Informationsblatt Forschungsbereich

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ISSN 1422-9277

t! Landschaft

2004

59

Eidg. Forschungsanstalt WSL Institut federal de recherches WSL lstituto federale di ricerca WSL Swiss Federal Research Institute WSL CH-8903 Birmensdorf

Werden Walliser Föhrenwälder zu Eichenwäldern?

Eine pflanzensoziologische Studie mit historischen Aufnahmen

Seit Beginn des 20. Jh. beobachtet man im Wallis in periodischen Abständen ein Waldföhrensterben. Gleichzeitig weisen das Landesforstinventar und kanto- nale Inventare nach, dass der Anteil der Flaumeiche (Quercus pubescens) zunimmt. Als mögliche Ursachen dieses offensichtlichen Sukzessions- prozesses kommen Klimaveränderung, veränderte Waldbewirtschaftung und erhöhte Föhrenmortalität in Frage. Unsere Untersuchung beleuchtet den Sukzessionsprozess mittels alter pflanzensoziologischer Aufnahmen, die im Jahre 2001 wiederholt wurden. Die Studie wurde als Diplomarbeit an der Universität Bern durchgeführt und ist Teil des Föhrenprojektes des Forschungsprogramms Walddynamik der WSL. In44% der untersuchten 128 Probeflächen nahm in den letzten 20 bis 70 Jahren der Föhrenanteil deutlich ab. Die jährlichen Abnahmeraten liegen zwischen 1 und 6 Deckungs- prozenten. Gleichzeitig nahm in den Flächen mit abnehmender Föhren- dominanz der Anteil der Flaumeiche deutlich zu. In der Strauch- und Kraut- schiebt waren nur wenige Änderungen zu verzeichnen. Die Flächen, auf denen sich die Föhren- in Eichenwälder umwandeln, finden sich bevorzugt auf Standorten mit hoher Einstrahlung und hoher Kontinenpilität sowie einem geringen Nährstoffangebot.

Von Felix Kienast, Stefan Hadorn und Martin Schütz

Die Sukzessionsdynamik im Wald- föhren - Flaumeichengürtel des W allis wurde während der letzten 50 bis 60 Jahre in einigen wissenschaftlichen Studien abgehandelt (z.B. BuRNAND, 1976;FLüHLERetal., 1980;KEMPF, 1985;

MEYER, 1952; RIGLING et al., 1999). Eini- ge Hypothesen zum «Föhrensterben»

konnten mit diesen Arbeiten erhärtet werden. Als wichtigste treibende Fakto- ren wurden folgende Einflüsse identifi- ziert: (a) die Klimaänderung der letz- ten Jahrzehnte, die bei erhöhten Tem- peraturen zu grossem Wasserstress der Pflanzendecke führt, (b) die Wald- bewirtschaftung, insbesondere der Wegfall der Streuentnahme und der Waldweide, und ( c) die erhöhte Föhren- mortalität als Folge von Insekten- oder Pilzbefall, Trockenstress, Mistelbefall, Bodenkontamination durch Fluor oder verschiedene Luftbelastungen. In der wissenschaftlichen Diskussion fehlten bisher Studien, die den Sukzessions- prozess mittels historischer pflanzen-

soziologischer Aufnahmen nachzu- zeichnen versuchten. Mit der vorlie- gend beschriebenen Forschungsarbeit wollten wir dies nachholen. In der vegetationskundlichen Datenbank der WSL sind für das Wallis rund 450 Aufnahmen mit Föhrenvorkommen verzeichnet. Die Aufnahmen sind bis zu 75 Jahre alt, also eine ideale histo- rische Datenbasis um folgenden Fra- gen nachzugehen:

1) Bestätigt sich die Vermutung, dass mit abnehmender Föhrendominanz die Flaumeiche zunimmt?

2) Hat diese allfällige Zunahme Aus- wirkungen auf die Häufigkeit wei- terer Pflanzenarten?

3) Wie lange dauert die Sukzession von führen- in flaumeichen-domi- nierte Bestände?

4) Wo und unter welchen Umweltbe- dingungen findet der Prozess statt?

Depuis le debut du 20e siede, un deperissement des pins sylvestres se produit

a

des periodes regulieres en Valais et la proportion de chenes pubescents (Quercus pubescens) augmente. Le changement clima- tique, la maniere differente d'utili- ser la foret ainsi que l 'augmentation de Ja mortalite des pins pourraient etre

a

l'origine de ce processus de succession. Nous avons etudie cette hypothese en procedant

a

des releves phytosociologiques qui ont ete repe- tes en 2001. Sur 44% des 128 placettes suivies, Ja proportion de pins a diminue sensiblement ces 20

a

70 dernieres annees tandis que celle des chenes pubescents a augmente.

Par contre, !es changements sont minimes dans !es strates arbustive et herbacee. La conversion des pinedes en chenaies est plus marquee dans

!es milieux oligotrophes, exposes

a

un fort rayonnement solaire et au climat

a

caractere tres continental.

Datenbasis:

Für eine Wiederholung von pflanzen- soziologischen Aufnahmen mussten verschiedene Bedingungen erfüllt sein.

Die wichtigste war, dass die Lokalitä- ten wieder auffindbar waren, d.h. für die historische Aufnahme musste eine genaue Koordinatenangabe vorliegen.

Die frühesten für uns relevanten Auf- nahmen, welche diese Bedingung er- füllten, stammten aus dem Jahre 1927 und wurden von H. Gams erhoben. Es folgten Aufnahmen mit Aufnahmejahr 1936, deren Koordinatenangaben je- doch äusserst unsicher waren, so dass erst wieder Aufnahmen von J. Braun- Blanquet aus dem Jahre 1949 verwen- det werden konnten. Aufnahmen aus den 1960-er Jahren konnten meistens

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Abb. 1: Eine grosse, vitale Flaumeiche vor einer toten, liegenden Föhre (Foto:

St1sie Lock)

Fig. 1: Chene pubescent vigoureux, devant un pin mor, (photo: Susie Lock)

sehr genau bkalisiert werden, Die jüngsten Aufnahmen, die wir verwen-

deten, sind rund 20 fahre alt i'tber nicht nur die Auffindbarkeit entschied darüber, ob eine Zv\leÜaufna_h.me durchgeführt vvurde oder nicht Eben- so wichrig waren das Kriterium, dass die Föhre im Zeitpunkt der Aufnahme in der Baumschicht dominierte und das YcCriteriun1 des Altern der Aufnah- me. Je älter die Erstaufnahme, urr1so grösser ·war unser IMeres:se, \;;mil sich damit längere Zeiträume erfassen lies- sen. Mit den beschriebenen Aus,.,vahl- krlterien konnten schliesslicb 123 Aufnahmepaare analysiert werden, die Zeitperioden von 17 bis 70 Jahren abdecken" Damit ein direkter Ver- gleich mit den alten Aufnahmen mög- lich war, ·wurde die Deckung der Ar- ten mittels siebenstufiger Schätzskalr, von Braun-Blanquet (1964) erhoben.

Anschliessend erfolgte die Umrech- mmg der Braun-Blanquet- Skala in Deckungsprozente ( «R» = 0, 1 %; «+» = 0,5%; «1» = 3%; «2» = 15%; «3»

=

37,5%; «4»

=

62,5%; «5»

=

87,5%). Es ist zu betonen, dass die Aufnahmen keinem statistischen Probedesign fol- gen. Es können darnit auch nur bedingt räumliche Aussagen gemacht werden.

(Frnge 1 bis 3):

Die Vermutung, dass mit abnehmen- der Föhrendominanz eine Zunahme der Flaumeiche zu beobachten ist

(Frage l ), kann mit dem historischen Datenmaterial erhärtet werden. Einer mittleren jährlichen Abnahme des Deckungsgrades der Föhre von -0,7%

steht eine Zunahme von +0,4% bei der Eiche gegenüber (Abb. 2). Allerdings streuen die Eim,:elwerte beträchtlich zwischen ±6%. Ordnet man die Auf- nahmepaare nach Zu- oder Abnahme des Deckungsgrades der Föhre in der Baumschicht, so weisen 56 der 128 Aufnahmen (44%) a.bnehmende Dek- kungsgrade auf, mit einer nriHleren Ab- nahme un1 30 Deckungsprozente. 51 Aufnahmen ( 40%) zeigen keine Ande- :rnng in1 Deckungsgrad der Föhre nnd 21 },ufrn:Jnn:,:;n (16%) weis·sn eine Zu- nahme anf. Bei. abnehmender Föhren- dcrninanz in der Bau.rnschi.cht (t!-4%

der i-,.ufnahmen) nimmt der Deckungs- grad der Eiche in der Baumschichi si- gnifikant zu. Daraus zu schliessen, dass sich 44 % der W alliser Föhrenwäl- der in Eichenwälder umwandeh1, ist aber nicht erlaubt, da die Aufnahmen keinem statistischen Probedesign fol- gen. Zu unserem Erstaunen zeigen sich in der Strauch- aber auch in der K.raut- schicht keine klaren Trends, die wir eindeutig mit der Abnahme der Föh- rendorninanz erklären könnten. So verändert sich der Deckungsgrad der Flaumeiche in d'er Strauchschicht mit

V:./aldföhre, Baumschicht

60

40

20

0

-8 -6 -2 0

abnehmender Föhrendornimmz nicht, und die Föhren in der Strnuchschicht scheinen sogar schwach vorn vermehrt einfallenden Licht bei aufbrechendem Kronenschirrn zu profitieren. Aber nicht nur Föhre und Eiche zeigen in der Strauch- und I(rnutschicht keine kla- ren Veränderungen. Von rund 300 in der Iüautschicht und 70 in der Strauch- schicht auftretenden Arten vveisen lediglich 18 Arten eine signifikante Veränderung auf, die mit der Abnah- me der Föhrendominanz korrespon- dieren (Frage 2). So nehmen bei- spielsvveise h1 der Strauchscbjcht einzig Jug!ans regia, Picea abies und Vibur- num la.11¹-ana mit abnehmendem Föh- renanteil (in der Baurm:chicht) Rb. Index Krarni:schicht nehmen z.R Lathyrus pratensis, Cotoneaster und Taraxacurn officinale mit abnehmendem Föhren- anteil (in der Baumschicht) zu, was auf vermehrten Lichteinfall hindeutet Dies übeirnscht nicht, da in derselben Zeit- periode der mittlere Kronenschiuss der Föhre stärker abnahm als jener der Fbumeiche zunahm (Abb. 2)" Offen- sichtlich fand der in den letzten 20 bis 70 Jahren beobacbte1e Artemvechsel beinahe exklusiv in der Baumschicht si:att, ohne dass sich die Artenzusam- mensetzung von Strauch- und Kraut- schi.cht insgesamt signifikant änderte"

2 4 6 8

Flaumeiche, Baumschicht 120 -

80

40

0

-8 -6 -4 -2 0 2 4 6 Durchschnittliche jährliche Zu/ Abnahme des Deckungsgrades in %

8

Abb. 2: Jährliche durchschnittliche Veränderung des Deckungsgrades von Waldföhre und Flaumeiche berechnet aufgrund der Zeitdifferenz zwischen Erst- und Zweitaufnahme (Absolute Häufigkeit bei n"' 128 Aufnahmen).

Figo 2: Variation moyenne annuelle du degre de recouvrement de pins sylvestres et de chenes pubescents, calculee sur la base de l' ecart entre Je premier et le deuxieme releve (frequence absolue pour n = 128 releves)

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