Waldzustandsbericht 2000
1 Ergebnisse der Waldschadenserhebung 2000 Kronenzustand bleibt insgesamt stabil
Methodik
Die Waldschadenserhebung (WSE) ist ein international abgestimmtes Inventurverfahren, das mit dem Kronenzustand der Waldbäume ein wichtiges Merkmal der Vitalität der Wälder kontrol- liert. In Brandenburg wird die Waldschadenserhebung seit 1991 nach diesem Verfahren durch- geführt. In einer Stichprobe landesweit systematisch ausgewählter Kontrollflächen wird jährlich im Zeitraum von Ende Juli bis Ende August von geschultem Forstpersonal der Kronenzustand an jeweils 24 markierten Bäumen bewertet. Zusätzlich werden Vergilbungen der Nadeln bzw.
Blätter, visuell erkennbare biotische und abiotische Schäden der Bäume und ertragskundliche Größen erfasst.
Ergebnis der WSE 2000
Im Jahr 2000 wurde in Brandenburg eine Vollaufnahme des 4 x 4 km Netzes mit 13727 Pro- benbäumen an 572 Probepunkten durchgeführt. Auf 8,5 % der Waldfläche (ca. 77.800 ha) wa- ren gegenüber dem normalen Kronenzustand um mehr als 25 % verlichtete Bäume festzustel- len.
Diese Gruppe, die Kronenverlichtungen von 30 % bis 100 % umfasst, wird konventionell als 'Schadstufen 2-4, deutliche Schäden' bezeichnet. Es ist bisher noch nicht wissenschaftlich geklärt, ab welchem Grad der Kronenverlichtung von einem Schaden des Baumes bzw. des Bestandes auszugehen ist. Trotz berechtigter Kritik an der Bezeichnung der Verlichtungsstufen als Schadstufen wird bis zu einer wissenschaftlichen Klärung die bisherige Konvention der Be- zeichnung verschiedener Grade der Kronenverlichtung als Schadstufen beibehalten.
Kronenverlichtungen im Bereich von 15% bis 25 %, konventionell als 'Schadstufe 1, schwach geschädigt' bezeichnet, hatten 38,7 % der Bäume, die ca. 354.000 ha Waldfläche repräsentie- ren.
Der Flächenanteil der Bäume ohne sichtbare Schäden (Kronenverlichtung von 0 bis 10 %, Schadstufe 0) betrug 52,8 % (ca. 483.200 ha).
Kronenverlichtungen der Stufe 3 (konventionell 'Schadstufe 3, stark geschädigt'), die den Be- reich von 65% bis 99% fehlender Blattmasse in den Baumkronen umfassen, hatten einen Waldflächenanteil von 0,6 % ( 5.500 ha). Tote Bäume (Schadstufe 4) wurden mit einem Flä- chenanteil von 0,3 % erfasst (46 Probebäume).
Ergebnisse der Waldschadenserhebung 2000 – Waldzustandsbericht
1.1 Entwicklungstendenz der Schäden insgesamt
Die Waldschadensentwicklung wird vom aktuellen Witterungsverlauf und den Gradationen der Schaderregerpopulationen überlagert. Somit ist der Entwicklungstrend erst über eine längere Zeitreihe, die verschiedene Witterungsverläufe einschließt, interpretierbar. Vergleiche von Jahr zu Jahr sind wenig aussagefähig. Die 1991 mit der Installation eines neuen Beobachtungsnet- zes begonnene Zeitreihe von bisher 10 Aufnahmejahren widerspiegelt insgesamt eine fallende Tendenz der Waldschäden in Brandenburg (Abb. 1).
Tabelle 1: Kronenzustandsentwicklung in Brandenburg 1991 bis 1999 in Prozent
Kronenverlichtungsstufen 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 0 ohne Verlichtung 29 30 44 42 47 48 49 52 57 53 1 gering verlichtet 38 45 39 40 39 41 41 38 36 38 2 mittlere Verlichtung 29 24 15 16 12 10 9 9 6,6 7,6 3 stark verlichtet 4 1,4 1,2 1,5 1,1 0,8 0,6 0,5 0,5 0,6 4 tote Bäume 0 0,3 0,6 0,6 0,6 0,4 0,3 0,3 0,3 0,3 2-4 ‘deutliche Verlichtung’ 33 25 17 18 14 11 10 10 7 9
Abbildung 2: Mittelwerte der Kronentransparenz in Prozent - WSE-Netz Brandenburg
Im Zeitraum von 1991 bis 1993 nahm die Kronendichte der Waldbäume zunächst stark zu, seit 1995 nähert sie sich einem neuen 'Normalwert'. Dem Rückgang ''mittlerer und starker Schäden, Stufen 2-4', von 33 % (1991) auf 2000 8,5 % steht ein mittlerer Zugewinn der Probenbäume von 10 % Nadel-/Blattmasse gegenüber.
1.2 Waldschäden nach Baumarten Die Waldschadenserhebung erfasst flä- chenrepräsentativ den Zustand der Waldbäume, die den Oberstand bilden.
Damit werden in mehrschichtigen Be- ständen, z.B. Kiefernbeständen in die bereits Buchen oder Eichen für die nächste Waldgeneration vorangebaut wurden, noch solange nur Kiefern in der Waldschadenserhebung angesprochen, bis die anderen Baumarten am Kronen- dach des Folgebestandes beteiligt sind.
Die Kiefer dominiert in der Waldscha- denserhebung entsprechend weiter mit ca. 82 % Flächenanteil. Buchen und Ei- chen haben einen Flächenanteil von ca.
3 %, sonstige Nadelbaumarten rund 5 % und sonstige Laubbaumarten sind mit ca.
8 % am Oberstand der Wälder Branden- burgs beteiligt.
Die Verlichtung der Kiefer ist seit 1991 er- heblich zurückgegangen.
Der in den Vorjahren erfasste, gute Benadelungszustand wurde auch 2000 festgestellt.
Mit 6 %-Punkten bei den bis 60jährigen und 9 %-Punkten deutlicher Schäden bei den über 60jährigen Bäumen wurde der gute Zustand des Vorjahres gehalten.
Die Kiefer hatte 2000 wie schon 1999 im Durchschnitt eine Kronentransparenz (Na- delverlust) von 13 %. Die mittlere Nadel-
jahrgangszahl stieg von 2,5 (1995) kontinuierlich auf nunmehr 2,7 an. Das weist auf eine nor- male Entwicklung der Trieblängen und Benadelungsdichten der Kiefer in den letzten Jahren hin.
Die Buche zeigte 1999 deutliche Ver- besserungen des Kronenzustandes.
Im Jahr 2000 ist der Anteil deutlich verlichteter Kronen bei den Buchen im Altersbereich über 60 Jahre erneut angestiegen.
Wie bereits im Jahr 1995 findet dieser Anstieg seine natürliche Erklärung in einer starken Fruktifikation.
Gegenüber im Vorjahr noch 13 % Flä- chenanteil mit deutlich verlichteten Kronen waren es im Jahr 2000 wieder 27 %. Der Zustand der Altersgruppe bis 60 Jahre bleibt sehr gut.
Damit besteht kein Anlass, die im Vor- jahr auch für die Buche festgestellte,
insgesamt fallende Tendenz der Waldschadensentwicklung seit 1991 zurückzunehmen. Es wird interessant, die Kronenzustandsentwicklung in den Folgejahren zu verfolgen. Erwartet wird eine schnelle Regeneration der Kronendichte.
Die mittlere Kronenverlichtung stieg bei den über 60jährigen Buchen von 14 % auf 20 % an,
d.h. es wurde aufgrund der Fruktifika- tion nur eine um 6 % Punkte erhöhte Kronentransparenz festgestellt.
Der Kronenzustand der Eichen ist 2000 gegenüber dem Vorjahr besser, es zeigt sich aber in der Zeitreihe bisher kein deutlicher Trend.
Seit 1991 schwankt der Flächenanteil deutlich verlichteter Kronen zwischen 20 und 30%. Die mittlere Kronenver- lichtung lag 1997 und 1998 bei 18 % und ist im Jahr 1999 auf 21 % ange- stiegen und liegt 2000 wieder bei 19
%. Der Anteil deutlich verlichteter Kronen fiel 2000 um 9 Prozentpunkte auf nunmehr 19 %. Auch in der Al- tersgruppe der bis 60jährigen Eichen
wurde aktuell eine Zustandsverbesserung auf 8 % deutlicher Schäden erfasst.
Das Schadniveau der Eichen bleibt seit Beginn der Erhebungen erhöht.
Diese Entwicklung des Kronenzustan- des der Eichen weicht vom Trend der allgemeinen Zustandsverbesserung der übrigen Baumarten ab.
Die Gruppe der sonstigen Laubbaum- arten (Birke, Erle, Robinie, Pappel, Aspe u.a.) war mit 10 % , bzw. 13 % Flächen- anteil der Verlichtungsstufen 2-4 in bei- den Altersgruppen etwas höher als in den Vorjahren. Eine Ursache könnte die vor allem in der Altersgruppe bis 60 Jah- re erkennbare Zunahme von Verlichtun- gen durch das sehr trockene Frühjahr 2000 bedingt sein. Insgesamt bleibt der Zustand dieser Baumartengruppe unkritisch.
Die sonstigen Nadelbaumarten (Fich- te, Lärche, Schwarzkiefer, Wey- mouthskiefer, Küstentanne, Sitkafichte) sind überwiegend in der Altersgruppe bis 60 Jahre vertreten. In dieser Alters- gruppe liegt das Niveau deutlicher Schäden seit Beginn der Erhebungen relativ konstant bei ca. 5%-Punkten.
1999 wurde nur noch ein Flächenanteil von 2 % deutlichen Schäden ausgewie- sen. Die wenigen älteren Bäume dieser Baumartengruppe weisen eine sehr deutliche Erholung in zwei Etappen von 1991 zu 1992 und 1994 zu 1995 auf. Im Jahr 2000 wurden ein erhöhter Anteil deutlicher Schäden festgestellt. Die Ur- sache wird in der Niederschlagsarmut des Jahres 1999 und des Frühjahres 2000 gesehen.
(Abbildung 9)
Abbildung 9: Kronenzustandsentwicklung nach Schadstufen und Baumartengruppen
Tabelle 2: Waldschäden nach Baumarten, Altersgruppen und Schadstufen
Anteil der Bäume in Schadstufe (%) 0 1 2-4
Baumart (Artengruppe)
Alters-
gruppe Anteil an der Waldfläche in %
2000 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 bis 60 45,9 58 36 16 11 9 8 7 5 6 über 60 35,5 46 45 23 16 14 12 12 9 9 Kiefer
insges. 81,4 53 40 18 13 11 10 10 6 7
bis 60 4,3 72 25 5 7 5 4 4 2 2
über 60 *) 0,6 58 25 33 15 13 10 9 5 17 sonstige
Nadelbäume
insges. 4,9 71 25 8 8 6 5 5 2 4
bis 60 *) 0,4 81 17 3 2 2 2 0 0 2 über 60 *) 2,1 37 31 18 31 26 23 23 15 32 Buche
insges. 2,5 44 29 15 26 21 19 19 13 27 bis 60 *) 1 61 31 18 22 17 14 19 20 8 über 60 *) 2,3 26 50 27 20 41 20 21 31 25 Eiche
insges. 3,2 37 44 24 21 34 18 20 28 19 bis 60 5,1 54 33 19 18 10 7 8 10 13 über 60 2,9 52 38 12 11 10 9 8 9 10 sonstige Laubbäume
insges. 8 53 35 17 16 10 8 8 9 12
*)statistisch nicht gesichert
1.3 Regionale Verteilung der Waldschäden Waldschäden nach Wuchsgebieten
Die Entwicklung der Waldschäden verläuft bei übereinstimmend fallendem Trend regional diffe- renziert (Abbildung 10; Tabellen 3 u. 4).
Abbildung 10: Entwicklung der Kronenverlichtung in Prozent nach Wuchsgebieten und Baumartengruppen
(rot - Nadelbäume; grün - Laubbäume; Wuchsgebietseinteilung Stand 1991)
Auffällige Schwankungen weist die Entwicklung des Kronenzustandes sowohl im Nadelholz als auch im Laubholz in den Wuchsgebieten 63 und 67 auf.
In den Wuchsgebieten 64, 65 und 68 hat sich der Kronenzustand mit mittleren Verlichtungen von ca. 10 % stabilisiert. In dieser Größenordnung an der Grenze der visuellen Erkennbarkeit von Schädigungen sind die Bäume aktuell gesund.
In den Wuchsgebieten 61, 63 und 67 ist dieses Niveau (noch) nicht erreicht. Eine Ursache da- für könnte die atlantischere Klimatönung sein. Im Waldzustandsbericht 1997 wurde für die Kie- fer eine mit steigender Kontinentalität des Klimas erhöhte Nadelmassenhaltung nachgewiesen.
Die mittlere Kronenverlichtung der Kiefern im Wuchsgebiet 67 schwankte bis 1996 um 20 %, seit 1997 verharrt sie bei 15 %. Damit hat sich auch hier ein geringeres Niveau der Verlichtung stabilisiert.
Während die Kronenzustandsentwicklung im Nadelholz generell keine Auffälligkeiten aufweist, ist für die Laubhölzer in den letzten 3-4 Jahren in den Wuchsgebieten 61, 63 und 65 eine stei- gende Tendenz der Kronenverlichtung zu verzeichnen. Im Wuchsgebiet 68 hat der Kronenzu- stand im Laubholz nach deutlichem Anstieg im Jahr 1993 (nach dem Trockenjahr 1992) in den Jahren 1996 bis 2000 bei ca. 15 % mittlerer Kronenverlichtung stabilisiert.
Tabelle 3: Anteile deutlicher Schäden (Schadstufen 2-4) nach Wuchsgebieten
Anteile deutlicher Schäden (2-4) in Prozent
Wuchsgebiet Baumarten-
gruppe
1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 Nadelbäume 26 16 14 10 10 11 8 8 8 Laubbäume 19 16 15 20 18 19 18 17 23 61
Nordbrandenburger
Jungmoränenland insgesamt 25 16 14 11 11 12 10 10 11 Nadelbäume 24 24 13 14 22 12 15 5 8 Laubbäume 36 30 34 28 30 10 27 27 27 63 Westprignitzer-
Altmärkisches Altmoränenland
insgesamt 26 25 17 17 23 12 17 9 12 Nadelbäume 23 11 8 7 5 5 5 6 4 Laubbäume 11 11 8 6 20 4 5 9 7 64
Ostbrandenburger
Jungmoränenland insgesamt 19 11 8 6 10 5 5 7 5 Nadelbäume 27 19 20 14 10 8 8 6 7 Laubbäume 18 12 11 12 11 10 7 11 15 65
Mittelbrandenburger
Jungmoränenland insgesamt 26 18 19 14 10 8 8 6 8 Nadelbäume 40 22 27 24 9 20 24 10 8 Laubbäume 13 7 16 22 29 15 22 24 9 67
Fläming
Altmoränenland
insgesamt 39 22 27 24 10 20 23 10 8 Nadelbäume 19 10 17 10 10 4 5 3 5 Laubbäume 24 53 47 38 19 10 11 10 9 68
Niederlausitzer Altmoränenland
insgesamt 20 14 20 13 10 4 6 4 6 Tabelle 4: Mittelwerte der Kronenverlichtung nach Wuchsgebieten
mittlere Kronenverlichtung in Prozent Wuchsgebiet
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000
61 21 19 15 15 14 14 15 14 14 14
63 20 21 21 18 17 20 14 17 15 16
64 15 18 12 12 12 13 11 11 12 12
65 24 21 17 17 15 14 14 12 11 13
67 28 25 20 23 21 16 20 21 17 16
68 25 20 18 19 17 15 14 14 12 13
Gesamt 23 21 17 17 16 15 14 14 13 14
Waldschäden nach Kreisen und Ämtern für Forstwirtschaft
Die Waldschadenserhebung erlaubt auf Grund ihres Stichprobenumfangs nur für größere Flä- cheneinheiten statistisch vertretbare Aussagen zu treffen. Die dem Stichprobenumfang ange- messenen Auswertungseinheiten sind die forstlichen Wuchsgebiete. Erfahrungsgemäß besteht Interesse an räumlich detaillierteren Angaben zur Waldschadenssituation in Verwaltungseinhei- ten. Mit der Angabe der Ergebnisse für die Kreise und Ämter für Forstwirtschaft wird ein gerade noch vertretbarer Kompromiss gemacht, der mit dem begrenzten Stichprobenumfang aber kei- ne nach Baumarten gegliederten Ergebnisdarstellungen ermöglicht.
Tabelle 5: Waldschäden nach Kreisen (Schadstufen 2-4) 1991 - 1997 in Prozent
Anteil der Schadstufen 2-4 in Prozent Tendenz Landkreis
Kreis- Nr.
1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 seit 1995
Prignitz 1 17 20 28 19 17 25 10 16 9 12 -
Ostprignitz-Ruppin 2 34 37 19 15 14 12 13 12 8 9 -
Oberhavel 3 20 12 9 7 4 3 3 4 3 4 =
Uckermark 4 32 26 24 21 16 20 19 12 11 14 -
Barnim 5 31 27 9 12 11 10 13 14 17 18 +
Havelland 6 42 24 21 9 14 13 12 7 7 9 -
Märkisch Oderland 7 18 18 10 12 9 11 4 4 7 5 - Potsdam-Mittelmark 8 50 48 25 27 22 13 16 18 13 12 - Teltow-Fläming 9 35 23 18 17 15 9 16 17 7 8 - Dahme-Spreewald 10 34 11 9 26 15 7 6 6 2 3 -
Oder-Spree 11 27 26 19 17 13 9 5 4 5 6 -
Elbe-Elster 12 23 9 11 21 11 7 6 7 6 8 -
Oberspreewald- Lausitz
13 56 22 20 22 14 11 7 7 5 9 -
Spree-Neiße 14 49 39 16 15 15 16 2 1 2 2 -
Als regionale Schwerpunkte mit einem Waldflächenanteil deutlich verlichteter Kronen von > 10
% treten die Kreise Barnim, Uckermark, Prignitz und Potsdam-Mittelmark hervor. Im Kreis Bar- nim sind abweichend von generellen Trend seit 1996 die Anteile höherer Kronenverlichtung kontinuierlich angestiegen. Mit bis zu 5 % deutlich geschädigten Kronen ist der Waldzustand in den Kreisen Oberhavel, Märkisch-Oderland, Dahme-Spreewald und Spree-Neiße sehr gut.
Bei mittleren Kronenverlichtungen im Bereich der konventionellen Schadstufengrenze zwischen Schadstufe 1 und 2 (20 - 30 % Kronenverlichtung) führen bereits geringfügige Veränderungen des mittleren Belaubungsgrades zu erheblichen Veränderungen des Anteils der sogenannten 'deutlichen Schäden' (Abbildung 11).
Die Veränderung des Anteils deutlicher Schäden von 1999 7,4 % auf 2000 8,5 % ist in der Ver- teilung der Kronenverlichtungsstufen kaum erkennbar. Als ein der Vorstellung zugänglicherer Parameter erweist sich die mittlere Kronenverlichtung, deren Verlauf mit den entsprechenden statistischen Fehlergrenzen (Vertrauensintervall in dem mit 95 % Wahrscheinlichkeit der wahre Mittelwert liegt) als Grundlage für die Darstellung der Kronenzustandsentwicklung nach Ämtern für Forstwirtschaft (Abbildung 12) gewählt wurde. Es wurde in nunmehr 10 jähriger Beobach- tungszeit eine recht enge Beziehung zwischen mittlerer Kronenverlichtung und dem Anteil 'deutlicher Schäden' festgestellt.
Abbildung 11: Häufigkeitsverteilung der Kronenverlichtungsstufen 1991, 1994, 1999 und 2000
Die Kronenzustandsentwicklung (mittlere Kronenverlichtung) wird für Laubbäume und Nadel- bäume getrennt sowie in der Summe aller Probebäume eines Amtes für Forstwirtschaft ange- geben. Der größtenteils fast identische Kurvenverlauf von Nadelbäumen und der Gesamtheit der Bäume verdeutlicht die Dominanz der Kiefer in den Forsten des Landes.
Die Vertrauensintervalle sind abhängig vom Stichprobenumfang, d.h. bei geringem Stichpro- benumfang ist das Vertrauensintervall entsprechend größer.
Abbildung 12: Entwicklung der mittleren Kronenverlichtung 1991 - 2000 nach Ämtern für Forstwirtschaft
Die als Ausdruck des Vitalitätszustandes der Wälder beobachtete Kronendichte nahm von 1991 zu 1993 um 6 % zu, blieb 1994 nahezu konstant und wuchs seit 1995 bis 1999 kontinuierlich, aber langsamer um weitere 4 % (Abbildung 2).
Ähnlich wie bereits 1994 erfolgte im Jahr 2000 ein geringfügiger Anstieg der Kronenverlichtung, ein Trendbruch wird darin jedoch nicht gesehen. Die regionale Differenzierung der Waldzu- standsentwicklung lässt sich in einem systematischen Gitternetz mit begrenzter Stichproben- zahl nur annähernd erfassen. Neben der Beschränkung der Auflösung durch die Gitterweite auf 16 km² sind die verschiedenen Baumarten und die verschiedenen Altersstufen der Bestände als wesentliche, den Kronenzustand variierende Faktoren zu berücksichtigen. Mit der Domi- nanz der Kiefer in den Wäldern Brandenburgs ergibt sich aber die Möglichkeit, die Stichprobe auf diese Baumart einzugrenzen.
Damit lassen sich regionale Schwerpunkte verringerter Kronendichte der Kiefer in Brandenburg und Berlin erkennen. Als verbleibende kritische Einflussgröße ist der subjektive Faktor des Auf- nahmepersonals zu berücksichtigen, für den trotz aller Bemühungen eine zeitliche und territori- ale Konstanz des Bewertungsmaßstabs nicht garantiert werden kann.
In Abbildung 13 wird für die mittlere Kronenverlichtung der Kiefer mit den Grenzen der Ämter für Forstwirtschaft in 5 Klassen für die Jahre 1991, 1995 und 2000 dargestellt. Um die erklärbaren und bekannten Einflüsse auf die Kronendichte durch das Alter der Probebe- stände (mit zunehmenden Alter steigt die Kronentransparenz) und die Wirkung von Insekten- fraßschäden zu eliminieren, wurden nach Regressionsanalyse über die Gesamtstichprobe die- se erklärbaren Einflüsse auf die Kronendichte herausgerechnet.
Die nach Alter und Insektenfraß normierten Mittelwerte der Kronendichte an den 520 WSE- Punkten Brandenburgs und 24 WSE Punkten des Landes Berlin mit wenigstens 15 Kiefern wurden mit den Lagekoordinaten nach einem geostatistischen Verfahren (Kringing, Arc info) in eine Isoliniendarstellung der räumlichen Ausdehnung von Klassen verschiedener Kronendichte überführt. Damit werden räumliche Strukturen deutlicher erkennbar, als in der Darstellung der am einzelnen Aufnahmepunkt erfassten Kronenverlichtung.
• Die Entwicklung der Kronendichte der Kiefer im Zeitraum 1991 bis 2000 ist durch eine deutliche Zunahme der Klasse bis 10 % mittlere Verlichtung gekennzeichnet. Gleichzei- tig nahm die Fläche mit erhöhten Nadelverlusten ab.
• Die Konzentration erhöhter Verlichtung im südlichen Brandenburg (Ämter Doberlug, Lübben, Peitz und Müllrose), die im Jahr 1991 ein abgegrenztes Gebiet erhöhter Ver- lichtung bildeten, ist bis zum Jahr 2000 fast vollständig zurückgegangen.
• Das 1991 in einem westlichen Gürtel über die Ämter Luckenwalde, Belzig, Rathenow, Kyritz und Altruppin ausgedehnte zweite Schadgebiet bleibt bei verbessertem Zustand auffällig. Es deutet sich eine Auflösung in kleinere Zentren aber auch eine Ausdehnung in den Bereich des Amtes Borgsdorf an.
• Im Nordwesten Brandenburgs bildete der Bereich der Ämter Groß Schönebeck, Templin und Eberswalde bis zum Ostteil des Amtes Müncheberg 1991 einen dritten größeren territorialen Schwerpunkt der Waldschäden. Dieser räumliche Zusammenhang hat sich bis zum Jahr 2000 aufgelöst. Es verbleiben aber erhöhte Kronenverlichtungen der Kie- fer in den Ämtern Templin, Groß Schönebeck und Müllrose bestehen.
• Der Zustand der Kiefern in Berlin weist einen Schadschwerpunkt im Ostteil des Landes auf. Die Zeitreihe von 1991 bis 2000 lässt keine Zustandsverbesserung erkennen. Das erhöhte Niveau der Kronenverlichtung setzt sich nach Brandenburg vor allem in nord- östlicher Richtung, im Jahr 2000 auch in nordwestlicher Richtung fort. Es sind Einflüsse der Großstadt auf den Waldzustand zu vermuten. Das können sowohl klimatische Ein- flüsse, als auch Immissionseinflüsse sein.
Abbildung13: Regionale Verteilung von Klassen der mittleren Kronenverlichtung (Kiefer) in den Jahren 1991, 1995 und 2000 in Brandenburg und Berlin auf Basis von 540 WSE-Aufnahmepunkten im 4x4 km Raster
Abbildung 13:
Regionale Verteilung von Klassen der mittleren Kronenverlichtung (Kiefer) in den Jahren 1991, 1995 und 2000 in Brandenburg und Berlin auf Basis von 540 WSE-Aufnahmepunkten im 4x4 km Raster
1991 1995
Kronenverlichtungsklassen dunkelgrün: bis 10 %
hellgrün: 10-15 % gelb: 15-20 % orange: 20-25 % rot: > 25 %
2000
1.4 Kronenverlichtung als Weiser für die Vitalität der Bäume
Die Bedeutung des Merkmals Kronenverlichtung für die Bewertung der Vitalität der bonitierten Bäume wird immer wieder in Frage gestellt. Ursache dafür ist die bekanntermaßen große Ab- hängigkeit der Nadel-/Blattmassenausbildung von jährlich schwankenden Witterungsfaktoren (Strahlung, Wärme, Wasserhaushalt), die Stoffproduktion und Atmung der Pflanzen in relativ weiten Grenzen variieren.
Zusätzlich wird die Ausbildung der Blattmasse, d.h. die Kronendichte durch die Intensität von Blüte bzw. Fruktifikation und durch Insekten- Fraßschäden beeinflusst. Die Suche nach durch Fremdstoffbelastung und Klimawandel verursachten Veränderungen der Vitalität der Wälder über die Erhebung der Kronendichteänderungen von Bäumen erfordert entsprechend Geduld.
Das zu Beginn der 80er Jahre erwartete, großflächige Waldsterben ist nicht eingetreten. Er- kennbar sind Bodenzustandsveränderungen, Veränderungen des Wachstums der Wälder und auch der Kronenstrukturen. Die auch heute nicht auszuschließende Gefährdung der Vitalität der Wälder ist in relativ geringen Abweichungen des Verhaltens der Vitalitätsparameter gegen- über den dominierenden Steuergrößen im Witterungsverlauf zu suchen, die langfristig die Stabilität der Bestände in Frage stellen könnten.
Damit wird die forstliche Umweltkontrolle zunächst auf absehbare Zeit zur Daueraufgabe und entwickelt sich durch die notwendige Erweiterung des Untersuchungsspektrums zu einem Mo- nitoring mit ökosystemarem Charakter. Dem trägt die Einrichtung von Dauerbeobachtungsflä- chen (Level 2) in repräsentativen Forstökosystemen Rechnung.
Erkennt man die Tatsache an, dass die Kronendichte der Bäume nicht konstant ist, sondern in Reaktion auf variable Umweltbedingungen in relativ weitem Rahmen reguliert werden kann, wird die Frage nach den Grenzen bzw. Schwellenwerten für Schäden, die Lage und eventuelle Drift des ökologischen Optimums der Kronendichte der Baumarten und den Auswirkungen ver- änderter Kronendichte auf die Produktivität und Stabilität der Bestände bedeutender, als das gegenwärtig vorrangig dokumentierte Quantil von Bäumen mit Kronendichten unter 75 % in po- litischen Grenzen. Mit der regelmäßigen jährlichen und flächenrepräsentativen Erhebung des Merkmals Kronendichte wird ein mit geringem Aufwand reproduzierbar zu bestimmender Pa- rameter erfasst, der in seiner Dynamik die Information über Zustandsänderungen enthält, eine jährlich aktuelle Aussage zur Vitalität des Waldes aber allein nicht ermöglicht.
Die WSE seit 1991 beschreibt bisher nur einen kleinen Ausschnitt der langfristigen Zustands- entwicklung innerhalb des Bestandeslebens der Waldbäume. Bereits die Ergänzung durch die 5 Jahre längere Zeitreihe des Basisnetzes der ÖWK lässt erkennen, dass auch unter den Be- dingungen wesentlich höherer SO2-Immissionsbelastung in der zweiten Hälfte der 80er Jahre ein z.T. besserer Kronenzustand der Hauptbaumarten möglich war.
Damit bleibt die gegenwärtig zu beobachtende Zunahme der mittleren Kronendichte der Wälder Brandenburgs eine Momentaufnahme, ohne daraus für die künftige Entwicklung Voraussagen treffen zu können.
Am Beispiel der Entwicklung der Kronenverlichtung der Kiefer im Basisnetz der Ökologischen Waldzustandskontrolle konnten Witterungsfaktoren und Intensität von Insektenschäden in ei- nem multiplen linearen Regressionsmodell als wesentliche Einflussgrößen für die von 1986 bis 1996 erfasste Zustandsdynamik wahrscheinlich gemacht werden. Die im Waldzustandsbericht 1997 vorgestellte aufwendige Untersuchung erfordert eine flächenweise Zuordnung klimatolo- gischer Daten in hoher räumlicher und zeitlicher Auflösung. Das Ergebnis der statistischen Un- tersuchung war in sich logisch. Die Veränderung der Kronenverlichtung beruht auf dem Aus- gangszustand der Verlichtung des Vorjahres.
Mit steigender Intensität von Insekten(fraß)schäden steigt die Kronenverlichtung. Hohe Winter- temperaturen führen bei begrenzter Lichtintensität zu vermehrten Atmungsverlusten und damit Verbrauch von Kohlenhydratreserven, wodurch die Ausbildung des Neuaustriebes begrenzt wird. Hohe Sommertemperaturen (hohe Lichtintensität) fördern dagegen die Produktivität der Photosynthese, sofern die nutzbare Feldkapazität bzw. die Niederschlagsintensität in der
Sommerperiode ausreichend Wasser bereitstellen, um nicht durch Wassermangel die Photosynthese einzuschränken.
Die Erwartung, dass durch die seit 1991 drastisch reduzierte SO2 - Immissionsbelastung ein verändertes Verhalten der Kronendichteregulation gegenüber Witterungsfaktoren nachweisbar wird, hat sich bisher nicht nachweisen lassen.
1.5 Vergilbung als Schadsymptom
Neben dem Nadelverlust wird in der WSE die Vergilbung, ein wesentliches Merkmal der 'Neu- artigen Waldschäden' vor allem bei Tanne und Fichte in den Mittelgebirgslagen, erfasst. Bei ei- nem Anteil vergilbter Nadeln bzw. Blätter von über 25 % (Vergilbungsstufe 2) findet dieses Merkmal in der Ableitung der 'Kombinierten Schadstufe' Berücksichtigung. Nadel- oder Blattver- färbungen spielen für die Waldschäden in Brandenburg kaum eine Rolle. Vergilbte Nadeln bzw.
Blätter mit einem Anteil von über 25% traten 2000 bei nur 0,2 Prozent der Probenbäume auf.
Entsprechend hat die Vergilbungsstufe für die Ableitung der kombinierten Schadstufe nur einen geringen Einfluss.
Die Verteilung der kombinierten Schadstufe und der Schadstufe 'Nadel-/Blattverlust' waren auch 2000 identisch. Trotz der insgesamt geringen Bedeutung der Vergilbungssymptome für die Kronenzustandsbewertung ist in der Zeitreihe eine Dynamik der Intensität der Vergilbung erkennbar, die nach Baumartengruppen und Altersgruppen differenziert ist. Übereinstimmend wird für alle Baumarten seit 1991 ein fallender Trend der Vergilbungsintensität festgestellt.
Während die Vergilbungsintensität bei der Kiefer und auch den Eichen im Bereich von 1-2%
vergilbter Blattmasse pendelt, ist die Vergilbungsintensität bei den älteren Buchen 1991-1993 und 1996 mit ca. 4 % deutlich höher. Bei den jüngeren Buchen war bisher im Jahr 1993 ein einmaliges Maximum von 6 % vergilbter Blätter festzustellen.
Abbildung 14: Entwicklung der mittleren Vergilbungsintensität im WSE-Netz 1991-2000 nach Altersgruppen
a) Kiefer, b) Buche c) Eiche
Vergleicht man die mittlere Vergilbung zwischen den Baumartengruppen (Abb. 15), ist eine re- lativ gute Übereinstimmung von Kiefer, sonst. Nadelbaumarten und auch Eiche sowohl hinsichtlich Intensität als auch Dynamik festzustellen.
Abbildung 15: Mittelwerte der Vergilbungsintensität im WSE-Netz 1991-2000 nach Baumartengruppen
Die Buchen und die sonstigen Laubbaumarten weisen eine etwas höhere Intensität und eine abweichende Dynamik der Vergilbung auf. Dabei ist besonders interessant, dass die Dynamik der Vergilbungsintensität der Buchen zeitlich um ein Jahr versetzt nahezu identisch der der sonstigen Laubbaumarten ist. In den Jahren 1998 bis 2000 wurde bei beiden Baumartengrup- pen keine merkliche Vergilbung beobachtet.
1.6 Einfluss des Schädlingsbefalls auf die Waldschadenshöhe
Nach den Festlegungen der WSE-Methodik werden biotische Schäden durch Insekten, Pilze und Wild in die Nadel-/Blattverlustschätzung einbezogen, mechanische Schäden durch Sturm, Schnee, Fäll- und Rückeschäden dagegen nicht. Im Sinne einer Differentialdiagnostik ist es deshalb wichtig, die Intensität der biotischen Schäden gesondert auszuweisen, um abzuklären, welchen Anteil diese Schäden bekannter Ursache am Schadbild der Stichprobe haben.
Abbildung 16: Anteile deutlicher Schäden (Stufen 2-4) nach Intensität biotischer Schäden (Insekten- und/oder Pilzschäden) 1991-2000
Der Einfluss biotischer Schäden auf die Kronendichte ist abhängig von der Schadintensität.
Während geringe Schadintensität nur in seltenen Fällen die Kronenverlichtung auf über 25 % steigert, wirken sich höhere Befallsintensitäten sehr deutlich auch auf den Anteil deutlich ge- schädigter Kronen aus. Der Vergleich der Anteile deutlicher Schäden (Kronenverlichtung) in der Gesamtstichprobe, in Abb. 16 als Linie eingetragen, entspricht nahezu dem Verlauf der Anteile
deutlicher Schäden in der Gruppe der Bäume ohne biotische Schadmerkmale. Tendenziell nimmt diese Differenz seit Beginn der WSE ab.
Abbildung 17: Entwicklung biotischer Schäden nach Baumartengruppen a) mittlere Intensität biotischer Schäden b) Anteile mittlerer und starker biotischer Schäden
Die Intensität bei der Kronenbonitur festgestellter Insekten- oder Pilzschäden war in den Jahren 1998 bis 2000 insgesamt auf geringem Niveau. Mit einer mittleren Intensität von 0,3 (0 = ohne;
1 = gering) lag das Niveau bei der Eiche wie in den Vorjahren deutlich über dem der anderen Baumartengruppen. Der Anteil mittlerer und starker biotischer Schäden in der WSE-Stichprobe lag bei allen Baumartengruppen einschließlich der Eiche unter 3 %. Für die Kronenzustandser- fassung in den Jahren 1998 bis 2000 haben damit biotische Schäden keinen merklich negati- ven Einfluss.
1.7 Einfluss von Blüte und Fruktifikation
Die Blüte und Fruktifikation hat immer dann einen Einfluss auf das erfasste Kronenbild, wenn sie in außergewöhnlicher Intensität auftritt. Das war im Jahr 1995 bei der Buche auffällig. In den Jahren 1998 bis 2000 zeigt die Kiefer gegenüber den Vorjahren eine verstärkte Blühintensität.
Auch der Zapfenbehang am Vorjahresjahrgang war in den Jahren 1998 und 1999 erheblich an- gestiegen, fiel im Jahr 2000 aber wieder etwas zurück (Abb. 18).
Abbildung 18: mittlere Intensität von männlicher Blüte und Behang grüner Zapfen an der Kiefer
Abbildung 19: Intensität der Fruktifikation im WSE-Netz nach Baumartengruppen
Tabelle 6: Intensitätsstufen von Blüte und Fruktifikation nach Baumartengruppen (Alter über 60 Jahre) in Prozent
Blüte und Fruktifikation Baumartengruppe
mäßig stark
Jahr 94 95 96 97 98 99 0 94 95 96 97 98 99 0
Kiefer Blüte 21 34 30 39 58 48 50 1 1 1 1 2 2 2 Kiefer Zapfen 35 50 42 37 55 57 46 6 12 6 5 20 24 6 s. Nadelbäume 16 18 14 9 30 12 13 4 8 1 3 20 3 6
Buche 1 39 2 3 36 8 21 0 44 0 0 21 0 58
Eiche 1 12 1 6 17 9 19 0 3 1 0 4 0 4
s. Laubbäume 19 26 17 20 33 36 37 1 7 8 2 17 6 9
Die Intensität der Fruktifikation der sonstigen Nadelbaumarten war 1998 etwas erhöht und lag 1999 und 2000 wieder im durchschnittlichen Bereich der Vorjahre. Die Buchen und die Eichen haben bei synchronem Verlauf in den Jahren 1992, 1995, 1998 und 2000 eine deutlich erhöhte Intensität der Fruktifikation gezeigt. Auch die sonstigen Laubbaumarten weisen in weniger aus- geprägter Form die gleiche Rhythmik der Fruktifikation wie Buche und Eiche auf. Als synchro- nisierender Faktor ist die Witterung wahrscheinlich. Sowohl Intensität als auch Häufigkeit der Fruktifikation (Mastjahre) erscheinen in den letzten Jahren erhöht. Es hat sich in den bisherigen WSE-Aufnahmen kein generell die Verlichtung steigernder Einfluss erhöhter Intensität von Blü- te und Fruktifikation nachweisen lassen.
Im Gegenteil sind Bäume im Alter über 40 Jahre mit geringer bis mittlerer Intensität der Fruktifi- kation deutlich geringer verlichtet als solche ohne Fruktifikation. Es wäre deshalb falsch, Blüte bzw. Fruchtbehang als Schadsymptom bzw. Erklärung für erhöhte Kronenverlichtung zu wer- ten. Nur in den Jahren mit einer Vollmast kann sich die Fruktifikation auf die Kronendichte der Buche auswirken (Abb. 20).
Abbildung 20: mittlere Kronenverlichtung von über 40jährigen Bäumen der WSE-Stichprobe nach Intensitätsstufen der Blüte(Kiefer) bzw. Fruktifikation
Die in den letzten Jahren vermehrte Blüte und Fruktifikation kann als Indiz für eine deutliche Verbesserung des Waldzustandes gewertet werden. Offenbar waren die Bäume in den letzten Jahren in der Lage, vermehrt Reservestoffe für die generative Produktion zu bilden.
1.8 Witterung
Der Witterungsverlauf der Vorjahre spielt für die Nadel-/Blattmassenhaltung der Bäume eine bedeutende Rolle. Es hat sich im Verlauf der WSE bestätigt, dass enge Beziehungen der Kro- nenverlichtung zu Witterungsverläufen in den bis zu 3 Vorjahren der Schadenserhebung beste- hen.
Als besonders eng mit der Kronenverlichtung korrelierende Witterungsparameter haben sich die Wintertemperaturen und als Indikation für die Strahlung die Sommertemperaturen erwiesen.
Gegenüber dem langjährigen Mittel erhöhte Wintertemperaturen wirken sich danach negativ auf die Kronenzustandsentwicklung der Kiefer aus, höhere Sommertemperaturen sind dagegen eher positiv zu bewerten. Wie Abb. 21 zeigt, liegen die Wintertemperaturen in der Beobach- tungsperiode überwiegend über dem langjährigen Mittel. Nur in den Jahren 1996 und 2000 wa- ren die Wintermonate deutlich kälter als im langjährigen Mittel (51-80). Die in von 1988 bis 1990 aufgetretenen warmen Winter mit fast 5 Grad Abweichung zum langjährigen Mittel haben sich in dieser Folge bisher nicht wiederholt.
Die Winterperioden 1997 bis 1999 waren wieder etwas zu mild, die Abweichungen zum langjährigen Mittel erreichten aber nicht so extreme Werte wie 1989 und 1990. Der Winter 2000 war deutlich kälter als normal. An diesen kalten Winter schloss sich eine überdurchschnittlich warme Frühjahrsperiode an. Die Sommertemperaturen lagen 1999 über dem langjährigen Mit- tel.
Abbildung 21: Temperaturabweichung Winter (Jan. - März) und Sommer (Juli - Sept.) an Dauerbeobachtungsflächen Level 2 vom langjährigen Mittel (51-80)
(Daten bis 1995 DWD;
ab 96 Level 2)
Abbildung 22: Abweichung der Niederschlagsmengen [mm] vom langjährigen Mittel (51-80) an Dauerbeobachtungsflächen Level 2 (Daten bis 1995 DWD; ab 96 Level 2)
Die Niederschlagsmengen an den Dauerbeobachtungsflächen weisen in den Jahren 1998 bis 2000 in der Jahressumme keine deutlich negativen Abweichungen auf. Nach Monaten aufge- löst, zeigt sich ein deutliches Niederschlagsdefizit von Juli bis November 1999. Im Jahr 2000 waren die Monate April und Mai deutlich zu trocken. Im Juli fielen dagegen im Mittel überdurch- schnittliche Niederschlagsmengen.
Die Mittelwertsbetrachtung kann nur überwiegende Tendenzen darstellen, die Niederschlags- verteilung kann in Brandenburg sehr kleinräumig erhebliche Unterschiede aufweisen. Als Bei- spiel für diese Differenzierung wird in Abb. 24 die kumulative monatliche Niederschlagsdiffe-
renz zu den langjährigen Normalwerten (51 - 80) für die für die 6 Dauerbeobachtungsflächen Level II vorgestellt.
Geht man davon aus, dass sich langfristig die Schwankungen um den langfristigen Mittelwert ausgleichen, sollte die kumulative Differenz auch um diesen Mittelwert schwanken. Es zeigt sich dagegen eine tendenziell positive Abweichung der Niederschläge an den Dauerbeobach- tungsflächen Kienhorst, Schwenow und Weitzgrud, während die im Norden bzw. Nordwesten Brandenburgs gelegenen Flächen Natteheide und Beerenbusch seit 1981 negative Abwei- chungen akkumulieren.
Abbildung 23: Abweichung der Monatsniederschläge 01.1998-08.2000 vom langjährigen Mittel (51-80) an Dauerbeobachtungsflächen Level II
Abbildung 24: kumulative Differenzen der Monatsniederschläge zu langjährigen Mittelwerten an Dauerbeobachtungsflächen Level II Brandenburg
Da der Wasserhaushalt als wesentliche Einflussgröße für die Nadelmassenhaltung erkannt wurde, wird in Abb. 25 beispielhaft für die Level-2 Dauerbeobachtungsflächen die mittlere mo- natliche Abweichung der klimatischen Wasserbilanz (Niederschlag - potenzielle Evaporation) von den nach langjährigen Mitteln berechneten Werten dargestellt. Es zeigt sich im Mittel aller sechs Dauerbeobachtungsflächen für die Periode 1988 bis 1992 eine überwiegend negative Abweichung, während seit 1993 gegenüber dem Periodenmittel 51-80 durchschnittliche und
überwiegend über-durchschnittlich gute Bedingungen der Wasserversorgung ausgewiesen werden.
Abbildung 25: Kalkulation der Abweichung der klimatischen Wasserbilanz [mm]
vom Mittel der Jahre 1951-1980 an den 6 Dauerbeobachtungsflächen Kiefer (Level 2)
1.9 Wertung der Waldschäden
Die Witterungssituation war in den letzten Jahren für den Wald eher positiv und hat nicht zu außergewöhnlichen Stresssituationen geführt. Die nunmehr seit 1993 anhaltend überwiegend günstigen Witterungsbedingungen konnten von allen Baumarten für eine deutliche Zustands- verbesserung genutzt werden. Der Infektionsdruck durch biotische Schaderreger der Kiefer war in den letzten Jahren insgesamt rückläufig. Dabei spielt vermutlich auch der Rückgang der Im- missionsbelastung durch Schwefeldioxid in den subakuten Bereich eine Rolle, obwohl ein Be- weis dafür noch nicht geführt werden konnte.
Der Zustand der Eichen erscheint im Jahr 2000 etwas besser als im Vorjahr, eine Tendenz ist für diese Baumartengruppe jedoch nicht erkennbar. Für die Eiche wurde 1996 ein negativer Einfluss der extremen Fröste des Winters 1995/96 vermutet. Die biotischen Schäden durch Blattfraß (Eichenwickler, Frostspanner) sowie Eichenmehltaubefall hatten bei Eiche zugenom- men. Insgesamt bleiben die Schäden bei Eiche mit ca. 20 bis 30 % relativ konstant und gegen- über den Nadelbaumarten auf doppeltem Niveau.
Der Anstieg der Kronenverlichtung der Buche wird vollständig auf die starke Fruktifikation zu- rückgeführt und kann nicht als Schaden gewertet werden. In den folgenden Jahren sollte die Kronendichte wieder zunehmen.
Der gegenwärtige Kronenzustand der Wälder Brandenburgs kann als relativ gut bezeichnet werden. Die Kronendichte der Kiefern hat überwiegend den erwarteten Normalzustand erreicht.
Auch der Kronenzustand der Buche erlaubte 1999 erstmals die Feststellung der Tendenz zu einer Zustandsverbesserung. Bei der Eiche bleibt eine deutliche Zustandsverbesserung bisher aus, es wird aber auch kein steigender Trend der Verlichtung festgestellt. Mit dieser Stabilisie- rung des Vitalitätszustandes der Waldbäume wird Zeit gewonnen, Handlungsstrategien zum nachhaltigen Schutz der Forstökosysteme umzusetzen.
Der extrem gesunkenen Immissionsbelastung durch Schwefeldioxid und Stäube der Braunkoh- lenverbrennung, stehen noch Immissionen von Stickstoffverbindungen und Photooxidantien (Ozon) gegenüber, die Wirkungen in den Forstökosystemen auslösen können.
Trotz erheblicher Fortschritte in der Luftreinhaltung werden in die Wälder noch mehr Nährstoffe (vor allem Stickstoff) über die Luft eingetragen, als für das Wachstum benötigt werden.
Gleichzeitig führt der Eintrag von Säuren mit dem Niederschlag , aber auch der Austrag von in den vergangenen Jahrzehnten aufgespeicherten Schwefelverbindungen aus dem Oberbo- den zur Zeit zu einer verstärkten Versauerung der Waldböden. Es ist noch unzureichend be- kannt, zu welchen Auswirkungen die in den letzten Jahren erfolgte, erhebliche Reduzierung der Stoffeinträge in den unter den Bedingungen hoher Fremdstoffeinträge aufgewachsenen Forst- ökosystemen führen werden.
Die gegenläufige Entwicklung von Stickstoffanreicherung und Verarmung der Waldböden an basischen Nährstoffen (Magnesium, Kalium, Kalzium) kann langfristig zu Nährstoff-
Disharmonien und steigenden Anfälligkeiten der Wälder gegen zusätzliche Stressoren, wie Trockenheit, Insektenkalamitäten oder Frost führen. Gegen diesen Ursachenkomplex sind Laubbäume empfindlicher als die nährstoffarme, saure Böden tolerierende Kiefer.
Das Umbauprogramm der Wälder zu laubholzreicheren Mischbeständen muss deshalb weiter durch entsprechende Reduzierungen der Fremdstoffeinträge und Immissionsbelastungen unter die langfristig tolerierbaren Grenzwerte (critical loads /critical levels) der Wälder begleitet wer- den. Die Beobachtung der Waldzustandsentwicklung bleibt angesichts fortbestehender Risiken und unzureichender Kenntnisse eine für die Forstwirtschaft des Landes wichtige Aufgabe.
