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Baumgrenzenforschung: Langzeitversuch Stillberg
Hintergrund und Forschungsfragen
Jahrhundertelange Beweidung hat in vielen europäischen Berggebieten dazu geführt, dass die Baumgrenze heute tiefer liegt als in unberührten Gebieten. Für die Baumgrenzenforschung ist es deshalb schwierig auseinanderzuhalten, ob die Bewirtschaftung oder bestimmte Umweltfaktoren für das Wachstum und Überleben der Baumarten im Bereich der Baumgrenze verantwortlich sind.
Die oberhalb der momentanen Baumgrenze liegende, grossflächig aufgeforstete Versuchsfläche am Stillberg bietet uns Gelegenheit, diese Problematik zu umgehen. In einem Forschungsprojekt widmeten wir uns folgenden Forschungsfragen:
Methoden
Die 5 ha grosse Versuchsfläche Stillberg befindet sich im Dischmatal in der Nähe von Davos. Ihr unterer Rand liegt ungefähr auf der Höhe der heutigen Baumgrenze (2075 m ü. M.) und sie erstreckt sich bis auf 2230 m ü. M. hinauf. Im Jahr 1975 wurden dort rund 92000 Jungpflanzen der drei Baumarten Lärche (Larix deciua), Bergföhre (Pinus mugo ssp. uncinata) und Arve (Pinus cembra) gesetzt. Forschende erfassten während 30 Jahren Wachstum und Mortalität dieser Pflanzen.
Diese Langzeitdaten werteten wir mit statistischen Methoden aus (Klassifikations- und Regressionsbäume sowie verschiedene multivariate Regressionsmodelle) und), um zu untersuchen, ob und inwiefern Mortalität und Wachstum der drei Baumarten von den verschiedenen Umweltfaktoren abhängen. Dazu gehören Höhenlage, Schneebedeckung, Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung.
Resultate
Bei allen drei Arten waren die Mortalitätsraten während der ersten 15 Jahre nach der Pflanzung am höchsten. Bergföhre und Arve wiesen jedoch über die ganzen 30 Jahre eine ziemlich hohe Sterblichkeit auf, wofür in erster Linie die pathogenen Schneepilze Phacidium infestans (nur Arve) und Gremmeniella abietina verantwortlich waren. Jahre, in denen die Bäume im Frühling vollständig vom Schnee bedeckt und deshalb besonders anfällig auf Pilzbefall waren, scheinen die Verbreitung dieser Baumarten im Bereich der Waldgrenze entscheidend einzuschränken. Dies zeigt, dass nicht in erster Linie die Zeit nach der Keimung kritisch für das Überleben ist, sondern dass vor allem die daran anschliessende Lebensphase die Sterberaten sehr stark beeinflussen kann.
Die drei Arten zeigten generell eine geringere Sterblichkeit an Standorten, die im Frühling früh ausapern (höchste Überlebensrate bei einer Schneeschmelze vor dem 20. Mai (Tag 140)). Das Wachstumsoptimum hingegen lag bei einer etwas späteren Schneeschmelze, ca. bei Tag 145-150 (Fig. 3).
Der Zeitpunkt der Schneeschmelze blieb während der 30 Jahre der bedeutendste Faktor für die Sterblichkeit. Die Höhe über Meer hingegen beeinflusste das Wachstum am stärksten. Trotz der gestiegenen Lufttemperaturen während des Beobachtungszeitraums blieb die Höhe die wichtigste Umweltvariable für das Wachstum und die zweitwichtigste für die Mortalität der Bäume. Dies deutet darauf hin, dass der Temperaturanstieg noch nicht gross genug war, um Wachstum und Überleben der Bäume bereits entscheidend zu verbessern. Mit zunehmendem Alter der Bäume stieg dafür der Einfluss des Windes auf ihr Überleben und Wachstum. Dies kann damit erklärt werden, dass, je grösser die Bäume sind, je stärker sie durch Wind und Schneeverwehungen mechanisch beschädigt werden.
Folgerungen
Team
Ignacio Barbeito (SLF)
Melissa Dawes (SLF)
Christian Rixen (SLF)
Peter Bebi (SLF)
Josef Senn (WSL)
Weitere Infos über die Studie unter: