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Artikel

Autor(en): Hans-Peter Rusterholz, Bruno Baur (externe Autoren)
Redaktion: WSL, Schweiz
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Waldbodenregeneration durch Einzäunen

Bodenschäden im Wald durch Freizeitaktivitäten lassen sich mit Einzäunungsmassnahmen wirkungsvoll regenerieren, wie das Beispiel aus dem Allschwiler Wald eindrucksvoll belegt.

Buchenwald
Abb. 1 - Allschwiler Wald: ein typischer Buchenwald auf Parabraunerde.

Foto: Ulrich Wasem (WSL)

In urbanen Regionen hat der Wald eine besonders wichtige Freizeit- und Erholungsfunktion. In einigen stadtnahen Wäldern ist die Erholungsnutzung inzwischen so intensiv, dass die übrigen Waldfunktionen beeinträchtigt werden. Zahlreiche Untersuchungen belegen, dass intensive Erholungsnutzung einen grossen Einfluss auf das Ausmass der Bodenverdichtung und damit auf die Entwicklung der Kraut-, Strauch- und Baumschicht und ganz generell auf die Vielfalt der Pflanzen und wirbellosen Tiere hat. Mit zunehmender Verdichtung nimmt das Porenvolumen des Bodens ab, wodurch seine Durchlüftung sowie die Nährstoff- und Wasseraufnahme der Bäume reduziert werden.

Für die Erhaltung der biologischen Vielfalt kommt den Waldflächen eine besondere Bedeutung zu. Dank ihrer grossen räumlichen Ausdehnung und der strukturellen Vielfalt stellen sie einen wichtigen Lebensraum für viele Pflanzen- und Tierarten dar. Im 20. Jahrhundert hat der Wald zudem eine Bedeutung als Ersatzlebensraum und Rückzugsgebiet für Pflanzen- und Tierarten erhalten, deren ursprüngliche Lebensräume heute intensiv genutzt werden oder zerstört wurden. Auch in urbanen Regionen spielt der Wald eine wichtige Rolle für die Erhaltung und Förderung der Biodiversität.

Zur Lösung von Konflikten zwischen der Erholungsnutzung und den anderen Waldfunktionen werden in den Waldentwicklungsplänen daher verschiedene Massnahmen vorgeschlagen. Sie reichen von gezielter Besucherlenkung (indirekte Massnahme) bis hin zur Einzäunung (direkte Massnahme) von durch Freizeitaktivitäten stark belasteten Waldgebieten. Im Gegensatz zur gezielten Besucherlenkung, die nach Umsetzung hinsichtlich ihres Erfolges überprüft wird, werden direkte Massnahmen wie die Einzäunung eher selten durchgeführt. Vielleicht, weil Kenntnisse über den Regenerationserfolg nur spärlich vorhanden sind. Der Regeneration der durch Holznutzung intensiv belasteten Waldböden wird dagegen viel mehr Beachtung geschenkt.

Unterstützung bei der Regeneration des Waldbodens

Über die Regeneration von stark belasteten Waldflächen, welche zur Vermeidung von weiteren Belastungen vorübergehend eingezäunt werden, ist bislang aber nur wenig bekannt. In der vorliegenden, siebenjährigen Studie wurde die Wirkung des Einzäunens und der Auflockerung des Oberbodens auf die Regeneration des Waldbodens und der Vegetation in einem durch Freizeitaktivitäten stark belasteten Gebiet des Allschwiler Waldes (Kanton Basel-Landschaft) untersucht.

Um die Konflikte zwischen Erholungsnutzung und anderen Waldfunktionen zu lösen, wurde ein Erholungskonzept entwickelt, das u.a. vorsieht, dass durch Freizeitaktivitäten stark belastete Flächen vorübergehend eingezäunt werden. Dies soll die natürliche Regeneration des Waldbodens und der Vegetation ermöglichen.

Das Ziel der vorliegenden Arbeit war es, den Erfolg dieser Massnahme zu überprüfen, wobei folgende Fragen im Vordergrund standen:

1. Führt das Einzäunen von durch Freizeitaktivitäten stark übernutzten Flächen zu einer Regeneration des Waldbodens und der Bodenvegetation?

2. Wie lange dauert der Prozess der Regeneration, bis Bodeneigenschaften, Bodenbedeckung und Pflanzenartenvielfalt der Krautschicht gleiche Werte erreichen wie in benachbarten, ungestörten Gebieten?

3. Ist eine Bodenbearbeitung (Auflockerung des Oberbodens) für eine erfolgreiche Regeneration notwendig?

Untersuchung im Allschwiler Wald

Der auf 300 bis 380 m ü. M. gelegene Allschwiler Wald ist das bedeutendste Naherholungsgebiet von Basel und Umgebung und wird von etwa einer halben Million Erholungssuchenden pro Jahr aufgesucht. Auf rund 10% der Fläche verhindert die intensive Belastung durch diese Erholungssuchenden eine natürliche Waldverjüngung.

In einem eingezäunten Waldgebiet (Picknick- und Spielplatz "Oberlangholz") wurden in je sechs Flächen mit und ohne Bodenauflockerung verschiedene Bodeneigenschaften sowie der Zustand der Bodenvegetation ein Jahr vor Einzäunung und Bodenauflockerung sowie in den folgenden sieben Jahren erfasst.

Parallel dazu wurden die gleichen Erhebungen in einem unbelasteten Waldgebiet und in einem durch Freizeitaktivitäten weiterhin belasteten Gebiet durchgeführt (weitere Details zu Untersuchungsflächen, Methode und Auswertungen siehe Originalartikel). Alle drei Gebiete unterschieden sich weder im Bodentyp noch in der Waldgesellschaft und lagen ca. 220 bis 340 m auseinander.

Untersuchungsaufbau
Abb. 2 – Aufbau der Untersuchung über die Regeneration des Waldbodens und der Bodenvegetation:
a) eingezäunte Fläche mit den zwölf Untersuchungsflächen
b) einzelne Untersuchungsfläche mit drei zufällig ausgewählten Probeflächen (Plots)


Erfassung der Bodeneigenschaften und der Bodenvegetation

Die Verdichtung des Oberbodens in den 1 m2 grossen Probeflächen wurde anhand des Eindringwiderstandes gemessen. Zusätzlich untersuchte man die bodenchemischen und –physikalischen Eigenschaften des Oberbodens und bestimmte die Bodenfeuchtigkeit sowie den PH-Wert. Der Gesamtstickstoffgehalt wurde gemessen und das gesamte organische Material mittels Aschegehalt ermittelt.

Die Anzahl Pflanzenarten und die Anzahl Individuen der einzelnen Arten in den Probeflächen wurden jährlich erfasst. Zusätzlich schätzte man den Gesamtdeckungsgrad der Bodenvegetation in jeder Probefläche mit der verfeinerten Domin-Skala.

Die Boden- und Vegetationseigenschaften wurden in allen drei Gebieten erstmals 1997 – also ein Jahr vor Beginn des Regenerationsversuches – erfasst. Die Einzäunung erfolgte 1998. Gleichzeitig wurde der Oberboden in der Hälfte der Untersuchungsflächen aufgelockert. Die Kontrollgebiete wurden nicht eingezäunt.

Von 1998 bis 2004 wurde in den drei Gebieten jeweils im Mai und Mitte August der Zustand der Bodenvegetation erfasst. Die Bodeneigenschaften in den 1 m2 grossen Probeflächen erfasste man jeweils zwischen Ende September und Anfang Oktober in allen Flächen am selben Tag.

Regeneration mittels Einzäunung – geht das?

Bodenchemische und -physikalische Eigenschaften
Abb. 3 - Bodenchemische und –physikalische Eigenschaften in den Probeflächen mit und ohne Bodenbearbeitung sowie in den Probeflächen des unbelasteten und belasteten Kontrollgebietes. Die Daten wurden vor Beginn des Regenerationsversuches und in den folgenden sieben Jahren erfasst.

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Regeneration des Bodens

Ein Jahr vor den Regenerationsmassnahmen war der durch intensive Freizeitaktivitäten belastete Waldboden stärker verdichtet, feuchter, basenärmer und nährstoffreicher als der Boden im unbelasteten Kontrollgebiet.

Der Eindringwiderstand und der Gesamtstickstoffgehalt des Oberbodens nahmen in den Probeflächen ohne Bodenbearbeitung mit fortschreitender Regenerationszeit ab und erreichten nach sieben Jahren dieselben Werte wie im unbelasteten Kontrollgebiet. In den Flächen mit Probebearbeitung wurden gleiche Werte wie im unbelasteten Kontrollgebiet schon nach fünf Jahren erreicht, wobei hier der Eindringwiderstand aufgrund der Bodenbearbeitung zunächst niedriger war als im Kontrollgebiet.

Die anderen Bodeneigenschaften entwickelten sich in ähnlicher Weise wie der Eindringwiderstand und der Gesamtstickstoff des Bodens: Die Bodenfeuchtigkeit und das gesamtorganische Material erreichten in den Probeflächen ohne Bodenbearbeitung nach einer Regenerationszeit von fünf Jahren dieselben Werte wie im unbelasteten Kontrollgebiet. In den Probeflächen mit Bodenbearbeitung wurden bereits nach drei Jahren die gleichen Werte wie im unbelasteten Kontrollgebiet gemessen.

Der ph-Wert des Oberbodens in den Flächen mit und ohne Bodenbearbeitung erreichte nach vier Jahren dieselben Werte wie der Oberboden des unbelasteten Kontrollgebietes.Im Gegensatz dazu konnten im durch Freizeitaktivitäten weiterhin belasteten Kontrollgebiet keine Anzeichen einer Regeneration der erhobenen Bodeneigenschaften festgestellt werden.

Regeneration der Bodenvegetation

Ein Jahr vor Beginn des Regenerationsversuches waren in den stark belasteten Waldgebieten nur 5% des Bodens mit Vegetation bedeckt, während der Deckungsgrad im unbelasteten Kontrollgebiet bei 60% lag. Die Pflanzenvielfalt in den 1 m2 grossen Probeflächen der belasteten Gebiete war mit 2 bis 3 Arten stark reduziert, verglichen mit den 10 bis 12 Arten, welche in den Probeflächen des unbelasteten Kontrollgebietes gefunden wurden.

Deckungsgrad und Anzahl Pflanzenarten nahmen in den Probeflächen mit und ohne Bodenbearbeitung mit fortschreitender Regenerationsdauer zu. Nach sechs Jahren wiesen die Probeflächen denselben Deckungsgrad und die gleiche Artenvielfalt auf wie diejenigen im unbelasteten Kontrollgebiet.

Vor Beginn des Regenerationsversuches dominierten in den stark belasteten Waldgebieten störungs- und trittresistente Pflanzenarten wie das Gewöhnliche Hornkraut (Cerastium fontanum), der Vogel-Knöterich (Polygonum aviculare), das Einjährige Rispengras (Poa annua) und der Grosse Wegerich (Plantago major) die Bodenvegetaion. Die Häufigkeit dieser Arten nahm mit fortschreitender Regenerationsdauer stetig ab.

Nach vier Jahren wurden diese trittresistenten Arten durch Arten verdrängt, die an nährstoffreiche Bedingungen angepasst sind. Dazu zählen die Grosse Brennessel (Urtica dioica), der Breitblättrige Ehrenpreis (Veronica urticifolia) und das Gemeine Hexenkraut (Circea lutetiana).

Nach sieben Jahren bestand die Bodenvegetation in der Einzäunung wieder aus charakteristischen Arten des Buchenwaldes wie das Buschwindröschen (Anemone nemorosa), Scharbockskraut (Ranunculus ficaria) und Gundelrebe (Glechoma hederacea).

Zu diesem Zeitpunkt wurde auch in den Probeflächen mit und ohne Bodenbearbeitung dieselbe Zusammensetzung der Pflanzenarten wie im unbelasteten Kontrollgebiet gefunden.Im Gegensatz dazu veränderten sich sowohl im unbelasteten wie auch im belasteten Kontrollgebiet der Deckungsgrad der Bodenvegetation, die Artenvielfalt und die Zusammensetzung der Arten kaum.

Regeneration mittels Einzäunung – das geht !

Die Untersuchung zeigte, dass sich der Boden bis in 10 cm Tiefe und die Bodenvegetation in der eingezäunten, ursprünglich durch Freizeitaktivitäten stark belasteten Waldfläche innerhalb von sieben Jahren vollständig regenerieren konnten. Die Auflockerung des Oberbodens beschleunigte die Regeneration einzelner Bodeneigenschaften, hatte aber keinen Einfluss auf die langfristige Regeneration der Bodenvegetation.

Detailansicht der Bodenvegetation
Abb. 4 - Detailansicht der Bodenvegetation im durch Freizeitaktivitäten stark belasteten Waldgebiet vor Beginn des Regenerationsversuches (links) und in einer Untersuchungsfläche ohne Bodenbearbeitung nach sieben Jahren Regeneration (rechts).

Foto: H.-P. Rusterholz


Allerdings gilt es zu berücksichtigen, dass die unterschiedliche Beschaffenheit des Oberbodens entscheidenden Einfluss auf dessen Regenerationsfähigkeit hat.

In Bezug auf die Bodenvegetation zeigen andere wissenschaftliche Untersuchungen zum Teil einen ähnlichen Verlauf, zum Teil ist dort aber die Regenerationszeit noch deutlich länger, was unter anderem auch vom jeweiligen Waldtyp abhängt.

Tipps für das Management stadtnaher Wälder

Stadtnahe Wälder sind für einen grossen Teil der Bevölkerung in kurzer Zeit erreichbar und stellen somit einen stark frequentierten Erholungsraum dar. Teilweise kommt es durch die intensive Freizeitnutzung zu Konflikten mit anderen Funktionen des Waldes.

Um diesen Konflikt zu lösen, kann mit Hilfe eines Waldentwicklungsplanes die Neugestaltung des Wegesystems und der Picknickplätze umgesetzt werden. Ausserdem kann durch vorübergehende Einzäunungen der durch Freizeitaktivitäten stark belasteten Waldflächen Abhilfe geschaffen werden, wie das Beispiel des Allschwiler Waldes zeigt. Innerhalb von wenigen Jahren kann so die natürliche Regeneration des Waldbodens und der Bodenvegetation erreicht werden.

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Kontakt

  • Hans-Peter Rusterholz
  • Universität Basel
  • Institut für Natur-, Landschafts- und Umweltschutz
  • St. Johann-Vorstadt 10
  • CH - 4056 Basel
  • E-Mail: hans-peter.rusterholz @ unibas.ch

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