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Artikel

Autor(en): Alexandra Steimetz und Jürgen Bauhus
Redaktion: FVA, Deutschland
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Naturverjüngung der Douglasie im Stadtwald Freiburg – invasiv?

Die Douglasie wurde im Rahmen eines Bewertungsverfahrens als invasiv eingestuft. Diese Einstufung wird zwischen Akteuren des Naturschutzes und der Forstwirtschaft intensiv diskutiert. Hat die Douglasie ein Gefährdungspotenzial oder stellt sie im Kontext des Klimawandels eine entscheidende Anpassungsoption für die Zukunft dar?

Inhalt

Problemstellung und Hintergrund

Douglasiennaturverjüngung nach Windwurf
Abb. 1: Douglasiennaturverjüngung auf der Freifläche nach Windwurf.

Die mögliche Invasivität fremdländischer Baumarten in Deutschlands Wäldern wird zwischen Akteuren des Naturschutzes und der Forstwirtschaft intensiv diskutiert. Auslöser dieser Debatte war unter anderem ein Gutachten des Bundesamtes für Naturschutz (BfN), welches im Jahre 2013 veröffentlicht wurde. Im Zuge dieser Publikation wurden fremdländische Gefäßpflanzen in drei Listenkategorien eingeteilt und Empfehlungen für den weiteren Umgang der Arten ausgesprochen. Die Douglasie (Pseudotsuga menziesii), als die in Deutschland forst- und holzwirtschaftlich bedeutsamste eingeführte Nadelbaumart, wurde im Rahmen dieses Bewertungsverfahrens als invasiv eingestuft und auf eine "Schwarze Liste" von Arten gesetzt, für die vermeintlich keine geeigneten Bekämpfungsmaßnahmen bestehen oder die bereits so großräumig verbreitet sind, dass diese praktisch nicht mehr zu entfernen sind. Bei der Einschätzung der Art als "invasiv" nach dem Bundesnaturschutzgesetz (§ 7 Abs. 2 Nr. 9 BNatSchG) muss eine gebietsfremde Art ein erhebliches Gefährdungspotenzial für natürlich vorkommende Ökosysteme, Biotope oder Arten haben. Auf die Problematik der Verwendung des Begriffs "erhebliches Gefährdungspotenzials" geht der Band "Potenziale und Risiken eingeführter Baumarten, Baumartenportraits mit naturschutzfachlicher Bewertungen" ein.

Forstwissenschaftler haben erhebliche Kritik an diesem BfN-Gutachten geäußert und stellen wissenschaftliche Mängel fest. Die angelegten Kriterien zur Invasivitätsbewertung, wie etwa die verdrängende Wirkung und die Gefährdung der Biodiversität, sind aus forstlicher Sicht nicht immer nachvollziehbar. Die Einstufung der Douglasie als "invasiv" kann zu gravierenden Einschränkungen für den zukünftigen waldbaulichen Umgang führen, obwohl diese Baumart im Kontext des Klimawandels eine entscheidende Anpassungsoption für die Zukunft darstellen könnte (s. "Offener Brief deutscher Forstwissenschaftler"). Forstliche Akteure vertreten die Einschätzung, dass sich die von der Douglasie eingenommen Waldfläche bisher überwiegend durch die Bewirtschaftung, hier hauptsächlich Pflanzung, erweitert hat, und nicht durch eins Invasion der Baumart. Die natürliche Verbreitung erfolgt meist nur in lichten Wäldern auf trockenen, sauren Standorten. In ihrer Bewertung der Invasivität und Anbauwürdigkeit der Douglasie kommen daher einige Forstwissenschaftler zu dem Schluss, dass die Douglasie in Deutschland nicht als invasiv einzuschätzen ist ("Potenziale und Risiken eingeführter Baumarten, Baumartenportraits mit naturschutzfachlicher Bewertungen").

Im Jahre 1827 wurde die Douglasie in Europa eingeführt und wenige Jahre später kam es in Deutschland bereits zu ersten Pflanzungen der Baumart. In den darauf folgenden fast 200 Jahren, nach der Ankunft des ersten Douglasiensaatguts, wurde sie in Europa mehr als alle anderen nordamerikanischen Nadelbaumarten verbreitet. Vegetationsökologisch gilt die Douglasie als Neophyt, da sie in der ersten Hälfte des 19. Jahrhunderts und somit nach dem Jahr 1492 eingebracht wurde. Ab dem Jahr 1880 und den darauf folgenden Jahrzehnten wurden größere forstlichen Anbaumaßnahmen vollzogen, sodass die Douglasie bereits seit über einem Jahrhundert in europäischen Wäldern angebaut wird. Die Anbauten weiteten sich vor allem in den letzten 50 Jahren aus und erste Verwilderungen (ungehinderte Ausbreitungen ohne anthropogenen Einfluss) sind aus dem Schwarzwald und aus Sachsen bekannt. Solche Bestände sind auch in Berlin seit dem Jahr 1964 und im Rheinland dokumentiert worden.

Der derzeitige Anteil der Douglasie an der deutschen Gesamtwaldfläche entspricht lediglich 2 % (217.604 ha) (Bundeswaldinventur III). In bestimmten Regionen wie beispielsweise im Südwesten Baden-Württembergs nimmt die Douglasie wesentlich größere Flächenanteile ein. So bedeckt die Douglasie im Freiburger Stadtwald 13 % der Waldfläche insgesamt und 20 % Flächenanteil im Bergwald, was im bundesdeutschen Vergleich sehr hoch ist. Da die natürliche Etablierung einer eingeführten Baumart in der gesamten Waldfläche auch von ihrer Populationsgröße abhängt, sollte im Zuge dieser Masterarbeit am Beispiel des Freiburger Stadtwaldes untersucht werden, in welchem Maße sich die Douglasie in einer Situation sehr hoher Abundanz insgesamt natürlich verjüngt und möglicherweise invasiv ist.

Douglasien Naturverjüngung
Abb. 2: Douglasiennaturverjüngung.

Datengrundlage im Stadtwald Freiburg und Zielsetzung der Untersuchung

Ziel der Arbeit war es, den ausgewählten Betrieb "Stadtwald Freiburg", anhand des umfassenden Datensatzes der permanenten Betriebsinventur auf den Flächenanteil, die Verjüngungssituation und die Verbreitung der Douglasie, zu untersuchen.

Die Analyse der Entwicklung der natürlichen Verjüngung der Douglasie wurde auf Grundlage wiederholter Betriebsinventuren durchgeführt. Im Stadtwaldbetrieb läuft, im Vorfeld zur Forsteinrichtung, seit dem Jahr 1999 eine permanente Stichprobeninventur, die zur Wiederaufnahme 2009 2.422 Stichprobenpunkte (STP) im Raster von 200 m * 100 m betrachtete, die über die gesamte Betriebsfläche von mehr als 5.000 ha verteilt liegen. Die Stichprobenpunkte wurden den korrespondierenden Waldentwicklungs- (WET) und Behandlungstypen (BHT) zugeordnet, wodurch eine Operationalisierung waldbaulicher Zielvorstellungen und durchgängige waldbauliche Behandlungsprogramme für die unterschiedlichen Phasen ermöglicht werden konnte. Einer der WETs ist der Douglasienmischwald mit 301 STP und einem signifikanten Anteil im Stadtwald.

Die Daten der Betriebsinventur

Es wurden zunächst alle aufgenommenen Stichprobenpunkte (1999 = 2445 STP; 2009 = 2422 STP) des Gesamtbetriebes des Freiburger Stadtwalds betrachtet. Dabei wurden die Kenndaten einzelner ausgewählter WETs (Tannenmischwald, Douglasienmischwald, Buchen-Nadelbaum-Mischwald und Mischwald extensiv) herangezogen, um anhand von differenzierten Daten die Ausbreitung und die Verjüngung der Douglasie in unterschiedlichen Mischungsverhältnissen zu vergleichen. Die Angaben zu den Standortseinheiten (StoE) jedes Stichprobenpunktes mit Douglasien der ersten Höhenstufe der Verjüngung (Höhenstufe 1 bis 20 cm) lieferten wichtige Hinweise bezüglich der Ansprüche und Ökologie der Douglasiennaturverjüngung, sowie zu den Schwerpunkten ihrer standortsspezifischen Verbreitung. Durch die genaue Datenerhebung der Verjüngung bei der permanenten Betriebsinventur in drei Höhenstufen (kleiner 20 cm, 21 bis 51 cm und 51 bis 130 cm), mit Einzelbaumaufnahmen über 130 cm Höhe in vier Brusthöhendurchmesser (BHD)-Stufen bis 9,9 cm im 2 m Radius und durch Zählung an jedem Stichprobenpunkt, konnte die Verjüngungsentwicklung gut nachverfolgt werden.

Ergebnisse der Verjüngungsentwicklung

Gesamtbetrieblich betrachtet, erreichte die Douglasie im überschirmenden Bestand im Stadtwald Freiburg im Jahr 2009 einen Flächenanteil von 13 %. Seit der ersten Inventur hat ihr Flächenanteil leicht abgenommen (- 1 %).

Die gesamte Holzbodenfläche des Freiburger Stadtwaldes war zu 34 % mit Verjüngungsvorräten unter Schirm bedeckt. Über die vergangenen zehn Jahre stieg die Verjüngung unter Schirm (vor allem bei Laubholz) um 12 %. Die Douglasie war zusammen mit dem Ahorn (Berg- und Spitzahorn) die einzige Baumart, die in dem Inventurzeitraum ihre Naturverjüngungsfläche nicht ausdehnen konnte. Der vierprozentige Flächenanteil der Douglasie am Verjüngungsvorrat war gering und lag deutlich hinter anderen Nadelbäumen wie der Weißtanne mit 14 % (Abb. 3).

Entwicklung der Flächenanteile der Verjüngungsvorräte in Hektar nach Baumarten der Aufnahmejahre 1999 und 2009
Abb. 3: Entwicklung der Flächenanteile der Verjüngungsvorräte in Hektar nach Baumarten der Aufnahmejahre 1999 und 2009.

Die Verjüngungsentwicklung im Gesamtbetrieb war bei der Douglasie in jeder Höhenstufe bis in den Bereich der etablierten Verjüngung (> 130 cm) rückläufig (Abb. 4), obwohl die Douglasie im Gegensatz zu Buche, Tanne und Edellaubbäumen, die ausschließlich natürlich verjüngt werden, zusätzlich gepflanzt wird. Insgesamt gab es zum Jahr 2009 161 STP mit Douglasienverjüngung in einer der drei Pflanzenhöhenstufen bis 130 cm (+30 STP im Vergleich zu Erstinventur).

Flächenanteile der Douglasie an der Verjüngung in zwei Höhenstufen im Gesamtbetrieb
Abb. 4: Flächenanteile der Douglasie an der Verjüngung in zwei Höhenstufen (20-130 cm und >130 cm ) im Gesamtbetrieb (BI-Daten).

Im WET Douglasienmischwald dominierte die Douglasie den überschirmenden Bestand mit etwa 50 % Flächenanteil. Die Anteile der Douglasie an den Verjüngungsvorräten unter Schirm in diesem WET von 1999 und 2009 waren grundsätzlich mit 15 % Flächenanteil deutlich geringer. Betrachtet man die Kenndaten der Stichprobenpunkte beider Inventuren des WETs Douglasienmischwald (1999 = 301 STP, 2009 = 315 STP), so wird ersichtlich, dass die Verjüngung der Douglasie hier zwar absolut gesehen mit 15% relativ hoch liegt und dieser Teil nicht abnimmt, aber die Art gegenüber den Schattbaumarten Tanne und Buche relativ zurückfiel (Abb. 5). In den weiteren WETs mit unterschiedlichen Douglasienanteilen war in Anbetracht der sonstigen Baumartenanteile in der Verjüngungsphase keine Dominanz der Douglasie erkennbar. Die Douglasie verlor im Bereich der Verjüngungsflächen im Pflanzenhöhenbereich über 20 cm insgesamt und erreichte zur Folgeaufnahme nur noch marginale Flächenanteile (Douglasien-Anteile im Bereich der Verjüngung größer 20 cm insgesamt: WET Buchen-Nadelmischwald 6 %, Mischwald extensiv 1 %, Tannenmischwald 5 %).

Waldentwicklungsziel Douglasienmischwald: Flächenanteile der Verjüngung
Abb. 5: Waldentwicklungsziel Douglasienmischwald: Flächenanteile der Verjüngung > 20 cm insgesamt von 1999 und 2009 für Tanne, Douglasie und Buche (BI-Daten).

Zwischen 1999 und 2009 gab es einen Zuwachs von 25 weiteren Stichprobenpunkte mit Douglasienverjüngung (< 130 cm), von 96 nach 121 STP. Der Mittelwert der Gesamtzahlen der drei Höhenstufen stieg von 1999 nach 2009 um 1,1 (Erstaufnahme = 2,6 Pflanzen je STP, Folgeaufnahme = 3,6 Pflanzen je STP). Demzufolge nahm die Gesamtzahl der Verjüngung auf den einzelnen Stichprobenpunkten leicht zu. Die Anzahl an Probekreisen mit Douglasienverjüngung pro Höhenstufe stieg zur Folgeaufnahme allerdings nur in den ersten beiden Stufen. Ab 50 cm Höhe (Höhenstufe drei entspricht 50 bis 130 cm Höhe) gab es eine Abnahme. Dies deutet darauf hin, dass in diesen Phasen der Verjüngung unter Schirm die Mortalitätsrate der Douglasiensämlinge höher ist als die Rekrutierungsraten. Im Vergleich zur Douglasie war die Verjüngung der Tanne (über alle Höhenstufen) auf etwa 25 % der Fläche zu finden.

Betrachtet man ein Kollektiv, dass gewiss nur aus Naturverjüngung (und nicht möglicherweise auch aus Pflanzung) entstammt (Pflanzenhöhen bis 20 cm) so war ein Anstieg von 38 auf 71 STP (+ 46 %) während des Inventurzeitraums zu verzeichnen. Circa zwei Drittel der Stichprobenpunkte mit Naturverjüngung in dieser Höhenstufe waren in Altbeständen mit Douglasienanteilen zu finden, also dort wo diese Verjüngung in aller Regel angestrebt ist. Im Gegensatz dazu trat in 95 % (1999) bzw. 92 % (2009) der STP mit Douglasien im Altbestand keine Naturverjüngung auf (Tab. 1).

Tab.1: Anzahl der Stichprobenpunkte (STP) mit Naturverjüngung der Douglasie (< 20 cm) und Douglasie im Altbestand (Typ 1), Dgl- Verjüngung ohne überschirmenden Douglasien-Altbestand (Typ 2) und Anzahl der STP mit Dgl-Altbestand ohne Dgl-Verjüngung (Typ 3)
 

STP- Anzahl insgesamt
mit Dgl-Verjüngung (< 20 cm)

Typ1:

Dgl im Altbestand und Verjüngung

Typ2:

Dgl-Verjüngung ohne Altbestand

Typ3:

Dgl im Altbestand
(>10 cm BHD) ohne Verjüngung

1999 38 STP 25 STP (= 65 % aller STP der Höhenstufe) 13 STP (= 34 % der STP) 513 (von 538) STP
2009 71 STP 45 STP (= 63 % aller STP der Höhenstufe) 26 STP (= 36 % der STP) 520 (von 565) STP

Zur Analyse des Vorkommens der Douglasiennaturverjüngung an bestimmten Standortseinheiten, wurden ausschließlich die Stichprobenpunkte mit Verjüngungsdaten der ersten Höhenstufe (bis 20 cm) betrachtet, um sicher zu gehen, dass es sich um Naturverjüngungsvorkommen handelt. Dabei wurden Standortseinheiten zu Gruppen zusammengefasst, damit diese noch durch eine akzeptable Anzahl an Stichprobenpunkten vertreten waren. Der überwiegende Anteil an Stichprobenpunkten befand sich zu beiden Inventuren auf mäßig frischen, grundfrischen, sauer mäßig frischen oder grundfrischen Standortseinheiten. Die Douglasienverjüngung stockte bisher nur in sehr geringem Umfang auf trockeneren Standorten und blieb auf sonstigen Böden (Hochlagen oder wechselfeuchte Böden) völlig aus (Tab. 2).

Tab. 2: Gruppen 1-4 der Standortseinheiten (StoE) im Stadtwald Freiburg und Anzahl an STP, prozentualer Anteil und Anzahl der StoE mit Dgl-Verjüngung < 20 cm (sichere Naturverjüngung)
  Gruppe 1:

mäßig frische bis frische Standorte

Gruppe 2:

mäßig trockene bis trockene Standorte

Gruppe 3+4:

historische und sonstige Böden

1999 27 STP (17 StoE) = 71 % 11 STP (5 StoE) = 29 % 0 STP
2009 52 STP (17 StoE) = 73 % 19 STP (6 StoE) = 27 % 0 STP

Schlussfolgerungen

Mit Hilfe des Datensatzes der beiden Betriebsinventuren der Jahre 1999 und 2009, konnte gezeigt werden, dass die natürliche Verjüngung der Douglasie in dem von dieser Baumart geprägten Wald der Stadt Freiburg nur marginale Flächenanteile erreichte. Der geringe Anteil an dem Verjüngungsvorrat sank darüber hinaus im Verlauf der Inventurperiode, währenddessen die Anteile der anderen Baumarten, vor allem der Laubbaumarten, überwiegend stiegen oder konstant blieben.

Starkes Douglasienbaumholz mit unter- und zwischenständiger Buche
Abb. 6: Starkes Douglasienholz mit unter- und zwischenständiger Buche – hier findet sich nur sehr wenig Voraussverjüngung unter Schirm.

Es ist möglich, dass die Überschirmungsphasen für die Douglasienverjüngung zu dunkel oder zu lang sind, sodass die Etablierung der Verjüngung behindert wurde und sich schattentolerante Baumarten durchsetzten. Ob die Douglasie ihren hohen Anteil im Hauptbestand des Waldentwicklungstyps Douglasienmischwald auf Dauer erhalten kann, ist aufgrund der geringen Anteile bei den Verjüngungsflächen fraglich. Auch bei den weiteren betrachteten WETs konnte kein invasives Verhalten der Naturverjüngung der Douglasie festgestellt werden.

Wenn die Douglasie, wie in diesem Fallbeispiel, mit den Baumarten Buche und Tanne vergesellschaftet ist, erweist sich ihre Verjüngung als konkurrenzschwächer. Dies mag sich bei einer Vergesellschaftung mit Lichtbaumarten, wie der Kiefer oder Eiche, anders gestalten. Bei der Betrachtung der Entwicklung der Verjüngung der Douglasie ist weiterhin zu bedenken, dass zwischen den Inventurzeitpunkten der Stadtwald Freiburg in erheblichem Maße vom Sturm Lothar betroffen war. Dabei wurden auch einige Bestände der Douglasie, die in der Region nicht als sturmfest eingestuft werden kann, vom Sturm geschädigt. Diese Störungen hätten eine invasive Art begünstigen können. Vier Jahre nach dem Sturm war die Douglasie, über alle Höhenstufen der Verjüngung hinweg, in der Tat nach der Buche (29%) die zweithäufigste Baumart (26 %) in der Verjüngung der Sturmwurfflächen. Zu dem Zeitpunkt (2004) gab es bereits mit zunehmender Höhenstufe eine Abnahme des Anteils der Douglasie und eine Zunahme der Buche bei den vorwüchsigen Individuen in der Verjüngungsschicht. Diese Störungen sind aber offensichtlich nicht häufig genug oder von ihrem Flächenanteil ausreichend groß, um den Verjüngungsanteil der Douglasie zu erhöhen.

Der überwiegende Teil (1999= 65%, 2009= 63 %) der Stichprobenpunkte mit Verjüngung der Douglasie kam in Beständen mit Douglasien im Herrschenden vor. Dies deutet darauf hin, dass die Fernausbreitung im Stadtwald Freiburg nur begrenzt stattfand. Knoerzer (1995, 1999) ermittelte im Zuge seiner Untersuchungen im Schwarzwald, dass in manchen Beständen 90 % aller Samen im Umkreis von 60 m zu Boden kamen.

Ein erhöhtes beziehungsweise invasives Vorkommen der Douglasienverjüngung wurde bisher vor allem auf trockenen, nährstoffarmen, basenarmen und lichten Standorten, auf Kahlschlägen, sowie auf offenen und ursprünglich baumfreien Felsstandorten und Blockmeeren, beschrieben. Die starke Konkurrenz durch heimische Baumarten auf besser nährstoffversorgten, frischen oder zu schattigen Standorten beeinträchtigt die Douglasienverjüngung negativ. Im Freiburger Stadtwald verbreitete sich die Douglasie bisher überwiegend auf frischen Standorten. Extrem trockene und felsige Standorte sind in der Betriebsinventur in einem zu geringem Umfang erfasst, als dass man hier verlässliche Aussagen auf dieser Datengrundlage machen könnte. Die Vorkommen der Douglasiennaturverjüngung auf Grushängen im Freiburger Stadtwald, stehen im Gegensatz zu den Ergebnissen von Knoerzer (1999), der an Schutt- und Grushängen kaum Douglasien ermitteln konnte.

Fazit

Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse dieser Studie, dass die Douglasie, dort wo sie mit Schattbaumarten vergesellschaftet ist, selbst bei hohen Populationsgrößen nicht als invasive Baumart einzustufen ist.

Es konnte zwar nachgewiesen werden, dass sich die Douglasie im Untersuchungsgebiet natürlich verjüngte, dieser Prozess geschah allerdings langsam und beschränkte sich auf wenige Standortseinheiten. Im gesamten Stadtwald, der einen hohen Anteil Douglasien im Hauptbestand hat, ist ihr Anteil in der Verjüngung sogar rückläufig, trotz unterstützender künstlicher Verjüngung. Dieser Befund ist selbstverständlich nicht direkt auf andere Standorte und Situationen, wo die Douglasie mit Lichtbaumarten vergesellschaftet ist, übertragbar. Für ein geringes Potenzial zur Invasivität sprechen ferner eine unregelmäßige Fruktifikation, eine geringe Distanz der Samenausbreitung, die ausschließlich generative Verjüngung, die spezifischen Anforderungen an das Keimsubstrat und die geringe bis mäßige Schattentoleranz dieser Baumart.

Dieser Beitrag entstand in Zusammenarbeit mit der Zeitschrift AFZ-DerWald. AFZ-DerWald

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