Effiziente Mischungen zukunftsweisender Baumarten zur Verbesserung des Wasserhaushalts - Komplementarität vs. Konkurrenz

Abstract

Das Vorhaben untersuchte, wie Mischungen aus zukunftsweisenden Baumarten den Wasserhaushalt, die Trockenstresssensitivität und die strukturelle Ausprägung temperater Wälder beeinflussen, um Handlungsempfehlungen für klimaresiliente Waldbewirtschaftung abzuleiten. Im Mittelpunkt standen Mischungen aus Eiche mit Buche, Douglasie und Kiefer im Vergleich zu entsprechenden Reinbeständen an zwei klimatisch kontrastierenden Standorten (Nordbayern, Brandenburg). Hierfür wurde eine umfassende Datengrundlage aufgebaut, die moderne Strukturerfassung mittels mobilem terrestrischem Laserscanning, Jahrringanalyse einschließlich δ¹³C, Xylemflussmessungen mit dem TreeTalker-System sowie ergänzende Erhebungen zu Licht- und Blattflächenparametern kombiniert. Die retrospektiven Analysen (2000–2022) ermöglichen eine differenzierte Betrachtung von Artenstrategien und Trockenstressreaktionen, während die Xylemflussmessungen Aussagen zum aktuellen Wasserverbrauch erlauben. Die Kombination dieser Methoden erlaubt es, Struktur–Funktions-Beziehungen sichtbar zu machen, die für waldbauliche Entscheidungen unter zunehmenden Klimaextremen relevant sind. Dabei wurden bewusst etablierte Bestände untersucht, um praxisnahe Aussagen zu ermöglichen. Durch die enge Kooperation mit forstlichen Partnern (BaySF, AELF, Forst Brandenburg) war die Auswahl geeigneter Mischbestände möglich. Das Projekt leistet damit einen Beitrag zur Entwicklung und Bewertung klimaresilienter Baumartenmischungen und schafft eine belastbare Grundlage für modellgestützte Szenarien und zukünftige Monitoringprogramme in strukturell vielfältigen Wäldern. Das Projekt zeigt deutliche Unterschiede zwischen den untersuchten Baumarten hinsichtlich ihrer Wasserhaushaltsstrategien. Eiche und Buche weisen anisohydrische, Douglasie und Kiefer eher isohydrische Muster auf. Die δ¹³C-Analysen belegen, dass Trockenereignisse der dominierende Treiber von Stresssignalen sind und Mischungseffekte in den Jahrringen aufgrund hoher Variabilität nur in Teilbereichen sichtbar wurden. Die Laserscandaten zeigen, dass Mischbestände stärker strukturiert sind und eine höhere Durchmesser- und Höhenheterogenität aufweisen. Diese Befunde deuten auf potenzielle funktionale Diversität hin. Die Xylemflussmessungen der Jahre 2023/2024 fanden unter weitgehend feuchten/ günstigen Bedingungen statt, was die direkte Analyse von Mischungseffekten unter Trockenstress einschränkte. Dennoch konnten artspezifische Unterschiede im Wasserverbrauch quantifiziert und ein kombinierter Modellierungsansatz entwickelt werden, der Splintholzprofile, HFD-Messungen und Laserscandaten integriert. Es zeigte sich, dass visuell bestimmte Splintholztiefen zu deutlichen Unterschätzungen des Wasserverbrauchs führen. Ein wichtiger Teilerfolg war der Nachweis der hydraulischen Umverteilung durch Eichen, deren in tiefen Bodenschichten aufgenommenes Wasser von benachbarten Sämlingen genutzt wird. Dies unterstreicht die ökologische Bedeutung der Eiche. Technische Herausforderungen (Sensorprobleme, Segmentierungsfehler in dichten Beständen) und ausbleibende Dürreperioden führten zu Verzögerungen, ohne jedoch die zentralen Zielstellungen zu gefährden. Die Ergebnisse bilden eine belastbare Grundlage für weiterführende Modellierungen, für Transferprozesse in die Praxis und für zukünftige Untersuchungen unter ausgeprägteren Trockenstressbedingungen.