Dendroökologische Untersuchungen zum Einfluss von Klimaänderungen auf das Wachstum der Bergwälder der nördlichen Kalkalpen

Doktorandin: Dr. rer. nat. Claudia Hartl-Meier
Betreuer HSWT: Prof. Dr. Andreas Rothe
Fakultät: Fakultät Wald und Forstwirtschaft
Partner-Uni: Technische Universität München | Prof. Dr. Dr. A. Göttlein
Zeitraum: 01.03.2010 - 17.03.2015

Zusammenfassung

Bergwälder der Alpen stehen in vielerlei Hinsicht unter dem Einfluss des Klimawandels, welcher erhebliche Auswirkungen auf die Funktionen dieser Ökosysteme haben kann. Ziel dieser Arbeit war deshalb, die Eignung der wichtigsten Bergwaldbaumarten Fichte, Tanne, Lärche und Buche in den bayerischen und österreichischen Nördlichen Kalkalpen unter den sich ändernden klimatischen Bedingungen zu beurteilen. Mittels dendroökologischer Untersuchungen wurde in vier Einzelstudien die Vulnerabilität der Fichte auf die Klimaänderung, baumartenspezifische Reaktionsmuster in Abhängigkeit von Höhenlage und Hangexposition, die Persistenz und Variabilität von Trockenstressreaktionen sowie art- und standortsspezifische physiologische Trockenstressreaktionen retrospektiv analysiert. Hierfür wurde ein umfangreiches und für die Nördlichen Kalkalpen einzigartiges Jahrringnetzwerk bestehend aus 1140 Bäumen aufgebaut.
Innerhalb Studie 1 wurden 50 Fichten-Standorte untersucht. Unterhalb von ca. 1200 m ü. NN wirken sich hohe Temperaturen negativ, hohe Niederschläge positiv auf die Zuwächse aus. In den höheren Lagen beeinflusst ein steigendes Wärmeangebot den Zuwachs der Fichte positiv. Trotz der erhöhten Trockensensitivität der Fichte unterhalb von 1200-1400 m ü. NN hat sich die langfristige Temperaturerhöhung um 1 °C (in der Vegetationsperiode) seit den 1990er-Jahren bisher nicht negativ auf die Zuwächse ausgewirkt.
Im Rahmen der Studie 2 wurden im Berchtesgadener Land die Reaktionsmuster von Fichte, Tanne, Lärche und Buche in Abhängigkeit von Höhenlage und Hangexposition untersucht. Eine erhöhte Trockensensitivität zeigte sich nur bei Fichte in Tieflagen. Auch während des Hitzesommers 2003 weist einzig die Fichte in tieferen Lagen Zuwachsrückgänge auf. Bei den Baumarten Tanne, Lärche und Buche waren keine signifikanten Zuwachsreaktionen festzustellen. Auch in dieser Studie sind keine Effekte der Temperaturerhöhung seit den 1990er-Jahren nachweisbar.
In Studie 3 wurde die Trockenstressreaktion von Fichte, Tanne und Buche durch verschiedene Toleranzindizes detaillierter untersucht, welche unter anderem die Resilienz der Baumarten berücksichtigen. Dabei weist die Tanne die höchste Trockentoleranz als auch Resilienz auf. Die Fichte konnte erneut als trockensensitivste Baumart identifiziert werden, jedoch übertrifft sie die Buche an kühl-feuchten Standorten in ihrem Erholungspotenzial. Generell sind die Zuwachsrückgänge aufgrund von Trockenheit bei allen Baumarten in den drei Folgejahren nach dem Extremereignis nur noch gering. Zudem ist die Variabilität der Stressreaktionen auf Bestandsebene insbesondere bei Fichte und Tanne sehr hoch, was ein mögliches Anpassungspotenzial der Baumarten durch genetische Selektion im Wege der Naturverjüngung aufzeigt.
Zur genaueren Untersuchung von art- und standortsspezifischen physiologischen Trockenstressreaktionen wurden in Studie 4 neben der Jahrringbreite zusätzlich die Kohlenstoff- und Sauerstoffisotope von Fichte, Lärche und Buche an drei verschiedenen Standorten mit unterschiedlicher Wasserverfügbarkeit getestet.