Forstliche Bundesversuchsanstalt - Index Waldwachstum und Betriebswirtschaft

Ergebnisse der Terrestrischen Kronenzustandserhebungen im Rahmen des WBS für das Jahr 1997.

M. Neumann
Markus.Neumann@fbva.bmlf.gv.at


Im Sommer 1997 wurden von der Forstlichen Bundesversuchsanstalt die terrestrischen Erhebungen des Kronenzustandes im Rahmen des Waldschaden-Beobachtungssystems (WBS) zum zehnten Mal durchgeführt. Diese jährlichen Kronenzustandserhebungen auf einem systematischen Netz sind für alle EU-Mitgliedsländer gemäß der Verordnung des Rates zum Schutz der Wälder gegen Luftverunreinigungen (VO 3528/86) obligatorisch.

Diese bundesweiten Erhebungen sind auch in das International Co-Operative Programme on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests (ICP-Forests) der United Nations Economic Commission for Europe (UN/ECE) eingebunden. Das Netz für die großräumig-systematischen Erhebungen des Waldzustandes entspricht nach der Definition des ICP-Forests, die sich auf drei Ebenen (Levels) mit steigender Intensität der Untersuchungen aufbaut, dem Level I.

Methodik und Ergebnisdarstellung

Die Aufnahmemethodik und Ergebnisdarstellung richtet sich nach der im “Manual on Methods and Criteria for Harmonized Sampling, Assessment, Monitoring and Analysis of the Effects of Air Pollution on Forests” der UN/ECE (Hrsg. Programme Coordinating Centre West, Hamburg) vorgegebenen Vorgangsweise.

Der Nadel-/Blattverlust (NBV) der einzelnen Probebäume wird vor Ort in 5%-Stufen erfaßt. Die Darstellung der Ergebnisse erfolgt hingegen in fünf Klassen (“defoliation classes”). Bäume mit Nadel-/Blattverlusten bis zu 10% sind dabei als "nicht verlichtet" (not defoliated), mit 11-25% als "leicht verlichtet" (slightly defoliated), mit 26-60% als "mittel verlichtet" (moderately defoliated) und über 60% als "stark verlichtet" (severely defoliated) definiert. Ein NBV von mehr als 25% wird als Anzeichen von reduzierter Gesundheit angesehen und diese Bäume gelten als “geschädigt” (damaged), der Bereich zwischen 10% und 25% NBV wird hingegen als “Warnstufe” (warning stage) bezeichnet.

Es wird jedoch darauf hingewiesen (Report Forest Condition in Europe 1997), daß “geschädigte” Bäume mittels eines bestimmten NBV-Grenzwertes (in diesem Falle 25%) nicht von “gesunden” unterschieden werden können, da der Einfluß des Standortes und der Anteil des tolerierbaren NBV nicht exakt quantifizierbar sind. Das heißt aber auch, daß Bäume mit einem NBV über 25% nicht notwendigerweise im physiologischen Sinne geschädigt sein müssen. Die Variabilität des NBV wird hauptsächlich als ein Resultat von genetischen Faktoren, Standortsbedingungen und Alter angesehen. Durch eine Anzahl von Streßfaktoren wie klimatische Extreme, Insekten- und Pilzbefall und Luftverschmutzung kann der Kronenzustand zusätzlich negativ beeinflußt werden.

Felderhebungen, Aufnahmetraining und Kontrolle

Die terrestrischen Kronenansprachen wurden von fünf erfahrenen Zweimannteams (1 Akademiker/1 Förster) zwischen Anfang Juli und Mitte September vorgenommen. Vor Beginn der Aufnahmen wurde ein einwöchiges gemeinsames Aufnahmetraining für alle Taxatoren durchgeführt.

Um persönliche Abweichungen der Taxatoren rechtzeitig zu erkennen und dadurch systematische Fehler zu vermeiden, wurde auf rund 6% der Probeflächen gemeinsam mit dem jeweiligen Aufnahmeteam eine Kontrollansprache vorgenommen. Zur Abschätzung der Genauigkeit wurden von einem Kontrollteam auf rund 12% der Probeflächen unabhängige Zweittaxationen durchgeführt.

Nationales und Transnationales Netz

Das nationale Netz des WBS mit einer Rasterweite von 8.7x8.7km umfaßt insgesamt 534 Probeflächen, auf denen nach Maßgabe der Bestandessituation Probebäume zur einzelbaumweisen Kronentaxation eingemessen wurden. Auf einem Teilkollektiv der Probeflächen, auf denen aus verschiedenen Gründen keine Probebäume eingemessen werden konnten (Latschenflächen, Naturverjüngung unter 60cm Höhe u.dgl.), wird neben der Erfassung der biotischen und abiotischen Schäden nur eine flächenhafte Taxation des Kronenzustandes durchgeführt.

Für das transnationale Netz der EU - mit einer Rasterweite von 16x16km - werden geeignete Probeflächen aus dem Aufnahmenetz des WBS herangezogen, so daß die Probeflächen für die gemeinschaftliche Erhebung ein Teilkollektiv der nationalen Erhebung darstellen. Die Daten von diesen 130 Flächen (die Erhebungen auf diesen Flächen werden von der EU im Rahmen des Projektes 97.60.AU.001.0 mitfinanziert) gehen in den jährlichen Bericht der EU über den Zustand der Wälder in Europa ein.

Baumartenverteilung

Die Probebäume sind auf den Probeflächen durch Polarkoordinaten vom Probeflächenmittelpunkt erfaßt. Auf eine sichtbare Markierung wurde bewußt verzichtet, um eine Beeinflussung durch gezielte Bewirtschaftungsmaßnahmen hintanzuhalten, insbesonders weil die Flächen ein Subsample des permanenten Netzes der Österreichischen Waldinventur (ÖWI) darstellen.

Nach Baumarten verteilen sich die rund 7500 Probebäume auf (gerundet) 67.5% Fichte, 2.5% Tanne, 4% Lärche, 12% Weißkiefer, 8% Buche, 2.5% Eiche und 3.5% sonstiges Nadel- und Laubholz (Abb.1). Diese Baumartenverteilung entspricht im wesentlichen den Ergebnissen der Österreichischen Waldinventur.

Nutzungseingriffe und Mortalität

Von den in Beobachtung stehenden Bäumen wurden von 1996 auf 1997 rund 1.4% im Zuge von Nutzungen entnommen. Die Ursachen für die Entnahme sind in den meisten Fällen unbekannt. Generell wurden jedoch keine Bäume mit überdurchschnittlichen Nadel-/Blattverlusten entnommen. Somit ist durch die Nutzungseingriffe keine wesentliche Einflußnahme auf die Ergebnisse gegeben. Von den 30 im Jahr 1996 stehend tot vorgefundenen Bäumen wurden bis zum Sommer 1997 lediglich zwei entfernt.

Für die Ermittlung der Mortalitätsrate werden nur die zum Aufnahmezeitpunkt stehend tot vorgefundenen Probebäume erfaßt, welche seit der letzten Aufnahme abgestorbenen sind. Die zwischen zwei Aufnahmeterminen abgestorbenen, aber bereits vor der zweiten Aufnahme entnommenen Probebäume, können dabei nicht berücksichtigt werden. Die tatsächliche Mortalitätsrate könnte daher höher sein. Von 1996 auf 1997 sind 5 Probebäume abgestorben (1 Fichte und 4 Kiefern). Die Fichte ist durch Borkenkäferbefall abgestorben. Die Ursache für das konzentrierte Absterben von 4 Kiefern auf einer Fläche dürfte im zur zeitweiligen Austrocknung neigenden Standort zu suchen sein; bereits im Vorjahr sind dort 4 Kiefern abgestorben.

Mit 0.07% ist die durchschnittliche Mortalitätsrate für alle Baumarten sehr gering, wobei nach einem Höhepunkt im Jahre 1994 eine stetige Abnahme zu erkennen ist (Abb. 2).

Kronenzustand aller Probebäume (Abb. 7)

Im Mittel für alle Baumarten zeigt sich eine geringfügige Verbesserung des Kronenzustandes im Vergleich zum Vorjahr. Die als “geschädigt” geltende NBV-Klasse nahm um 0.9-Prozentpunkte ab, wobei jedoch der Anteil der “stark verlichteten” Probebäume mit 0.8 % konstant geblieben ist. Die Anzahl der “nicht geschädigten” stieg um 2.1 Prozentpunkte.

Die tatsächlichen Veränderungen sind in allen Jahren gering, werden durch die Mittel- und Klassenbildungen gedämpft und durch die Veränderung von wenigen hundert Bäumen bestimmt. Die Abb. 3 zeigt, daß die Abweichungen des mittleren NBV aller Bäume vom Mittel über alle Erhebungsjahre stets nur wenige Prozentpunkte betragen, d.h. daß keine bedeutenden Änderungen im gesamten Beobachtungszeitraum eingetreten sind. Das Gesamtmittel für alle Baumarten wird durch den dominanten Anteil der Fichte bestimmt.

Kronenzustand auf den Beobachtungsflächen

Die Verteilung der Probeflächen mit den Anteilen an Probebäumen über 25% NBV - nach ECE-Kriterien “geschädigten” - ist in Abb. 4 dargestellt. Wesentliche Änderungen sind im Vergleich zum Vorjahr nicht eingetreten. Schwerpunkte zeigen sich wie in den vorangegangenen Jahren auf den Kiefern- und Eichenflächen im nordöstlichen Alpenvorland und im Weinviertel, auf Probeflächen in den nördlichen Kalkalpen sowie bei einzelnen Altbeständen im Zentralalpenbereich.

Auf allen Probeflächen des WBS wird neben der Einzelbaumansprache auch eine flächige Bestandestaxation des Kronenzustandes nach nationaler Definition, getrennt nach Baumarten, durchgeführt. Gemäß dieser Beurteilung sind rund 12% aller Bestände über das natürliche Ausmaß hinaus verlichtet und damit etwa gleich viele wie im Vorjahr.

Bestandesalter und Seehöhe

Der Großteil der Probebäume liegt in der 4.- 6. Altersklasse (60-120 Jahre). Mit zunehmendem Alter steigt der mittlere NBV deutlich an (Abb. 5). Auf diesen Umstand wurde bereits mehrfach hingewiesen. Die Frage, ob ältere Bäume tatsächlich einen schlechteren Gesundheitszustand aufweisen oder ob diese Unterschiede auf inadäquater Referenz beruhen, konnte noch nicht geklärt werden.

Die Seehöhe zeigt keinen so deutlichen Einfluß auf das Ausmaß der Kronenverlichtung. In Lagen bis 300m, bedingt durch den dominierenden Anteil von Kiefer und Eiche, ist ein hoher mittlerer NBV zu verzeichnen. Bei Fichte nimmt der Nadelverlust mit ansteigender Seehöhe zu (Abb. 6). Dieser Effekt wird durch zunehmendes Durchschnittsalter mit steigender Seehöhe überlagert, möglicherweise auch ausgelöst.

Kronenzustand der einzelnen Baumarten (Abb. 7)

Mitbedingt durch die große Anzahl und die linksschiefe Verteilung treten bei Fichten keine größeren Schwankungen auf, während sich bei den anderen Baumarten durch deren vergleichsweise geringe Anzahl Änderungen stärker in den baumartenspezifischen Resultate niederschlagen.

Fichte

Der Kronenzustand der Fichte zeigt im Beobachtungszeitraum eine mehr/weniger kontinuierliche Verbesserung. Die Anzahl der geschädigten Bäume nahm 1997 um 1.6%-Punkte ab. Der Anteil der nicht geschädigten stieg um 3.8%-Punkte, so daß heuer mehr als 70 % der Fichten keine Verlichtung aufweisen.

Tanne

Bei Tanne ging einerseits der Anteil der geschädigten um 4.7 Prozentpunkte zurück, andererseits nahm auch der Anteil der nicht geschädigten um 3.7%-Punkte ab. Die günstige Entwicklung des Kronenzustandes der Tanne scheint, wie auch bei Lärche, Kiefer und Buche, im Jahre 1995 ihren Wendepunkt erreicht zu haben. Mit einem Anteil von 10.4% weist die Tanne von allen Nadelbäumen den höchsten Anteil als geschädigt aus.

Lärche

Die Lärche hat mit nur 3% geschädigten Bäumen, bei einer Abnahme von 0.7%-Punkten, den besten Kronenzustand aller Baumarten. Eine leichte Verschiebung ist durch einen Rückgang der nicht geschädigten um 4.2%-Punkte festzustellen.

Kiefer

Bei Kiefer stieg der Anteil geschädigter im Vergleich zum Vorjahr um 1.6-Prozentpunkte. Der Anteil der nicht geschädigten nahm um denselben Wert ab, wodurch sich eine ungünstige Entwicklung abzeichnet.

Buche

Bei Buche stieg der Anteil der geschädigten um 1.8-Prozentpunkte, die Anzahl der nicht geschädigten nahm geringfügig ab. Nach einer leichten Verbesserung des Kronenzustandes in den letzten fünf Jahren trat nun wieder eine leichte Verschlechterung ein.

Eiche

Die Eiche, die Baumart mit dem schlechtesten Kronenzustand aller Baumarten, zeigt nach einer deutlichen Verschlechterung im Vorjahr Anzeichen einer Regeneration. Zwar ist der Anteil der deutlich geschädigten mit 34.1% noch sehr hoch, doch besteht eine Abnahme um 1.4-Prozentpunkte im Vergleich zum Vorjahr. Zudem ist der Anteil der nicht geschädigten um 16.3-Prozentpunkte sehr deutlich angestiegen.

Sonstige Schäden

Vergilbungen und Verfärbungen traten nur an rund 3% der Probebäume auf. Schälschäden wurden an rund 5% festgestellt, Rücke- und Fällungsschäden an rund 13%, Steinschlagschäden an rund 6% und mechanische Schäden im Kronenbereich (Wipfelbruch, Ersatzwipfel) an rund 10% der Probebäume festgestellt. Rund 11% der Probebäume weisen mehrfache mechanische Schäden auf. Ein Zusammenhang zwischen mechanischer Schädigung und dem Kronenzustand konnte nicht festgestellt werden (Abb. 8).

Entomologische und Phytopathologische Untersuchungen an Eichen

Aufgrund des erheblich verschlechterten Kronenzustandes der Eichen im Jahr 1996 wurden vom Institut für Forstschutz im Frühjahr und Sommer dieses Jahres auf WBS-Probeflächen mit größerem Eichenanteil entomologische und phytopathologische Felderhebungen durchgeführt.

Sowohl die bei Eichen auftretenden Schadsymptome als auch die festgestellten bzw. wahrscheinlichen Ursachen für den erhöhten Blattverlust waren auf den untersuchten Flächen unterschiedlich.

Das festgestellte Schadinsekt- und Pilzartenspektrum ist auf den einzelnen Probeflächen unterschiedlich und die Auftretensintensität nur gering. Daher können diese Schadfaktoren keinesfalls als alleinige Ursache für den schlechten Kronenzustand angesehen werden.

Auf mehreren Probeflächen wurde “mangelnde Wasserverfügbarkeit” aufgrund verschiedener Ursachen festgestellt (Konkurrenz durch Unterwuchs, geringe Niederschläge auch in den Winter- und Frühjahrsmonaten, Böden mit geringer Wasserspeicherkapazität). Auf manchen Flächen können auftretende Wurzelschäden den negativen Einfluß auf den Kronenzustand verstärken.

Mehrheitlich weisen die Eichen starke Wasserreiser- und Sekundärtriebbildung auf, welche bei manchen Probebäumen schon zur Ausbildung einer vollbelaubten Sekundärkrone geführt hat. Das zeigt, daß sich diese Eichen nach starker Schädigung nun durch Kronenregeneration auf dem Weg der Besserung befinden. Die Sekundärkronen werden bei der Kronenzustandserhebung jedoch definitionsgemäß nicht berücksichtigt.

10 Jahre Waldzustands-Monitoring in Europa

Als Beitrag zum ICP-Forests Report “10 Years of Forest Condition Monitoring in Europe - Studies on Temporal Development, Spatial Distribution and Impacts of Natural and Anthropogenic Stress Factors” wurden die vorhandenen Daten der terrestrischen Kronenzustandserhebung, Daten der chemischen Nadel-/Blattanalysen sowie Daten der Waldboden-Zustandsinventur miteinander verknüpft.

Der Kronenzustand und die Änderungen des Kronenzustandes wurden mit ausgewählten Einflußparametern in Beziehung gesetzt. Das auf den gesamten Datensatz angewandte multiple Regressionsmodell konnte in einem ersten Schritt 33% der Varianz des Nadel-/Blattverlustes mit der Kationenaustauschkapazität (KAK), dem Alter und dem Kaliumgehalt in den Nadeln erklären. Nach der Aufteilung des Datensatzes nach dem Grundgestein (Kalk - Silikat) verschwand der Einfluß der KAK. Die Versorgung mit Stickstoff und Kalium zeigte sich dann als wesentlicher Faktor auf Kalk, während Kalium in Verbindung mit dem Baumalter auf silikatischem Grundgestein als wesentlicher Faktor hervortrat. Weitere Analysen brachten zum Teil plausible, aber auch widersprüchliche Resultate. Diese Tatsache und die teilweise sehr geringe Besetzung verhinderten eine profunde Interpretation.

Deshalb wurde für den Kronenzustand und dessen Veränderungen zwischen 1989 und 1996 eine Varianzanalyse nur mehr mit den vermutlich einflußreichsten Faktoren Altersklasse, Wasserversorgung, Stickstoffversorgung, Kaliumversorgung und KAK durchgeführt. Aus Gründen der Homogenisierung wurden nur Probeflächen mit dominierender Fichte und mit Nadelanalysen von dieser Baumart in die Untersuchung einbezogen.

Der Datensatz wurde in drei gleich große Gruppen unterteilt, wobei die Unterschiede zwischen den Gruppen einerseits für den Kronenzustand (NBV) und andererseits für die Veränderung des NBV getestet wurden (Scheffe-Test - 95% Signifikanzniveau). Negative Veränderungen bedeuten eine durchschnittliche Verbesserung zwischen 1989 und 1996 (siehe Abb. 9).

Einige der hier aufgezeigten Zusammenhänge erscheinen plausibel. Andere bedürfen hingegen noch detaillierterer Analysen, um sie interpretieren zu können.

Zusammenfassung

Die terrestrischen Kronenzustandserhebungen im Rahmen des Waldschaden-Beobachtungssystems erbrachten für das Jahr 1997 keine wesentlichen Veränderungen im Vergleich zum Vorjahr. Im Mittel für alle Baumarten zeichnet sich eine unbedeutende Verbesserung ab, die hauptsächlich durch die positive Entwicklung des Kronenzustandes der Fichte bedingt ist.

Bei Fichte ist über den gesamten Beobachtungszeitraum eine kontinuierliche Verbesserung festzustellen. Bei Tanne, Lärche, Kiefer und Buche ist eine eher ungünstige Entwicklung erkennbar. Der Kronenzustand dieser Baumarten hat sich seit 1995 merkbar verschlechtert. Bei Eiche zeichnet sich nach dem schlechten Ergebnis von 1996 eine gewisse Regeneration ab, obwohl der Anteil der als deutlich geschädigt geltenden Probebäume mit über einem Drittel noch bedenklich hoch ist. Detailliertere forstpathologische Untersuchungen zeigten, daß einer der wesentlichsten Faktoren für den schlechten Kronenzustand der Eiche die mangelhafte Wasserversorgung ist.

Verknüpfungen zwischen den Ergebnissen der Kronenzustandserhebungen und Daten von Boden- und Nadelanalysen bestätigten die bekannten Zusammenhänge von Kronenzustand mit Alter, Seehöhe und Wasserversorgung. Die gefundene Interaktion zwischen Kronenzustand und Nährstoffversorgung bzw. Kationenaustauschkapazität im Boden bedarf noch weiterer Untersuchungen. Nähere Aufschlüsse zu diesen Fragen werden von den Untersuchungen auf den eigens dafür installierten Intensivbeobachtungsflächen (Level II) erwartet.

Die Waldschadenserhebungen auf dem systematischen Netz des Level I werden primär nicht zur Klärung der vorangegangenen Fragestellungen durchgeführt, sondern dienen in erster Linie der österreichweiten Überwachung des Waldzustandes, d.h. dem Erkennen der langfristigen Trends des Kronenzustandes, der differenzierten Reaktionen verschiedener Baumarten und der Dokumentation von regionalen Schadensschwerpunkten. Die nunmehr für einen längeren Zeitraum vorliegenden Ergebnisse belegen, daß der Waldzustand - gemessen am Parameter Kronenzustand - zwar örtlich schlecht ist, annuellen Schwankungen unterliegt, sich jedoch keine besorgniserregende Entwicklung abzeichnet.


FieSy, 10/12/97 top Forstliche Bundesversuchsanstalt - IndexForschungPublikationen