Triebwachstum

Das Triebwachstum der Bäume reagiert empfindlich auf Umwelteinflüsse. Wir messen das Triebwachstum rückwirkend an Ästen, die alle vier Jahre mit einem Helikopter geernteten werden, siehe Fernsehbeitrag. Die Blätter werden auch für die Nährstoffanalyse gebraucht.

   Gipfeltriebernte mit dem Helikopter. Dieser Fernsehbeitrag gibt einen Eindruck der Ernte 2019.

Bei Buchen, Fichten und Eichen stellen wir eine Beziehung zwischen dem Triebwachstum und den Umweltfaktoren Bodenversauerung, Stickstoffdeposition Trockenheit und Ozonbelastung fest.
Die Reaktion auf Trockenheit ist eine starke Wachstumsreduktion, bei den Buchen allerdings in der Regel ein Jahr nach dem Trockenereignis: Nach den trockenen Sommern 2003, 2011, 2015 und 2018 beobachteten wir bei den Buchen erst 2004, 2012, 2016 und 2018 ein deutlich gehemmtes Triebwachstum, während die Fichten bereits im Trockenjahr ein vermindertes Triebwachstum zeigten.

  
   Triebwachstum bei Buchen (rot), Fichten (blau) und Eichen (grün).
 

Fruktifikation

Bei der Buche hat die Fruchtbildung in den letzten 30 Jahren stark zugenommen, sowohl in der Häufigkeit von Mastjahren als auch in der Menge der gebildeten Früchte. 2011 und 2016 waren absolute Rekordjahre, und seit 2002 gab es fast jedes zweite Jahr eine starke Fruchtbildung. Die Fruchtbildung bei der Buche steht mit der Witterung in den beiden Vorjahren in Zusammenhang. Ein warmer Frühsommer im Vorjahr (Mitte Juni bis anfangs Juli) führt zu einer deutlich gesteigerten Bildung von Blütenknospen.

   Fruchtbehang bei den Buchen. Die gestrichelte Linie entspricht einer Definition
   für ein Mastjahr (150 Früchte/m2) aus der forstlichen Praxis.

Stamm- und Volumenzuwachs

Während der Stammzuwachs ein wichtiges Mass für die Wirkung von Umwelteinflüssen auf den Wald ist, ist der Volumenzuwachs vorallem für die Forstwirtschaft interessant. Wir messen den Stammdurchmesser der Bäume alle vier Jahre an markierten Stellen mit einer Millimeterkluppe. Bei grossen Exemplaren wird der Umfang gemessen, siehe Video. Die Differenz der Messwerte ergibt den Stammzuwachs. Zusätzlich werden an Stammscheiben, die bei standardmässigen Durchforstungen anfallen, die Jahrringe gezählt und vermessen.

  Links: Messung des Stammzuwachses in den Dauerbeobachtungsflächen mit einer Kluppe.
  Mitte: Stammscheiben für die Jahrringanalyse.
  Rechts: Stammscheibe einer Fichte mit sichtbaren Jahrringen.

Der Stammzuwachs weist bei der Buche insgesamt über den beobachteten Zeitraum eine deutliche Abnahme auf. Bei den Fichten ist der Trend auf Einzelbaumebene unklar. Auf Bestandesebene ist jedoch auch eine Abnahme zu beobachten. Bei Eichen liegen erst zwei Messungen vor, mit leicht geringerem Wachstum im Jahr 2018.
Anhand einer epidemiologischen Auswertung der Daten können wir Zusammenhänge zwischen Stammzuwachs und Belastungsfaktoren wie z.B. Stickstoffdeposition, Bodenversauerung, Ozon oder Nährstoffmangel beobachten. Bei den Buchen steht die Wachstumsabnahme wahrscheinlich im Zusammenhang mit der Phosphorversorgung, die im gleichen Zeitraum ebenfalls deutlich abgenommen hat. Stickstoffeintrag fördert zwar das Wachstum, aber nur im Bereich geringer Einträge. Bei den Buchen ist die Beziehung zwischen Zuwachs und Stickstoffdeposition deutlich nichtlinear.

   Zeitlicher Verlauf des Grundflächenzuwachses bei Buchen (links), Fichten (mitte) und Eichen (rechts).
   Bei den Buchen gibt es eine signifikant negative Entwicklung (blaue Linie).

   Der Grundflächenzuwachs der Buchen steigt mit zunehmender
   Stickstoffdeposition bis etwa 24-27 kg N /ha/a und nimmt
   danach deutlich ab.

   Volumenzuwachs auf den Beobachtungsflächen mit je einer
   Baumart sowie Flächen mit Buchen und Fichten gemischt.