In den Tiefen unserer Wälder: Vielfalt oder Einfalt?

Zur Diversität der Pflanzen- und Tierwelt in Wirtschaftswäldern des Sollings


In „naturnahen“ Wäldern herrscht bunte Artenvielfalt, in Wirtschaftswäldern Ödnis und Artenschwund – ist das wirklich so? Die Wissenschaftler des Forschungszentrums Waldökosysteme untersuchen in einer Fallstudie die Diversität von Lebensgemeinschaften in Wäldern des Sollings und kommen zu überraschenden Ergebnissen.
 

Im Focus der modernen Waldökosystemforschung steht der gesamte Wald mit seinen vielfältigen Wechselbeziehungen zwischen Standort, Klima, Flora und Fauna sowie menschlichen Einflüssen. Wälder stellen besonders komplexe Ökosysteme dar, mit einem hohen Grad an Vernetzung und zahlreichen Arten. Untersucht werden die Strukturen und Funktionen von Ökosystemen. Strukturelle Größen sind beispielsweise die Artenzahlen von Lebensgemeinschaften oder die Individuenzahlen von Populationen, funktionale Größen die Aufnahme und Abgabe von Nährstoffen oder die Bindung und Weitergabe von Energie.

Lange Zeit wurde der Begriff Diversität synonym zum Ausdruck Artenvielfalt verwendet. Heute hebt Biodiversität nicht nur auf die bloße Zahl der vorkommenden Pflanzen- und Tierarten ab, sondern berücksichtigt auch die Vielfalt in der genetischen Ausstattung der Organismen und die Mannigfaltigkeit der Ökosysteme in der Landschaft. Artensterben, Lebensraumveränderung und -zerstörung vermindern die Diversität, beeinflussen die Verteilung und Populationsdichte der Arten und führen so zu artenärmeren Gesellschaften. Nicht zuletzt aufgrund der globalen Veränderungen steht der Begriff Biodiversität im Zentrum aktueller Umweltdiskussionen.

Mitteleuropa wäre ohne den Menschen ein fast geschlossenes Waldland. Der Mensch hat aber nicht nur den Wald vernichtet, um Äcker und Wiesen zu bewirtschaften, sondern auch der Wald selbst ist durch den Menschen seit Jahrtausenden durch Holznutzung und Waldweide direkt, durch Einträge von Schadstoffen und durch Entnahme von Grundwasser indirekt verändert worden. Trotzdem stellen Wälder immer noch die naturnahsten Lebensräume unter allen Flächennutzungsformen dar und erfüllen vielfältige Funktionen.

Bei der UN-Umweltkonferenz in Rio de Janeiro (1992) und der europäischen Forstministerkonferenz in Helsinki (1993) standen nicht nur der Schutz und die nachhaltige Nutzung von Wäldern im Mittelpunkt der Forst- und Umweltpolitik, sondern es wurde erstmalig auch die Erhaltung der biologischen Vielfalt als ein vorrangiges Ziel der Forstwirtschaft benannt. Damit wurde die Lebensraumfunktion des Waldes zu einem zentralen Anliegen der Forstpolitik und die Erforschung der Biodiversität in Wäldern zu einer wissenschaftlichen Herausforderung.

Im Verbundprojekt „Indikatoren und Strategien für eine nachhaltige und funktionale Waldnutzung -Fallstudie Waldlandschaft Solling“, das vom Bundesministeriums für Bildung und Forschung gefördert wird, versuchen Wissenschaftler des Forschungszentrums Waldökosysteme mehr Licht in die Zusammenhänge zwischen der Biodiversität und den
Ökosystemfunktionen zu bringen. Von besonderem Interesse ist die Frage, wie sich die Diversität verändert, wenn Wälder sich selbst überlassen werden oder in andere Waldformen überführt werden. Das langfristige Ziel vieler Forstverwaltungen und Forstbetriebe ist der  Umbau nicht standortgemäßer reiner Nadelwaldbestände, die sich in der Vergangenheit häufig als sehr anfällig gegenüber Störungen wie zum Beispiel Windwurf, Insektenkalamitäten oder Schadstoffen erwiesen haben, in naturnahe, laubbaumreiche und möglicherweise stabilere Mischwälder. Das Wissen über die biologischen Abläufe in Mischbeständen aus Laub- und Nadelbäumen hält sich bislang jedoch in Grenzen. Für die Zukunft ist es daher eine wichtige Forschungsaufgabe, für den notwendigen Waldumbau Indikatoren abzuleiten, aus denen sich der aktuelle Zustand und die Entwicklung der Wälder ablesen und bewerten lassen. Auf die Lebensraumfunktion bezogen verfolgt der Waldumbau das Ziel, die biotische Diversität genetisch sowie auf Arten- und Lebensraumniveau zu sichern oder zu verbessern. Damit wird beabsichtigt eine höhere Stabilität der Waldökosysteme (ökologisch wie ökonomisch) zu erreichen. Ist aber die Artendiversität ein geeigneter Indikator, um Kriterien für eine nachhaltige Waldnutzung zu finden?

Prof. Dr. Wolfgang Schmidt und der Biologe Martin Weckesser vom Institut für Waldbau der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie haben in den Jahren 1999 und 2000 die Bodenvegetation von Buchen-Fichten-Mischwäldern im Solling mit entsprechenden Reinbeständen verglichen, um den Umbau von Reinbeständen in Mischbestände aus vegetationsökologischer Sicht beurteilen zu können. Welche Gräser und Kräuter, Farne und Moose auf dem Waldboden wachsen, hängt von vielen Faktoren ab. Dazu gehören der Boden mit seinem Wasser- und Nährstoffangebot, das Licht, welches durch die Baumkronen gelangt, aber auch Rehe und Hirsche, die manche Pflanzenarten bevorzugt fressen und damit die Konkurrenzverhältnisse stark beeinflussen. Nicht zuletzt ist es auch der Mensch, der mit der Auswahl der Waldbäume und der Bewirtschaftungsform des Waldbestandes die Zusammensetzung der Pflanzenarten im Wald mit bestimmt. Farn- und Blütenpflanzen sowie die Moose eignen sich aufgrund ihrer hohen Artenzahl, ihrer spezifischen Standortsansprüche und ihrer leichten Erfassung besonders gut, um aktuelle Zustände und ablaufende Veränderungen in mitteleuropäischen Wäldern aufzuzeigen. Die Erfassung aller Pflanzenarten mit ihren Mengenanteilen geschah zunächst auf einheitlichen Grundflächen von 100 m2 Größe, die in Transekten gerastert aneinandergereiht, Übergänge von Rein- zu Mischbeständen abbilden.

Bislang ging man bei der Bewertung von Mischbeständen davon aus, dass sie grundsätzlich  einen höheren Struktur- und Artenreichtum aufweisen als Reinbestände. Ein Vergleich der Artenvielfalt und der Arten­zusammensetzung der Bodenvegetation zeigte jedoch, dass in den naturfernen Fichten­wäldern des Sollings sogar höhere Artenzahlen zu finden sind als unter Mischbeständen oder in den reinen, naturnahen Buchenwäldern. Insbesondere in  Altbeständen nehmen die Gesamtartenzahlen mit steigendem Fichtenanteil deutlich zu. Die Mischbestände aus Buche und Fichte besitzen eine höhere floristische Verwandschaft zu den Fichten-Reinbeständen als zu den Buchenwäldern. Aller­dings werden die hohen Artenzahlen in den fichtenreichen Beständen nicht durch das Auftreten von Pflanzenarten erzeugt, die gerade vom Naturschutz als besonders wertvoll eingestuft werden, da sie selten oder stark gefährdet sind. Vielmehr handelt es sich häufig um Nichtwaldarten wie um Beispiel die Brennessel oder den Löwenzahn, die auf Grund der starken Störung der Nadelwälder im Zuge ihrer Bewirtschaftung hier zahlreich zu finden sind. Hinzu kommen - wenn auch im geringeren Maße - typische Nadelwaldarten wie der Siebenstern, die mit dem Anbau der im Solling gebietsfremden Fichte den Weg in die nadelholzreichen Wälder gefunden haben. Auf jeden Fall zeigen die Ergebnisse deutlich, dass mit dem Umbau der großflächigen Fichtenreinbestände des Sollings in Mischwälder oder in reine Buchenwälder ein Verlust an Artendiversität in der Bodenvegetation einhergehen dürfte. Allerdings ist bisher keine Art der Buchenwälder durch den Anbau von Fichten verschwunden - wenn es auch erhebliche Veränderungen in den Populations- und Vegetationsstrukturen gab.

Neben der Baumartenzusammensetzung hat die Bewirtschaftung einen großen Einfluss auf die Diversität. Seit 1972 gibt es in Niedersachsen Naturwälder, das heißt Waldflächen die aus der Nutzung genommen worden sind. Zu diesen „Urwäldern von morgen“ gehören im Solling unter anderem die Naturwälder „Limker Strang“ und „Dreyberg“. Vergleiche zwischen diesen Buchen-Naturwäldern mit benachbarten Buchen-Wirtschaftswäldern zeigen, dass die Diversität der Gefäßpflanzen in Wäldern mit Holznutzung höher ist als in den unbewirtschafteten. Dafür sind in erster Linie ein erhöhtes Lichtangebot und Bodenstörungen verantwortlich, so dass auch hier Pflanzenarten des Offenlandes auftreten, ohne dass gleichzeitig typische Waldarten verschwinden. Fehlende Nutzung begünstigt ferner die konkurrenzstarke Rot-Buche (Fagus sylvatica), die als schattentolerante Baumart auch die Verjüngung dominiert. So stellen viele Naturschützer heute mit Erstaunen fest, dass ehemals baumartenreiche Mischwälder aus Eichen, Hainbuchen, Linden, Eschen, Ahorn usw. in ihrem Artenreichtum deutlich abnehmen, wenn sie unter Totalschutz gestellt werden. Nur für Arten, die auf alte und tote Bäume angewiesen sind, wie höhlenbrütende Vögel oder holzbewohnende Pilze oder Käfer, bedeutet das „Nichtstun im Wald“ auch eine Zunahme an Arten.

Einen erheblichen Einfluss auf die pflanzliche Artenvielfalt in Wirtschaftswäldern haben Waldwege. Von breit angelegten Straßen bis hin zu einem engmaschigen Rückegassennetz mit unbefestigten Maschinenwegen findet man heute ein unterschiedlich ausgebautes und unterschiedlich intensiv genutztes Erschließungssystem in unseren Wäldern. Es dient der Forstwirtschaft nicht nur zum Erreichen von Arbeitsorten, der Bringung von Arbeitsmitteln, der Lagerung und dem Abtransport des Holzes, sondern auch der Erholung von Waldbesuchern. Als „Übergangsräume“ sind Wege und Wegränder - ebenso wie Waldränder - wesentlich artenreicher als die sie umgebenden flächenhaft ausgebildeten Waldbereiche. Auch hier sind es die mit dem Wegebau und der Wegenutzung verbundenen Störungen, die dafür sorgen, dass sich neben den typischen Waldarten zahlreiche andere, ruderale Pflanzen des Offenlandes etablieren. Sie sind im geschlossenen Wald in der Regel nur selten oder gar nicht anzutreffen, werden aber durch die Bodenverwundung und die veränderten Beleuchtungsverhältnisse entlang der Waldwege und Rückegassen gefördert. Die im Wald eingesetzten Fahrzeuge sorgen im übrigen mit dafür, dass sich mit jeder Holzabfuhr Pflanzenarten rasch über große Entfernungen ausbreiten. In zwei Waldgebieten Niedersachsens, dem Göttinger Wald und im Solling, wurden die Rückegassen als streifenförmige Störungszonen vergleichend zum angrenzenden Bestand vegetationskundlich erforscht. Bei Untersuchungen über die Samen, die mit anhaftender Erde an Rückefahrzeugen transportiert wurden, fand Diplom-Forstwirtin Luise Ebrecht vor allem weitverbreitete Nichtwaldarten. Darunter befand sich auch das Kleinblütige Springkraut (Impatiens parviflora), eine Pflanze aus Asien, die mit ihren Schleuderfrüchten vor allem von Waldrändern und Waldwegen her viele Wälder flächendeckend erobern konnte.

Wirtschaftswälder sind somit aus vielfältigen Gründen sehr artenreich, meist artenreicher als Urwälder oder Naturwaldreservate. Diesem Gewinn an Pflanzenarten steht jedoch ein Verlust an Naturnähe, an Natürlichkeit der Wälder gegenüber. Eine Bewertung über die Artenzahlen allein bietet daher ein einseitiges und nicht besonders aussagekräftiges Bild. Erst wenn man die Arten auch qualitativ betrachtet und Referenzflächen heranzieht, ist eine Bewertung der Artenvielfalt sinnvoll. Hierzu gehört auch die Frage, ob artenreiche Wälder wirklich stabiler sind oder andere Ökosystemfunktionen aufweisen als artenarme. Pflanzen in Wäldern bilden nicht nur die Grundlage für die Stoffproduktion, sondern sind auch die Nahrungsgrundlage der im Wald lebenden Tiere und Mikroorganismen.

Prof. Dr. Matthias Schaefer, Institut für Zoologie und Anthropologie, untersucht im Verbundprojekt „Fallstudie - Waldlandschaft Solling“ zusammen mit den Biologen Axel Rothländer und Alexander Sührig die Diversität der Bodenfauna. Ziel ist es, die Lebensräume und Lebensgemeinschaften in Mischwäldern mit Reinbeständen zu vergleichen.  Von Interesse sind die für die Unterschiede verantwortlichen Faktoren des Bestandestyps und die Indikatoreigenschaft der “repräsentativen Taxa“ für die gesamte Lebensgemeinschaft. Basierend auf diesen Ergebnissen soll der Einfluss des Bestandestyps auf die Biodiversität modelliert und die Möglichkeit von Vorhersagen des Zusammenhanges zwischen Bestandestyp und Diversität für eine größere Region geprüft werden. Zentrale Hypothese ist, dass der Bestandestyp (Reinbestand oder Mischbestand) Einfluss auf die Artendiversität der Fauna und die Struktur von Populationen hat.

Die Diversität der Fauna ist enorm, in einem Wald können 2000 und mehr Tierarten vorkommen. Im Göttinger Wald wurden 1918 Arten gezählt. Die Tierpopulationen gehören der Makro-, Meso- oder Mikrofauna an, wobei sich Pflanzenfresser (Phytophage), Streufresser (Saprophage), Fresser von Pilzen und Bakterien (Mikrophytophage) und Räuber und Parasiten (Zoophage) unterscheiden lassen. Die meisten Arten leben im Boden und konzentrieren sich auf die Streuschicht und die oberflächen­nahen Bodenschichten. Da es aufgrund dieser Vielfalt sehr schwierig ist, komplette Inventuren zu erstellen, gibt es wohl weltweit keinen Wald, dessen Tierwelt vollständig bekannt ist.

Die Habitatdiversität hat einen großen Einfluss auf die Artendiversität der Fauna. Waldwege und Waldränder mit ihren andersartigen Bedingungen sind auch hier von großer Bedeutung. Eine besonders große Rolle spielt in naturnäheren Wäldern das Totholz. Holzbewohnende Käfer sind besonders artenreich (über 1000 Spezies), von denen der Großteil an Totholz gebunden ist. Mit Hilfe von Bodenproben, Bodenfallenfängen und Fängen mit Photoeklektoren wurden die verschiedenen Arten erfasst und ihre Siedlungsdichten bestimmt. Ein Schwerpunkt der Untersuchungen liegt auf Spinnen und Käfern, es wurden aber auch viele weitere Gruppen der Gliederfüßer (Arthropoden) studiert. Bei der Auswertung ergab sich, dass die Artenzahlen der Tiergruppen miteinander positiv korreliert sind. Dies eröffnet die Möglichkeit, die Diversität der gesamten Makrofauna mit Hilfe weniger Gruppen zu indizieren.

Die zoologischen Untersuchungen zeigten zum Beispiel, dass die Artenzahlen von Weberknechten, Spinnen, Laufkäfern und Kurzflügelkäfern in den Fichtenbeständen am höchsten sind und in Richtung Mischbestände und Buchenwälder abnehmen. Die Struktur der Bestände – vor allem die horizontale Strukturierung des Lebensraums, bedingt durch den Lichtgenuss am Boden, der damit einhergehenden Bedeckung durch die Krautschicht, aber auch durch die Mächtigkeit der organischen Auflage, der Laubstreu - haben einen signifikanten Einfluss auf die Artenzahlen und die Populationsdichten (Abundanzen) der untersuchten Tierarten. Fichtenbestände sind im Solling nicht als naturnah anzusehen, obwohl durch sie die floristische und faunistische Diversität der Waldlandschaft insgesamt ansteigt. Hier stellt sich das Problem der Bewertung – sind naturnahe, aber artenärmere Gemeinschaften per se wertvoller als gestörte, aber artenreichere Gemeinschaften? Ist Diversität ein Wert an sich? Jedenfalls kann man gegen Fichtenreinbestände viele Argumente anführen – die stärkere Bodenversauerung und das höhere Windwurfrisiko, um nur einige zu nennen – die Artenvielfalt der Flora und Fauna gehört jedenfalls nicht dazu.

Eine nachhaltige Waldnutzung ist durch ein Forstmanagement geprägt, das sich durch vorsichtige Erntemaßnahmen, Schaffung von räumlich heterogenen Beständen mit einer mehrschichtigen Vegetation und verschiedenen Altersstadien,  Belassen von Totholz und einer Ausbildung und Pflege von Waldinnen- und außenrändern auszeichnet. Eine hohe Diversität von Flora und Fauna ist keine Vorbedingung für eine nachhaltige Nutzung von Wäldern, aber auf engste mit ihr gekoppelt.
 


Weitere Informationen :
Forschungszentrum Waldökosysteme
der Universität Göttingen
Frau Dr.Verena Sohns
Büsgenweg 1
37077 Göttingen
Tel. 0551/3935-09, -12, Fax 0551/399762
 

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