Biologische Rationalisierung im Schutzwald. Einfluss eines Birkenvorwaldes auf Fichten in hochmontanen Wäldern.
Creators: name: Imhof, Simon
Publisher: name: ETH Zurich
Year: 2020

description: Die Waldfläche in der Schweiz ist seit Jahrzehnten zunehmend. Diese Entwicklung fand fast ausschliess- lich in höheren Lagen statt, auf Kosten des Kulturlandes. In den letzten Jahren sind im Gebirge viele ehemals beweidete Flächen eingewachsen (Finger, 2012). Von der durch die vergangene Bewirtschaf- tung freigelegten Mineralerde profitiert die Birke (Bugmann & Frehner, 2019). Es können sich auf die- sen frischen Waldflächen Birkenvorwälder bilden. Es stellt sich die Frage, welche Ökosystemdienstleis- tungen diese Vorwälder erfüllen.
Eine zentrale Ökosystemdienstleistung in Gebirgswäldern ist der Schutz vor Naturgefahren. Damit die Schutzfunktion nachhaltig erhalten bleibt, werden Wälder schon vom frühsten Waldstadium an ge- pflegt. Dies gewährleistet, dass ein Wald alle Ansprüche erfüllt, um vor Steinschlag, Lawinen und an- deren Massenbewegungen zu schützen. Die dafür nötigen Pflegeeingriffe verursachen Kosten und sind in Gebirgswäldern besonders aufwendig. Birken werden oft noch durch negative Auslese mit aus den Wäldern entfernt (Gayer, 1896) (Leder, 1992) (Herger, 2019). Dies bedeutet Aufwand und höhere Kos- ten. Mit steigenden Löhnen und sinkenden Erträgen in der Forstwirtschaft sind alternativen zum her- kömmlichen Waldbau gefragt (Schütz, 1999). Das Prinzip der biologischen Rationalisierung bietet hier einen Lösungsweg. Ziel der biologischen Rationalisierung besteht darin, natürliche Abläufe und Dyna- miken in der Natur gemäss der waldbaulichen Zielsetzung zu nutzen. Aufgaben, die die Natur von selbst erledigt, werden abgegeben, und unnötige Arbeitsschritte werden weggelassen (Ammann P. , 2004). Die biologische Rationalisierung baut so auf dem Konzentrationsprinzip und dem Prinzip der Naturau- tomation auf.
Es finden sich positive Eigenschaften von Birken, die sich ins Konzept der biologischen Rationalisierung einfügen lassen (Glanzmann, Schwitter, & Zürcher, 2019) (Wagnière, 1996). In dieser Masterarbeit werden die Auswirkungen eines solchen Birkenvorwaldes auf die darunter aufwachsenden Fichten er- mittelt. Wie sich die Birke nun in den hochmontanen Wäldern im Sinne der biologischen Rationalisie- rung einsetzen lässt versucht diese Arbeit zu beantworten. Untersucht wurde zum einen, welchen Ein- fluss eine hohe Birkenstammzahl auf das Auftreten von Schadensbildern hat, insbesondere Gipfel- bruch und Säbelwuchs. Des Weiteren wurde untersucht, wie sich der Schlankheitsgrad von Fichten in Abhängigkeit der Anzahl benachbarten Birken verhält. Zusammen wird so die Entwicklung von Stabili- tätsträgern unter Birken ermittelt. Ebenfalls von Interesse war der Einfluss der Birken auf die horizon- tale Strukturierung des Bestandes. Die Erkenntnisse fliessen schlussendlich zusammen in die Beurtei- lung der Schutzwirkung von Fichtenwäldern mit unterschiedlich hohen Birkenanteilen.
Die vorliegende Arbeit ist eine Fallstudie, basierend auf empirischen Daten aus Untersuchungsflächen in der Surselva (Graubünden). Es wurden fünf Flächen mit graduell ansteigenden Birkenanteilen (10- 80%) im nordöstlichen Teil des Waldes Prau Nausch untersucht. Die erhobenen Daten aus der Feldar- beit wurden statistisch analysiert und mittels GIS-Programm räumlich ausgewertet. Um vergleichbare Ergebnisse zu erhalten und um die zukünftige Entwicklung der Flächen beurteilen zu können, wurden einige Parameter mittels einfachen Wachstumsmodellen in die Zukunft modelliert.
Kein Resultat zeigt einen positiven signifikanten Einfluss der Birke auf die Fichte. Ebenfalls wurde kein signifikanter negativer Einfluss gefunden. Jedoch lassen sich Trends erkennen. Die vorliegende Arbeit zeigt, dass Birkenvorwälder sich positiv auf die horizontale Struktur auswirken. Unter Birken kommen die Fichten nicht Flächendecken und weniger dicht auf. Es entwickeln sich Strukturen, die genügend Raum für die Bildung eines stabilen Bestandes schaffen. Mit mehr Birkenanteil treten tendenziell we-
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niger Säbelwüchse auf und die Schlankheitsgrade bei Fichten fallen tiefer aus. Die Trends weisen da- rauf hin, dass Birken die Stabilität von Einzelbäumen fördern. Negativ fallen die Birken nur beim Thema Gipfelbruch auf. Tendenziell führt eine höhere Birkenstammzahl zu mehr Gipfelbrüchen. In dieser Ar- beit überwiegen die positiven Aspekte der Birke. Stabile Bestände lassen sich tendenziell besser in Mischung mit Birken erreichen. Bezüglich Naturgefahren zeigte sich, dass auch unter einem Birkenvor- wald ein Fichtenwald mit Schutzwirkung aufkommen kann und zwar ohne forstlichen Eingriff.
Diese Arbeit liefert keinen Grund für die negative Auslese von Birken in hochmontanen Fichtenwäl- dern. Es wird empfohlen, diesen Arbeitsschritt zu unterlassen. Trotz hohen Birkenanteilen entwickeln sich in diesen Wäldern stabile Gerüstträger und auch ohne forstliche Eingriffe kann sich unter einem Birkenvorwald ein funktionierender Schutzwald bilden, der in Absehbarer Zeit vor Lawinen, Stein- schlag, Rutschungen und Hochwasser schützt. Die hohen Birkenstammzahlen wirken besonders effektiv gegen Steinschlag mit kleineren Steinen. Wird hingegen ein hoher dauernde Deckungsgrad verlangt, so tragen die Birken weniger zur Schutzwirkung bei. Bei Gebirgswäldern mit hohen Birkenanteilen wird die Schutzwirkung tendenziell erst später erreicht als bei fichtendominierten Wäldern.