nach ASSMANN 1961) von 18,5 m, was einer 0,8. BON (nach LEMBCKE u. a. 1975, MEN) entspricht.

Mit einer durchschnittlichen Oberhöhe von 17,5 m entspricht die mittlere Oberhöhenleistung der Aspe einer I,1. Kiefernbonität, die Aspe ist der Kiefer also nur um 0,3 Bonitäten unterlegen. Die Spannweite von 14,8 m ≤ HO ≤ 21,0 m über alle Parzellen entspricht einem Kiefern-Leistungsspektrum von der II,1. bis -0,1. BON (vgl. Abbildung 5).

Abbildung 5: Vergleich der Oberhöhe nach ASSMANN (1961) der bestwüchsigsten (Kreis) und

schlechtwüchsigsten (Dreieck) Parzelle mit dem Bonitierungsfächer nach LEMBCKE u. a. (1975), MEN.

(Quelle: Verändert nach HEIMPOLD 2011)

Mit einer durchschnittlichen Bestandesgrundfläche von 12,4 m²/ha entspricht die mittlere Grundfläche der Aspenparzellen einer hypothetischen VII,3. Kiefernbonität. Diese Grundfläche liegt rund 21 m²/ha unter der Grundfläche der benachbarten Kiefer (0,8. BON). Die Spannweite über alle Parzellen reicht von 7,1 m²/ha bis 17,9 m²/ha.

Die geringe Grundfläche der Aspe begründet sich trotz tendenziell stärkerer Durchmesser im Vergleich zur Kiefer durch die deutlich geringere Stammzahlhaltung.

Mit einer durchschnittlichen Stammzahl von 432 Bäumen/ha entspricht die mittlere Stammzahl der Aspenparzellen einer -I,7. Kiefernbonität. Diese Stammzahl liegt 718 Bäume/ha unter der Stammzahl der benachbarten Kiefer

(0,8. BON). Die Spannweite von 267 Stämmen/ha ≤ N ≤ 633 Stämmen/ha über alle Parzellen entspricht einem Kiefern-Leistungsspektrum von der -I,0. bis -II,3. Bonität.

Mit einem durchschnittlichen Schaftholzvorrat von 84,3 m³/ha entspricht die mittlere Vorrat der Aspenparzellen einer IV,2. Kiefernbonität. Dieser Vorrat liegt 190,6 m³/ha unter dem Vorrat der benachbarten Kiefer (0,8. BON).

Die Spannweite von 38,8 m³/ha ≤ VS ≤ 141,8 m³/ha über alle Parzellen entspricht einem Kiefern-Leistungsspektrum von der V,0. bis III,2. BON.

Mit einem durchschnittlichen DG von 19,0 cm entspricht die mittlere Durchmesserleistung der Aspe einer 0,0. Kiefernbonität. Die Aspe hat damit durchschnittlich einen um 1,5 cm höheren DG als die benachbarte Kiefer.

Die Spannweite von 16,0 cm ≤ DG ≤ 22,5 cm über alle Parzellen entspricht einem Kiefern-Leistungsspektrum von der I,0. bis -0,5. BON.

Die Verwendung der Tafel nach KNAPP (1973) als Referenzmodell zur Beurteilung von Zuwachs und Ertrag von Zitter-Pappel-Beständen erscheint aufgrund der vorliegenden Untersuchungsergebnisse als ungeeignet. Trotz sich auflösender Bestandesstrukturen weist die KNAPPsche Tafel eine Überbestockung aus.

Für die Nichteignung der Tafel nach KNAPP (1973) kann es mehrere Ursachen geben. Eine Ursache könnte in den der Tafel von KNAPP (1973) zugrunde liegenden Modellannahmen zu suchen sein. Diese weichen stark von den Verhältnissen auf der Versuchsfläche in „PRESCHEN“ ab. Zum einen ist die Pappel-Ertragstafel II (KNAPP 1973) für die Schwarz-Pappelsorte „Robusta“ und nicht für die Zitter-Pappel erarbeitet worden, zum anderen liegt der Tafel (KNAPP 1973) eine abweichende Behandlungskonzeption zugrunde. So beträgt die Ausgangsstammzahl nach KNAPP (1973) durchschnittlich 700 Pflanzen/Hektar (Verband 3 x 4 m bis 4 x 4 m). In der Zitter-Pappel-Versuchsfläche des Waldumbauversuchs „PRESCHEN“ wurde mit einer Ausgangsstammzahl von 2.500 Pflanzen/Hektar (Verband 2 x 2 m) gearbeitet. Die Durchforstungskonzeption sieht nach KNAPP (1973) eine gestaffelte Durchforstung vor, welche in der Jugend stärkere und mit zunehmendem Alter mäßigere Eingriffsstärken einplant. Die Versuchsfläche „PRESCHEN“ wurde bis zu ihrem Kahlhieb im Alter 43 nicht behandelt. Eine weitere Ursache könnte in dem seit den 1970er Jahren wachstumswirksamen anthropogenen Standortwandel infolge atmosphärischer Stoffeinträge zu suchen sein (HOFMANN u. a. 1990, HEINSDORF u. a.

1992), der entstehungsbedingt in der Tafel von KNAPP (1973) noch unberücksichtigt ist. Die Ertragskenngrößen entwickeln sich nicht zuletzt aufgrund der stark abweichenden Förmigkeit anders als in der Tafel von KNAPP (1973) vorgegeben.

Die Untersuchungen zur Förmigkeit sollten aus diesem Grund einen Erkenntnisgewinn zur Volumenhaltigkeit und zum Formverlauf des Zitter-Pappelschaftes liefern. Wie gezeigt werden konnte, führt die Verwendung der Volumenfunktionen nach KNAPP (1973) sowohl für das Derbholz, als auch für das Schaftholz zu einer Unterschätzung des wahren Volumenwertes. Schon KNAPP (1963) bestätigt in seinen Untersuchungen Unterschiede in der Förmigkeit der einzelnen Pappelsorten. Er erarbeitete auf Grundlage seiner 2.200 auf mitteldeutschen Auenstandorten vermessenen Probestämme und der festgestellten ausgeprägten Förmigkeitsunterschiede der einzelnen Pappelsorten sortendifferenzierte Ausbauchungsreihen (KNAPP 1963).

Der direkte Vergleich der unter Tabelle 4 dargestellten unechten Ausbauchungsreihe für die Zitter-Pappel mit der unechten Ausbauchungsreihe für die Sorte „Robusta“ nach KNAPP (1963) zeigt für die untersuchten Höhenstufenklassen 15 bis 21 m im gesamten Schaftverlauf eine geringere Abholzigkeit der Zitter-Pappel. Die Differenzen betragen durchschnittlich 2 %. Im unteren Schaftabschnitt beträgt die Differenz sogar bis zu 3 %. Die Zitter-Pappel scheint also auf Grundlage der vorliegenden Untersuchungsergebnisse einen vollholzigeren Schaftformverlauf zu haben als die Schwarz-Pappelsorte „Robusta“.

Die sektionsweise Vermessung der 25 Probebäume genügte jedoch aufgrund des eingeschränkten Durchmesserbereiches nicht zur Aufstellung einer bestandesspezifischen Volumenfunktion. Es ist jedoch davon auszugehen, dass die Förmigkeit der Zitter-Pappeln im d1,3-Bereich unter 18,0 cm ebenfalls von der von KNAPP (1973) zugrundegelegten Förmigkeit abweicht. Wenn sich die Abweichung im selben Rahmen wie für den Durchmesserbereich zwischen 18,0 und 29,4 cm bewegt, wird das Schaftholzvolumen um 12 % und Derbholzvolumen um 16 % unterschätzt. Ob die Differenzen wirklich in diesem Bereich liegen, kann aufgrund der fehlenden Datenbasis nicht beurteilt werden. Dieser Sachverhalt sollte aber beim Vergleich der Vorräte der Zitter-Pappel mit dem Bonitierungsfächer nach KNAPP (1973) sowie beim Vergleich der Vorratswerte mit dem Kiefernbonitierungsfächer nicht unberücksichtigt bleiben, da er dazu führen könnte, dass das Wachstum und der Ertrag der Zitter-Pappel deutlich besser einzuschätzen ist.

Im Rahmen der Untersuchung konnte keine qualitätsbeeinflussende Wirkung der Düngung auf die Qualitätsparameter Schaftform, Kronenform und Ästigkeit nachgewiesen werden. Es ist zu vermuten, dass die Schaftform vor allem durch die genetischen Anlagen festgelegt wird und durch den Standort selbst nicht oder wenn, dann für alle Versuchsglieder gleichgerichtet wirkt. Dass die Herkunft des Saatgutes Auswirkungen auf die Schaftqualität hat, konnte bereits RUBNER (1953) von Versuchen aus dem Tharandter Wald berichten. Die Kronenform und die Ästigkeit sind jedoch eher von der soziologischen Stellung des Baumes abhängige Parameter.

Die Zitter-Pappel ist aufgrund der vorgestellten Untersuchungsergebnisse auf diesem Standort anbaufähig, aber nur bedingt anbauwürdig. Sie ist auf nährkraftschwachen Standorten als Pionierbaumart nur vorübergehend befähigt bestandesweise Strukturen auszubilden. Die starken Auflöseerscheinungen durch die hohe Mortalität bestätigen ihre Rolle als Pionierbaumart im früh-sukzessionalen Stadium. Ihre Aufgabe besteht in der Vorbereitung des

Bodens für die im Zuge der Sukzession folgenden Baumarten. Die Unterwanderung des Zitter-Pappel-Oberstandes durch den intensiven Kiefernanflug stellt den Übergang in Richtung der potentiell-natürlichen Vegetation des Beerkraut-Kiefernwaldes (HOFMANN 1997) dar.

Düngemaßnahmen zeigen nur eine geringe Wirkung und sollten aufgrund der Kostenintensität vermieden werden.

Wichtiger ist die Ausscheidung kleinstandörtlich besserer Bereiche, in denen die Zitter-Pappel kleinflächig eingebracht werden kann und so als Mischbaumart eine Erhöhung der Biodiversität bewirken kann (SCHERZINGER 1996, OTTO 1994).

Im Anbetracht des Klimawandels und der dadurch noch geringer werdenden Niederschläge in der Vegetationsperiode (GERSTENGARBE u. a. 2003) geraten Baumarten wie die Zitter-Pappel in ihre ökologischen Grenzbereiche. Die ungünstige ökologische Wasserbilanz schränkt die ökologischen Freiheitsgrade der Zitter-Pappel stark ein. Einige Standorte werden dadurch für den Anbau der Zitter-Zitter-Pappel ungeeignet. Aufgrund dieser Tatsache ist ein Anbau der Zitter-Pappel auf ziemlich nährstoffarmen Standorten im größeren Maßstab abzulehnen.

Die Untersuchungsergebnisse sprechen in diesem Bereich für eine Beibehaltung der Kiefernwirtschaft.

5. Zusammenfassung

Auf der langfristigen Versuchsfläche „PRESCHEN“ wurde das Wachstum der Zitter- Pappel (Populus tremula L.) auf einem ziemlich nährstoffarmen, terrestrisch-mittelfrischen (Z2) Standort waldwachstumskundlich erfasst und auf eine eventuelle Düngewirkung hin untersucht. Es konnte gezeigt werden, dass die Düngewirkung durch kleinstandörtliche Unterschiede überlagert wird. Auf besseren Partien vermag es die Zitter-Pappel kiefernähnliches Oberhöhen-Wachstum zu leisten. Im Durchschnitt liegt ihr Bestandesvorrat im Alter 43 jedoch nur bei 84,3 m³/ha.

Starke Auflöseerscheinungen in den meisten Parzellen deuten die bereits eingetretene Zerfallsphase an. Bei der Auswertung der Qualitätsmerkmale Schaftform, Kronenform und Ästigkeit sind für die Aspe keine signifikanten Unterschiede zwischen den Düngevarianten nachweisbar, daher kann keine Düngewirkung auf die Verteilung der Qualitätsmerkmale festgestellt werden. Die Untersuchungen zur Förmigkeit des Zitter-Pappel-Schaftes haben gezeigt, dass die Anwendung der Volumenfunktionen nach KNAPP (1973) das wahre Baumvolumen deutlich unterschätzt. Die Analyse der chemisch-physikalischen Bodeneigenschaften bestätigte die kleinstandörtliche Differenzierung der Versuchsfläche. Hinsichtlich der Düngewirkung ist nur eine geringe Beeinflussung der Vegetation in der Zitter-Pappel nachzuweisen. Die Ergebnisse der Blattspiegelanalyse in der Zitter-Pappel haben gezeigt, dass Stickstoffdüngung auf diesem Standort notwendig erscheint, auch die Düngung von Phosphor und Kalium zeigt positive Effekte hinsichtlich des Versorgungszustandes. Eine Anbaueignung der Zitter-Pappel auf diesem Standort ist kritisch zu hinterfragen. Es hat sich gezeigt, dass es noch viele ungeklärte Fragen gibt. So fehlt beispielsweise ein Bestandeswachstums- und Entwicklungsmodel zur exakten Beschreibung der Wachstumsgesetzmäßigkeiten von Zitter-Pappel-Beständen. Ebenso bedarf es der Erarbeitung entsprechender Volumenfunktionen für die Baumart Zitter-Pappel. Es besteht also weiterhin Forschungsbedarf auf diesem Gebiet.

Anhand von Versuchen wie dem Waldumbauversuch „PRESCHEN“ zeigt sich, welche Bedeutung auch 140 Jahre nach der Gründung der „Hauptstation für das forstliche Versuchswesen in Preußen“ (NOACK 2011) langfristige Versuchsflächen zur wissenschaftlichen Fundierung der Waldbewirtschaftung haben.

6. Summary

On the long-term forest sample plot "PRESCHEN" the growth of Populus tremula L. was examined at a oligotrophic site (Z2). The examination was focused on a possible fertilizing effect. It was shown that the fertilizing effect is superimposed by small locational differences. On better nutrient-supplied plots Populus tremula L. shows similar height growth as Pinus sylvestris L. On average, the volume at the age of 43 is only 84.3 m³/ha. Strong dissolution phenomena in most plots indicate that the decay phase has already occurred. The evaluation of the quality characteristics (stem form, crown structure and knottiness) for Populus tremula L. does not show significant differences between the fertilization variants. Therefore, no fertilization effect is detected on the distribution of quality characteristics. The studies on the stem curve have shown that the wood form factor according to KNAPP (1973) underestimated the true tree volume significantly. The small local differentiation of the sample plots was confirmed by the analysis of the chemical-physical soil properties. With regard to the fertilizing effect only a small influence on the vegetation is verifiable. The results of leaf analysis revealed that nitrogen fertilization was needed in this location, the fertilization of phosphorus and potassium has led to positive effects in terms of the nutritive condition. The cultivability of Populus tremula L. on this site has to be questioned critically. It has been shown that there are still many unanswered questions. For example, a growth and development model to describe the growth principles of Populus tremula L. is missing. It is also needful to develop an appropriate volume functions for Populus tremula L. There is actually still a need for research in this area. Even 140 years after the founding of the "Main station for the Forest Research in Prussia” (NOACK 2011), long-term forest sample plots like "PRESCHEN" show the importance of long-term experimental plots for the scientific foundations of forest management.

7. Literaturverzeichnis

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