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Welche Umweltfaktoren beeinflussen Wachstum und Überleben der Bäume an der Waldgrenze? Und wie verändern sich entscheidenden Umweltfaktoren im Laufe der Entwicklung der Bäume? Am Stillberg konnten solche Fragen dank langfristiger Forschung beantwortet werden.
Die Waldgrenze wird von einer Vielzahl von Einflussfaktoren beeinflusst. Es deshalb schwierig auseinanderzuhalten, welche Umweltfaktoren für das Wachstum und Überleben von Bäumen an der Waldgrenze verantwortlich sind. Die grossflächig aufgeforstete Versuchsfläche am Stillberg bietet uns Gelegenheit dafür.
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 Waldgrenze (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 mehr als 40 Jahren Wachstum und Mortalität dieser Pflanzen.
Diese Langzeitdaten werteten wir mit statistischen Methoden aus (Klassifikations- und Regressionsbäume sowie verschiedene multivariate Regressionsmodelle), um zu untersuchen, ob und inwiefern Mortalität und Wachstum der drei Baumarten von den verschiedenen Umweltfaktoren abhängen. Dazu gehören Höhenlage, Schneebedeckung, Windgeschwindigkeit und Sonneneinstrahlung.
Bei der letzten Gesamtaufnahme der Bäume im Jahr 2015 lebten noch 58% der Lärchen, 7% der Bergföhren und 3% der Arven (Abb. 2). 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 40 Jahre eine ziemlich hohe Sterblichkeit auf, wofür in erster Linie die pathogenen Schneepilze Phacidium infestans (nur Arve) und Gremmeniella abietina verantwortlich waren. Im Vergleich zu früheren Aufforstungsstadien, als vor allem Kleinstandortsunterschiede, Dauer der Schneebedeckung und Höhenlage über Meer entscheidend waren für Überleben und Wachstum der Bäume, verloren diese Einflussfaktoren mit zunehmender Baumhöhe und Interaktionen zwischen den Bäumen während den letzten 10 Jahren an Bedeutung. Die Lärchen wuchsen in dieser Zeit im oberen Teil der Aufforstung (> 2150 m, oberhalb der aktuellen Waldgrenze) sogar stärker als weiter unten, wo sie sich gegenseitig mehr konkurrenzieren.
Im Jahr 2015 hatten die Bäume im Durschnitt eine Höhe von 2.8m (±1.4 m) und konnten während den letzten 5 Jahren die Schneedecke weitgehend stabilisieren. Während noch bis 30 Jahre nach der Aufforstung zahlreiche Lawinenniedergänge aus dem unverbauten Teil lösten, gab es kein Lawinenereignis mehr nach 2011 (Abb. 3). Viele Lärchen erreichen bereits doppelte maximale Schneehöhe. Arven und Bergföhren sind noch kleiner, haben aber grösseren Einfluss auf die Schneedecke.
- Das 40 jährige Experiment zeigt eindrücklich, wie Bäume an der Waldgrenze im Verlauf ihrer Jugendentwicklung unterschiedlich auf Umwelteinflüsse reagieren und was es braucht, damit neuer funktionsfähiger Schutzwald in hochgelegenen Lawinenanrissflächen entstehen kann.
- Bisherige Handlungsempfehlungen für Hochlagen-aufforstgungen bestätigen sich auch nach 40 Jahren noch. Wichtig sind dem Kleinstandort angepasste Baumartenwahl, Baumartendiversität und zeitlich gestaffelte Nachpflanzungen/ Pflege-eingriffe).
- Langzeituntersuchungen sollten weitergeführt werden. In Zukunft werden Fragen über Konkurrenz, Schutzfunktion und Remote Sensing-Anwendungen noch an Bedeutung gewinnen.