Die Roteiche (Quercus rubra) wird in Regionen, in denen aufgrund der Klimaänderung das Überleben anderer Baumarten (Fichte, Rotbuche) in Frage steht, zunehmend als Ersatzbaumart angesehen und auch gepflanzt. Aufgrund ihrer hohen Wuchsleistung und einer Hiebsreife mit etwa 80 Jahren ist sie wirtschaftlich eine Alternative zu den heimischen Arten Trauben- und Stieleiche, wenngleich ihre Wertleistung auch hinter letzteren Baumarten etwas zurückbleibt (Klemmt et al. 2013).
Roteichen sind in der Osthälfte der USA heimisch, wurden aber bereits vor 300 Jahren als Park- und Alleebäume und etwas später in größerem Umfang als Waldbäume in Europa eingeführt. In Österreich begann man erst um 1900 Roteichen in Niederösterreich und im Burgenland zu setzen. Mittlerweile ist die Baumart zwar recht weit verbreitet, aber in geringem Ausmaß vorhanden. Die Österreichische Waldinventur weist insgesamt 50 Probeflächen aus, auf denen Roteichen entweder in der Baumschicht, der Strauchschicht oder der Krautschicht vorkommen (Abb. 1).
Der größte Teil des Vorkommens liegt im Burgenland und in Niederösterreich und nur wenige Bestände finden sich in Oberösterreich, der Steiermark und in Kärnten. Roteichen bevorzugen frische bis mäßig trockene Böden (Ruhm 2013). Auf nährstoffarmen und bodensauren Standorten wachsen sie kräftiger als Stiel- oder Traubeneichen.
Abb. 1: Vorkommen der Roteiche (Quercus rubra) in Österreich; Österreichische Waldinventur 2016-2021.
Probleme
Abb. 2: Spindeliger Rübling (Gymnopus fusipes), Fruchtkörper am Fuß einer Roteiche. Foto: BFW
Roteichen vertragen kalkreiche Standorte schlecht, besonders wenn diese skelettreich und wasserdurchlässig sind. An solchen Standorten kommt es nach Perioden außergewöhnlich starker Trockenheit zu Wurzelfäule und in der Folge zum Absterben (Timbal und Dewilder 1994, Metzler et al. 2010). An dieser Wurzelfäule sind oft mehrere Pilzarten beteiligt, von denen der Spindelige Rübling (Gymnopus fusipes, früher Collybia fusipes) vielerorts die Hauptrolle spielt (Abb. 2).
Diese Pilzart tritt in Österreich an den einheimischen Eichenarten lokal durchaus häufig auf, die meisten Funde stammen aus dem pannonisch geprägten Osten (Niederösterreich, Burgenland) sowie aus der südlichen Steiermark und aus Kärnten (Abb. 3). Bei Stieleichen ist der Spindelige Rübling normalerweise nur schwach pathogen, erverursacht eine geringfügige, für den Baum nicht lebensbedrohende Wurzelfäule. Die Traubeneiche gilt als beinahe resistent.
Der Spindelige Rübling
Abb. 3: Spindeliger Rübling, Verbreitung in Österreich.
Quelle: Österreichische Mykologische Gesellschaft, 2021-laufend: Mykologische Datenbank. Bearbeitet von Krisai-Greilhuber, I., Friebes, G. (Fortsetzung von Dämon, W., Hausknecht, A., Krisai-Greilhuber, I.: Datenbank der Pilze Österreichs); https://pilzdaten-austria.eu [Zugriff: 10.01.2022].
An oberirdischen Baumteilen der Roteichen werden Symptome des Befalls durch den Spindeligen Rübling (Gymnopus fusipes) oft erst mehrere Jahre nach der Infektion im Wurzelsystem sichtbar. Entsprechend selten zeigt sich der Befall bereits im jungen Baumholzstadium, vorwiegend äußert er sich im Alter ab 50 Jahren in Form eines massiven Rückganges des Radialwachstums sowie in Aststerben und Kronenverlichtung.
Wenn im Sommer Fruchtkörper des Spindeligen Rüblings in Gruppen um die Stammbasis befallener Eichen erscheinen, weist das auf eine bereits weit fortgeschrittene Wurzelfäule hin. Die Fruchtkörper sind pilzförmig, zähfleischig und bestehen aus einem kreisförmigen, stumpf buckeligen, dunkelrotbraunen (fleischfarbenen) Hut von 40-80 mm Breite. Die Lamellen sind weißlich-grau bis fleischfarben und der Stiel ist oft abgeflacht, im unteren Teil spindelförmig verlängert und bis 200 mm lang.
Abb. 4: Entwurzelung einer Roteiche aufgrund von Befall durch den Spindeligen Rübling. Foto: BFW
Die Infektion erfolgt durch Kontakte zwischen befallenen und gesunden Wurzeln, wobei zuerst die Wurzelrinde und das Kambium absterben (Nekrosen). In der nekrotischen Rinde entwickelt sich ein kleinflächiges weißes Fächermyzel. Danach wächst das Pilzmyzel in den Holzkörper ein und verursacht eine ausgeprägte Weißfäule. Dies erfolgt charakteristischerweise zuerst an der Unterseite der Wurzeln. Die obere Wurzelhälfte bleibt noch längere Zeit intakt, womit deutlich wird, weshalb selbst bei fortgeschrittenem Befall des Wurzelsystems in der Krone keine Symptome sichtbar sind. Ein fortschreitender Befall führt zu einer teilweisen bis vollständigen Entwurzelung (Abbildung 4). Beim geworfenen Baum erkennt man die Fäule im Wurzelsystem an der orangebraunen Verfärbung des Holzes an der Unterseite von Starkwurzeln, die charakteristisch für Gymnopus fusipes ist (Abb. 5).
Abb. 5: Spindeliger Rübling, Roteiche mit Wurzelfäule. Das vertikale Wurzelsystem ist bereits fehlend, Faulstellen zeigen eine orangebraune Verfärbung. Foto: BFW
Aus dem niederösterreichischen Weinviertel wurden 2019 zwei Fälle gemeldet, wo Roteichenbestände vom Absterben betroffen waren (westliches Weinviertel, Raum Hollabrunn, und östliches Weinviertel, Raum Hohenau). In beiden Fällen wurde eine weit fortgeschrittene Wurzelfäule als Ursache konstatiert, was sich nicht zuletzt dadurch zeigte, dass bereits einige Bäume geworfen waren. Im Laufe des Sommers 2019 traten auf beiden Flächen im Bereich absterbender sowie abgestorbener Roteichen Fruchtkörper des Spindeligen Rüblings auf. Aus diesem Grund wurden von beiden Flächen Bodenproben durch das Institut für Waldökologie und Boden (BFW) analysiert.
Darüber hinaus wurden zwei Stammscheiben absterbender Roteichen dendrochronologisch am Institut für Waldwachstum, Waldbau und Genetik (BFW) untersucht sowie klimatische Parameter anhand von Daten der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik (ZAMG) zur Beurteilung der Schadensprädisposition herangezogen. Im Folgenden werden die beiden Flächen im Hinblick auf standörtliche und klimatische Gegebenheiten sowie den Radialzuwachs verglichen.
Obwohl sich beide Standorte hinsichtlich ihrer Bodenkomposition und klimabedingter Einflüsse unterscheiden, erlauben die stichprobenartigen Analysen dennoch Schlüsse auf mögliche Waldschutzrisiken im Falle eines verstärkten Anbaus der Roteiche in Österreich ohne sorgfältige Berücksichtigung standörtlicher und klimatischer Besonderheiten.
Standörtliche Einflüsse
Die beiden Roteichenbestände sind 75 resp. 60 Jahre alt und befinden sich im hügeligen Gelände auf 270 m bzw. 160 m Seehöhe. Während der westliche Bestand bei Hollabrunn ein Mischbestand mit verschiedenen Nadel- und Laubgehölzen ist, findet sich bei Hohenau ein Reinbestand. Beide sind von Ackerland umgeben. Der Bestand bei Hollabrunn stockt auf lehmigen Tonen und in tieferen Schichten auf lehmigen Schluffböden der Molassezone. Beim Bestand nahe Hohenau handelt es sich um sandige Lehmböden, in tieferen Schichten folgen Schotterhorizonte.
Beim westlichen Bestand steigen in 70-100 cm Bodentiefe pH-Wert (pH CaCl2) und Carbonatgehalt (CO3) an, was auf eine Kalklinse schließen lässt (Tab. 1). Im Vergleich dazu fand sich im Bestand bei Hohenau kein Hinweis auf kalkhaltige Schichten im Unterboden. Allerdings können solche nicht gänzlich ausgeschlossen werden, zumal in landwirtschaftlichen Böden der unmittelbaren Umgebung ab etwa 90 cm Bodentiefe gelegentlich lokale Kalkschichten die dort vorherrschenden Kiese oder Schotter überlagern (digitale Bodenkarte eBod, BFW).
Wie die Tabelle 1 zeigt, ist der Sandanteil in Hohenau deutlich höher als in Hollabrunn, man kann somit von einer geringen Wasserspeicherkapazität in Hohenau im Vergleich zur Hollabrunner Fläche ausgehen. Böden mit hohen Sandanteilen gehören ebenfalls wie kalkreiche Böden zu den entscheidenden Voraussetzungen für Befall durch Gymnopus fusipes (Camy et al. 2003).
In diesem Zusammenhang ist auch ein Blick auf die Grundwassersituation interessant. In Hohenau ist die Absenkung des Grundwasserspiegels nach den 1980er Jahren auffällig. Im Bestand bei Hollabrunn ist ein vergleichbarer Trend nicht erkennbar (EHyd, Bundesministerium für Land- und Forstwirtschaft, Regionen und Wasserwirtschaft).
Tabelle 1: Bodenparameter der untersuchten Roteichenbestände (Daten: Institut für Waldökologie und Boden, BFW).
Klimatische Einflüsse
Klimatische Extreme, allen voran Niederschlagsdefizite, können Roteichenbestände stark stressen. Das für die Roteiche erforderliche Niederschlagsminimum liegt jährlich bei etwa 600 mm und in der Vegetationsperiode bei 300 mm (Dreßel und Jäger 2002, Nagel 2015). Noch geringere Jahresniederschlagsmengen von unter 500 mm werden toleriert, wobei dies allerdings von der Temperatur abhängt: Jahresmittelwerte von deutlich über 10 °C erfordern höhere Niederschlagsmengen (Nagel 2015). Im Folgenden wird der auf den beiden Flächen erfasste Radialzuwachs der Roteichen mit dem Niederschlags- und Temperaturverlauf in Beziehung gesetzt (Abb. 6 und 7).
In Hollabrunn ist dabei ein mehr oder minder kontinuierlicher Rückgang des Radialzuwachses ab 2002, besonders aber ab 2007 festzustellen. Die geringen Niederschlagsmengen 2000, 2001, 2003 und 2004, vor allem aber 2007 – während der Vegetationszeit (April bis Oktober) wurde in diesem Jahr die geringste Niederschlagsmenge (264 mm) der gesamten Zeitreihe (1990-2020) verzeichnet – könnten für den Wachstumsrückgang ausschlaggebend gewesen sein, was vor allem in Kombination mit den höheren Durchschnittstemperaturen wahrscheinlich wird. Nach 2007 folgten mit 2011, 2012 und 2013 trockene Jahre und auch 2015, 2017 und 2018 kam es zu weiteren Einbrüchen der Niederschlagsmengen innerhalb der Vegetationsperiode.
Abb. 6: Bestand Hollabrunn: mittlere Lufttemperatur (°C) und Niederschlagssummen (mm) in der Vegetationsperiode (April-Oktober) der Klimastation Hollabrunn, ZAMG, und Radialzuwachs (µm); 1990-2020.
In Hohenau lässt die Zuwachskurve in den vergangenen Jahrzehnten Einbrüche (2004, 2007, 2012 und 2014) und ab dem Jahr 2016 einen Abfall auf geringe Zuwächse erkennen (Abb. 7). Die niedrigen Niederschlagssummen in den Jahren 2003-2005, 2008-2009, 2011-2012 und 2015-2018 lassen hier einen Zusammenhang vermuten. Dem gegenüber stehen stetig steigende Temperaturen mit dem Extremjahr 2018. Es ist nicht unwahrscheinlich, dass der kontinuierliche Temperaturanstieg seit 2006 und die mehreren aufeinanderfolgenden Trockenjahre seit 2003 den Zusammenbruch eingeleitet haben.
Abb. 7: Bestand Hohenau: mittlere Lufttemperatur (°C) und Niederschlagssummen (mm) Vegetationsperiode (April-Oktober) der meterologischen Station Hohenau, ZAMG, und Radialzuwachs (µm); 1990-2020.
Schlussfolgerungen
Als limitierender Klimafaktor zeichnet sich eine Kombination von Wassermangel und zunehmender Sommerhitze ab. Dies dürfte im Vordergrund der Ursachen stehen, durch die Infektionen durch den Spindeligen Rübling auf den untersuchten Flächen begünstigt wurden.
Sollte die forstwirtschaftliche Bedeutung der Roteiche zunehmen und gleichzeitig die Praxis bei der Auswahl der Aufforstungsflächen standörtliche und klimatische Parameter unberücksichtigt lassen, so ist zukünftig mit einer Zunahme von Wurzelfäule durch den Spindeligen Rübling zu rechnen. Unter den Bodenfaktoren sollten vor allem Sandanteil, Schotteranteil im Unterboden und Kalkgehalt vor der Begründung bestimmt werden, damit Roteichenbestände die Hiebsreife erreichen können.
