Danksagung:

Zuerst möchte ich mich bei meinen Eltern bedanken, ohne deren Rückhalt ich die lange Dauer der Diplomarbeit nicht durchgehalten hätte. Sie standen mir mit Rat und Tat zur Seite.

Dann gilt mein Dank Frau Professor Dr. Ruthsatz für die Bereitstellung des Arbeitsthemas, die Übernahme der Erstkorrektur und die Hinweise und Tipps, die sie mir im Verlaufe der Arbeit gab.

Danken möchte ich auch Herrn Professor Dr. Ries für die Übernahme der Zweitkorrektur.

Besonders danken möchte ich Herrn Dr. rer. nat. Golisch, auf dessen Initiative das Thema als Diplomarbeitsthema aufgestellt wurde und der mich während der Geländearbeit stets hilfsbereit betreute. Auch bei der daran anschließenden Auswertung der Daten stand er mir oft als Ideengeber, kritischer Kommentator und Korrektor zur Seite.

Weiterhin gilt mein Dank Frau Krieger, Herrn Backes, Herrn Dr. Zoldan, Herrn Professor Dr. Werner und allen weiteren Mitarbeitern des Faches Geobotanik, die mir bei der Labor- und Auswertungsarbeit unterstützend zur Seite standen.

Danken möchte ich auch dem Umweltministerium Rheinland-Pfalz und Frau Umweltministerin Conrad für das Stipendium „Arten- und Biotopschutz Rheinland-Pfalz“, wodurch die im Rahmen der Arbeit entstandenen Kosten zu einem großen Teil gedeckt werden konnten.

Last but not least möchte ich Herrn Martin Haßdenteufel danken, der für mich das Auszählen der Bohrkerne übernahm.

III -

INHALTSVERZEICHNIS:

Diplomarbeit  im Studiengang  I

Angewandte  Physische Geographie  I

Sukzession  von NIEDERWÄLDERN  I

IN  DER REGION TRIER  I

I.  Einleitung:  1

II.:  naturräumliche Gliederung des Untersuchungs-gebietes, Nutzung der  

Niederw  älder in der Region Trier  3

II.1  naturräumliche Ausstattung und Geologie  3

II.2  Böden des Untersuchungsgebietes:  4

II.3  Klima:  4

II.4  Landnutzung und Vegetation:  5

II.5  Allgemeines zur Niederwaldnutzung  6

II.6  Niederwaldnutzung in der Region Trier  9

III.  Methoden:  9

III.1  Erhebung von strukturellen und Vegetationsdaten in Niederwäldern  9

III.1.1  Bestandesaufnahmen  10

III.1.2  Einzelbaumaufnahmen:  12

III.2  Pflanzensoziologische Methoden  14

III.3  Bohrkernproben zur Altersbestimmung  15

III.3.1  Entnahme der Bohrkernproben:  15

III.2.b)  Auszählen der Bohrkerne  16

III.4  Bodenanalysen  18

III.4.1  Entnahme der Bodenproben:  18

III.4.2  Labormethoden zur Bodenanalyse  19

III.5  Bestimmung der Holzvorräte und der Ertragsklassenzugehörigkeit:  20

III.6  Untersuchung von Korrelationen zwischen den Bestandesparametern  

und  anschließende Modellbildung mittels Regressionsanalyse:  22

IV.  Vegetation, Struktur und Standort der aufgenommenen Bestände  23

IV.1  floristische Zusammensetzung und pflanzensoziologische Zuordnung der  

Best  ände  23

IV.1.1  Überblick über die floristische Zusammensetzung und weitere  

wichtige  Charakteristika der untersuchten Wälder  23

IV.1.2  Pflanzensoziologische Zuordnung zu Syntaxgruppen:  34

   IV

  -  

Betulo  -Quercetum typicum  38

Stellario  -Carpinetum  38

IV.2  Anmerkungen zur Struktur der Bestände  39

IV.3  Beschreibung der Standorte:  40

IV.3.1  Flächengröße:  40

IV.3.2  Inklination:  40

IV.3.3  Exposition:  41

IV.3.4  Böden:  42

V.  Modellierung von Bestandesparametern:  44

V.1  Explorative Datenanalyse:  45

V.1.1  Zusammenhangsmaße mit der Syntaxgruppen-Zugehörigkeit:  46

IV.1.2  Zusammenhangsmaße mit der Brusthöhenquerfläche / dem Holz-  

volumen  des Bestandes:  47

V.1.3  Zusammenhangsmaße mit der Bestandeshöhe:  57

V.1.4  Bestandesgrößen, die mit dem Bestandesalter korrelieren:  60

V.1.5  weitere Bemerkungen zu den Korrelationsergebnissen:  64

V.2  Modellierung von Bestandesparametern  65

V.2.1  Modellierung des Holzvolumens  66

V.2.2  Modellierung des jährlichen Holzzuwachses  66

V.2.3  Ableitung der Pflanzensoziologischen Zugehörigkeit der Bestände  

aus  Bestandesparametern:  67

V.2.4  Ableitung des Bestandesalters anhand von Standortdaten:  67

V.3  Zusammenfassung und Bewertung der Analyseergebnisse:  68

VI.  Die Ansiedlung von Nebenbaumarten in den Eichenniederwäldern -  

Einzelbaumaufnahmen  :  70

Einzelentfernungen  Betula.  75

VII.  Die Entwicklung von Eichenniederwäldern in der Region Trier nach  

Nutzungsaufgabe   77

VIII.  Zusammenfassung  80

VI.  Literatur:  82

X.  Anhang  84

Gesamttabelle  der Aufnahmen  

digitale  Standortkarte  

   V

  -  

Verzeichnis der Tabellen und Abbildungen

Tabelle 1: Stockausschlagfähigkeit von Gehölzen, nach: ROSSMANN, D.

(1996): Tabelle 1/7, Seite 47. .......................................................................7 Tabelle 2: Längenzuwachs von verschiedenen Baumarten nach dem Schlag, nach: ROSSMANN, D. (1996, Seite 48,

Tabelle 1/9, nach VANSELOW, 1941) .........................................................7 Tabelle 3: Einteilung der Standorte in Expositionsklassen .............................22 Tabelle 4: Klassifizierung der untersuchten Wälder gemäß des Anteils an

Stockausschlägen ......................................................................................23 Tabelle 5: Klassenbezeichnung und Anzahl an Aufnahmen der untersuchten

Pflanzengesellschaften................................................................................37 Tabelle 6: jüngeren Exemplaren von Betula pendula zur Verfügung

stehende Fläche im Niederwald .................................................................71 Tabelle 7: jüngeren Exemplaren von Fagus sylvatica zur Verfügung

stehende Fläche im Niederwald .................................................................71 Tabelle 8: gemessene Einzelentfernungen von Fagus sylvatica zu

benachbarten Bäumen ...............................................................................72 Tabelle 9: gemessene Einzelentfernungen von Betula pendula zu benachbarten Bäumen 73

Abbildung 1: Modell des Aufnahmebogens für die Geländearbeit ..................12 Abbildung 2: Aufbau eines Jahrrings aus Früh- und Spätholz

(Nagel, J., 2001, Seite 23) ..........................................................................16 Abbildung 3: schematische Darstellung des Jahrringaufbaus von ringporigem Laubholz, aus: NAGEL, J. (2001), Seite 22. ...........................16 Abbildung 4: Baumhöhenklassen ...................................................................23 Abbildung 5: Quercus petraea-Altersklassen aus B1 .....................................24 Abbildung 6: durchschnittlicher Umfang der Bäume in B1 in unterschiedlich

alten Beständen ..........................................................................................25 Abbildung 7: Anzahl der Aufnahmen je Brusthöhenquerflächenklasse ..........25

VI -

Abbildung 8: gemessene Brusthöhenquerfläche aus B1 und B2 in Relation

zur Höhe aus B1..........................................................................................26

Abbildung 9: Anzahl an Aufnahmen je nach Anteil von Quercus

petraea am Gesamtholzvolumen ................................................................27 Abbildung 10: Holzvorrat von Quercus petraea in B1 und B2 in unterschiedlich

alten Beständen ..........................................................................................28 Abbilddung 11: Holzvorrat in B1 und B2 in unterschiedlich alten Beständen. .28 Abbildung 12: Anteil von Betula pendula am Gesamtholzvolumen ................29 Abbildung 13: Anteil je Baumart am Volumen von B1 und B2 in Beziehung

zum Alter von B1.........................................................................................31 Abbildung 14 : Anteil am Volumen von B2 je Baumart in Beziehung

zum Bestandesalter ....................................................................................32 Abbildung 15: Häufigkeit der unterschiedlichen Hangneigungen....................39 Abbildung 16: Häufigkeit der unterschiedlichen Expositionsklassen .............40 Abbildung 17: pH-Wertbereiche des Ah-Horizontes .......................................41 Abbildung 18: Häufigkeit der Aufnahmen unterteilt nach

C:N-Verhältnis-Bereichen ...............................................................................42 Abbildung 19: Zusammenhang zwischen Bestandesalter und Bestandeshöhe

........................................................................................................................44 Abbildung 20: Zusammenhang zwischen Bestandesalter und

Brusthöhenquerfläche ................................................................................46 Abbildung 21: Zusammenhang zwischen Bestandesalter und Holzvolumen . 47 Abbildung 22: Zusammenhang zwischen Inklination und Holzvolumen .........48 Abbildung 23: Zusammenhang zwischen dem Anteil an Stockbäumen

und der Brusthöhenquerfläche des Bestandes ...........................................50 Abbildung 24: Zusammenhang zwischen dem Anteil an Stockbäumen und dem Gesamtvolumen des Bestandes unter Annahme einer

logarithmischen Beziehung ........................................................................50 Abbildung 25: Abhängigkeit des Bestandesholzvolumens in Abhängigkeit vom Prozentanteil an Stockausschlägen in unterschiedlich alten

Beständen ..................................................................................................51 Abbildung 26: Jährlicher Holzzuwachs in Beziehung zum Anteil an

VII -

Stockausschlägen ......................................................................................52 Abbildung 27: Jährlicher Zuwachs des Bestandes in Beziehung zur Inklination

........................................................................................................................53 Abbildung 28: Jährlicher Zuwachs des Bestandes in Beziehung zum C:N-Wert des Ah-Horizontes ..........54

Abbildung 29: Jährlicher Zuwachs des Bestandes in Beziehung zum pH-

Wert des Ah-Horizontes .............................................................................55 Abbildung 30: Höhe von B1 in Abhängigkeit von der Anzahl der Dichte der

Bäume in B1 und B2 ...................................................................................56 Abbildung 31: Höhe von B1 in Abhängigkeit vom Anteil an Stockbäumen ...57 Abbildung 32: Beziehung zwischen Inklination und der Höhe der Bäume

in B1............................................................................................................58 Abbildung 33: Beziehung zwischen Alter und Dichte der Stämme unter Annahme einer logarithmischen Beziehung ...............................................59 Abbildung 34: Zusammenhang zwischen dem Bestandesalter und dem Anteil an Stockausschlägen unter Annahme einer exponentiellen

Beziehung ..................................................................................................60 Abbildung 35: Zusammenhang zwischen Bestandesalter und dem

Anteil an Kernwüchsen ..............................................................................60 Abbildung 36: Anteil von Fagus sylvatica in B1 und B2 in unterschiedlich

alten Beständen ..........................................................................................61 Abbildung 37: das Aufkommen von vielen Fagus-Exemplaren in der

Strauchschicht eines ehemaligen Niederwalds ..........................................68 Abbildung 38: berechnete „freie Fläche“ in Beziehung zur Höhendifferenz

zum Bestand ...............................................................................................70

VIII -

I. Einleitung:

„Niederwald ist ein forstlicher Begriff und bezeichnet eine forstliche Betriebsform. Er bedeutet Stockausschlagwald, das heißt Wald aus Stocksprossen, wie sie aufwachsen, wenn man junge Bäume dicht über dem Boden abschlägt. Er ist also ein Wirtschaftswald, eine durch die Kultur bedingte Strauchformation, die aufgrund der Regenerationsfähigkeit der Laubhölzer künstlich vegetativ verjüngt wird“ (SCHMITHÜSEN, J. (1934), zitiert in MANZ, E. (1993), Seite 7)

Niederwälder stellen Lebensgemeinschaften dar, die durch mehr oder weniger permanente, zum Teil jahrhundertelange Nutzungseingriffe vom Menschen geschaffen und erhalten wurden; ihr Arteninventar steht jedoch dem potentiell natürlichen näher als bei manch anderem Kulturbiotop. Von Natur aus entstehen niederwaldartige Bestände nur an bestimmten Extremstandorten wie steileren Schutthängen, wo der nachrutschende Blockschutt die jungen Bäume abschlägt.

Die Ausschlagwälder stellten und stellen somit einen wesentlichen Aspekt der Kulturlandschaft dar; sie zeugen von früheren Formen der Bodennutzung und sind damit als ein kulturhistorisches Denkmal anzusehen. Es gibt im Raum Trier auch noch Niederwaldbestände, die bis heute auf traditionelle Weise genutzt werden; sie befinden sich überwiegend in Körperschafts- und Privatbesitz. Aber auch ihr Flächenanteil geht zurück, sowohl durch die gezielte Umwandlung in einen Hochwald als auch ungezielt durch Nutzungsaufgabe. Mit der Aufgabe der traditionellen Nutzungsweisen sind zugleich auch die unter diesen Bedingungen ausgebildeten Lebensgemeinschaften zum Aussterben verurteilt.

Da die letzte niederwaldartige Nutzung dieser Wälder unterschiedlich lange zurück liegt, und da die wenigen noch genutzten Niederwälder meist sehr lange Umtriebszeiten haben, lassen sich in den Niederwaldbeständen unterschiedliche Sukzessionsstadien antreffen.

Durch das Nebeneinander von unterschiedlichen Regenerations- und Sukzessionsstadien von Waldgesellschaften konnten sich recht

unterschiedliche Habitate ausbilden.

Mit meiner Arbeit will ich die Entwicklung der Niederwaldflächen nach Nutzungsaufgabe aufzeigen. Denn aus der Bestandsentwicklung

gebietstypischer Pflanzengesellschaften nach Nutzungsaufgabe lassen sich umfassende Aussagen über Änderungs- und Entwicklungstendenzen der Standorts- und Lebensbedingungen des Großteils unserer heimischen Pflanzenarten ableiten. Sich daraus ergebende Erhaltungsmaßnahmen können als grundlegend für die Formulierung und Durchsetzung konkreter Naturschutzziele gelten. (BOHN, U: (1986), zitiert in MANZ, E. (1993), Seite 307)

Mit Hilfe der von mir erhobenen Daten soll die zeitliche Abfolge der Baumartenverteilung und somit auch die Vegetationsentwicklung ehemaliger Niederwälder wissenschaftlich untersucht werden, um damit Grundlagen zur Beurteilung der Lebensbedingungen weiterer Arten in diesen Wäldern schaffen zu können, so dass sich zum Beispiel Prognosen zur

Baumartenzusammensetzung zukünftiger Wälder aufzeigen lassen; denn die Baumartenzusammensetzung der Wälder stellt eine wesentliche Grundlage für alle Kompartimente im Ökosystem Wald dar.

Ein Ziel ist es daher auch, herauszufinden, wie sich welche Baumart nach Aufgabe der Nutzung im Zuge der natürlichen Sukzession auf den jeweiligen Flächen entwickeln kann; so soll zum Beispiel versucht werden zu zeigen, ob sich die Schattholzbaumart Fagus sylvatica, die ja als die dominierende Art der potentiellen natürlichen Vegetation an vielen Standorten in unserem Gebiet angenommen wird, tatsächlich in allen diesen Gebieten durchsetzen kann. Es soll versucht werden, unterschiedliche Typen der Vegetationsentwicklung auf unterschiedlichen Standorten auszumachen und darzustellen. Mittels Korrelationsanalyse soll die Stärke der unterschiedlichen Einflussfaktoren auf die Vegetationsentwicklung untersucht werden. Ein wichtiger darauf aufbauender Punkt ist der Versuch, Modelle zu entwickeln, mit

deren Hilfe man anhand der anzutreffenden Standortfaktoren auf bestimmte Bestandesparameter wie das Holzvolumen schließen kann. Die Arbeit wurde durch ein Stipendium des Ministerium für Umwelt und Forsten des Landes Rheinland-Pfalz zum „Arten- und Biotopschutz Rheinland-Pfalz“ gefördert.

II.: naturräumliche Gliederung des Untersuchungsgebietes, Nutzung der Niederwälder in der Region Trier

Die von mir untersuchten Niederwälder befinden sich im südwestlichen Teil des Rheinischen Schiefergebirges auf der Hunsrückseite der Mosel im Raum Trier in Höhenlagen von ca. 270 m ü. NN beim Bärenbachtal nahe den Trierer Stadteilen Mariahof und Kernscheid bis zu den Niederwäldern bei Lampaden in einer Höhenlage von etwa 400 m ü. NN.

II.1 naturräumliche Ausstattung und Geologie

SCHMITHÜSEN, J (1962, 351) bezeichnet den Hunsrück als einen sehr geschlossenen, von der Naturausstattung her sehr einfachen Teil des Rheinischen Schiefergebirges, welches vom Mittelrhein im Osten, von der Unteren Saar im Südwesten und von der Untermosel im Westen natürlich begrenzt wird.

Die geomorphologische Großgliederung des Trierer Raums und somit auch des von mir untersuchten Teils des Hunsrücks lehnt sich stark an dessen geologischen Bau an. Der Hunsrück fällt allseitig in Terrassenstufen zu den Flusstälern hin ab. Im Bereich der Flusstäler selbst befinden sich zum Teil auch Flussterrassen.

Eine wellige Schieferhochfläche in Höhenlagen von 400 bis 500 m ü. NN und darin aufragende Quarzitrücken, welche diese Flächen um 200 bis 300 m überragen, bilden das natürliche Grundgefüge des Hunsrücks. Kalkgesteine fehlen dem Hunsrück.

II.2 Böden des Untersuchungsgebietes:

Auf dem hier vorkommenden basenarmen Substrat konnten auch nur gering basenhaltige Böden entstehen, so zum Beispiel skeletthaltige, flachgründige Braunerden, an steilen, noch flachgründigeren Standorten entstanden sogar nur Ranker. Auch die Niederwaldwirtschaft hat durch die Nutzung, wie zum Beispiel durch die Entnahme von Brennholz, mit zu einer Degradation der Böden geführt.

Im Untersuchungsgebiet kommen aufgrund des Substrats und wegen der Lage im Gelände also nur Böden mit mäßigem bis geringem Basengehalt vor. Auf stark geneigten Flächen haben die Böden häufig einen höheren Skelettgehalt.

II.3 Klima:

Das Klima im Untersuchungsgebiet kann man als subatlantisch bezeichnen, wobei es in Abhängigkeit von Meereshöhe, Orographie und Exposition stark abgewandelt werden kann.

Während die Hunsrückhochfläche kühle Sommer und milde Winter aufweist, wandelt sich das Klima zu den tiefen Randtälern, wie dem Moseltal, zu einem sommer- und herbstwarmen Weinklima. Die unterschiedlichen klimatischen Höhenstufen sind nach SCHMITHÜSEN (SCHMITHÜSEN, J., 1962, 353f) in diesem Gebiet nur wenige Kilometer voneinander entfernt; sie führen zu einer zeitlichen Verschiebung des Frühlingseinzugs um 2 - 3 Wochen von den sich schnell erwärmenden Schieferböden der als Weinberge genutzten Flächen bis zu den landwirtschaftlich unwirtschaftlichen Flächen der Quarzitrücken; dies äußert sich auch in einer unterschiedlichen Vegetationsdauer. Die starken Reliefunterschiede im Hunsrück bewirken eine entsprechende Differenzierung der Niederschläge. Nach SCHMITHÜSEN (1962, 352) erhalten die untersten Lagen des Saar-Ruwer-Hunsrücks östlich von Trier

Jahresniederschlagssummen von 650 mm, während zum Beispiel die höchsten Lagen (z.B. südöstlich von Saarburg) mit 1000 mm Niederschlag zu den humidesten Gebieten hier zählen, da die Quarzitwälle die

niederschlagsbringenden Winde aufstauen. Auch die Mittelwerte der Lufttemperatur der Hänge in einer Höhe von 250 m über NN unterscheiden sich von denen der Höhenlagen in etwa 400 m über NN aufs Jahr gesehen um 2,5°C.

II.4 Landnutzung und Vegetation:

Buchenwälder stellen in unserem Gebiet auf den meisten Standorten die heutige potentielle natürliche Vegetation dar, also das Artengefüge, das sich unter den gegenwärtigen Umweltbedingungen ausbilden würde, wenn der Mensch nicht mehr eingreift (TÜXEN, 1956, zitiert in ELLENBERG, H., 1996, 111). Die zonale Vegetation hier kann also als buchenbeherrscht angesehen werden, in Hanglagen bildete sich durch das Relief bedingt eine extrazonale Vegetation aus; auf Süd-bis Westhängen kommen daher

Pflanzengesellschaften vor, die mehr Wärme benötigen und mehr Trockenheit ertragen, als die zonalen; hier kann bei besseren Bodenverhältnissen in der submontanen Stufe auch die Eiche stark vertreten sein (ELLENBERG, H., 1996, 113).

Wälder sind heutzutage in ganz Mitteleuropa häufig nur noch auf den für Acker-und Grünlandnutzung unrentablen Flächen zu finden; auf den meisten anderen Flächen hat der Mensch auch im Raum Trier in die Waldlandschaft eingegriffen, spätestens seit der Römerzeit, wahrscheinlich aber schon seit der frühen Bronzezeit; er hat den Wald zur Holz- und Eichenlohegewinnung, für Weidewirtschaft und zum Ackerbau tiefgreifend verändert bzw. hat ihn ganz beseitigt, um Siedlungsflächen, landwirtschaftliche Nutzflächen und Gewerbeflächen zu gewinnen.

Auch die Niederwälder sind durch Eingriffe des Menschen geschaffene Biotope, die heute allerdings in der Regel nur noch auf Flächen mit einer starken

Hangneigung oder mit stark sauren Böden vorkommen, die der Mensch nicht gut anders nutzen kann. Da diese Wälder aufgrund ihrer Lage im Gelände (z. B. Steilhang) nur schwer zugänglich sind, unterlagen bzw. unterliegen sie nur selten einer geregelten Nutzung.

Die Region Trier ist ein Gebiet mit einem vergleichsweise hohen Anteil an Niederwäldern.

II.5 Allgemeines zur Niederwaldnutzung

Schon seit der Jungsteinzeit greift der Mensch durch die Holzentnahme in das Ökosystem Wald ein; nach ROSSMANN (ROSSMANN, D., 1996, 87) gibt es begründete Vermutungen dafür, dass bereits damals Flechtmaterial zum Bau von Häusern sowie zur Herstellung von Gebrauchsgegenständen verwendet wurde; die Gewinnung von Gerbrinde für die Leder-Gerberei beim Eichen-Schälwaldbetrieb war später eine zusätzliche Nutzungsmöglichkeit der Niederwälder. Heute dienen die Wälder fast nur noch der Gewinnung von Brennholz. Die Waldnutzungsform Niederwaldbetrieb gibt es also schon sehr lange; die Gewinnung von Stockausschlägen aus dem Wald als Brenn- und Nutzholz zählt somit zu den ältesten Formen der Aneignung von Naturgütern durch den Menschen.

Die Arten und Lebensgemeinschaften dieser Wälder haben sich der zum Teil jahrhundertelangen Nutzung angepasst, die Entnahme von Holz stellt einen immer wiederkehrenden Eingriff dar, dadurch sind die Niederwälder stets großen Veränderungen unterworfen gewesen.

Mit die wichtigsten Baumarten für den Niederwaldbetrieb heutzutage sind die Quercus-Arten (Quercus robur und Quercus petraea), wobei in den von mir untersuchten Niederwäldern an Eichen nur Quercus petraea vorkommt. Daneben lassen sich auch Betula pendula, Carpinus betulus und Prunus avium häufiger als Stock- und auch als Kernwüchse in den ehemaligen Niederwäldern in der Region Trier finden; besonders Carpinus und Betula können auch eigene Niederwälder bilden, diese wurden jedoch im Rahmen meiner Diplomarbeit

nicht untersucht. Auch Fagus sylvatica hat in den Niederwäldern im Trierer Raum teilweise Stockausschläge ausgebildet.

Besonders wichtig für einen niederwaldartig genutzten Wald ist daher die Stockausschlagfähigkeit der Gehölze; sie hängt im Niederwald nach ROSSMANN (ROSSMANN, D., 1996, 44ff) stark von der Länge der Umtriebszeit ab. So stellt der Autor die für einen vitalen Wiederausschlag maximalen Umtriebszeiten für verschiedene Gehölze dar:

Tabelle 1: Stockausschlagfähigkeit von Gehölzen, nach: ROSSMANN, D. (1996): Tabelle 1/7, Seite 47.

Auffallend ist für ROSSMANN grundsätzlich der besonders hohe Längenzuwachs der Stockausschläge in den ersten Jahren nach dem Stockhieb. Als Längenzuwachs der Stockausschläge in einem Niederwald in den ersten Jahren nach dem Schlag gibt ROSSMANN folgende Werte an:

Tabelle 2: Längenzuwachs von verschiedenen Baumarten nach dem Schlag, nach: ROSSMANN, D.

(1996, Seite 48, Tabelle 1/9, nach VANSELOW, 1941)

Fagus sylvatica muß nach ROSSMANN (zumindest in den bayerischen Niederwäldern) früh auf den Stock gesetzt werden, um auf Dauer im Ausschlagwald gehalten werden zu können, da ihre Ausschlagsfähigkeit früh nachlässt. ROSSMANN (1996) schreibt in diesem Zusammenhang, dass Fagus sylvatica erst in Südeuropa auch in Niederwäldern dominierend auftritt.

Nach ELLENBERG (1996, Seite 56) ist Fagus von den Laubbäumen am wenigsten zum Stockausschlag fähig; nach ihm kann sich Fagus nur bei Umtriebszeiten von mehr als 30 Jahren im Niederwald halten kann, da sie sich dann teilweise aus Samen verjüngen kann.

Die Schwerpunktgebiete der Niederwaldnutzung lagen und liegen im Westen Deutschlands, in Nord-Ost-Frankreich, Luxemburg, Belgien und Holland. Im rheinischen Schiefergebirge häufen sich die Stockausschlagwälder im Bereich der Flüsse Sieg, Ahr, Mosel, Nahe und Our.

Das Niederwaldareal hatte vermutlich in der ersten Hälfte des letzten Jahrhunderts seine größte Ausdehnung. (MANZ, E. (1993), Seite 12) In Deutschland und somit auch in der Region Trier wurde der geordnete Niederwaldbetrieb vermutlich von den Römern in den damals von ihnen bewohnten Gebieten eingeführt; ROSSMANN, D (1996, 87) führt als Indiz für diese Behauptung die Einführung der im Niederwaldbetrieb bewirtschafteten Esskastanie (Castanea sativa) an, welche die Römer zur Rebstockgewinnung nutzten. Auch im Stadtgebiet der durch die Römer gegründeten Stadt Trier (z.B. oberhalb von Trier - Biewer) sind Wälder, die zu einem großen Teil aus Castanea sativa bestehen.

II.6 Niederwaldnutzung in der Region Trier

Im Trierer Gebiet war die Niederwaldnutzung weit verbreitet und ist es zum Teil auch heute noch. Die Niederwaldbewirtschaftung war in vielen Gemeinden eine der Hauptlandnutzungen; sie wurde jedoch vielerorts im Laufe des 20. Jahrhunderts aufgegeben. Heutzutage werden nur noch relativ wenige der Niederwälder genutzt; in der Region Trier werden die Wälder zum Teil noch durch sogenannte Gehöferschaften niederwaldartig bewirtschaftet.

Eine Gehöferschaft stellt eine agrarische Genossenschaft mit gemeinsamem Eigentum an Äckern, Wiesen und Waldungen dar, die gemeinsam oder im periodischen Wechsel genutzt werden. Von dieser Form der (im Regierungsbezirk Trier verbreiteten) Agrargenossenschaft gibt es im Raum Trier nur noch einige wenige, die auch gemeinsamen Waldbesitz haben, so zum Beispiel in Trier - Kernscheid und in Zerf. (HERRMANN, H., 1989) Dass die niederwaldartige Nutzung im Trierer Raum häufig noch nicht komplett aufgegeben wurde, kann man auf mehreren der von mir untersuchten Flächen an relativ frisch abgeschlagenen Baumstümpfen erkennen. In den Wäldern in der Region Trier ist aufgrund der niederwaldartigen Nutzung und der häufig anzutreffenden schlechteren Standortbedingungen auch Fagus sylvatica zum Teil öfters mit Stockausschlägen zu finden, unter diesen Bedingungen bildet Fagus anscheinend leichter Stockausschläge aus.

III. Methoden:

III.1 Erhebung von strukturellen und Vegetationsdaten in

Niederwäldern

Für die Geländearbeit wurden im Zeitraum vom 25.11.2002 bis zum 06.05.2003 insgesamt 54 Niederwaldflächen in der Region Trier ausgewählt und untersucht. Neben der Standortkarte im Anhang soll im folgenden kurz ein Überblick über die Gebiete, in denen die jeweiligen Aufnahmeflächen liegen, gegeben werden:

-die Aufnahmen 1 - 5 stammen aus dem Mattheiser Wald nahe den Trierer Stadtteilen Mariahof und Kernscheid;

-die Aufnahmen 6 - 10 und 28 - 32 wurden in Beständen oberhalb des Grundbachtales, westlich der Straße von Trier Kernscheid nach Franzenheim gemacht.

-die Aufnahmen 11 - 14 sind aus dem Gebiet zwischen Trier Kernscheid und Trier Irsch,

-die Aufnahmen 15 - 26 wurden südlich von Hinzenburg in Richtung Hedderter Mühle aufgenommen;

-die Standorte der Aufnahmen 33 - 42 lagen zwischen Hedderter Mühle und Burg Heid;

-die Gebiete der Aufnahmen 43 - 50 lagen oberhalb der Straße von Lampaden nach Schömerich;

-die Aufnahmeorte der Aufnahmen 51 - 54 lagen nordöstlich von Lampaden.

III.1.1 Bestandesaufnahmen

Im folgenden werden die Methoden zur Ermittlung der Standortparameter kurz beschrieben:

-Die Lage der Flächen wurde in einer topografischen Karte 1:25.000 eingetragen.

-Die Flächen wurden mittels eines Maßbandes ausgemessen; die Flächengröße betrug bei 53 Aufnahmen 200 m², bei einer nur 100 m², da an diesem Standort keine größere Fläche zu untersuchen war. -Die Deckung der Schichten wurde als Prozentanteil geschätzt. -Die Inklination der Flächen wurde mit Hilfe eines Peil-Kinometers der Firma Suunto in Grad gemessen; dazu wurde ein Baum an der Unter- oder Oberkante der Fläche in Augenhöhe markiert, so dass sich von der gegenüberliegenden Seite auf die Markierung peilen ließ, so dass die Hangneigung direkt ablesbar war. Da auf den Flächen jedoch teilweise sehr starke Unterschiede in den Hangneigungen vorkamen, waren an manchen Aufnahmepunkten mehrere

Messungen nötig. Für die Auswertung wurde bei diesen Standorten ein Mittelwert der verschiedenen Hangneigungen verwendet. -Die Exposition der Flächen wurde mit Hilfe eines Kompasses (in Grad) ermittelt.

-Die Meereshöhe der Aufnahmestandorte wurde mit Hilfe einer topografischen Karte bestimmt.

Bei den Aufnahmen im Gelände wurden nach Ermittlung der allgemeinen Standortdaten Art, Anzahl, Höhe und Deckung der Bäume der Hauptbaumschicht (B1) aufgenommen, dann die von B2 und die der Gehölze der Strauchschicht. Ein wichtiges Charakteristikum der Niederwaldnutzung eines Waldes ist ja die Ausbildung von Stockausschlägen. Daher wurden die Anzahl der Kernwüchse, die Anzahl der Stockwüchse und die Zahl der Stöcke je Baumart aufnotiert.

Anschließend an diese Datenaufnahme der Baum- und Strauchschichten wurde der Umfang aller Bäume - und wenn möglich auch der Sträucher - in Brusthöhe gemessen; er wird in Zentimeter angegeben. Anhand des Umfangs lässt sich dann der Durchmesser und daraus die Brusthöhenquerfläche berechnen; addiert man alle Flächen einer Baumart zusammen, so erhält man die Brusthöhenquerfläche je Baumart; sie bietet einen ersten Anhaltspunkt für die Wuchsleistungen am jeweiligen Standort für die jeweilige Baumart. Hieraus lässt sich auch das Holzvolumen der Bäume bestimmen. Als ein Maß für die Bestandesdichte wird von mir die gesamte Brusthöhenquerfläche [cm²] je Bestand bezogen auf 100 m ² Fläche verwendet.

Ein auffälliges Merkmal der meisten untersuchten Waldflächen ist, dass in den Beständen offensichtlich schon abgestorbene Baumstämme mit einer Höhe von bis zu 5 Metern standen; da sie als ein typisches Kennzeichen der jeweiligen Flächen erschienen, wurde ihre Anzahl je Aufnahmefläche gezählt. Inwieweit das so genannte „Totholz stehend“, im folgenden kurz „Totholz“ genannt, wirklich ein relevantes Kennzeichen der Niederwaldflächen ist, mag strittig sein,

dem Autor erschien dieser Punkt jedoch als ein typisches Charakteristikum der jeweiligen Aufnahme.

In Abbildung 1 ist der bei der Geländearbeit verwendete Aufnahmebogen wiedergegeben.

III.1.2 Einzelbaumaufnahmen:

In den aus der Nutzung genommenen Eichenwälder setzte eine quasinatürliche Sukzession ein, so dass neue Arten hinzukommen, wie auch die in unserem Gebiet als potentielle natürliche Vegetation erachtete Schattholzart Fagus sylvatica und die Lichtholzart Betula pendula. Beide Arten haben gerade als Jungwuchs ganz unterschiedliche Lichtansprüche. Nach den Zeigerwerten von Ellenberg (ELLENBERG, H., 1991) wird der Fagus sylvatica-Jungwuchs als Schattenpflanze (L = 3) und der Birkenjungwuchs als Halblichtpflanze, die meistens im vollen Licht wächst, bezeichnet.

Abbildung 1: Modell des Aufnahmebogens für die Geländearbeit

Um herauszufinden, wie groß eine Lücke sein muss, damit Fagus sylvatica, respektive Birke im Niederwald aufwachsen und sich hier etablieren können, wurden Einzelbaumaufnahmen gemacht, bei denen jeweils die Entfernungen von jüngeren Bäumen der beiden Arten zu den nächsten Bäumen in der Baumschicht B1, deren Kronen sich oberhalb der jüngeren Bäume berührten, gemessen wurden. Dass es sich um einen jüngeren Baum handelte, wurde nicht genau bestimmt, sondern nur (aus Brusthöhendurchmesser und Höhe) subjektiv geschätzt. Die Einzelbäume mussten eine Mindesthöhe von 1 m haben und ihrem Erscheinungsbild nach mussten sie sich in dem Wald etabliert haben.

Aus den von einem Einzelbaum aus gemessenen Entfernungen wurde die Fläche, die der Baum zur Verfügung hat, berechnet. Dabei ging der Autor

davon aus, dass jede Entfernung als Radius eines fiktiven Kreises, der die Fläche umschließt, aufgefasst werden kann. Auf diese Weise wurde dann die mittlere Entfernung berechnet und daraus die so bezeichnete Minimumfläche, die der Baum zur Verfügung hat; hierbei wurde die Fläche nur mit der Hälfte des Radius berechnet (A =  · ½ r²), da die errechneten Werte sonst zu groß geworden wären.

Da schon bei den ersten Einzelbaumaufnahmen die kleinsten Einzelentfernungen vor allem in nördlicher Richtung lagen, erschien es so, als ob auch die Himmelsrichtung, in der die Bäume stehen, etwas mit der minimal möglichen Entfernung zu tun hat.

Es sah auch so aus, als ob die Distanz auch etwas mit der Baumart des benachbarten Baumes zu tun haben könnte; das erscheint auch logisch, da eine Schattholzart meistens auch stärkeren Schatten erzeugt als eine Lichtholzart; so wirft Quercus als Bestand nur geringen Schatten, während zum Beispiel Carpinus und Fagus als Bestand während der Vegetationsperiode sehr viel Schatten erzeugen können; Prunus avium hat eine mittelmäßige Fähigkeit dazu (ELLENBERG; H., 1996, 119: Tab. 12).

III.2 Pflanzensoziologische Methoden

Herr Dr. rer. nat. GOLISCH nannte dem Autor im Voraus die Gebiete in der Region Trier, in denen geeignete Niederwaldflächen für die Untersuchungen zu finden sind. In diesen Gebieten wurden die Aufnahmeflächen ausgewählt; die gewählten Flächen sollten typisch für das jeweilige Gebiet sein oder zumindest typische Aspekte eines Niederwaldes aufweisen und es sollten Eichen in ihnen vertreten sein. Die Niederwälder sind zumeist in hängigen Lagen anzutreffen, da sich diese Gebiete zum Beispiel nur schlecht für die Anlage von Hochwäldern oder (nach Rodung) für Ackerbau eignen. Die ausgewählten Probeflächen geben keinen repräsentativen Überblick über die Niederwälder des Untersuchungsgebiets, der Autor war allerdings darauf bedacht, in erster Linie typische Bestände auszuwählen. Wichtig war, dass die ausgewählten Flächen vom Bestand her in sich homogen waren.

Die Vorgehensweise bei der Tabellenarbeit entspricht grundsätzlich der Schule von BRAUN-BLANQUET (1964), die Differenzierung der Syntaxa erfolgte in erster Linie nach dem Präsenz-Absenz-Prinzip; ein großes Problem dabei war allerdings der Aufnahmezeitpunkt im Winterhalbjahr. Die Geländearbeiten mussten infolge der Bohrkernentnahme vor allem im Spätherbst und im Winter stattfinden, um die Bäume nicht stark zu schädigen; zu dieser Zeit ist eine Aufnahme der Krautschicht nur in geringem Maße möglich. Da die Krautschicht aber - wie oben beschrieben - einen wichtigen Indikator für die jeweiligen Standortverhältnisse darstellt, wurden auch noch im Frühjahr - zum Beispiel im Zuge der Bodenprobenentnahme und auch der Einzelbaumaufnahmen - die zu der Zeit erkennbaren Aspekte der Krautschicht mit aufgenommen, um durch Charakter- und Differentialarten eine Ausgliederung von Syntaxgruppen vornehmen zu können.

Die Aufnahmen wurden auf diese Weise zuerst entsprechend der Synopsis der Pflanzengesellschaften Deutschlands (DIERSCHKE, 1997) bestimmten Einheiten zugeordnet, danach wurden sie mit Hilfe der Zuordnungen von MANZ, E. (1993) und GOLISCH, A. (2002) weiter unterteilt.

III.3 Bohrkernproben zur Altersbestimmung

III.3.1 Entnahme der Bohrkernproben:

Die untersuchten Wälder waren ursprünglich alle Eichenniederwälder; durch die Bestimmung des Alters der (Stockausschlags-)Eichen in dem Bestand sollte das Datum der letzten größeren niederwaldartigen Nutzung der Flächen ermittelt werden; nach Möglichkeit wurden an jedem Standort aus jeder Baumschicht von jeder Baumart 2 Bohrkernproben entnommen, um deren Alter zu bestimmen. Die Entnahme der Bohrkerne sollte außerhalb der Vegetationsperiode geschehen, da die Bäume sonst zu stark geschädigt werden können.

Die Entnahme der Bohrkerne geschah mittels eines Zuwachsbohrers (Grube Zuwachsbohrer MORA 300 mm). Der Zuwachsbohrer besteht aus einem hohlen Bohrer, welcher nach Entfernung der Borke mit Hilfe eines Henkellocheisens etwas unterhalb des Messbereiches für den

Brusthöhendurchmessers möglichst horizontal auf die Markröhre hin in den Baum gebohrt wird. Hat der Bohrer die nötige Tiefe erreicht, wird der Bohrkern mittels einer Metallschiene, die von hinten in den hohlen Bohrer geschoben wird, arretiert, so dass der Bohrer anschließend zusammen mit dem Bohrkern herausgedreht werden kann.

Nach dem Herausdrehen musste der Bohrkern meistens mit Hilfe einer langen Stricknadel aus dem Bohrer gedrückt werden, um ihn anschließend in eine vorher geklebte und beschriftete Papiertüte zu packen, um ihn so sicher transportieren zu können.

Das Bohrloch im Baum wurde anschließend verschlossen, um das Eindringen von Fäule in den Baum zu verhindern.

III.2.b) Auszählen der Bohrkerne

Da es im Rahmen dieser Arbeit nur auf eine reine Altersbestimmung der Bäume ankam, um so eine Datierung des letzten Schlags zu erhalten, reichte es aus, die Jahrringe der Bohrkerne unter einem Binokular auszuzählen. Ein Jahrring besteht bei einem ringporigen Laubholz, wie zum Beispiel bei der Eiche aus dem weitporigen Frühholz und dem engporigen Spätholz. Abbildung 2 verdeutlicht den Aufbau eines Jahrrings, wie er unter dem Binokular zu erkennen ist:

Abbildung 2: Aufbau eines Jahrrings aus Früh- und Spätholz (Nagel, J., 2001, Seite 23)

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} Wieman sieht, sind die Jahrringgrenzen nicht immer eindeutig zu erkennen.

Zur Verdeutlichung des Aufbaus eines Jahrrings folgt in Abbildung 3 die schematische Darstellung des Jahrringaufbaus eines ringporigen Laubholzes:

Abbildung 3: schematische Darstellung des Jahrringaufbaus von ringporigem Laubholz, aus: NAGEL, J. (2001), Seite 22.

Die Bohrkerne wurden von Herrn Martin Haßdenteufel mit Hilfe des Binokulars ausgezählt. Da zwischen Bohrkernentnahme und Auszählen eine längere Zeit vergangen war, mussten die Bohrkerne zuerst in einem Reagenzglas bzw. bei längeren Probenstücken in einer Petrischale in Wasser eingeweicht werden, damit die Kerne Wasser aufnehmen und die Jahrringgrenzen wieder besser zu erkennen sind. Zu nass durfte der Bohrkern allerdings auch nicht sein, da sonst die Grenzen wieder verwischt werden.

Die Bohrkerne wurden dann mittels einer Rasierklinge angeschliffen, damit sie ausgezählt werden konnten.

Dabei wurde zuerst der Mittelpunkt des Bohrkerns gesucht, also der innerste Jahrring. Von dort ausgehend wurden nach beiden Seiten hin die Jahrringe ausgezählt. Da unter Umständen ein kleines Ende des Bohrkerns abgebrochen sein konnte und da die Jahrringgrenzen nicht immer eindeutig zu erkennen sind (s.o.) kann es beim angegebenen Alter leicht zu kleineren Ungenauigkeiten von etwa 1 bis 2 Jahren kommen.

Eine noch genauere Bestimmung des Alters mittels Synchronisation (crossdating), wie Nagel sie anführt (Nagel, J., 2002, Seite 24) oder auch ein genaues Ausmessen der Bohrkerne mit Hilfe eines Jahrringmessgerätes sind im Rahmen einer Diplomarbeit nicht zu bewältigen und sind zudem für die im Rahmen der Arbeit benötigten Ergebnisse nicht notwendig.

Das höchste beim Auszählen ermittelte Alter eines Stockausschlagbaumes dient als Maß für die letzte niederwaldartige Nutzung der Bestände. Leider konnten bei 2 Standorten die Eichen-Bohrkerne nicht ausgezählt werden, da sie sich verfärbten und dadurch ein Erkennen der Jahrringgrenzen nicht mehr möglich war; an diesen Standorten wurde das Alter von anderen dort in B1 vorgefundenen Bäumen verwendet; bei Aufnahme 3 ist es das Alter von Betula pendula, bei Aufnahme 4 das von Carpinus betulus.

III.4 Bodenanalysen

III.4.1 Entnahme der Bodenproben:

Um den Standort und somit die Wachstumsmöglichkeiten der Bäume besser kennzeichnen zu können, wurden vom 03.06.2003 bis zum 06.06.2003 an jedem Standort eine Mischprobe an Bodenmaterial vom Ah-Horizont entnommen, am 17.6.2003 zusätzlich noch Mischproben des Of-Horizontes; hierbei wurden bei benachbarten Standorten in gleicher Lage im Gelände nur jeweils an einem Standort eine Mischprobe genommen, die als repräsentativ für die parallel dazu liegenden Standorte gelten kann.

Bei der Bodenprobenentnahme wurden je Standort an 5 - 6 Stellen, die als repräsentativ für den Standort anzusehen waren, jeweils eine Spatelspitze voll Bodenmaterial des jeweiligen Bodenhorizontes entnommen. Die Probenentnahmestellen durften nicht im Stammbereich eines Baumes und auch nicht im Stammabflussbereich eines Baumes liegen. Sie durften auch nicht durch irgendwelche anderen Faktoren gestört sein, um ihre Repräsentativität zu gewährleisten.

Die Proben wurden dann in Plastiktüten abgefüllt, um sie so ins Labor zu transportieren.

III.4.2 Labormethoden zur Bodenanalyse

Die Bodenproben wurden zuerst luftgetrocknet und dann auf 2 mm Größe gesiebt.

Anhand der so vorbereiteten Proben wurde der pH-Wert in Aqua dest. und in KCl bestimmt. Je Bodenprobe wurden 10 g Boden abgewogen und in Plastikflaschen gefüllt. Die Proben wurden dann jeweils mit 25 ml Aqua dest., bzw. 25 ml 1 m KCL versetzt.

Die so vorbereiteten Proben mussten anschließend 2 Stunden lang geschüttelt werden.

Dann wurde mit Hilfe des digitalen pH-Meters der pH-Wert gemessen. Der in KCl gemessene pH-Wert ist in der Regel ca. 1 Einheit kleiner als der in Aqua dest. gemessene.

Um das C-/N-Verhältnis, welches ja ein gutes Maß für die Zersetzbarkeit der organischen Substanz und für die biologische Aktivität im Boden darstellt, zu bestimmen, mussten die gesiebten Bodenproben noch pulverisiert, also auf eine Körnchengröße < 0,2 mm gemahlen werden. Dies geschah in einer Scheibenschwingmühle, in der jeweils eine Spatelspitze Boden zerkleinert wurde.

Die Proben wurden in Plastikflaschen gefüllt; die offenen Flaschen wurden dann für 24 Stunden bei 105°C im Trockenschrank bis zur Gewichtskonstanz

getrocknet. Danach mussten die Proben in einen Exikator gestellt werden, in dem sie abkühlen konnten, ohne Wasser aus der Luft aufzunehmen; daraufhin wurden die Proben im Exikator ins Labor transportiert, wo Frau Dorothee Krieger für den Autor jeweils ca. 30 mg Boden in Zinnschiffchen abwog, die sie anschließend zu einer Kugel rundete und dann im CN-Gaschromatograph verbrannte, wobei das CN-Verhältnis ermittelt wurde. Hierzu musste das Gerät zuerst kalibriert werden, so dass man eine Regressionsgerade erstellen kann Die in die Zinnschiffchen verpackten Proben werden dann bei 1000°C verbrannt; der Zinn dient hierbei als Katalysator. Das Analysegerät misst dann die dabei entstehenden Gase CO2, N2, NOx und H2O. Mit Hilfe der Regressionsgeraden können dann die Gehalte der Proben an C und N ermittelt werden.

III.5 Bestimmung der Holzvorräte und der

Ertragsklassenzugehörigkeit:

Zur Berechnung des Holzvolumens der Einzelbäume und des Bestandes, welches ja ein sehr wichtiges Kennzeichen der Wuchsleistung am jeweiligen Standort ist, wird davon ausgegangen, dass der Baum eine zylindrische Wuchsform hat, sich das Volumen also nach der Formel „Volumen = Konstante · Grundfläche · Höhe“ berechnet. Als Konstante wird hier die Derbholzformzahl verwendet, mit deren Hilfe alles Holz über 7 cm Durchmesser (mit Rinde) ermittelt werden kann. (BACHMANN, P., ). Sie ist

zwar eine Baumartenspezifische Größe, da die von mir untersuchten Wälder aber alle Eichenniederwälder waren, die noch immer einen relativ hohen Anteil an Eichen hatten, wurde bei der Volumenberechnung nur die Formzahl für die Eiche verwendet; außerdem unterscheiden sich die Volumina der anderen Laubbäume im Niederwald nicht stark von denen der Eichen. Die Formel für das Eichen-Derbholz lautet (nach NAGEL, J. (2003, 120):

fd = ( 0, 4786 - (1,011176 / d) + (2,10428 / h) - (203,1997 / (d*h*h)), wobei d den mittleren Baumdurchmesser je Baumart und h die mittlere Baumhöhe je Baumart in der

jeweiligen Schicht darstellt. Der Durchmesser wurde aus dem gemessenen Brusthöhenumfang mit Hilfe der Formel d = U /  errechnet. Das Volumen des Einzelbaumes errechnet man dann mit der Formel V = fd · G · h. Multipliziert man das Ganze mit der Anzahl der Stöcke und Kernwüchse der jeweiligen Baumart und Baumschicht, so erhält man das Volumen je Baumart und Baumschicht. Addiert man diese Volumina, so ergibt sich das Bestandesvolumen.

Ein kleines Problem dabei ist in den Niederwäldern die häufig sehr geringe Durchmessergröße der Stockausschläge, da mit Hilfe der Formel ja nur das Holz über 7 cm Durchmesser erfasst werden kann. Um dieses Problem zu umgehen, wurde bei den kleinen Stämmchen zuerst Brusthöhenquerflächen der Einzelstämmchen mit Hilfe der Formel A = ( : 4) * (U : ) ² berechnet, wobei U :  den aus dem gemessenen Brusthöhenumfang errechneten Durchmesser des Baumes darstellt. Dann wurde die Flächengröße mit der Anzahl der Stöcke und Kernwüchse, die diesen kleinen Durchmesser hatten, multipliziert, um so die gesamte Brusthöhenquerfläche der kleinen Ausschläge zu erhalten; daraus wurde der fiktiven Durchmesser dieser Fläche errechnet und in die Formel eingesetzt; hiermit ließ sich noch etwas mehr an Volumen berechnen, allerdings noch nicht alles, so dass zumindest aus der Strauchschicht noch ein recht kleiner, aber doch für einen Niederwald typischer Beitrag zum Volumen fehlt, der im Rahmen dieser Arbeit nicht erfasst werden konnte. Um dennoch ein Bild von diesem Holzanteil zu erhalten, mag ein Blick auf die in der Gesamttabelle aufgelistete zum Teil recht hohe Anzahl an Stockausschlägen genügen.

Aus den Parametern Holzvolumen in B1 und B2 und dem Alter lässt sich der jährliche Zuwachs der Bäume berechnen; diese Berechnung ist zwar besonders bei jungen Beständen nicht so genau, da jedoch die von mir untersuchten Wälder zumeist ein höheres Alter haben, soll dieses Maß verwendet werden. In der Ertragstafel nach SCHOBER. (SCHOBER, R., 1995, 12 - 19) fängt die 1. Ertragsklasse erst bei 20 Jahren an; ab dann dürfte auch das Volumen und der jährliche Zuwachs sicherer abzuschätzen sein; nur 1 von mir untersuchter Bestand (mit einem Alter von 13 Jahren) ist zu

jung. Ansonsten lassen sich in der jeweiligen Ertragsklasse die entsprechenden Alter finden, so dass wohl auch die Formel zur Volumenberechnung angewendet kann.

III.6 Untersuchung von Korrelationen zwischen den

Bestandesparametern und anschließende Modellbildung

mittels Regressionsanalyse:

Mit Hilfe der Programme Excel (Version 1997) und SPSS (Version 11.5) wurden zuerst die Korrelationen der erhobenen Parameter untereinander untersucht, anschließend wurde versucht, mit Hilfe einer Regressionsanalyse aus den vorhandenen Daten Modelle zu entwickeln, die es erlauben,

Bestandesparameter wie das Holzvolumen zu modellieren. Für die Modelle sollen jeweils maximal 2 Parameter zur Modellierung herangezogen werden, da bei mehr Parametern zwar ein höheres Bestimmtheitsmaß möglich ist, welches aber eher ein Zufallsmaß darstellt. Die unterschiedlichen Pflanzengesellschaften wurden hierbei gemäß ihres Trophiegradienten in eine künstlich erzeugte ordinale Skala von 0 bis 3 überführt, die im folgenden quasi als eine metrische Größe angesehen wird, damit sie in der Korrelations- und Regressionsanalyse überhaupt Verwendung finden können. Die 4 Aufnahmen aus den sogenannten „krautschichtarmen Niederwäldern“ wurden dabei ausgeklammert, da sie keiner konkreten Gesellschaft zugeordnet werden können und bei der Analyse die Ergebnisse verfälschen würden.

Die unterschiedlichen Expositionen der Standorte wurden, um sie in der Analyse verwenden zu können, in 4 Klassen aufgeteilt, die den 4 Himmelsrichtungen entsprechen; in der folgenden Tabelle werden die genauen Klassengrenzen genannt:

Tabelle 3: Einteilung der Standorte in Expositionsklassen

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} IV.Vegetation, Struktur und Standort der aufgenommenen Bestände

IV.1 floristische Zusammensetzung und pflanzensoziologische

Zuordnung der Bestände

IV.1.1 Überblick über die floristische Zusammensetzung und weitere

wichtige Charakteristika der untersuchten Wälder

Da der Niederwald ja auch als Stockausschlagwald bezeichnet wird, soll zuerst der Anteil an Stockausschlägen betrachtet werden: 43% der Bäume hatten Stockausschläge ausgebildet. Gemäß dem prozentualen Anteil an Stockausschlägen wurden die Aufnahmen auch in 3 Klassen eingeteilt; diese Einteilung ist Tabelle 4 zu entnehmen:

Tabelle 4: Klassifizierung der untersuchten Wälder gemäß des Anteils an Stockausschlägen

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} DieHöhe der Bäume in B1 betrug im Mittel 16,8 m mit 25 m als höchstem und 10 m als geringstem Wert. Um das Spektrum an Baumhöhen besser zu erfassen, sind in folgender Abbildung die Baumhöhen in Klassen mit einer Spanne von nur 2 m eingeteilt. Wie man sieht waren sehr viele Bäume

zwischen 12 und 16 m hoch, aber bei sehr viele Aufnahmen waren auch Baumhöhen zwischen 20 und 22 m vorzufinden.

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} DieMehrzahl der Aufnahmen bestand in den Schichten B1 und B2 zu 80 bis 100 % aus Quercus petraea. Der geringste Prozentanteil von Quercus betrug 40%; bei diesem Wald (Aufnahme 12) wurde der Hauptanteil des Bestandes von Cerasus avium gebildet; die Kirsche ist ja auch gut zu Stockausschlägen befähigt.

Das Alter von Quercus petraea in B1 lag zwischen 13 und 76 Jahren mit einem durchschnittlichen Alter von 50 Jahren; die meisten Wälder waren zwischen 40 und 60 Jahren alt. Auch hierbei soll ein Diagramm helfen, die unterschiedlichen Altersklassen darzustellen:

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} Inden weitgehend aus der niederwaldartigen Nutzung genommenen Wäldern waren in B1 im Mittel jeweils knapp 10 Kernwüchse und 7 Stockwüchse mit 23 Stockausschlägen vertreten.

Als eine direkt im Gelände gemessene Größe soll als erstes der Brusthöhenumfang der Bäume betrachtet werden.

Der mittlere Brusthöhenumfang lag bei 54,8 cm mit einem Minimum von 14 cm und einem Maximum von 100,5 cm. (s. Abbildung 6) Die daraus errechnete Brusthöhenquerfläche bietet einen ersten Anhaltspunkt für die Wuchsleistung im jeweiligen Wald. Die Brusthöhenquerfläche der Bäume schwankte je Standort zwischen 2,4 m² und 11,8 m².

In Abbildung 7 werden die aus dem gemessenen Brusthöhendurchmesser errechneten Brusthöhenquerflächen je Standort in Klassen unterteilt dargestellt.

Abbildung 6: durchschnittlicher Umfang der Bäume in B1 in unterschiedlich alten Beständen

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Abbildung7: Anzahl der Aufnahmen je Brusthöhenquerflächenklasse

Im nächsten Diagramm wird die Brusthöhenquerflächen [cm²] in den Schichten B1 und B2 je m² jedes Standorts in Bezug zur Bestandeshöhe dargestellt, nicht, um eine Beziehung zu untersuchen, sondern, um einen Überblick über die unterschiedliche Verteilung dieser beiden Parameter zu geben.

Abbildung 8: gemessene Brusthöhenquerfläche aus B1 und B2 in Relation zur Höhe aus B1

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Im folgenden Diagramm ist dargestellt, zu wie viel Prozent Quercus petraea (in B1 und B2) am Gesamtholzvolumen beteiligt war: Man kann erkennen, dass Quercus zumeist sehr häufig vertreten ist.

Abbildung 9: Anzahl an Aufnahmen je nach Anteil von Quercus petraea am Gesamtholzvolumen

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} Dererrechnete Gesamtholzvorrat der Wälder reicht von nur 0,131 m³ pro 100 m² Waldfläche bis zu 7,070 m³ pro 100 m² mit einem mittleren Holzvolumen von 2,930 m³ pro 100 m².

Im folgenden soll versucht werden, die Verteilung der unterschiedlichen Holzvolumina an unterschiedlich alten Standorten durch 2 Streudiagramme darzustellen; dabei wird noch nicht versucht, mögliche Zusammenhänge zwischen den einzelnen Parametern zu untersuchen, das geschieht erst später. Zuerst soll gezeigt werden, wie sich der Holzvorrat von Quercus petraea in B1 und B2 in den unterschiedlich alten Beständen verteilt: der höchste Eichenholzvorrat mit 7,07 m³ Eichenholz in den Schichten B1 und B2 ist bei einem 59 Jahre alten Bestand anzutreffen. Der Bestand mit dem geringsten Eichenholzvolumen ist 33 Jahre alt und hat 0,131 m³ Eichenholz. Das höchste Gesamtholzvolumen in B1 und B2 (15,7 m³) ist auch in dem 59 Jahre alten Bestand anzutreffen, das niedrigste (1,4 m²) bei einem 52 Jahre alten Bestand.

Abbildung 10: Holzvorrat von Quercus petraea in B1 und B2 in unterschiedlich alten Beständen

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Abbilddung11: Holzvorrat in B1 und B2 in unterschiedlich alten Beständen

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Im zweiten Diagramm sind zwar die Maxima an Holzvolumen etwas vertauscht, aber ansonsten lässt sich auch aus dieser Abbildung die Verteilung der Alters-und der Holzvorratsklassen ablesen.

Im Zuge der Einzelbaumaufnahmen wird versucht zu zeigen, wie sich die Lichtholzart Betula pendula und die Schattholzart Fagus sylvatica in den ehemaligen Niederwäldern durchsetzen können; daher soll nun auf die Häufigkeitsverteilung dieser beiden Baumarten in den Aufnahmen eingegangen werden.

Wie Quercus so ist auch Betula pendula gut zu Stockausschlägen befähigt; es gibt sogar reine Birkenniederwälder, die allerdings nicht im Rahmen dieser Arbeit untersucht wurden. Betula war bei der Mehrzahl der Aufnahmen (~ 52%) nicht am Bestand beteiligt, der höchste Anteil am Holzvolumen von B1 und B2 lag bei 32%.

Abbildung 12: Anteil von Betula pendula am Gesamtholzvolumen

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Fagus sylvatica war eher selten in B1 und B2 zu finden, allerdings war die Art zum Teil sehr häufig in der Strauch- und Krautschicht vertreten. Da Fagus die Niederwaldnutzung nicht so gut verträgt, wurde diese Art während der Bewirtschaftung weitgehend aus den Baumschichten B1 und B2 raus gehalten, so dass Fagus volumenmäßig hier kaum vertreten ist; daher ist der Prozentanteil am Holzvolumen in B1 und B2 bei den meisten Aufnahmen sehr gering. Bei 38 Aufnahmen (= 70%) kam Fagus sylvatica noch gar nicht in B1 und B2 vor und als Maximum nur bei 2 Aufnahmen mit über 10%. Es soll aber nochmals betont werden, dass die Schattholzart Fagus sylvatica auf vielen Standorten und dann meist in größerer Anzahl in der Strauchschicht vertreten war; diese sehr kleinen Volumina konnten allerdings nicht berechnet werden. Da Fagus sylvatica als Jungwuchs Schatten verträgt, muss die Art nicht so schnell hoch wachsen wie Betula pendula und kann längere Zeit in der Strauchschicht verharren. Betula dagegen scheint sehr schnell aufzuwachsen, um ans Licht zu kommen, dann kann sie aber anscheinend oft nicht weiter wachsen; darauf deuten zumindest mehrere von mir vorgefundene Exemplare hin, die in etwa 4 Metern Höhe abgestorben oder abgebrochen waren. Genaueres zum Durchsetzungsvermögen der beiden Arten im Niederwald soll erst im Kapitel zur Ansiedelung von Nebenbaumarten gesagt werden.

Die Deckung von B1 betrug im Durchschnitt 72 %. Die Deckung von B2 war zumeist so gering, dass sie nicht sinnvoll abgeschätzt werden konnte. Es wäre sicher interessant gewesen, die Deckung auch je Baumart getrennt auszuwerten, aber da sie zumeist für Quercus petraea und zeitweise auch für Carpinus betulus relativ hoch war, konnte sie nicht gut getrennt nach Baumarten aufgenommen werden. Die Deckung kann daher bei der Auswertung kein geeignetes Maß sein, um Aussagen über den Sukzessionsverlauf zu machen. Daher soll versucht werden, den Volumenanteil je Baumart in B1 und B2 in Beziehung zum Alter zu setzen, wie in den folgenden Diagrammen geschehen ist: hierbei fängt die Y-Achse erst bei 1 an; dies soll - auch wenn es mathematisch nicht korrekt ist - verdeutlichen, dass die Aufnahmen, bei denen die Art nicht vorkam, hier nicht erfasst sind. Quercus

ist in B1 und B2 immer vertreten, die anderen Arten zum Teil recht selten und zumeist mit geringen Volumenanteilen.

Abbildung 13: Anteil je Baumart am Volumen von B1 und B2 in Beziehung zum Alter von B1

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} Ausdem Diagramm kann man vor allem erkennen, dass auch bei alten Beständen noch immer Quercus eine wichtige Rolle in B1 und B2 spielt. Vor allem die Baumarten, die auch gut niederwaldartig genutzt werden können (Betula pendula, Carpinus betulus und Cerasus avium) sind zum Teil auch mit höheren Volumenanteilen in B1 und B2 vertreten. Was in dem Diagramm aber nicht zu erkennen ist, ist die Tatsache, dass bei manchen Aufnahmen sehr viele Exemplare von Fagus sylvatica in der Strauchschicht der Wälder vorkamen. In den ältesten von mir untersuchten Beständen und auch in einigen jüngeren war Quercus petraea zwar alleine in der Baumschicht vertreten; dies mag eventuell auch durch irgendeine Form der Bewirtschaftung entstanden sein, aber Fagus sylvatica war häufig in der Strauchschicht dominierend. Um zu sehen, wie es mit den wahrscheinlich später aufgewachsenen Bäumen in B2 ist, soll jetzt dasselbe für diese Baumschicht alleine dargestellt werden

(Abbildung 14). Aus diesem Diagramm kann man erkennen, dass auch in B2 Quercus volumenmäßig eine große Rolle spielt, dass aber auch die anderen im Diagramm dargestellten Baumarten (außer Betula!) die zweite Baumschicht komplett einnehmen können. Betula pendula bildet nur in einem Bestand 15% des Holzvolumens von B2.

Abbildung 14 : Anteil am Volumen von B2 je Baumart in Beziehung zum Bestandesalter

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} Einweiterer für die aus der Nutzung genommenen Niederwälder typischer Faktor ist aus Sicht des Autors das von ihm so genannte „stehende Totholz“, womit offensichtlich nicht mehr vitale, aber noch immer aufrecht stehende, oft etwa 3 - 4 Meter hohe abgestorbene oder abgebrochene Baumstämme bezeichnet werden. Weiter unten wird sich bei der Korrelationsanalyse zeigen, dass dieser Totholzanteil möglicherweise wirklich eine aussagekräftige Kenngröße für den Wald ist.

Der Anteil des Totholzes lag zwischen 0 und 11 Stämmen je 100 m² Aufnahmefläche; der von den abgestorbenen Bäumen eingenommene Flächenanteil steht nicht für die Ansiedelung neuer Bäume zur Verfügung.

IV.1.2 Pflanzensoziologische Zuordnung zu Syntaxgruppen:

Die untersuchten Wälder gehören der Klasse Querco-Fagetea Br.-Bl. Et Vlieger 1937 em. Oberd. 1992 an.

Die meisten der Wälder sind der Ordnung Quercetalia robori petraeae Tx. 1931 und dem einzigen Verband dieser Ordnung Quercion roboris (MALCUIT, 1929) zuzuordnen, der dem Quercion robori-petraeae (Br.-Bl. 1932) entspricht. Wie auch MANZ, E. (1993) schreibt, sind die stark versauerten Böden ein wichtiges Kriterium für die Ordnungszugehörigkeit.

Als Ordnungskennarten für das Quercetalia robori-petraea nennt MANZ (1993, 54) Teucrium scorodonia, Melampyrum pratense, Hieracium laevigastum, Larthyrus linifolius, Polypodium vulgare, Hieracium lachenalii, Holcus mollis, Lonicera peryglymenum). Wichtig für die Zuordnung zu dieser Ordnung ist aber vor allem das Fehlen der Fagetalia- Kenn- und Trennarten. Als Trennarten zur Abgrenzung der Fagetalia- zu den Quercetalia robori-petraea-Gesellschaften nennt MANZ, E. (1993, 53) Crataegus laevigata, Acer campestre, Anemone nemorosa, Poa nemoralis, Melica uniflora, Hedera helix und Convalaria majalis, wobei Anemone nemorosa auch bei 10 der hier untersuchten Aufnahmen vorkam.

Die untersuchten Wälder gehören zum Unterverband Quercenion roboripetraeae (Br.-Bl. 32) RIV. Mart 82.

Die weitere syntaxonomische Zuordnung zu Assoziationen gestaltet sich etwas schwierig, da die Grenzen auch in der Literatur noch diskutiert werden und auch, da sich die untersuchten Wälder ja in einem Sukzessionsstadium von einem Eichen-Niederwald zu einem irgendwie gearteten anderen Waldtypus befinden.

Die genaue Zuordnung meiner Aufnahmen zu Assoziationen wird im folgenden nach OBERDORFER (1992, a) und nach der 1997 erschienenen Synopsis der Pflanzengesellschaften Deutschlands (DIERSCHKE, 1997) vorgenommen;

daran anschließend sollen die Gliederungen nach MANZ (1993) und GOLISCH, A. (2002) mit verwendet werden. Die Gliederungen von OBERDORFER und DIERSCHKE unterscheiden sich vor allem darin, dass DIERSCHKE Quercus robur als Eichenart im Namen verwendet, während bei OBERDORFER (für den süddeutschen Raum) Quercus petraea namensgebend ist.

OBERDORFER (1987) bezeichnet die Eichenwälder flachgründiger Gesteinsverwitterungsböden in den Mittelgebirgen, wie sie auch bei den hier untersuchten Aufnahmen besonders auf den stärker geneigten Flächen häufig anzutreffen waren, als Betulo-Quercetum petraeea Tx. 1937 n.inv.em. Oberd. 1987. Da Quercus petraea trockenheitstoleranter ist, ist sie nach seinen Angaben an diesen Standorten der Stieleiche überlegen. Wenn man die für das nördlichere Deutschland übliche Nomenklatur verwendet, wird vom Betulo pendulae-Quercetum roboris gesprochen, wobei aber auch gesagt wird, dass die Stieleiche gut durch die Traubeneiche ersetzt sein kann. Die ersten beiden Aufnahmengruppen lassen sich also dem Betulo pendulae-Quercetum petraeae zuordnen; dies ist eine artenarme Gesellschaft des Verbandes Quercion roboris. GOLISCH, A. (2002, 85) schreibt, dass Betula pendula in diesen Wäldern in größerer Menge bis hin zur Dominanz vertreten sein kann.

OBERDORFER (1992, 110) schreibt, dass das Betulo-Quercetum eine Gesellschaft ist, die auf trockenen, basenarmen und sauer-humosen, sandigsteinigen und meist flachgründigen Gesteinsverwitterungsböden vorkommt; sie ist thermisch anspruchsvoll und an ein sommerfeuchtes Klima gebunden; der Autor schreibt, dass das Areal des Betulo-Quercetums durch die Niederwaldwirtschaft auf Kosten des Luzulo-Fagetums künstlich erweitert wurde. Fagus sylvatica tritt in diesen Wäldern häufiger als Nebenbaumart auf.

Um noch eine genauere Differenzierung der Gesellschaften zu erreichen, wird (nach HÄRDTLE, 1997) noch eine weitere Untergliederung gemäß der Standortbedingungen vorgenommen:

Die Aufnahmengruppe „1“, die auch die höchste Aufnahmenzahl ausmacht, entspricht dem Betulo Quercetum typicum; sie weist auf ärmere Standortverhältnisse hin.

Hervorzuheben ist hierbei Aufnahme 17, bei der Fagus sylvatica, die ja als die potentielle natürliche Vegetation Mitteleuropas angenommen wird, recht häufig in B2 vertreten ist. Fagus kann auch sonst auf recht vielen der ehemaligen Niederwaldstandorte aufwachsen. Durch das Abschlagen bedingt und wohl infolge der häufig vorkommenden schlechteren Standortbedingungen (geringer pH-Wert und schlechtere Basenversorgung des Bodens, starke Hangneigung, Wärmestress, etc.) bildet die Art in diesen Wäldern zum Teil sogar Stockausschläge aus, obwohl sie ja (z.B. nach ELLENBERG, H., 1996, Seite 56) am wenigsten zur Ausbildung von Stockausschlägen fähig ist. Bei Aufnahme 6 wurde sogar ein Exemplar von Fagus sylvatica in B1 vorgefunden, das 16 Stockausschläge ausgebildet hatte.

Die zweite Aufnahmengruppe lässt sich dem Betulo pendulae-Quercetum roboris milietosum (HÄRDTLE, 1997) zuordnen mit den Trennarten Milium effusum und Anemone nemorosa, Stellaria holostea und Hedera helix; es stellt die reichere Variante des Betulo-Quercetums dar.

5 meiner Aufnahmen (Aufnahmengruppe „3“) gehörten nicht zum Betulo Quercetum; hier war ein zur Ordnung Fagetalia sylvaticae, zum Verband Carpinion betuli (Issl. 31 em. Oberd. 57) und zum Unterverband Pulmonario-Carpinion betuli gehörendes Stellario holostea-Carpinetum betuli ausgebildet; ELLENBERG (1996, 265) beschreibt diese Assoziation sogar als dauernd hochwaldartigen Bestand. Es handelt sich um eine Ersatzgesellschaft für das Galio odorati-Fagetum. Sie kommt nach OBERDORFER (1992 a, 159) im subatlantisch getönten Mitteleuropa vor, ihr fehlt schon ein großer Teil der sonst für den Unterverband typischen atlantisch-subatlantischen Unterverbands-Kennarten. In diesen Wäldern kommen im Gegensatz zu den artenarmen Eichen-Mischwäldern Carpinus betulus, Prunus avium ssp. Avium und Tilia cordata in der Baumschicht hinzu.

Den Verband betreffend schreibt OBERDORFER (1992 a, 157), dass ein großer Teil der heutigen Carpinion-Wälder aus früheren Nieder- und Mittelwäldern hervorgegangen ist. Carpinus und Quercus wurden hier durch die Bewirtschaftungsweise gegenüber von Fagus sylvatica gefördert, so dass der Autor erwähnt, dass es sich hierbei vielfach um „durch diese, die Rotbuche benachteiligenden Bewirtschaftungsformen verursachte Degradationsstadien von Galio odorati-Fagion-Wäldern [..] handelt“ (OBERDORFER, 1992 a, 157). Die Standorte dieser Wälder sind mehr oder weniger basenreich und meso- bis eutroph. Als sehr wichtigen, die Standorte dieser Wälder mit bestimmenden lokalklimatischen Faktor nennt OBERDORFER (1992 a, 158) die örtliche Trockenheit, die zum Beispiel an steileren südlich exponierten Hängen auftritt; hier haben die Rotbuchensamen ohne reichlichere Feuchtigkeit wenig Chancen zu keimen; auch die jungen Keimlinge brauchen viel Wasser, was an solchen Standorten nicht gegeben ist, so dass das Vorkommen der Rotbuche an diesen Standorten gehemmt ist, so dass sie sich hier nicht durchsetzen kann, sondern höchstens als „Beibaum“ vorkommt.

Verbandskennarten des Carpinions sind die Baumarten Carpinus betulus, Tilia cordata und Prunus avium ssp. Avium sowie die Arten Stellaria holostea, Rosa arvensis, Potentilla sterilis und andere (OBERDORFER, 1992 a, 159). Das Stellario Carpinetum zeichnet sich nach OBERDORFER (1992 a, 159) durch das Hervortreten hygrophiler Arten aus; es ist die Zentralassoziation des Verbandes ohne eigene Charakter- oder Trennarten; Fagetalia-Kennarten wie Lamiastrum galeobdolon und Geranium robertianum dienen als Grundlage für die Zuordnung. Um das von OBERDORFER (1992 a) erwähnte Vorkommen hygrophiler Arten aufzuzeigen, sei erwähnt, dass bei den 5 dieser Assoziation zugeordneten Aufnahmen Arten wie Lamiastrum galeobdolon, Dryopteris filixmas Millium effusum und Stellaria holostea vorkommen, die nach ELLENBERG, H. (1991) alle auch Frischezeiger (Feuchtigkeitszahl = 5) sind. Wichtig ist hierbei festzuhalten, dass die Standorte dieser Gesellschaft in der Regel Standorte für das Galio odorati-Fagetum sind, es sich also um durch die niederwaldartige Nutzung bedingte Hainbuchen-Eichenwälder auf Buchenwaldstandorten handelt. Das Hauptverbreitungsgebiet dieser

Assoziation ist (nach SCHMIDT, P.A., 1995, 25) im (nord)westdeutschen Raum zu finden; der Autor nennt für die Assoziation als kennzeichnende Arten Lonicera peryglymenum, Hedera helix, Rubus und Teucrium scorodonia. Das Stellario-Carpinetum stellt also eine durch die Niederwaldnutzung bedingte Ersatzgesellschaft für das Galio-Fagetum dar; das Stellario-Carpinetum stellt die Zentralassoziation des Verbandes dar; sie hat keine eigenen Charakter-oder Trennarten;

Die letzte Gruppe (Aufnahmengruppe „0“) kann man nur als krautschichtarme Eichenniederwaldbestände bezeichnen. An 3 der 4 zu dieser Gruppe gehörenden Standorten war der in Wasser gemessene pH-Wert des Ah-Horizontes 4,02 oder kleiner, bei einem betrug er allerdings 6,08, so dass die Krautarmut nicht nur durch den pH-Wert zu erklären ist. In der Gesamttabelle im Anhang sind die von mir untersuchten Standorte nach Gesellschaften untergliedert aufgelistet worden. Die Klassenbezeichnung und die Anzahl an Aufnahmen je Gesellschaft ist folgender Tabelle zu entnehmen:

Tabelle 5: Klassenbezeichnung und Anzahl an Aufnahmen der untersuchten Pflanzengesellschaften

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} GOLISCH,A. (2002) benennt eine Quercus petraea-Deschampsia flexuosa-Gesellschaft, die er in seiner Dissertation auch als Basalgesellschaft bezeichnet, in der Stockausschläge mit Kernwüchsen kombiniert sind, was

nach seinen Angaben auf eine niederwaldartige Nutzung hinweist (GOLISCH, 2002, 94); die Gesellschaft hat eine mittlere Artenzahl von 23. Es sieht meiner Ansicht nach so aus, als ob sich die von GOLISCH so benannte Quercus petraea - Deschampsia flexuosa - Basalgesellschaft im Trierer Raum an mehreren Standorten im Zuge der Sukzession zu einem Betulo pendulaea-Quercetum petraeae entwickelt hat. Die Quercus petraea-Deschampsia flexuosa-Gesellschaft unterteilt GOLISCH in eine Untergesellschaft mit Stellaria holostea und eine typische Untergesellschaft. (GOLISCH, 2002, Tabelle 8), wobei die erstere für die (etwas) reicheren Standorte steht.

Auch GOLISCH (GOLISCH, A. 2002, 103) bezeichnet die weitere Zuordnung der Bestände zu einer Assoziation als schwierig, da die Untergliederung der Ordnung Quercetalia roboris in der Fachliteratur noch heftig diskutiert wird und da infolge der pflanzengeografischen Situation des Trierer Raums sowohl Arten vorkommen, die ihr Hauptverbreitungsgebiet in borealen Wäldern haben, als auch solche, die aus stark ozeanisch geprägten Gebieten stammen. Hierdurch wird die syntaxonomische Zuordnung der Bestände erschwert. Aus diesem Grunde möchte ich den Versuch einer Zuordnung meiner Aufnahmen zu bestimmten Assoziationen beenden, zumal die Wälder sich nach Aufgabe der Niederwaldnutzung sowieso in einem Übergangsstadium zu einer anderen Waldgesellschaft befinden.

IV.2 Anmerkungen zur Struktur der Bestände

In den Wäldern war meistens nur die Baumschicht B1 stark ausgebildet; wenn Bäume in B2 vorkamen, waren sie häufig sehr dünn. Der Prozentanteil an Stockbäumen schwankte zwischen 9 und 100 % mit einem mittleren Wert von 43%. Die Anzahl an Stockausschlägen war in der 2. Baumschicht und vor allem auch in der Strauchschicht größer als in B1; zum Teil waren es sehr viele sehr dünne Stämmchen.

Die Dichte der Kernwüchse in B1 schwankte zwischen 250 und 1950 Exemplaren je ha.

Die Dichte von Kernwüchsen und Stockausschlägen zusammen schwankte zwischen 450 und 7100 Exemplaren je ha. Aus diesen hohen Zahlen lässt sich vor allem erkennen, aus wie vielen, dann sehr dünnen, Stockausschlägen ein Niederwald bestehen kann.

Ein Teil der Flächen bestand auch schon aus deutlich mehr Kernwüchsen, so dass sie einem mittelwaldartigen Bestand ähnelten.

IV.3 Beschreibung der Standorte:

Im folgenden soll ein Überblick über wichtige Standortparameter der von mir ausgewählten Niederwaldflächen gegeben werden:

IV.3.1 Flächengröße:

53 der Flächen hatten eine Größe von 200 m², eine nur von 100m².

IV.3.2 Inklination:

Die mittlere Hangneigung in den von mir untersuchten Wäldern betrug fast 15°, mit einer Spanne von 4° bis 34°. Die meisten Aufnahmen hatten eine Neigung zwischen 10 und 20°, wie Abbildung 15 zu entnehmen ist.

Abbildung 15: Häufigkeit der unterschiedlichen Hangneigungen

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

IV.3.3 Exposition:

Die Exposition der untersuchten Flächen reichte von 40° bis 360°, was bedeutet, dass keine nordöstlich exponierten Flächen untersucht wurden. In Abbildung 16 ist die Häufigkeit der Aufnahmen nach Expositionsklassen aufgeteilt; sehr wenige Aufnahmen wurden auf nördlich exponierten Flächen gemacht.

Es lässt sich erkennen, dass die Mehrzahl der Aufnahmen an südlich und westlich exponierten Hängen gemacht wurde.

Abbildung 16: Häufigkeit der unterschiedlichen Expositionsklassen

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} Auchnach MANZ (MANZ, E., 1993, 257) befinden sich die Niederwälder nur in Mosel-Tal-Lage auf den Nordhängen, da dort auf den anders exponierten Hängen meist Weinbau betrieben wird, außerhalb des Moseltals sind die Wälder in günstigerer Expositionslage. Für die Produktion hochwertiger Lohe aus dem Niederwald zum Beispiel eignen sich eher sonnenwarme Standorte; dies erklärt mit, dass bei meinen Untersuchungen nur wenige nördlich exponierte Flächen waren.

Auch in den Expositions-Inklinations-Diagrammen von GOLISCH (GOLISCH, A. (2002, 227) kommen die in dieser Arbeit beschriebenen Gesellschaften hauptsächlich bei Expositionen zwischen 90° und etwa 350° vor. GOLISCH untersucht in diesem Zusammenhang auch noch die wichtigen Standortfaktoren

Skelettgehalt und Gründigkeit des Bodens. Da im Rahmen der vorliegenden Arbeit aber keine detaillierten Untersuchungen dazu durchgeführt werden konnten, können auch keine Aussagen hierzu gemacht werden.

IV.3.4 Böden:

Die Böden auf den untersuchten Flächen waren - unter anderem aufgrund der Hangneigung - häufiger recht flachgründig, ein Of-Horizont war nicht immer ausgebildet.

Da der pH-Wert in vielfältiger Weise chemische, biotische und auch physikalische Eigenschaften des Bodens beeinflusst, soll er zur Charakterisierung der Standorte verwendet werden:

Der mittlere in Aqua dest. gemessene pH-Wert des Ah-Horizontes betrug 4,41; dies entspricht einem sauren Milieu, wobei der niedrigste Wert 3,44, der höchste 6,08 betrug. In KCl gemessen ergab sich als mittleren Wert 3,71, was (nach AG Bodenkunde, 1982, 96) einem sehr stark sauren Boden entspricht, mit Spannen von 2,9 bis 5,48. Die in KCl gemessenen Werte sind generell um bis zu 1 pH-Einheit niedriger als die in Aqua dest. gemessenen (SCHACHTSCHABEL, P., 1992: 125).

Auch hier soll versucht werden, die Spannbreite der auf den Standorten im Ah-Horizont vorgefundenen pH-Werte überblicksweise im Diagramm darzustellen, um ein Bild der pH-Wert-Spanne der Standorte zu erhalten:

Abbildung 17: pH-Wertbereiche des Ah-Horizontes

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} Nurbei einem Standort war der pH-Wert des Ah-Horizontes im nur schwach sauren Bereich, die Mehrzahl der Aufnahmen (30) hatte einen pH-Wert im stark sauren Bereich zwischen 4 und 5.

Als weiteres wichtiges Kennzeichen der Standortqualität wurde das C:N-Verhältnis des Bodens bestimmt; es dient als ein gutes Maß für die Zersetzbarkeit der organischen Substanz und für die biotische Aktivität im Boden. Das mittlere C/N-Verhältnis des Ah-Horizontes betrug 16 mit einer Spanne von 10,85 bis 20,27. Für den Of-Horizont, der allerdings nicht an jedem Standort ausgebildet war, ergibt sich ein mittleres C/N-Verhältnis von 18,1 mit einer Spanne von 15,92 bis 20,92, was nach der bodenkundlichen Kartieranleitung (AG Bodenkunde, 1994, 340, Tabelle 88) für eine mittlere Humusqualität spricht, wie sie zum Beispiel bei Braunerden aus silikatreichem Substrat vorkommt. Bei C/N-Verhältnissen < 20 kommt es zu einer deutlichen

Freisetzung von organisch gebundenem Stickstoff aus dem Boden; erst ab Werten > 25 ist der Substanzabbau gehemmt (SCHROEDER, D., 1992, 43). Abbildung 19 zeigt die Häufigkeit der Aufnahmen untergliedert nach dem C/N-Verhältnis. Die meisten Aufnahmen haben ein C/N-Verhältnis zwischen 15 und 20, was einem mittleren C/N-Verhältniswert entspricht.

Abbildung 18: Häufigkeit der Aufnahmen unterteilt nach C:N-Verhältnis-Bereichen

---------------------------------------------------------------------------------------------------------- V.Modellierung von Bestandesparametern:

Da im Rahmen dieser Diplomarbeit infolge des hohen Arbeitsaufwandes je Aufnahme „nur“ 54 Vegetationsaufnahmen gemacht werden konnten, kann die Arbeit keinen repräsentativen Überblick über die Niederwälder in der Region Trier geben, sondern eher nur einen Ansatz für weitergehende Untersuchungen. Trotzdem soll versucht werden, zumindest für die 54 Flächen die möglichen Zusammenhänge zwischen den Standortfaktoren und dem Bestand mittels Korrelationsanalyse zu überprüfen und für diese Gruppe von Aufnahmen Regressionsmodelle zu

entwickeln. Die Übertragbarkeit der Ergebnisse auf die Grundgesamtheit der Niederwälder der Region Trier bedarf in jedem Fall noch weiteren Nachforschungen.

V.1 Explorative Datenanalyse:

Dem eigentlichen Ziel, das Bestandesvolumen abzuschätzen, um daraus dann Ziele Modelle zu anderen Bestandesparametern zu entwickeln, wurde eine (mit Hilfe des Programms SPSS) bivariate Korrelationsanalyse vorgeschaltet, durch die untersucht werden soll, zwischen welchen Variablen signifikante Zusammenhänge bestehen, die dann auch bei der späteren

Regressionsanalyse Verwendung finden können.

Die Korrelationsanalyse dient somit dazu, einen Überblick über den Datensatz zu erhalten und ermöglicht so eine Vorauswahl von Regressoren. Im folgenden werden die wichtigsten Korrelationsergebnisse vorgestellt.

Zu Beginn soll versucht werden, einen Zusammenhang darzustellen der als gesichert angenommen werden kann, nämlich dass die Bestände mit dem Alter höher werden:

Abbildung 19: Zusammenhang zwischen Bestandesalter und Bestandeshöhe

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Unter Annahme eines linearen Zusammenhangs zwischen Alter und Höhe des Bestandes ergibt sich r = 0,518 bei  = 0,0.

V.1.1 Zusammenhangsmaße mit der Syntaxgruppen-Zugehörigkeit:

Nun soll untersucht werden, welche Parameter Rückschlüsse auf die syntaxonomische Einordnung der Gesellschaften zulassen; dabei ist zu beachten, dass nur 50 Aufnahmen eindeutig einer Pflanzengesellschaft zugeordnet werden konnten.

Es dürfte wenig verwundern, dass sich aus der Analyse zwischen den Syntax-Gruppen und dem mittleren C:N-Wert des Ah-Horizontes, der ja einen wichtigen Standortfaktor darstellt, aus dem Aufnahmenmaterial ein hochsignifikanter negativer Zusammenhang ergibt ( = 0,000, r = -0,595): Das Betulo-Quercetum typicum (Syntaxgruppe 1) zum Beispiel repräsentiert eine Gesellschaft, die häufig auf ärmeren Standorten anzutreffen ist; sie ist besonders auf Böden mit hohem Kohlenstoff-Gehalt und nur geringem Stickstoffgehalt - also mit einem hohen C:N-Verhältnis anzutreffen.

Nach der Korrelationsanalyse scheint auch der Anteil an noch aufrecht stehendem Totholz ein relativ wichtiger Faktor für die Gesellschaftszuordnung zu sein ( = 0,01; r = -0,455). Die Bestände des Stellario-Carpinetums (Syntaxgruppe 3), das ja eine Ersatzgesellschaft für das Galio odorati-Fagetum ist, stellen einen relativ reichen Bestand dar, der nur wenig Totholz hat, während die vor allem auf armen Standorten ausgebildete Gesellschaft des Betulo Quercetum typicum (Syntaxgruppe 1) einen hohen Totholzanteil hat.

Die Anzahl der Kern- und Stockwüchse in B1 lässt auch Rückschlüsse auf die Syntaxgruppe zu (r = 0,287,  = 0,011).

Weitere als signifikant eingestufte Zusammenhänge mit der Syntaxzuordnung sind nicht zu finden. .

IV.1.2 Zusammenhangsmaße mit der Brusthöhenquerfläche / dem Holz-

volumen des Bestandes:

Die Brusthöhenquerfläche, die unmittelbar aus dem gemessenen Brusthöhendurchmesser berechnet werden kann, ist aus forstwirtschaftlicher Sicht nicht so interessant wie das Holzvolumen, aber da das Holzvolumen nur indirekt bestimmt wurde und ursprünglich nur zur Berechnung des Volumens dickerer Bäume als die zum Teil im Niederwald vorkommenden Stockausschläge gedacht ist, sollen in diesem Kapitel beide Größen betrachtet werden.

Mit den wichtigsten Einflussfaktor stellt - wie zu erwarten war - das Alter des Bestands dar. Die Korrelationsanalyse liefert für die Brusthöhenquerfläche r = 0,527 und für das Volumen r = 0,676; bei beiden Ergebnissen ist  = 0,0. In den folgenden Abbildungen soll der Zusammenhang zwischen dem Alter und den beiden Bestandesgrößen aufgezeigt werden: Unter Annahme eines potentiellen Wachstums ergibt sich für die Beziehung zwischen Brusthöhenquerfläche und Alter ein r = 0,64.

Abbildung 20: Zusammenhang zwischen Bestandesalter und Brusthöhenquerfläche [cm²/ 100m²]

Beim Versuch, das Holzvolumen mit Hilfe des Alters zu beschreiben, erhält man die beste Anpassung bei Annahme eines potentiellen Wachstums (r = 0,799) (s. Abbildung 21).

Auch zwischen Hangneigung und Brusthöhenquerfläche kann man eine signifikante Beziehung vermuten (r = -0,.309,  = 0,023). Daher ist die Inklination auch mit dem Holzvolumen hochsignifikant korreliert ( = 0,002, r = - 0,421). Nimmt man als Verlaufsform ein Polynom 2. Ordnung an, so lässt sich r auf 0,45 erhöhen. Bei hoher Hangneigung, also bei extremeren Standortbedingungen können die Bäume schlechter wachsen, sowohl in die Breite als auch in die Höhe. Dies kommt vor allem daher, dass die Böden hier - zum Teil auch durch Bodenerosion verschärft - flachgründig und steinig sind.

Abbildung 21: Zusammenhang zwischen Bestandesalter und Holzvolumen

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Daher können sie schlecht Wasser und Nährstoffe speichern, so dass die Pflanzen häufiger unter Trockenstress und Nährstoffmangel leiden und nur schlecht wachsen. Es wäre eventuell sinnvoll, die Aufnahmen in Altersgruppen zu unterteilen, da das Holzvolumen ja stark altersabhängig ist.

Unterteilt man die Aufnahmen in die 2 Altersklassen bis 50 Jahre alt (25 Fälle) und älter als 50 Jahre alt (29 Fälle)), so ergibt sich für die ältere Gruppe ein hochsignifikanter Zusammenhang (r = 0,517,  = 0,008). Für die 29 jüngeren Fälle ergibt sich nach meinen Daten kein signifikantes Ergebnis (r = 0,220,  = 0,251); dies hängt aber sicherlich in erster Linie damit zusammen, dass nur in dieser Gruppe Aufnahmen mit über 30° Hangneigung vorkommen. Die Datenverteilung zwischen Inklination und Holzvolumen ist in Abbildung 22 für alle 54 Aufnahmen dargestellt:

Abbildung 22: Zusammenhang zwischen Inklination und Holzvolumen

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Nach den Zusammenhängen mit dem Holzvolumen sollen nun die - besonders aus forstwirtschaftlicher Sicht - interessanten Ertragsklassen betrachtet werden:

Zwischen der Ertragsklassenzugehörigkeit (für die anhand von mittlerer Baumhöhe von B1 und Alter von B1 bestimmte Ertragsklasse) und der Hangneigung kann ein Zusammenhang angenommen werden (r = 0,369,  = 0,006). Je höher die Inklination der Standorte ist, um so geringer ist nach meinen Untersuchungen der Ertrag auf dem Standort; daher wird der Bestand zu einer höheren (das heißt schlechteren) Ertragsklasse zugerechnet. Dies bedeutet, dass die Gesellschaften des Stellario-Carpinetums, also der Ersatzgesellschaft des Galio-Fagetums vor allem in den flachen Lagen mit tiefgründigen Böden vorkommen, während die Birken-Eichen-Wälder bevorzugt in steileren Lagen zu finden sind, wo leichter Wasser- und Nährstoffmangel auftreten können.

Nach meinen Daten besteht diese Beziehung nicht für die nach Alter und Durchmesser berechnete Ertragsklasse. Man könnte auch diesen

Zusammenhang erwarten, er ist nach meinen Daten aber nicht signifikant; allerdings liegt das Ergebnis nur knapp über der Signifikanzgrenze (r = 0,258,  = 0,06). dass das Ergebnis nicht signifikant ist, liegt an dem mit 13 Jahren jüngsten Bestand. Die Ertragstafeln gelten nicht für solch junge Bäume. Schließt man diesen Bestand aus, so erhält man auch für die nach Alter und Durchmesser bestimmte Ertragsklasse eine signifikante Korrelation mit der Inklination (r = 0,271,  = 0,05). Auch für die Ertragsklasse nach Alter und Höhe kann das Korrelationsergebnis durch den Ausschluss verbessert werden auf r = 0,391 und  = 0,004.

Die gesamte Brusthöhenquerfläche sinkt stark mit dem Anteil an Stockbäumen (r = - 0,538,  = 0,0); dies liegt daran, dass die vielen kleinen Stämmchen der Stockausschläge addiert nicht die Fläche eines dicken Baumstamms erreichen können, denn zwischen den einzelnen Ausschlägen ist immer noch eine große Fläche, wo gar kein Holz ist. Dieser Sachverhalt ist in Abbildung 24 graphisch dargestellt; unter Annahme eines linearen Verlaufs ergibt sich r = 0,43. Für das Holzvolumen ergibt sich (unter Annahme eines logarithmischen Verlaufs) noch eine etwas stärkere Korrelation mit r = 0,59. Dies kommt daher, da die Bäume mit Stockausschlägen auch nicht so hoch wachsen, wie Kernwüchse.

Abbildung 23: Zusammenhang zwischen dem Anteil an Stockbäumen und der Brusthöhenquerfläche des Bestandes

Abbildung 24: Zusammenhang zwischen dem Anteil an Stockbäumen und dem Gesamtvolumen des Bestandes unter Annahme einer logarithmischen Beziehung

Da das Holzvolumen stark altersabhängig ist, sollen die Bestände im folgenden noch in Altersklassen unterteilt werden.

Abbildung 25: Abhängigkeit des Bestandesholzvolumens in Abhängigkeit vom Prozentanteil an Stockausschlägen in unterschiedlich alten Beständen

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Hierbei ist das ermittelte r geringer, für die jüngere Gruppe sogar sehr gering, weshalb diese Kurve nicht in das Diagramm aufgenommen wurde; ob das daran liegt, dass die Anzahl der Elemente in den beiden Aufnahmegruppen zu klein ist, oder ob es etwas anderes ist, vermag ich nicht mit Sicherheit zu sagen.

Auch zwischen dem Anteil an Totholz und der Brusthöhenquerfläche im Bestand ist ein starker negativer Zusammenhang zu vermuten (r = - ,482,  = 0,0). Je mehr Totholz im Bestand zu finden ist, desto geringer ist die Holzfläche; dies liegt zum einen daran, dass auf den Flächen, wo noch das Totholz steht,

keine anderen Pflanzen aufwachsen können und vor allem auch daran, dass besonders auf den ärmeren Standorten vermehrt Totholz vorkommt; hier können die Bäume sowieso nicht so gut wachsen. Dies wird auch durch die Korrelationsanalyse zwischen den Parametern Anzahl an Totholz und C:N-Wert, der ja ein Maß für die Qualität des Bodens ist, verdeutlicht; hier besteht ein positiver Zusammenhang (r = 0,379,  = 0,0069), was bedeutet, dass bei einem höheren C:N-Wert, also bei weniger Stickstoff im Boden, mehr Totholz vorkommt.

Der jährliche Holzzuwachs des Bestandes nimmt nach meinen Daten mit dem Prozentanteil an Stockbäumen ab; das heißt, aus je mehr Stöcken ein Bestand besteht, um so kleiner ist der jährliche Holzzuwachs. Aus der Korrelationsanalyse ergibt sich r = 0, 588 bei  = 0,0.

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Im folgenden will ich den jährlichen Zuwachs in Beziehung zu den Standortparametern Inklination, C:N-Wert und pH-Wert setzen: Bei der Korrelation der Inklination mit dem jährlichen Zuwachs erhält man unter Annahme eines linearen Zusammenhangs als Ergebnis r = - 0,452 ( = 0,001); mit zunehmender Hangneigung ist der jährliche Zuwachs also geringer. Dieser Sachverhalt ist in folgendem Diagramm dargestellt.

^{---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------} Fürden C:N-Wert ergibt sich mit dem jährlichen Zuwachs nach der Analyse unter Annahme eines potentiellen Wachstums als Ergebnis der Korrelationsanalyse r = 0302; dieses Ergebnis ist signifikant ( = 0,026). Es verwundert, dass der Zuwachs mit einem höheren C:N-Verhältnis, also einem geringeren Stickstoffgehalt des Bodens zunimmt. Dieses Ergebnis verwundert mich, da doch zu erwarten wäre, dass der Zuwachs bei einem höheren Stickstoffgehalt des Bodens, also einem kleineren C:N-Verhältnis größer wird;

daher sollte man dieses Ergebnis mit Vorsicht betrachten. Der Korrelationsfaktor ist auch relativ niedrig, das Ergebnis ist nicht hochsignifikant.

Abbildung 28: Jährlicher Zuwachs des Bestandes in Beziehung zum C:N-Wert des Ah-Horizontes ----------------------------------------------------------------------------------------------------------Zwischen pH-Wert und jährlichem Zuwachs ist das Ergebnis der Korrelationsanalyse wieder nicht signifikant. Nach meinem Datenmaterial eignet sich der pH-Wert wieder nicht als Korrelationsparameter (r = 0,130,  = 0,35). In folgendem Diagramm soll aber auch die Verteilung der Daten dargestellt werden.

Abbildung 29: Jährlicher Zuwachs des Bestandes in Beziehung zum pH-Wert des Ah-Horizontes ---------------------------------------------------------------------------------------------------------- V.1.3Zusammenhangsmaße mit der Bestandeshöhe:

Aus je mehr Stämmen der Bestand besteht, desto niedriger scheinen die Bäume in B1 zu sein (r = - 0,492,  = 0,0); Im folgenden Diagramm (Abbildung 30) ist dieser Zusammenhang graphisch dargestellt; die eingezeichnete Kurve (logarithmisch) zeigt hierbei die bestmögliche Annäherung des

Korrelationsmodells an die erhobenen Daten, unter Annahme eines potentiellen Verlaufs; r beträgt hierbei 0,62.

Abbildung 30: Höhe von B1 in Abhängigkeit von der Anzahl der Dichte der Bäume in B1 und B2 ----------------------------------------------------------------------------------------------------------Dieser Sachverhalt lässt sich auch so ausdrücken, dass der Anteil an Stockbäumen, der ja die wichtigste Ursache für eine hohe Anzahl an Stämmen ist und der das wesentliche Merkmal eines Niederwaldes (= Stockausschlagwald) ist, wohl ein negativer Faktor für die Höhe von B1 ist; hier ergibt sich auch unter Annahme einer linearen Beziehung ein noch etwas stärkerer Zusammenhang (r = - 0,507,  = 0,0).

Abbildung 31: Höhe von B1 in Abhängigkeit vom Anteil an Stockbäumen

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Die Höhe von B1 ist auch stark mit der Inklination korreliert; hier ergibt sich unter Annahme einer linearen Beziehung ein hochsignifikanter Zusammenhang mit r = - 0,532 und  = 0,001. Dies bedeutet, dass die Bäume um so niedriger sind, je steiler das Gelände ist; dies liegt daran, dass die Böden ab etwa 20° Hangneigung zu flachgründig sind, zudem hat die Inklination starken Einfluss auf den Strahlungshaushalt und damit auf die Bodentemperatur (GOLISCH, A., 2002, 228); die Bäume können unter diesen extremeren Verhältnissen nicht gut wachsen. Ein erkennbarer Einfluss der Hangneigung auf die nutzbare Feldkapazität des effektiven Wurzelraums tritt erst bei deutlich höheren Hangneigungen auf. In Abbildung 32 ist der Zusammenhang zwischen Inklination und Höhe von B1 unter Annahme einer linearen Beziehung dargestellt.

Abbildung 32: Beziehung zwischen Inklination und der Höhe der Bäume in B1

---------------------------------------------------------------------------------------------------------- V.1.4Bestandesgrößen, die mit dem Bestandesalter korrelieren:

Zwischen dem Alter und der Anzahl an Stämmen pro Bestand kann man einen Zusammenhang vermuten; in Abbildung 33 sind die Daten eingetragen worden, die Trendlinie steht für einen logarithmischen Zusammenhang, hierbei ergibt sich ein Korrelationskoeffizient r = - 0,60. Hiernach nimmt mit zunehmender Alter der Bestände die Anzahl an Stämmen und der Anteil an Stockausschlägen ab, also kann man annehmen, dass sich der Niederwald mit seinen nutzungsbedingt vielen Stockausschlägen in Richtung zu einem Hochwald entwickelt.

Abbildung 33: Beziehung zwischen Alter und Dichte der Stämme unter Annahme einer logarithmischen Beziehung

----------------------------------------------------------------------------------------------------------Abbildung 34 zeigt, dass die Abnahme der Stammzahl wohl durch den Rückgang des Anteils an Stockbäumen bedingt ist; hiernach nimmt der Anteil an Stockbäumen mit zunehmendem Alter exponentiell ab; r beträgt hierbei 0,548. Anders ausgedrückt heißt das, dass der Anteil an Kernwüchsen im Bestand mit dem Alter zunimmt; dies ist in Abbildung 35 grafisch unter Annahme eines linearen Zusammenhangs dargestellt; aus der Analyse ergibt sich ein r = 0,513. Womit dieser Sachverhalt begründet werden kann, vermag ich anhand meiner Daten nicht zu sagen; es ließe sich annehmen, dass der Rückgang an Stockausschlägen mit einer Zunahme von Fagus-Bäumen, die sehr selten Stockausschläge ausbilden, zusammenhängt; dieser mögliche Zusammenhang soll in Diagramm 36 grafisch dargestellt werden:

Abbildung 34: Zusammenhang zwischen dem Bestandesalter und dem Anteil an Stockausschlägen unter Annahme einer exponentiellen Beziehung

Abbildung 35: Zusammenhang zwischen Bestandesalter und dem Anteil an Kernwüchsen

Abbildung 36: Anteil von Fagus sylvatica in B1 und B2 in unterschiedlich alten Beständen ----------------------------------------------------------------------------------------------------------Anhand der Daten lässt es sich zunächst nicht bestätigen, dass der Rückgang an Kernwüchsen mit der Zunahme des Buchenanteils zusammenhängt; auf den ersten Blick könnte man aus den wenigen zur Verfügung stehenden Daten einen Zusammenhang vermuten. dass Fagus bei einem der über 60 Jahre alten Bestände nur mit weniger als 2 Prozent in B2 vertreten ist, hängt wahrscheinlich mit der in diesem Fall zu großen Entfernung zum Fagus-Mutterbaum zusammen; diese Größe konnte von mir im Rahmen der Diplomarbeit aus zeitlichen Gründen aber nicht ermittelt werden.

Wiederum scheint aber auch der Totholzanteil eine Größe zu sein, die Rückschlüsse auf das Alter zulässt ( = 0,030, r = - 0,304); je älter die Bestände sind, um so kleiner ist der Totholzanteil; dies mag auf den ersten Blick verwundern, könnte aber eventuell dadurch erklärt werden, dass in den älteren Beständen das Totholz schon zersetzt wurde; in den länger aus der niederwaldartigen Nutzung genommenen Wäldern haben sich zudem wohl schon mehr Einzelbäume, die nicht so dicht stehen, etablieren können, so dass sie nicht so leicht absterben.

Die Korrelation des Bestandesalters mit dem Deckungsgrad von B1 ergibt nach meinem Datenmaterial keine direkt erkennbaren signifikanten Zusammenhänge.

V.1.5 weitere Bemerkungen zu den Korrelationsergebnissen:

Je größer das C:N-Verhältnis ist, also je schlechter die Bodenbedingungen des Standorts sind, um so größer dürfte auch der zu erwartende Totholzanteil sein (r = 0,379;  = 0,0069); analog dazu lässt sich sagen, dass bei einem höheren Totholzanteil an dem Standort wohl Böden mit einem schlechteren C:N-Verhältnis zu erwarten sind.

Nach meinen Analyseergebnissen kommt dem pH-Wert keine signifikante Bedeutung zu; nach MANZ, E. (1993, 228) kommt der Bodenreaktion jedoch eine zentrale Rolle für die floristische Differenzierung der Niederwälder zu. dass ich mit meinen Aufnahmen dieses Ergebnis nicht bestätigen kann, liegt aller Wahrscheinlichkeit nach an der recht geringen Anzahl an Standorten, die ich im Rahmen der Arbeit untersuchen konnte; statt des pH-Wertes dient bei meinen Aufnahmen - wie oben gesagt - das C:N-Verhältnis als eine signifikante Größe für die syntaxonomische Zuordnung der Aufnahmen. Auch der Hanglage im Gelände kommt nach meinen Ergebnissen keine signifikante Bedeutung für die von mir ausgewählten Parameter zu. GOLISCH (GOLISCH, A. 2002, 209) schreibt seine Aufnahmen am Probeberg Hohelay betreffend, dass sich bei dem hier anzutreffenden relativ einheitlichen Substrat und den hier nur geringen Höhendifferenzen, von nicht mehr als 150 m allein nach Exposition und Inklination schon sehr gut Waldgesellschaften voneinander trennen lassen. Die Faktoren Exposition und Inklination wirken dabei nur indirekt auf die Vegetation durch ihre Wirkung auf den Bodenwasserhaushalt und auf die Einstrahlung, welche die

Wärmebedingungen der Standorte beeinflusst.

Die Inklination hat durch die mit ihr korrelierten edaphischen Faktoren vor allem Einfluss auf den Bodenwasserhaushalt und auch auf den Strahlungshaushalt und dadurch auch auf die Bodentemperatur; da die Exposition den Strahlungsgenuss einer Fläche bedingt, hat auch sie Einfluss auf Bodentemperatur und -wasserhaushalt GOLISCH (2002, 226ff) entwickelte sogenannte - den Ökogrammen von ELLENBERG nachempfundene -Expositions-Inklinations-Diagramme, in die er die Waldgesellschaften in Abhängigkeit von der Ausrichtung und von der Hangneigung eingetragen hat. Da auch ich im Rahmen meiner Arbeit nur Standorte mit ähnlichem Substrat und in ähnlicher Höhenlage untersucht habe, erscheint es mir angebracht, meine Ergebnisse mit denen von GOLISCH (GOLISCH, A., 2002) zu vergleichen:

Bei meinen Untersuchungen kommt - wie gezeigt - auch der Hangneigung eine bedeutende Rolle zu, allerdings nicht bei der Differenzierung der Syntax-Gruppen; dafür sind sicherlich zu wenige verschiedene Pflanzengesellschaften untersucht worden. dass der Exposition nach meinen Untersuchungen jedoch keine signifikante Bedeutung zukommt, mag auch an der deutlich geringeren Aufnahmenzahl und daran liegen, dass die von mir untersuchten Wälder in der Mehrzahl auf südlich und westlich exponierten Flächen lagen und nur 5 Flächen, was 10 % der Aufnahmen entspricht, in nördlicher Richtung exponiert waren, wobei keine Aufnahme genau nördlich exponiert war.

V.2 Modellierung von Bestandesparametern

Im folgenden sollen anhand der eben als signifikant ermittelten Größen Modelle entwickelt werden, mit deren Hilfe man unter Berücksichtigung von 2 Einflussgrößen mit einer möglichst hohen Sicherheit bestimmte

Bestandesparameter prognostizieren kann. Es wird also versucht, Modelle zu

entwickeln, mit denen man zum Beispiel das Holzvolumen des Bestandes auf möglichst einfache Weise vorhersagen kann.

Letzten Endes ist es somit das Ziel, Modelle zu entwickeln, mit deren Hilfe sich der Sukzessionsverlauf der Niederwaldflächen möglichst genau prognostizieren lässt.

V.2.1 Modellierung des Holzvolumens

Als erster Parameter soll das Holzvolumen eines Niederwaldes in der Trierer Region modelliert werden, das ja zum Beispiel auch aus forstwirtschaftlicher Sicht eine wichtige Größe ist. Ich will hierbei als zu modellierende Größe das Holzvolumen in B1 und B2 mit dem errechneten Volumenanteil der Strauchschicht verwenden, da die zum Teil sehr kleinen Stämmchen der Strauchschicht einen zwar geringen, aber doch wichtigen Volumenanteil in den Niederwäldern darstellen.

Wie schon gezeigt, besteht zwischen Alter und Volumen ein hochsignifikanter Zusammenhang; nun soll versucht werden, das Ergebnis durch das Hinzuziehen einer weiteren zu messenden Größe, die keinen erkennbaren direkten Einfluss auf das Holzvolumen hat, zu verbessern. Mit Hilfe der Einflussfaktoren Alter und Inklination ergibt sich ein r² = 0,573, damit können also 57,3% des Datensatzes erklärt werden. Bei Betrachtung von Alter und dem Anteil an Stockausschlägen ergibt sich ein r² = 0,534.

V.2.2 Modellierung des jährlichen Holzzuwachses

Mit Hilfe der Einflussgrößen Inklination und Prozentanteil an Stockbäumen erhält man ein hochsignifikantes Modell zur Beschreibung des jährlichen Holzzuwachses mit r² = 0,343 und  = 0,0.

V.2.3 Ableitung der Pflanzensoziologischen Zugehörigkeit der Bestände

aus Bestandesparametern:

Für die Zugehörigkeit zu den durch die nach unterschiedlichen Trophiestufen ermittelten Standorttypen kann man unter Verwendung der Parameter mittlerer C:N-Wert des Ah-Horizontes und Totholz die Zugehörigkeit zu einer Pflanzengesellschaft einigermaßen gut prognostizieren; r² beträgt in diesem Fall 0,399 bei  = 0,0; ohne die Betrachtung des Totholzes hätte r² nur 0,354 ( = 0,0) betragen.

V.2.4 Ableitung des Bestandesalters anhand von Standortdaten:

Mit Hilfe der Größen Anzahl Stämme in B1 und B2 und der Höhe von B1 ergibt sich in der Regressionsanalyse zur Beschreibung des Alters ein signifikantes r² = 0,329 ( = 0,0). Mit Hilfe der Einflussgrößen Anzahl Stämme in B1 und B2 und dem Anteil an Stockbäumen beträgt das signifikante r² noch 0,384. Die recht einfach zu ermittelnden Einflussgrößen Anteil Stockbäume und Höhe von B1 liefern ein signifikantes Modell zur Beschreibung des Alters mit r² = 0,294. Hat man Aussagen über das Bestandesvolumen so kann man unter Hinzuziehen des Anteils an Stockbäumen eine höhere Bestimmtheit des Vorhersagemodells erhalten mit r² = 0,418 und  = 0,0. Selbst anhand des Anteils an Stockbäumen und der vom Autor als wichtig erachteten Größe Totholz, die beide sehr leicht zu bestimmen sind, ergibt sich eine ähnliche Anpassung des Modells an die Daten: hierbei ist r² = 0,316 mit  = 0,0. Da die Größe „Totholz“ aber - angesichts von nur 54 Aufnahmennicht bewiesenermaßen als signifikanter Parameter eines Niederwaldbestandes angenommen werden kann, kann dieses Ergebnis nicht als gesichert gelten; ob das „Totholz“ wirklich eine aussagekräftige Bestandesgröße ist, könnte höchstens durch eine deutlich größere Anzahl an weiteren Untersuchungen verifiziert oder falsifiziert werden.

Die eben gezeigten Modelle stehen natürlich unter dem Vorbehalt, dass die Anzahl der Stämme, bzw. der Anteil an Stockbäumen wirklich signifikante Größen sind, und dass die hierfür ermittelten Korrelationen nicht doch nur Scheinzusammenhänge sind.

V.3 Zusammenfassung und Bewertung der Analyseergebnisse:

Im folgenden sollen die wichtigsten Analyseergebnisse nochmals kurz zusammengefasst werden:

Der C:N-Wert ist signifikant korreliert mit

-der Syntaxgruppen-Zugehörigkeit (r = - 0,454,  = 0,001); anhand des C:N-Wertes lassen sich also Rückschlüsse auf die Syntaxgruppe schließen. -dem Totholzanteil (r = 0,379,  = 0,026); je höher der C:N-Wert des Bodens ist, um so größer ist auch der Totholzanteil.

Der Totholzanteil ist signifikant korreliert mit

-der Syntaxgruppenzugehörigkeit (r = -0,355,  = 0,11); anhand des Totholzanteils kann man wohl Rückschlüsse auf die Pflanzengesellschaft ziehen.

Der Anteil an Stockbäumen ist signifikant korreliert mit

-dem Bestandesvolumen (r = - 0,561,  = 0,0); aus je mehr Stöcken ein Bestand besteht, um so kleiner ist das Volumen des Bestandes -dem jährlichen Bestandeszuwachs (r = - 0,452,  = 0,001); -der Höhe von B1 (r = - 0,507,  = 0,0); dieses negative r bedeutet, dass die Bäume um so niedriger sind, je höher der Stockanteil ist; dies deutet darauf hin,

dass sich der niedrigwüchsigere Stockausschlagwald zu einem Hochwald mit höheren Bäumen entwickelt.

Die Inklination des Standortes ist signifikant korreliert mit

-dem jährlichen Zuwachs (r = 0,452,  = 0,001) und damit auch mit dem Bestandesholzvolumen (r = - 0,409,  = 0,002); je größer die Hangneigung eines Standortes ist, um so kleiner ist das Holzvolumen, das heißt auch, um so kleiner ist der Ertrag.

-der Höhe von B1 (r 0 - 0,445,  = 0,001); je steiler ein Standort ist, um so niedriger sind die Bäume.

Das Alter der Bestände ist signifikant korreliert mit -der Anzahl an Stämmen (r = -0,548,  = 0,0); je älter der Bestand ist, aus um so weniger Stämmen besteht er; auch dies deutet auf die Entwicklung des Niederwaldes zu einem Hochwald hin.

Bei dem Versuch, Modelle zur Beschreibung des Holzvolumens zu finden, kann man unter Zuhilfenahme der Einflussgrößen Alter und Inklination den Datensatz zu 57 % erklären.

Mit Hilfe der Einflussgrößen Inklination und Prozentanteil an Stockbäumen erhält man ein hochsignifikantes Modell zur Beschreibung des jährlichen Holzzuwachses mit r² = 0,343 und  = 0,0.

Zur Beschreibung der Syntaxgruppenzugehörigkeit kann unter Zuhilfenahme der Einflussgrößen C:N-Wert und Totholz der Datensatz zu fast 40 % erklärt werden.

Die Einflussgrößen Inklination und Prozentanteil an Stockbäumen liefern ein hochsignifikantes Modell zur Beschreibung des jährlichen Holzzuwachses mit r² = 0,343 und  = 0,0.

Zur Beschreibung des Alters der Bestände dient ein Modell mit den Einflussparametern Anzahl an Stämmen in B1 und B2 und der Höhe von B1; hierbei ergibt sich r² = 0,33.

In diesem Kapitel ging es darum, zu zeigen, wie stark welche Parameter den Bestand beeinflussen und wie sicher sich daraus bivariate Modelle für die zukünftige Entwicklung der Bestände ableiten lassen. Die ermittelten Einflussgrößen können nicht ohne weitere, umfangreichere Untersuchungen als gesichert gelten. So müssen auch alle hier aufgezeigten Ergebnisse immer unter dem Vorbehalt betrachtet werden, dass infolge der relativ geringen Anzahl an Aufnahmen eine Verallgemeinerung der Ergebnisse auf eine größere Grundgesamtheit ohne weitere Untersuchungen nicht unbedingt zulässig ist. Es war im Rahmen dieser Diplomarbeit aufgrund des hohen Arbeitsaufwandes je Aufnahme nicht möglich, einen repräsentativen Überblick über die Niederwälder in der Region Trier zu geben, aber die hier entwickelten Modelle können zumindest als Grundlage für weitere Untersuchungen verwendet werden.

VI. Die Ansiedlung von Nebenbaumarten in den Eichenniederwäldern - Einzelbaumaufnahmen:

Zu Beginn dieses Kapitels, in dem es um die Möglichkeiten der Ansiedelung von Buche und Birke in den Niederwäldern gehen soll, soll zuerst anhand eines Photos gezeigt werden, wie stark Fagus sylvatica zum Teil im Unterwuchs eines ehemaligen Niederwalds vertreten sein kann. Das Photo stammt aus einem der in dieser Arbeit untersuchten Bestände, fast alle (noch) beblätterten, ca. 1 - 2 Meter hohen Sträucher gehören zur Gattung Fagus.

Abbildung 37: das Aufkommen von vielen Fagus-Exemplaren in der Strauchschicht eines ehemaligen Niederwalds

Betula pendula kann in den Niederwäldern wohl nur schwer aufwachsen, was voraussichtlich etwas mit dem mangelnden Lichtangebot für die Lichtholzart Betula zu tun hat. Auch nach MANZ (1993, 182) ist die Birke in den bodensauren Eichenniederwäldern im Moselraum nur schwach vertreten; er führt allerdings als Grund dafür nicht das mangelnde Lichtangebot, sondern die schlechtere Wasserversorgung der Böden an, die Betula daran hindert, mit höheren Deckungsgraden hier aufzutreten.

Um herauszufinden, wie groß die minimale Flächengröße ist, die ein Jungbaum der Gattungen Fagus und Betula im Niederwald zum Aufwachsen braucht, wurden - wie in Kapitel III.1.2 beschrieben - Einzelbaumaufnahmen gemacht, wobei die Entfernungen zu den nächsten Bäumen, deren Kronen sich oberhalb des Einzelbaumes berührten, und die Himmelsrichtung, in der die Bäume stehen, gemessen wurden.

Eine Auflistung der gesamten gemessenen Einzelentfernungen und -richtungen befindet sich im Anhang.

Dabei mag die geringe Anzahl an Einzelaufnahmen von Betula pendula verwundern, sie ist einfach dadurch bedingt, dass es in den Wäldern nicht mehr Birken gab, denen man das Attribut „jünger als der umliegende Bestand“ sicher zuweisen konnte. Viele der Birken hatten schon die Höhe von B1 und / oder ihr Durchmesser war recht groß, so dass sie nicht verwendet werden konnten. Allein die Tatsache, dass so wenige jüngere Birken zu finden waren, deutet daraufhin, dass sie im Eichen-Niederwald nur aufwachsen können, wenn ihnen eine lichte Fläche zur Verfügung steht.

In Abbildung 38 sind die errechneten Minimumflächen, die dem Baum zur Verfügung standen, auf der X-Achse eingetragen worden; auf der Y-Achse findet man die Höhendifferenz des Einzelbaums zu den umliegenden Bäumen.

Abbildung 38: berechnete „freie Fläche“ in Beziehung zur Höhendifferenz zum Bestand ----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Man sieht, dass bei Fagus auch Flächengrößen kleiner als 1 m² vorkommen, während die kleinste Betula-Fläche 2,7 m² beträgt. Dabei ist vor allem noch die Höhendifferenz zu betrachten.

Die Birken, die eine kleine Fläche zur Verfügung haben (die kleinste Fläche mit 2,7 m²) sind nur wenig kleiner als der umliegende Bestand. Dies bedeutet, dass sie ungefähr nach dem letzten größeren Schlag in den Niederwald eingewandert sind, dass sie also nicht viel jünger sind, als der Bestand; die Birke wächst zwar schneller als die Eiche, aber die geringe Höhendifferenz weist doch darauf hin, dass sie hier aufwachsen konnte, als die Konkurrenz durch die anderen Bäume zumindest noch nicht so ausgeprägt war, und so der Beschattung entkommen konnte.

Bei den Birken, bei denen die Höhendifferenz groß ist, die also wohl erst deutlich später hier eingewandert sind, ist auch die ihnen zur Verfügung stehende Fläche deutlich größer (> 7 m²).

In folgender Tabelle sind die errechneten Flächen für Betula pendula eingetragen worden:

Tabelle 6: jüngeren Exemplaren von Betula pendula zur Verfügung stehende Fläche im Niederwald ----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Die Buche hingegen scheint unabhängig von der ihr zur Verfügung stehenden Fläche aufwachsen zu können, da auch ihr Jungwuchs gut Schatten ertragen kann.

Im folgenden werden die errechneten Flächen für die Buche angegeben:

Tabelle 7: jüngeren Exemplaren von Fagus sylvatica zur Verfügung stehende Fläche im Niederwald

Ein Blick auf die für Fagus sylvatica gemessenen Einzelentfernungen soll dies weiter verdeutlichen:

Tabelle 8: gemessene Einzelentfernungen von Fagus sylvatica zu benachbarten Bäumen ----------------------------------------------------------------------------------------------------------Dabei ist zu beachten, dass bei den 28 Entfernungen der kleinsten Klasse (= 5,4 %) 8 kleiner als 25 cm waren, die kleinste betrug 10 cm; die Bäume, zu denen diese kleinen Entfernungen bestanden, waren alles Eichen. Birken in B1 und B2 waren mindestens 50 cm entfernt. Bei einer jüngeren Buche stand in 15 cm Entfernung in südlicher Richtung (170°) eine Eiche in B1.

Während Fagus sylvatica also auch in Entfernungen von 10 und 15 cm zu benachbarten Bäumen vorkommen kann und 5,4 % der gemessenen Entfernungen maximal 0,5 m groß waren, betrug die kleinste Entfernung bei Betula pendula 0,5 m (bei 0,9 % der gemessenen Entfernungen). Die folgende Tabelle gibt einen Überblick über die gemessenen Entfernungen für Betula pendula, wieder aufgeteilt nach Klassen.

Tabelle 9: gemessene Einzelentfernungen von Betula pendula zu benachbarten Bäumen ----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bei Betula pendula lagen die Bäume, zu denen die Entfernungen bis 1 m gemessen wurden, alle in westlicher oder nördlicher Richtung, erst ab 1,50 m Entfernung stand ein Baum auch in südlicher Richtung; dieser Baum war allerdings eine sehr dünne Birke in B2; infolge des Aufnahmezeitpunktes außerhalb der Vegetationsperiode kann nicht mit Sicherheit gesagt werden, wie groß der Einfluss der benachbarten Bäume während der Vegetationsperiode wirklich ist.

Ob die Himmelsrichtung, in der die nächsten Bäume zu Betula pendula stehen, wirklich auch etwas mit der minimal möglichen Entfernung zu tun hat, vermag ich nicht mit Sicherheit zu sagen, da nicht genug Birken für die Einzelbaummessungen in den Wäldern vorkamen. Allerdings standen die wenigen Bäume, die 1 m oder weniger Entfernung zur Birke hatten, alle nicht in südlicher Richtung der Birken.

Für Fagus sylvatica kann man mit größerer Sicherheit sagen, dass die Himmelsrichtung keine Rolle spielt. Bei Betula pendula müssten noch mehr jüngere Birken in den Beständen gesucht werden, um dazu genauere Angaben zu machen. Es wäre dabei sicher auch sinnvoll, bei den Birken in B1 das Alter zu überprüfen, ob sie wirklich in etwa so alt sind, wie der Bestand, oder ob sie erst später hier in eine entstandene Lücke eingewandert sind und dann sehr schnell emporgewachsen sind. Eine Altersbestimmung war mir bei den zum Teil sehr dünnen Bäumen nicht möglich. Angesichts der öfters vorkommenden, in etwa 4 Metern Höhe abgestorbenen Birken, die ich schon weiter oben erwähnte, könnte es nämlich auch sein, dass viele der hohen B1-Birken erst nachträglich in eine entstandene Lücke eingewandert sind und sich infolge günstigerer Licht-, Nährstoff- und Wasserverhältnisse durch sehr schnelles Höhenwachstum hier etabliert haben.

In wieweit sich solche Bäume auf Dauer hier halten können, kann nicht mit Sicherheit gesagt werden. Ein Indiz dafür, dass sie sich hier doch nicht richtig etablieren können, könnte sein, dass in den 4 ältesten von mir untersuchten Beständen keine Birken vorkamen; die Ursache hierfür konnte im Rahmen

dieser Arbeit nicht untersucht werden. Es könnte zum Beispiel auch sein, dass in diesen Wäldern die anderen Baumarten gezielt entfernt wurden, um den Wald in einen reinen Eichenwald zu überführen.

Eine Tatsache, die mich verwunderte, und die mir in diesem Zusammenhang erwähnenswert erscheint, ist, dass ich in den untersuchten Traubeneichen-Niederwäldern fast gar keinen Eichenjungwuchs vorfand. Denn nach ROSMANN, D. (1996) benötigen gerade junge Traubeneichen deutlich weniger Licht als die Stieleichen; der Autor schreibt, dass die Traubeneiche es auch bei hohen Deckungsgraden (80%) des Gehölzbestandes im Jungwuchs aushalten kann, wenn sie nicht zu oft verbissen wird und bei stärkerem Lichtgenuss dann rasch hoch wachsen kann, während die Stieleiche unter gleichen Bedingungen bereits nach wenigen Jahren verkümmert. Daher müsste in den von mir betrachteten Wäldern doch eigentlich deutlich mehr Eichenjungwuchs zu finden sein. Dessen Fehlen mag eventuell ein Anzeichen dafür sein, dass die jungen Eichen in den von mir untersuchten Wäldern durch Wildverbiss stark reduziert wurden.

VII. Die Entwicklung von Eichenniederwäldern in der Region Trier nach Nutzungsaufgabe

Aus den Ergebnissen der hier vorgestellten Untersuchung lassen sich einige Angaben über die Entwicklung von Niederwäldern nach Nutzungsaufgabe machen. Sie sind im folgenden zusammengefasst und müssen aufgrund der geringen Datenmenge teilweise mehr als Trends und Hinweise auf weiteren Untersuchungsbedarf denn als allgemeingültige Aussagen aufgefasst werden. Sie betreffen wegen der ungünstigen Jahreszeit der Geländearbeit weniger den Vegetationstyp als vielmehr die Baumartenzusammensetzung, die Struktur der Baumschichten und den Holzvorrat des Bestandes. Letztere Größe ist insbesondere in Bezug auf die zukünftige Nutzung der Bestände von Bedeutung, da eine nachhaltige Energiegewinnung mittels Niederwaldschlag

derzeit als die einzige Möglichkeit zur Erhaltung dieser historischen Nutzung erscheint.

Die Einwanderung der Rotbuche (Fagus sylvatica) in die Eichenniederwälder, der ein besonderes Augenmerk in dieser Arbeit galt, konnte in vielen Beständen beobachtet werden. Überall dort wo Samenbäume in der Nähe der Aufnahmeorte vorhanden waren, konnte die Buche als Jungwuchs - teils in erheblicher Menge - nachgewiesen werden. Zusammen mit dem fast vollständigen Fehlen von Eichenverjüngung deutet dieser Befund schon auf eine langfristige Umstellung der Hauptbaumart hin und damit auf die wesentlichen ökologischen Konsequenzen, die ein Wechsel von Licht- zu Schattbaumart hat. Für die Krautschicht und die Zuordnung zu einem Vegetationstyp wird damit der Ausfall von lichtliebenden Säurezeigern wie u. a. Melampyrum pratense, Lonicera periclymenum, Teucrium scorodonia und Holcus lanatus verbunden sein. Im Schatten der wenigen älteren Buchen in den Aufnahmeflächen lässt sich schon deutlich eine Ausdünnung oder gänzliche Verdrängung dieser Arten feststellen. Hier könnte von einer kleinflächigen mosaikartigen Durchdringung von Luzulo-Fagion und Quercion-Wäldern gesprochen werden.

Es konnte nachgewiesen werden, dass die Buche keiner besonderen Lichtstellung des Bestandes bedarf, um sich anzusiedeln. Dies war bei einer Schattholzart nicht anders zu erwarten, konnte aber hier im Vergleich zur Hängebirke (Betula pendula) sehr deutlich herausgestellt werden. Auch dies ist ein weiteres Indiz für die Konkurrenzfähigkeit von Fagus sylvatica und ihre zukünftige Dominanz.

Die Buche findet sich vereinzelt schon in der ersten Baumschicht der Eichenniederwälder. Es handelt sich um Bäume ungefähr desselben Alters wie die Stockausschläge der letzten Nutzung. Dieser Baum ist offensichtlich auch in der Lage sich in den lichten jungen Stockausschlagwäldern kurz nach dem Schlag anzusiedeln. Dies zeugt von der Fähigkeit auch im Freilandklima der Konkurrenz anderer Bäume, Sträucher und krautigen Pflanzen gewachsen zu sein.

Die Birke (Betula pendula) als typische Lichtbaumart kann sich offensichtlich in den Beständen nur in den lichten Stadien nach dem Niederwaldschlag etablieren oder in sehr großen Bestandeslücken. Ein Bestandteil der potentiell natürlichen Vegetation ist sie daher nicht, respektive nur als in geringer Menge beigemischte Nebenbaumart .In den Niederwäldern dagegen ist sie regelmäßig anzutreffen, da diese Wirtschaftsform der Hängebirke genügend Nischen einräumt.

Es konnte gezeigt werden, dass die Gesamtzahl an Stämmen und der Anteil an Stockbäumen mit dem Alter immer mehr zurückgeht, der Niederwaldcharakter der Bestände nimmt infolge der großen Konkurrenzkraft von Fagus sylvatica immer mehr ab. In den 4 ältesten hier untersuchten Beständen betrug der Anteil an Stockbäumen nur noch zwischen 23 und 70 %; nur beim jüngsten Bestand betrug er 100%.

Vor allem, da der Fagus-Jungwuchs in der Strauchschicht zum Teil schon große Bereiche des Bodens in Anspruch nimmt, ist zu erwarten, dass die Schattholzart Buche (Fagus sylvatica) in diesen Beständen auch große Teile der 1. Baumschicht einnehmen kann. Sobald sie in die erste Baumschicht aufgewachsen ist, kann sie durch Beschattung die Stockausschläge der Lichtholzbaumart Quercus schädigen, vor allem, da die Stockausschläge der Eichen meistens nicht die Höhe der Kernwüchse erreichen. Da in den Beständen jedoch auch Quercus petraea-Kernwüchse vorkommen, die eine ähnliche Höhe wie Fagus erreichen, werden diese auch weiterhin am Bestand beteiligt sein, so dass der zukünftige Wald ein hochwaldartiger Bestand sein wird, der aus einer Kombination von Fagus- und Quercus- Kernwüchsenbesteht.

Durch die Wandlung in einen hochwaldartigen Bestand würde aber der einer Jahrhunderte langen Nutzung angepasste Waldtyp des Niederwaldes verloren gehen; damit würde auch das Nebeneinander von vielen unterschiedlichen Waldgesellschaften mit verschiedenen Schichten und in unterschiedlichsten Sukzessionsstadien weitgehend verloren gehen, welches sich durch die zum

Teil jahrhundertelange Nutzung bilden konnte, wodurch ein

abwechselungsreiches Landschaftsbild entstand.

Daher kann die Aufforderung von MANZ (MANZ, E., 1993, 315), die Niederwälder in Teilbereichen als kulturhistorisches Zeugnis und als Vernetzungsstruktur der Wälder zu erhalten, wie es im Trierer Raum teilweise noch durch die Gehöferschaften geschieht, nur unterstützt werden.

VIII. Zusammenfassung

Niederwälder stellen durch zum Teil jahrhundertelange menschliche Nutzung geprägte Ökosysteme dar. Da die Nutzung dieser Wälder mittlerweile häufig ganz eingestellt wurde und die anderen Niederwaldbestände nur noch mit zum Teil sehr langen Umtriebszeiten genutzt werden, kann man in diesen Wäldern unterschiedliche Sukzessionsstadien vorfinden.

Im Rahmen dieser Arbeit wurden in der Region Trier 54 Niederwaldflächen untersucht. Mit Hilfe der pflanzensoziologischen Aufnahmearbeit konnten folgende Waldgesellschaften unterschieden werden: -Betulo-Quercetum typicum -Betulo-Quercetum milietosum -Stellario-Carpinetum

Als eine wichtige Größe wurde in den Wäldern der Brusthöhendurchmesser der Bäume in den Schichten B1 und B2 gemessen, um eine Aussage über die Wuchsleistung der Bäume am jeweiligen Standort machen zu können. Das Alter der Bestände, was hierbei gleichzusetzen ist mit dem Datum der letzten niederwaldartigen Nutzung, wurde mittels Bohrkernanalyse bestimmt.

Durch eine Korrelationsanalyse werden in der Arbeit die Beziehungen zwischen den Standortparametern und dem Bestand aufgezeigt. Hierbei ergibt sich die Inklination als ein wichtiger Einflussfaktor für viele Bestandesgrößen.

Die Anzahl der offensichtlich schon abgestorbenen, aber noch immer aufrecht stehenden Bäume scheint auch ein geeignetes Maß zur Kennzeichnung der Pflanzengesellschaften zu sein.

Im Anschluss an diesen ersten Analyseteil werden anhand der aus der Korrelationsanalyse als signifikant ermittelten Parameter Modelle entwickelt, um Größen, wie das Bestandesholzvolumen und den jährlichen Holzzuwachs zu beschreiben.

Mit Hilfe der Daten aus sogenannten Einzelbaumuntersuchungen kann gezeigt werden, dass ein jüngerer Baum der Gattung Fagus sylvatica im Gegensatz zu einem Exemplar von Betula pendula sich im Niederwald auch in ungünstiger Lichtstellung etablieren kann.

Als Ergebnis kann festgehalten werden, dass sich die ehemaligen Eichenniederwälder im Zuge der Sukzession wohl zu hochwaldartigen Beständen entwickeln werden. Dadurch würde aber die Vielfalt des Waldes, die durch die niederwaldartige Nutzung entstehen konnte, weitgehend verloren gehen. Aus diesem Grunde wird die Forderung von MANZ (MANZ, E. 1993, 315), die Niederwälder zumindest in Teilbereichen weiterhin in der bisherigen Art zu nutzen, unterstützt.

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X. Anhang

Gesamttabelle der Aufnahmen im Gelände digitale Standortkarte