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Foto: goodluz/fotolia

Diplomarbeit von Sophie Ette

Einflussfaktoren auf die Biodiversität in laubwalddominierten Waldökosystemen

Biodiversitätsverlust ist eine der größten ökologische Herausforderung unserer Zeit. Die Vielfalt von Arten, Ökosystemen und die genetische Vielfalt bilden zusammen die Grundlage für die zahlreichen Ökosystemfunktionen und somit die Basis unseres Wirtschaftssystems. Das politische und wissenschaftliche Interesse an der Bewertung der Biodiversität von Ökosystemen steigt aus diesem Grund stetig. Für eine umfassend nachhaltige Waldbewirtschaftung ist daher wichtig, dass die Auswirkungen von Entscheidungen auf die Biodiversität berücksichtigt werden.

 

Untersuchungsgebiet & Berechnungsgrundlage

Für die Diplomarbeit wurden Daten aus den 37 unbewirtschafteten Kernzonen des Biosphärenparks Wienerwald mit einer Fläche von 5400 Hektar ausgewertet. Das Beobachten der Veränderungen des Waldes nach Ende der Holznutzung liefert wertvolle Informationen über Bodenaufbau, Waldstruktur, Wildtierein-fluss auf junge Bäume und Totholz. Aus diesen Kennzahlen kann mit statistischen Methoden indirekt auf den Zustand der Biodiversität im Wald geschlossen werden. Hierfür werden die sogenannten Biodiversitätsindizes verwendet. Biodiversitätsindizes geben Hinweise darauf, wie sich bestimmte Strukturen und Baumartenzusammensetzungen vermutlich auf die Vielfalt an Arten und Ökosystemen auswirken. Um sicher zu gehen, dass die Indizes den Waldzustand ganzheitlich abbilden, müssen immer mehrere verschiedene Indizes verwendet werden.

 

Wissenschaftliches Ziel

Das Ziel der Diplomarbeit war herauszufinden, welche der im Wienerwald beobachteten Kenngrößen die Biodiversität am stärksten beeinflussen. Außerdem soll für Buchen-Mischwälder gezeigt werden, welche Möglichkeiten WaldbesitzerInnen und Wald-bewirtschafterInnen haben, um die Biodiversität im Wald gezielt zu steigern oder sie zu bewerten. Zudem wurde berechnet, welche statistischen Zusammenhänge zwischen den Biodiversitätsindizes vorhanden sind.

Um diese Fragestellungen zu beantworten, wurden zunächst fünf Biodiversitätsindizes ausgewählt. Diese repräsentieren die Verteilung der Bäume auf der Fläche (Clark & Evans- Index), den Dichtstand der Einzelstämme (Stand Density Index, Crown Competition Factor), die Verteilung der Stammdurchmesser (Durchmesserdifferenzierung nach Füldner) und die Baumartendiversität (Shannon-Index). Der Zustand der genetischen Vielfalt als Teilbereich des Begriffs Biodiversität kann durch die vorhandenen Kenngrößen aus dem Wald auf diesem Weg nicht bewertet werden.

 

Berechnungsmethode

Für jeden der 1650 Aufnahmepunkte im Wald wurden die fünf oben genannten Biodiversitätsindizes berechnet. Anschließend erfolgte die Berechnung von Regressionen in dem Statistikprogramm R (random Forest). In drei Modellen wurde dann getestet, welche Faktoren die Biodiversität im Wald am stärksten beeinflussen (VSURF). Verglichen wurden folgende Gruppen von Einflussfaktoren:

  1. Alters- und Dichtebedingte Einflussfaktoren (Stammanzahl, Stammgrundfläche, Holzvorrat, durchschnittlicher Stammdurchmesser)
  2. Strukturbedingte Einflussfaktoren (Häufigste Baumart, Totholzmenge, Jungbäume)
  3. Standortsbedingte Einflussfaktoren (Exposition, Seehöhe und Geländeform)
  4. Wildbedingte Einflussfaktoren (Durch Wildtiere beschädigte Jungbäume)
  5. Boden- und Grundgesteinsbedingte Einflussfaktoren (Flysch- oder Kalkgebiet, Wassergehalt im Boden, Grundgesteinsart, Bodenart und Oberste Bodenschicht)

 

Ergebnisse

Werden alle Probepunkte und Biodiversitätsindizes gemeinsam betrachtet, hat die Gruppe der „Alters- und Dichtebedingten Einflussfaktoren“ zusammen mit den „Strukturbedingten Einflussfaktoren“ den größten Einfluss auf die Biodiversität im unbewirtschafteten Laub-mischwalds.

Im Umkehrschluss bedeutet dies, dass klassische Forstinventuren durchaus dazu geeignet sind, auch die Entwicklung der Biodiversität auf der Fläche zu beschreiben. Außerdem zeigt sich, dass in vergleichbaren Waldökosystemen die Vielfalt an Arten und Ökosystemen steigt, wenn Flächen oder Einzelbäume später (längere Umtriebszeit) oder nicht mehr zur Holzproduktion genutzt werden. International werden diese Konzepte der Nutzung mit dem Begriff „Retention Forestry“ bezeichnet. Eine weitere Möglichkeit, die Biodiversität im Wald bei gleichzeitiger Holznutzung gezielt zu steigern ist, mit Holzernteeinsätzen das natürliche Störungssystem zu imitieren. Für Buchen-Mischwälder bedeutet dies, häufige kleine Störung-en (Schirmschlag/Femelschlag) und seltene große Störungs-ereignisse (Kahlschlag) einzusetzen. Dies fördert die charakteristischen Waldarten, welche auf diese Form von Störungen in ihrer Biologie angepasst sind.

Das Ziel aller Bemühungen zur Steigerung der Biodiversität sollte nie sein, eine maximal hohe Artenzahl zu erreichen, sondern die lokal typische Artenzusammensetzung zu fördern. Denn, dies als das wichtigste Fazit, Biodiversität bezeichnet als Begriff viel mehr als nur Artenvielfalt!

 

Download

Die Diplomarbeit "Einflussfaktoren auf die Biodiversität in laubwalddominierten Waldökosystemen" (2018) von Sophie Ette wurde an der Universität für Bodenkultur Wien an dem Institut für Waldwachstum verfasst und kann hier heruntergeladen werden
(PDF-Download: 6,5 MB).

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