1,9 MB - Niederwälder in Rheinland-Pfalz
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Zur Rolle der<br />
Eichenniederwälder<br />
im Klimawandel<br />
Dr. Ulrich Matthes<br />
Forschungsanstalt für<br />
Waldökologie und Forstwirtschaft
Inhalte<br />
Wie könnte sich das Klima<br />
<strong>in</strong> den „Niederwaldregionen“<br />
ändern?<br />
Welche Wirkungen kann der<br />
Klimawandel auf die Wälder<br />
<strong>in</strong> Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong> haben?<br />
Wie gut s<strong>in</strong>d Eichenwälder an<br />
Klimaänderungen<br />
angepasst/anpassungsfähig?<br />
Ei-<strong>Niederwälder</strong> – Portfolioelement<br />
<strong>in</strong> der Waldlandschaft?<br />
Welche Rolle spielen Eichen-<strong>Niederwälder</strong><br />
bei Anpassungsoptionen<br />
an den Klimawandel?<br />
Dr. Ulrich Matthes Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
Tagung <strong>Niederwälder</strong> <strong>in</strong> Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong> 26. September 2011 Bad Breisig am Rhe<strong>in</strong>
Hypothesen<br />
1. Ehemalige Eichen-Stockausschlagwälder bef<strong>in</strong>den sich vorwiegend<br />
<strong>in</strong> den Landschaftsräumen, die bereits heute zu den wärmsten<br />
Region von Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong> gehören.<br />
2. In den „Niederwaldregionen“ wird es künftig noch wärmer und <strong>in</strong> der<br />
Vegetationszeit noch trockner.<br />
3. Eichenwälder (Eiche und Begleitbaumarten) s<strong>in</strong>d an die projizierten<br />
Klimaveränderungen angepasst bzw. anpassungsfähig<br />
(genetische Potenziale).<br />
4. Stockausschlagwälder können <strong>in</strong> Zeiten des Klimawandels e<strong>in</strong><br />
Portfolio-Element zur Risikostreuung und zu e<strong>in</strong>er nachhaltigen<br />
Multifunktionalität der Landschaft se<strong>in</strong>.<br />
Dr. Ulrich Matthes Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
Tagung <strong>Niederwälder</strong> <strong>in</strong> Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong> 26. September 2011 Bad Breisig am Rhe<strong>in</strong>
Mögliche Wirkungen des Klimawandels<br />
auf Wälder – Risiken und Chancen<br />
• Wachstumsveränderung<br />
• Begünstigung Wärme liebender Baumarten<br />
• Chance für bislang seltene Arten (Elsbeere, Speierl<strong>in</strong>g)<br />
• Laubmischwälder<br />
• Extreme Wetterereignisse: Sommertrockenheit, Waldbrand, Hagel,<br />
Sturm<br />
• Veränderungen im Wirt – Parasit – Verhältnis (Adaption)<br />
• Arealveränderungen e<strong>in</strong>heimischer Arten und Etablierung<br />
e<strong>in</strong>wandernder oder e<strong>in</strong>geschleppter Baumarten, Schädl<strong>in</strong>ge und<br />
Krankheiten<br />
Dr. Ulrich Matthes Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
Tagung <strong>Niederwälder</strong> <strong>in</strong> Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong> 26. September 2011 Bad Breisig am Rhe<strong>in</strong>
Wie könnte sich das Klima <strong>in</strong> den<br />
„Niederwaldregionen“ ändern?<br />
Jahresmitteltemperatur Klimastation Koblenz-Horchheim<br />
12,5<br />
12<br />
Jahresmitteltemperatur [° C]<br />
11,5<br />
11<br />
10,5<br />
10<br />
9,5<br />
9<br />
8,5<br />
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010<br />
Jahr<br />
Jahresmitteltemperatur Trend 1951 - 2007 Trend 1978-2007<br />
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Tagung <strong>Niederwälder</strong> <strong>in</strong> Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong> 26. September 2011 Bad Breisig am Rhe<strong>in</strong>
Wie könnte sich das Klima <strong>in</strong> den<br />
„Niederwaldregionen“ verändern?<br />
Die Eiche <strong>in</strong> der<br />
nacheiszeitlichen Waldentwicklung<br />
Es war schon e<strong>in</strong>mal<br />
2-2,5°C wärmer als heute<br />
Postglaziale Wärmeperiode<br />
vor ca. 6000-8000 Jahren<br />
… zur Zeit der Eichenmischwälder<br />
(4500-8800 vor heute)<br />
Eiche an warme<br />
Temperaturen/Trockenheit angepasst!?<br />
Dr. Ulrich Matthes Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
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„Eichenniederwälder“ und<br />
Jahresmitteltemperatur<br />
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„Eichenniederwälder“ und<br />
Niederschlag <strong>in</strong> der Vegetationszeit<br />
2071-2100<br />
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Wie gut s<strong>in</strong>d Eichenwälder angepasst?<br />
Baumarteneignung: Vorkommen und Wuchsleistung<br />
Eiche Klimaeignungsmatrix - Szenario<br />
mittlere Niederschlagssumme <strong>in</strong> der Vegetationszeit (mm)<br />
180-210 210-240 241-260 261-300 301-340 341-380 381-420 421-460<br />
mittlere Jahrestemperatur (°C)<br />
6-6,4<br />
6,5-6,9<br />
7-7,4<br />
7,5-7,9<br />
8-8,4<br />
8,5-8,9<br />
+ + Sehr gut geeignet - Bed<strong>in</strong>gt geeignet<br />
+ Gut geeignet - - Nicht geeignet<br />
+ - Geeignet<br />
- - - - - - - - - - - - - - - -<br />
- - - - - - - - - - - - - - - -<br />
- - - - - - - -<br />
- - - +- +- +- +- +-<br />
- - - +- + + + +<br />
- - - +- + + + + + + +<br />
9-9,4 - - - +- + + + + + + +<br />
9,5-9,9 - - - +- + + + + + + +<br />
10-10,4 - - - +- + + + +<br />
10,5-<br />
10,9 - - - - +- +- + + +<br />
11-11,4 - - - - +- +- + + +<br />
11,5-<br />
11,9 - - - - - +- + + +<br />
12-12,4<br />
- - - - - - +- +- +- +-<br />
12,5-<br />
13,1 - - - - - - - - +- +- +-<br />
Klima heute<br />
Klima künftig<br />
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Wie gut s<strong>in</strong>d Eichenwälder<br />
angepasst?<br />
Eignungsbewertung basiert auf Vorkommen und Wachstumspotenzial.<br />
Die Vitalität ist nicht, der Bodenwasserhaushalt ist nur <strong>in</strong>direkt abgebildet.<br />
Und die genetische Anpassungsfähigkeit?<br />
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Wie gut s<strong>in</strong>d Eichenwälder<br />
angepasst? - Bioklimahüllen<br />
Temperatur Jahr x Niederschlag Vegetationszeit<br />
1971-2000 2021-2050<br />
A1B-normal<br />
2071-2100<br />
A1B-normal<br />
2071-2100<br />
A1B-trocken<br />
→ Potenziale der Eiche größer als <strong>in</strong> den Eignungskarten abgebildet!?<br />
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Wie gut s<strong>in</strong>d Eichenwälder<br />
angepasst? – Genetische Diversität<br />
• Eichenniederwälder: Populationen wachsen oft jenseits des<br />
ökologischen Optimums → Veränderung des Genpools durch<br />
an Trockenheit angepasste Genotypen<br />
• Annahme: Allelvariante D1 am dhn3-Genort unter<br />
Trockenstress vorteilhaft<br />
genetischer Abstand der<br />
Allelstrukturen:<br />
15%* bei n=160<br />
Allele<br />
• deutliche H<strong>in</strong>weise auf lokal spezifische adaptive<br />
Prozesse am dhn3-Genort (Trockenheit!)<br />
• erster Schritt zu e<strong>in</strong>em Trockenstress-Genmarker?<br />
Haase et al. (<strong>in</strong> prep.)<br />
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Potenziale von seltenen<br />
Begleitbaumarten<br />
Speierl<strong>in</strong>g<br />
Sorbus domestica<br />
L., 1753<br />
Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
Vorkommen 1950-2009<br />
Absenz<br />
Präsenz<br />
Speierl<strong>in</strong>g (Sorbus domestica)<br />
2041-2055 (kalt-nass) 2041-2055 (warm-trocken)<br />
Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
Habitateignung<br />
sehr ger<strong>in</strong>g<br />
ger<strong>in</strong>g<br />
mittel<br />
hoch<br />
sehr hoch<br />
Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
Habitateignun g<br />
sehr ger<strong>in</strong>g<br />
ger<strong>in</strong>g<br />
mittel<br />
hoch<br />
sehr hoch<br />
±<br />
0<br />
25 50 100 150 200<br />
Kilometers<br />
±<br />
0<br />
25 50 100 150 200<br />
Kilometers<br />
A B C<br />
±<br />
0<br />
25 50 100 150 200<br />
Kilometers<br />
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Potenziale von seltenen<br />
Begleitbaumarten<br />
Felsenahorn<br />
Acer monspessulanum<br />
L., 1753<br />
Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
Vorkommen 1950-2009<br />
Absenz<br />
Präsenz<br />
Felsenahorn-Traubeneichen-Wald<br />
Speierl<strong>in</strong>g (Sorbus domestica)<br />
(Aceri monspessulani-Quercetum<br />
petraeae)<br />
2041-2055 (kalt-nass) 2041-2055 (warm-trocken)<br />
Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
Habitateignung<br />
sehr ger<strong>in</strong>g<br />
ger<strong>in</strong>g<br />
mittel<br />
hoch<br />
sehr hoch<br />
Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
Habitateignun g<br />
sehr ger<strong>in</strong>g<br />
ger<strong>in</strong>g<br />
mittel<br />
hoch<br />
sehr hoch<br />
±<br />
0<br />
25 50 100 150 200<br />
Kilometers<br />
±<br />
0<br />
25 50 100 150 200<br />
Kilometers<br />
A B C<br />
±<br />
0<br />
25 50 100 150 200<br />
Kilometers<br />
Dr. Ulrich Matthes Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
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Gefahr: Klimabed<strong>in</strong>gte Zunahme von<br />
biotischen und abiotischen<br />
1995<br />
Eichenprachtkäfer Eichenprachtkäfer<br />
Spätfrost<br />
Eichenprozessionssp<strong>in</strong>ner<br />
Eichenfraßgesellschaft<br />
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<strong>Niederwälder</strong> –<br />
e<strong>in</strong>e Option für extreme Standorte?<br />
Extremer Standort<br />
(warm-trocken; Blockschutt)<br />
Gesellschaftliche Ansprüche/Ökosystemfunktionen:<br />
• Schutzfunktion (Ste<strong>in</strong>schlag, Geröll, Bodenschutz)<br />
• Biodiversität (kulturhistorische, licht- & wärmebedürftige Arten)<br />
• Landschaftsästhetik/kulturelles Erbe, Energieholzbedarf …<br />
Waldbestockung möglich<br />
e<strong>in</strong>geschränkte Baumartenwahl<br />
→ an Wärme und Trockenheit<br />
angepasste Baumarten/Herkünfte<br />
Hochwald nicht s<strong>in</strong>nvoll<br />
(e<strong>in</strong>geschränkt funktional)<br />
Nieder-/Mittelwald als<br />
möglicherweise e<strong>in</strong>zige<br />
oligofunktionale Nutzungsform<br />
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<strong>Niederwälder</strong> und Anpassung an den<br />
Klimawandel: Passt das zusammen?<br />
Kennzeichen und Wirkungen des<br />
Klimawandels<br />
Erhöhtes (auch biotisches) Risiko<br />
Druck auf kälteangepasste Arten,<br />
Begünstigung Wärme liebender Arten<br />
Unsicherheit Klimaentwicklung<br />
Rolle von Nieder-/Mittelwäldern bei der<br />
Anpassung an den Klimawandel<br />
Vielfalt und Mischung von Baumarten,<br />
Waldtypen und ggf. Nutzungsformen<br />
Wärme liebende, an Trockenheit angepasste<br />
Baumarten (genetische Diversität);<br />
Naturverjüngung<br />
Erhöhung der Strategiediversität: Element im<br />
Raum-Zeit-Mosaik diverser Schutz- und<br />
Nutzungsformen; verkürzte Produktionszeit<br />
Extreme Wetterereignisse<br />
Zufällige Holzanfälle/Unplanbarkeit der<br />
Nutzungen<br />
an natürliche und anthropogene Ereignisse<br />
angepasst - Stockausschlagvermögen<br />
stoffliche und energetische Holzpotentiale;<br />
Wertholz und Massenware<br />
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Portfoliotheorie – Leitbild für<br />
unsere Waldlandschaften?<br />
Entscheidung unter Unsicherheit<br />
• Risikostreuung<br />
• Nutzenoptimierung<br />
F<strong>in</strong>anzanlagenportfolio<br />
Sparbrief<br />
Dr. Ulrich Matthes Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
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Eichenniederwälder – Portfolioelement<br />
<strong>in</strong> der Waldlandschaft?<br />
Entscheidung unter<br />
Unsicherheit<br />
• Risikostreuung<br />
• Nutzenoptimierung<br />
<strong>in</strong>tensiv<br />
Landschaftsmosaike<br />
erhalten/fördern durch<br />
„Instrumentenbaukasten“<br />
extensiv<br />
Laub-Nadel-Mischwald<br />
Laubwald<br />
alt<br />
jung<br />
Nieder-/Mittelwald<br />
Hochwald<br />
Dr. Ulrich Matthes Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong><br />
Tagung <strong>Niederwälder</strong> <strong>in</strong> Rhe<strong>in</strong>land-<strong>Pfalz</strong> 26. September 2011 Bad Breisig am Rhe<strong>in</strong>
Vielen Dank für Ihre<br />
Aufmerksamkeit!