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Dietrich Knoerzer:

Zur Naturverjüngung der Douglasie im Schwarzwald

Inventur und Analyse von Umwelt- und Konkurrenzfaktoren sowie eine naturschutzfachliche Bewertung. Zahlreiche Abb. u. Tab. im Text u. Anhang

[The natural regeneration of Douglas fir in the Black Forest (Germany). An analysis of the governing environmental and competitional factors]

1999. 1. Auflage, XIV, 283 Seiten, 14x22cm, 610 g
Language: Deutsch

(Dissertationes Botanicae, Band 306)

ISBN 978-3-443-64218-1, brosch., price: 56.00 €

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Contents

Bespr.: Mitteilungen bad. Landesver. Naturkunde und Naturschutz top ↑

Im Rahmen einer Dissertation über die Naturverjüngung der Douglasie im Schwarzwald wurde ein nicht nur natur- und forstwissenschaftlich interessantes, sondern auch forst- und naturschutzpolitisch aktuelles, wie auch brisantes Thema behandelt. Dabei hat der Autor zunächst versucht, eine möglichst breite und objektive Datenbasis zu schaffen und insbesondere möglichst viele in seiner Sprache (S. 8) "a priori als entscheidend postulierte (aut-) ökologische Umweltfaktoren" zu berücksichtigen. Nachdem "Einleitendes" zur Naturverjüngung im Allgemeinen sowie zur Taxonomie der Douglasie und zum Untersuchungsgebiet im Besonderen auf 25 Seiten dargelegt wurde, wird auf den folgenden 50 Seiten die Vorgehensweise bei der Datenerhebung und insbesondere bei der statistischen Auswertung ausführlich beschrieben, im unverkennbaren Bemühen um Vollständigkeit, Transparenz und Objektivität.

Im Hauptteil der Arbeit folgt die Darstellung der Ergebnisse, die schließlich in einem Modell zur Naturverjüngung der Douglasie mündet. Nach einer Methodenkritik werden speziellere Ergebnisse mitgeteilt, bevor schließlich in den letzten beiden Kapiteln eine naturschutzfachliche Bewertung sowie Handlungsempfehlungen für waldbauliche Maßnahmen gegeben werden. Die letzten beiden Kapitel beziehen sich im Wesentlichen auf einen speziellen Teil der vorgestellten Erhebungen sowie allgemeinere Erkenntnisse aus anderen Quellen zu bestimmten Sonderstandorten. Dabei hätte man sich gerade hier weitere neue und konkretere Ergebnisse für die Untersuchungsgebiete gewünscht, zum Beispiel zu dem tatsächlich vorhandenen Arteninventar, das zu verschwinden droht.

Wer sich mit dem Thema Douglasienanbau in Mitteleuropa beschäftigt und sich um neue Erkenntnisse bemüht, wird wohl kaum umhinkommen, sich auch mit dieser inhaltsreichen Studie, die an der forstwissenschaftlichen Fakultät der Universität Freiburg entstanden ist, eingehend auseinanderzusetzen. Jedoch dürfte die gewinnbringende Nutzung der vorliegenden Arbeit vielfach nicht leicht fallen. Diesbezüglich seien im Folgenden einige verbesserungswürdige Punkte skizziert:

In vielen Grafiken fehlen Angaben zur konkreten Datenbasis und Streuung für die einzelnen Teilkollektive, die es ermöglicht hätten, den Aussagewert besser abschätzen zu können. Ein allerdings eher ernüchternder Eindruck wird im Anhang vermittelt, wo erkennbar wird, aus welchen (gestreuten) Datensätzen die Statistik welche mehr oder weniger stark geglätteten Ergebnisse zu errechnen vermag! Die große Varianz im Datensatz weist in dieselbe Richtung.

Vielfach dürfte es dem Leser schwer fallen, aus der Sprache der Statistik wieder in diejenige der Biologie zurückzufinden, d.h. nachvollziehen zu können, welche konkrete Bedeutung und ökologische Relevanz die statistischen Begriffe und Verfahren für die Gegebenheiten der Douglasien-Naturverjüngung im Gelände haben. Vielleicht ist dies allerdings in vielen Fällen auch gar nicht (so einfach) möglich?

Durch häufige Textergänzungen in Gedankenstrichen oder Klammern, komplizierten Satzbau, zu wenig präzise Ausdrucksweise sowie mehr oder weniger weit ausholende und theoretisierende Exkurse wird nicht nur die Lesbarkeit des Textes erschwert, sondern auch die Verständlichkeit der Darstellungen und Gedankengänge. Vielleicht wären Gedankenführung, Satzbau und Sprache in so mancher Textpassage einfacher, exakter und damit klarer geworden, wenn der Text zuletzt nochmals im Ganzen gründlich überarbeitet und korrekturgelesen worden wäre. Vermeiden lassen hätten sich dann auch eher formale Mängel, wie falsche Kapitel- und Abbildungsverweise, doppelt abgedruckte Absätze oder fehlende Literaturangabe (z.B. S. 34, 99, 100, 107, 119, 120 u. Knoerzer 1998).

Viel Kleingedrucktes, selbst bei wichtigen Ausführungen, wie dem Literaturvergleich (S. 176 ff.), erschwert die Lektüre der Arbeit zusätzlich. iel Kleingedrucktes, selbst bei wichtigen Ausführungen, wie dem Literaturvergleich (S. 176 ff.), erschwert die Lektüre der Arbeit zusätzlich.

Nicht ganz widerspruchsfrei erscheint schließlich die zum Teil sehr allgemeine und pauschale Kritik an den Methoden "der mitteleuropäischen Vegetationskunde" und an den Ellenberg-Zeigerwerten einerseits, sowie deren Verwendung andererseits. Dabei gelangt, wie der Autor selbst feststellt (S. 188), die kritisierte Vorgehensweise bei den Birken-Eichenwäldern und Blockhalden dann doch zur Anwendung, also gerade bei denjenigen Standortstypen, die zuletzt auf eben dieser kritisierten Grundlage naturschutzfachlich bewertet werden.

Ungeachtet weiterer kritischer Gesichtspunkte werden anhand der vorliegenden Arbeit Erfordernisse und wichtige Lösungswege einer differenzierten Erfassung und Bewertung detailliert aufgezeigt. Die entsprechenden Ausführungen beziehen sich auf den komplexen, raumzeitlichen Vorgang der Naturverjüngung einer Pflanzenart in einem größeren Gebiet, sind also von allgemeinerer Bedeutung über die behandelte Thematik hinaus.

Th. Ludemann

Mitteilungen bad. Landesver. Naturkunde und Naturschutz

Bespr.: Fachdienst Naturschutz 1/2002, S. 43/44 top ↑

Die Douglasie im Schwarzwald ist ein vieldiskutiertes Thema zwischen Forstwirtschaft und Naturschutz. Aufgrund fehlender Literatur hat die vorliegende Arbeit einen pilotstudienartigen Charakter. Am Beispiel des für bodensaure Mittelgebirgslagen repräsentativen Schwarzwaldes mit hohen Douglasienanteilen wird den populationsökologischen, naturschutzfachlichen und waldbaulichen Aspekten nachgegangen, um hierfür Zielvorstellungen und Handlungsempfehlungen abzuleiten.

Der Schwarzwald bot sich zudem für die Betrachung der Naturverjüngung durch seine alten, fruktifizierenden Douglasienbestände mit einer großen standörtlichen Bandbreite als Untersuchungsgebiet an. Der Ökologie der Douglasienverjüngung und ihren komplexen Prozessen im Flächen-, Umwelt- und Vegetationsverbund wird ein großes Gewicht beigemessen.

Einige Ergebnisse der Untersuchung seien an dieser Stelle skizziert: Die Douglasie ist in Mitteleuropa eine fremdländische Art, deren spontane Ausbreitung (Naturverjüngung) in den heimischen Öko-systemen wesentlich differenzierter und komplexer gesteuert wird, als dies bisher angenommen wurde. Die Verjüngung ist ein punkt- und kein flächenabhängiger Vorgang, der für jeden Samen und jede Pflanze getrennt verläuft, daher vermitteln flächenbezogene Angaben ein falsches Bild. Aus naturschutzfachlicher Sicht muss auf geschützten und hochwertigen Biotopen oder Sonderstandorten ein Aufwachsen der Douglasie verhindert werden; insbesondere auf wärme- und lichtgünstigen Standorten können Verdrängungseffekte einsetzen. In der Umgebung sensibler Bereiche sollten über eine Standortplanung Pufferzonen ohne Douglasien eingehalten werden.

Waldbaulich gesehen sollte ein Anbau auf frischere und gutwüchsige Bereiche beschränkt werden; Laubbaumanteile mit Laubwurf können die Natur-Verjüngung verringern und damit regulierbarer machen. Wegen der wenig voraussehbaren Entwicklung eines Douglasienanbaus oder von naturverjüngten Beständen, sollten die Anbauflächen auch landschaftsbezogen nur einen geringen Umfang einnehmen.

Mit dem hier gegebenen Einblick in Teile der Arbeit wird vor allem der an landschaftlichen Entwicklunngen Interessierte angesprochen. Aber auch die dargestellten Inventur-Parameter sowie die Untersuchungs- und Auswertungsmethodik sind ein lesensweher und lohnender Stoff.

Fachdienst Naturschutz 1/2002, S. 43/44

Michael Theis

Inhaltsverzeichnis top ↑

Abbildungsverzeichnis VIII
Tabellenverzeichnis XI
Sigelnverzeichnis XIII
Ein Vorwort XIV

1. Einleitendes 1
1.1. Fragestellung und Zielsetzung 1
1.2. Naturverjüngung - ein komplexes Phänomen 2
1.2.1. Exkurs 1: Die zeitliche Variation der Naturverjüngung 3
1.2.2. Exkurs 2: Die räumliche und konkurrenzbedingte Variation der
Naturverjüngung 6
1.2.3. Wichtige Parameter für das Wachstum und die Etablierung der
Naturverjüngung 8

1.3. Taxonomie der Douglasie - Anbau und Naturverjüngung in Europa 9
1.3.1. Taxonomie von Gattung und Art 9
1.3.2. Die Douglasie in Nordamerika 11
1.3.3. Einführung und Anbau der Douglasie in Europa bzw. Deutschland 11
1.3.4. Stand des Wissens um die Naturverjüngung in Deutschland 12
1.3.5. Aktualität der Thematik 14
1.4. Untersuchungsgebiet Schwarzwald 15
1.4.1. Eignung des Landschaftsraumes Schwarzwald, Wahl des
Untersuchungszeitpunktes 15
1.4.2. Abgrenzung des Untersuchungsgebietes und dessen Lage im Raum 19
1.4.3. Geologie und Geomorphologie 19
1.4.4. Böden 23
1.4.5. Klima 24
2. Zustandserfassung 26
2.1. Provenienzen als Unterscheidungsmerkmal 26

2.2. Untersuchungsgebietsauswahl 27

2.2.1. Räumlicher Gültigkeitsbereicb/Bezugsrahmen der Untersuchung 27
2.2.2. Nachvollziehbarkeit der Flächenauswahl 27
2.2.3. Gezielte Erhebung besonderer Standorte innerhalb des Landschaftsraumes 28
2.3. Inventur 28
2.3.1. Exkurs: Stichprobentheorie und Inventur auf Stichprobenbasis 28
2.3.2. Überblick über die angewandte Inventurmethodik 32

2.3.3. Exkurs: Mögliche Auswahlverfahren von Teilgebieten innerhalb
eines Landschaftsraumes 33
2.3.3.1. Auswahl der Flächen in einem repräsentativen Teilgebiet eines
Landschaftsraumes 35
2.3.3.2. Auswahl von mehreren Teilausschnitten innerhalb eines
Landschaftsraumes 36
2.3.4. Bestandesauswahl 37
2.3.5. Auswahl des Stichprobenpunktes im Bestand 38
2.3.6. Vorgehen am Satelliten-Stichprobenpunkt 38
2.3.6.1. Aufnahmeverfahren unter Douglasienschirm 38
2.3.6.2. Zur Lage der Probeflächen in umgebenden Beständen 40
2.3.7. Stichprobenumfang und -verteilung 40
2.4. Parameter 42
2.4.1. Reduktion der potentiell möglichen Parameterzahl 42
2.4.2. Geländedaten 44
2.4.3. Daten aus Sekundärquellen 52
2.4.4. Berechnung, computergestützte Erfassung und computergenerierte Daten 54

2.5. Auswertungsmethodik 59
2.5.1. Zum Umfang und Art der Darstellung 59
2.5.2. Transformation und Klassifikation 59
2.5.2.1. Transformationen 59
2.5.2.2. Vegetationsbezogene Transformationen 60
2.5.2.3. Klassifizierung stetiger und quasistetiger Daten 61
2.5.3. Univariate deskriptive Methoden 62

2.5.3.1. Zusammenhangsmaße 62

2.5.3.2. Regression 64

2.5.3.3. Glättungs-Splines 64

2.5.4. Multiple und multivariate Auswertungsmodelle 65

2.5.4.1. Kovarianzanalyse 65

2.5.4.2. Korrespondenzanalyse 68
2.5.5. Inferenzstatistische Verfahren 72
2.5.5.1. Verteilungstest 72
2.5.5.2. Rangdatentests 73
2.5.5.3. Konfidenzintervalle 74
2.5.6. Software zur Datenhaltung und -auswertung 74
3. Umweltvariablen 75
3.1. Zusammenhänge zwischen den Umweltvariablen 75
3.2. Zusammenhang zwischen verschiedenen Maßen zur Strahlungsabschätzung 79

3.3. Wahl des Berechnungsverfahrens nur mittlere Zeigerwerte 81
3.4. Transformation der Häufigkeitswerte der Douglasienverjüngung 83
4. Der Einfluß von Umweltvariablen auf die Ökologie der Douglasie im
Schwarzwald 84
4.1. Hinführung 84
4.2. Autökologie: Zusammenhang von Douglasienverjüngung und Umweltvariablen 84
4.2.1. Stetige Umweltvariablen 84
4.2.2. Diskrete Umweltvariablen 94
4.2.3. Die Ergebnisse der Rangvarianzanalysen der Umweltvariablen 106
4.3. Keimungsvoraussetzungen der Douglasien 107
4.3.1. Die Einflußfaktoren der Keimung: Hinführung 107
4.3.2. Förna und Keimung 108
4.3.2.1. Förnatyp und Keimung 108
4.3.2.2. Förnamächtigkeit und Keimung 111
4.3.3. Mikrostandorte und Keimung 113
4.3.4. Exkurs: Der Mikrostandort «Schuttschutzfläche» 118
4.3.5. Die Bedeutung der Mikrostandorte bei veränderlichen
Umweltparametern 119
4.3.5.1. Anteile der Mikrostandorte bei veränderlicher mittlerer
Reaktionszahl 120
4.3.5.2. Anteile der Mikrostandorte bei veränderlicher mittlerer Feuchtezahl
121
4.3.5.3. Anteile der Mikrostandorte bei veränderlicher
Krautschichtdeckung 123

4.4. Die Demökologie der Douglasienverjüngung: Multiple Analyse 124
4.4.1. Annahmen und Modellbildung 124

4.4.2. Saturierte Modelle 125
4.4.3. Spezifische Modelle 129
4.4.4. Vergleich der Modelltypen 132
4.5. Die Bedeutung unterschiedlichen Strahlungsanteile für die Verjüngung 134

4.6. «Überlebenswahrscheinlichkeiten», eine Art spezieller Lebenstafeln 136

4.6.1. Lebenstafeln: Terminologie und Darstellung 136
4.6.2. Ubergänge zwischen den einzelnen Verjüngungsklassen 137
4.6.3. Intraspezifische Konkurrenz 144
4.7. Konkurrenz zwischen der Verjüngung verschiedener Baumarten 146
4.7.1. Konkurrenz und Wuchsüberlegenheit 146
4.7.2. Fichtenverjüngung als Konkurrenz 148
4.7.3. Tannenverjüngung als Konkurrenz 150
4.7.4. Buchenverjüngung als Konkurrenz 151
4.7.5. Eichenverjüngung als Konkurrenz 152
4.7.6. Bergahornverjüngung als Konkurrenz 154
4.7.7. Eschenverjüngung als Konkurrenz 155
4.7.8. Vogelbeerenverjüngung als Konkurrenz 156
4.7.9. Die Konkurrenzsituation in der Naturverjüngung im Überblick 158
5. Ein Modell zur Naturverjüngung der Douglasie auf der Basis eigener Befunde
und eine ergänzende Literaturanalyse 159

5.1. Prozeßorientiertes Modell des Verjüngungsablaufes 159
5.2. Phasen des Verjüngungsablaufes 162
5.2.1. Samenkeimung und Keimlinge 162
5.2.2. Verholzte Verjüngung 165
5.2.3. Etablierte Verjüngung 167
5.2.4. Gesicherte Verjüngung 169
5.3. Konkurrenz mit der Verjüngung anderer Baumarten 172
5.4. Die Uberlebenswahrscheinlichkeiten zwischen den Verjüngungsklassen 175
5.5. Bedeutung einzelner Umweltfaktoren in der Literatur 176
5.5.1. Zur Problematik eines Literaturvergleiches 176
5.5.2. Einflüsse verschiedener Standortsparameter 176
5.5.3. Die Bedeutung des Strahlungsgenusses für Photosynthese und
morphogenese der Douglasie 180
5.5.4. Beispiele für nicht untersuchte, aber potentiell modifizierend wirkende Umweltfaktoren 182
6. Kritische Würdigung der verwendeten Methodik des ökologischen Grundlagenteiles 184
6.1. Inventur 184
6.2. Parameter 188
6.2.1. Exkurs: Zeigerwerte nach Ellenberg 188

6.2.1.1. Grundlegende Probleme 188
6.2.1.2. Probleme hinsichtlich der zulässigen mathematischen Operationen 189

6.2.1.3. Spezifisches Problem: Wälder l91
6.2.1.4. Fazit: Verwendung der Zeigerwerte 192
6.2.2. Sonstige Parameter 192
6.2.2.1. Vollständigkeit und Veränderung einzelner Parameter während der Inventur 192

6.2.2.2. Kritische Würdigung einzelner Parameter 193
6.2.2.3. Fazit: Parameterwahl 196
6.3. Auswertungsmethodik 197
6.4. Wie kommt es zu der großen Varianz im Datensatz - oder wie valide ist das Modell ? 200

6.5. Zur Eignung der Ergebnisse für eine Modelldarstellung 202
7. Spezielle Aspekte der Douglasien-Naturverjüngung 203
7.1. Die Verjüngung der Douglasie in angrenzenden Beständen 203
7.1.1. Die Douglasienverjüngung als Gesamtes 203
7.1.2. Douglasienverjüngung in Abhängigkeit ihres Alters 206
7.1.2.1. Angrenzende Bestände auf Gneis 206
7.1.2 2. Angrenzende Bestandestypen auf hasenarmen Ausgangsge-
steinen 209
7.2. Die Verjüngung auf flächenbezogen seltenen Standorten 212
7.2.1. Verjüngung auf naturnahen (Wald-) Standorten 212
7.2.1.1. Besiedlungsfrequenz 212
7.2.1.2. Fähigkeit zur dauerhaften Etablierung 213
7.2.1.3. Mögliche Dichtegrenzwerte 215
7.2.2. Interpretation 216
7.2.3. Douglasienverjüngung an anthropogenen Hanganschnitten (Waldwegebau) 219
7.3. Die krautige Vegetation und die Douglasienverjüngung 221

7.3.1. Die Veränderung der Krautschicht in verschiedenen Bestandestypen bei veränderlichen standörtlichen Bedingungen auf Flächen im
Gneis (Klassifikation) 221

7.3.2. Die Stetigkeit der Douglasie in der Krautschicht 226
8. Bewertung der Douglasiennaturverjüngung anhand naturschutzfachlicher
Aspekte 230
8.1. Zum Status der Douglasie 230
8.1.1. Terminologischer Exkurs: Zur Nomenklatur nichtheimischer
Pflanzenarten 230

8.1.2. Die Wahl geeigneter Standorte für die Agriophytiebestimmung 230
8.1.3. Fruktifikation 231
8.1.4. Zuordnung der Douglasie 232
8.2. Bewertung der Douglasienverjüngung auf Sonderstandorten 233
8.1. Von der Verjüngungsökologie der Douglasie zu der naturschutzfachlichen Bewertung - eine kurze methodische Einführung in das
verwendete Bewertungsverfahren 233

8.2.2. Douglasienanbau und Naturschutz 239
8.2.3. Wertigkeit der Biotope 239
8.2.3.1. Legale Schutzkriterien 239
8.2.3.2. Flora und Fauna der Biotope 240
8.2.4. Invadierbarkeit der Standorte und Etablierungsfestigkeit der
Douglasie 243

8.2.5. Die Auswirkungen der Douglasien auf Traubeneichenwälder
trocken-saurer Standorte 244
8.2.6. Die Veränderung von Felsbereichen 245
8.2.7. Gesamtbewertung der Douglasiennaturverjüngung innerhalb der
Biotope 246
9. Empfehlungen für nachhaltigen Umgang mit der Douglasie 249
9.1. Maßnahmen zur Sicherung der Sonderstandorte 249
9.1.1. Pflegemaßnahmen 249
9.1.2. Anbauplanung zur Vermeidung negativer Einflüsse 251
9.2. Waldbauliche Aspekte im Zusammenhang mit Douglasiennaturverjüngung und -anbau 251

9.2.1. Ästhetische Gesichtspunkte 251
9.2.2. Maßnahmen und Möglichkeiten 252
9.3. Ausblick 255
10. Zusammenfassung / Summary 258
11. Quellenverzeichnis 262
11.1. Kartenwerke 262
11.1.1. Geologische Karten 262
11.1.2 Standorts- und sonstige Karten 262
11.2. Schriftenverzeichnis 263
12. Anhang 284