Bis zu welchem Masse sollen gebietsfremde Baumarten für den Erhalt von Ökosystemleistungen unserer Wälder, insbesondere den Erhalt der Holzproduktion, eingesetzt werden? Noch nie war diese Frage derart relevant wie seit der Sommerdürre 2018. Gleichzeitig absterbende Föhren-, Fichten- und Buchenbestände führten vor Augen, dass heiss-trockene Wetterperioden im Sommer wohl zu den schwersten Folgen des Klimawandels zählen. Sommerdürren verursachten gebietsweise bereits eine hohe Baummortalität sowohl direkt durch Austrocknung als auch indirekt durch Schwächung und späteren Befall durch Käfer oder Pilze.
Hoher Zuwachs, gute Holzeigenschaften, trockenheitstolerant
Abb. 1 - Der Zuwachs der Douglasie ist sowohl auf produktiven als auch auf mageren Standorten sehr hoch. Zudem weist sie hervorragende Holzeigenschaften auf. Foto: Thomas Reich (WSL)
In ihrer Heimat ist die grosswüchsige Douglasie monatelanger Sommertrockenheit ausgesetzt und daran angepasst, weshalb ihr die neuartigen heiss-trockenen Wochen von Juni bis September in Mitteleuropa im Vergleich mit anderen Baumarten wenig anhaben können. Sowohl auf produktiven als auch auf mageren Standorten erzielt die Douglasie enorme Wachstumsraten, und ihre Holzeigenschaften sind hervorragend (Abb. 1).
Dies ist ein Grund dafür, dass in Frankreich auf die Douglasie gesetzt wird. Auch in Deutschland wird auf die aktuell hohe Wertschöpfung durch den Anbau der Douglasie hingewiesen. Unter den heutigen klimatischen Bedingungen kann die Douglasie an sehr vielen Waldstandorten eingesetzt werden, doch wird sich ihre klimatisch geeignete Anbaufläche in den tieferen Lagen Mitteleuropas im Zuge des weiteren Anstiegs der Temperaturen reduzieren. Ihr Wachstumsoptimum verschiebt sich dann in Lagen oberhalb von 1000 m ü.M. Generell wird die Küstendouglasie (P. menziesii var. menziesii) für die forstliche Nutzung vorgeschlagen, insbesondere geeignete Herkünfte aus dem Ursprungsgebiet an der nordpazifischen Küste. Auf die schütteanfällige Inlanddouglasie (P. menziesii var. glauca) sollte grundsätzlich verzichtet werden.
Die Douglasie in Europa
Die Gattung Pseudotsuga ist in Nordamerika entstanden (Pseudotsuga menziesii und P. macrocarpa) und hat sich vor rund 30 Millionen Jahren über die Beringstrasse nach Asien (P. japonica, P. sinensis) ausgebreitet. Zapfenfunde in Deutschland belegen die Anwesenheit einer längst ausgestorbenen Art (P. jechorekiae sp. nova) in Europa vor 15–11 Millionen Jahren. Neuere Belege gibt es nicht.
Die Gewöhnliche Douglasie wurde im Jahr 1827 aus Nordamerika nach Europa eingeführt und in verschiedenen Ländern bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts in vielen Wäldern angepflanzt. Insbesondere durch den Anbau der Inlanddouglasie (P. menziesii var. glauca) ergaben sich Rückschläge infolge des Befalls durch die Rostige Douglasienschütte (Rhabdocline pseudotsugae). Mit der Beschränkung auf die Küstenform (P. menziesii var. menziesii) für Aufforstungen, verstärkt nach den Weltkriegen, setzte sich die Baumart verbreitet durch.
Invasiv oder nicht?
Den Chancen des Douglasienanbaus stehen die Risiken gegenüber, die das Einbringen dieser gebietsfremden Baumart mit sich bringen. Dabei stellt sich zunächst die Frage, ob sich die Douglasie aus eigener Kraft in mitteleuropäischen Waldgesellschaften ausbreiten kann und ob sie auf diese Weise naturschutzrelevante Pflanzenarten verdrängen könnte.
Wo die Douglasie schon seit Jahrzehnten in Beständen oder Gruppen steht, ist zwar Jungwuchs vorhanden, doch in der Regel keine Ausbreitung festzustellen. Auffällige Dickungen sind in der Schweiz hingegen auf trockenem Untergrund im Wallis und im Tessin beobachtet worden. Im Gegensatz zu Süddeutschland, wo die Douglasie an wenigen trocken-sauren Standorten die lokale Pflanzenartenvielfalt kleinflächig beeinträchtigen kann, sind vergleichbare Verhältnisse in der Schweiz nicht bekannt.
Herrschen nährstoffarme und auch trockene Standortsbedingungen, kann die Douglasie mit den einheimischen Baumarten mitziehen oder sie sogar überwachsen (Abb. 2). Die Befunde aus Felderhebungen und Experimenten in der Schweiz bestätigen Feldbeobachtungen aus Deutschland, weshalb zur Vorsicht gegenüber der unbekümmerten Verwendung der Douglasie im Waldbau gemahnt wird. In Deutschland trägt die Douglasie deshalb das Etikett «invasiv» und in Österreich jenes von «potenziell invasiv». Damit wird die Frage nach der Definition von «invasiv» aufgeworfen. Hier herrscht Interpretationsspielraum, der sich in unterschiedlichen Definitionen niederschlägt.
Abb. 2 - Douglasie im Experiment zwischen Waldföhre (links) und Fichte (rechts). Foto: Ulrich Wasem (WSL)
Definitionen von «invasiv»
Gebietsfremde Arten werden «invasiv» genannt, wenn sie selbsterhaltende Populationen bilden, sich vom Einführungsort ausbreiten und ihre Umwelt negativ verändern. Obwohl diese Definition breite Zustimmung findet, sind für Entscheidungsprozesse Präzisierungen nötig (Abb. 3).
Während Kowarik (2003) jene Arten als invasiv bezeichnet, die nach der Einbringung an einem neuen Standort überleben und sich somit in einem Invasionsprozess befinden, erfüllen für Richardson et al. (2000) nur solche Arten diesen Status, die sich innert 50 Jahren in mehr als 100 Meter Entfernung von der Ausgangspflanze etablieren.
Abb. 3 - Prozesse der biologischen Invasion und damit verbundene Begriffe, verändert nach Blackburn et al. (2011) und mit Angaben von Kowarik (2003) und Schweizerischem Bundesrat (2016). Literaturverweise siehe Originalartikel.
In der Schweiz gilt eine Art als «gebietsfremd invasiv», falls bekannt ist oder angenommen werden muss (potenziell invasiv), dass sie durch ihre Ausbreitung die biologische Vielfalt, Ökosystemleistungen und deren nachhaltige Nutzung beeinträchtigen oder Mensch und Umwelt gefährden kann. In Deutschland ist eine Art invasiv, wenn sie eine erhebliche Gefährdung für die biologische Vielfalt darstellt.
Sobald eine Art als invasiv klassifiziert wird, kann dies politische Entscheidungen beeinflussen und bei Baumarten zu Anbaueinschränkungen führen. Dabei besteht Spielraum für Diskussionen, einerseits was die Einschätzung betrifft, ob sich eine Art erfolgreich ausbreitet, andererseits bezüglich der Frage, ob diese Ausbreitung schädlich für die Ökosysteme samt deren Leistungen, die Umwelt und die Menschen sein kann.
Auswirkung auf Bodeneigenschaften und die Artenvielfalt
Abb. 4 - Effekte (negativ, nicht signifikant, positiv) auf Boden und Biodiversität in Vergleichsstudien von Douglasienreinbeständen mit reinen oder gemischten Beständen aus Eiche, Buche und Fichte in Mitteleuropa (Referenzen siehe Originalartikel). Dunkle Farbtöne beziehen sich auf belastbare Studien mit mehreren Vergleichspaaren, helle auf Fallbeispiele, in denen nur Pflanzungen an einem Standort miteinander verglichen wurden. Ein Quadrat stellt eine Studie dar; bei nicht signifikanten Eigenschaften kann eine Studie aus Symmetriegründen als zwei Halbquadrate links und rechts des Balkens zu liegen kommen.
Umfangreiche Übersichtsarbeiten sowie zahlreiche detaillierte Studien zu einzelnen Aspekten belegen insgesamt günstigere Bodenverhältnisse unter Douglasien als unter Fichten, sowie tendenziell ungünstigere Verhältnisse gegenüber Eiche und Buche (Abb. 4). An produktiven Standorten ist der Nährstoffaustrag durch Douglasien vergleichbar mit jenem durch Fichten, jedoch höher als durch Buchen.
Während die Douglasie den Oberboden nicht substanziell zu verschlechtern scheint, dürfte sie auf mageren Böden zu einem zusätzlichen Nährstoffabbau führen. An produktiven Standorten, wo die Douglasie in der Schweiz vorwiegend angebaut wird, kann aber nicht von einer stark negativen Wirkung der Douglasie auf den Boden gesprochen werden.
Bezüglich der Artenvielfalt wurde deutlich, dass für Gefässpflanzen vor allem die Bestandesstruktur und der Kronenschluss bzw. das Ausmass des Lichtdurchlasses ausschlaggebend für die Artenzahl und die Zusammensetzung sind. Während bei Moosen nur wenige Daten vorliegen, zeigten die Vergleichsstudien zur Artenzahl von Pilzen, Vögeln und Arthropoden (Insekten, Spinnen, u.a.), dass Douglasienreinbestände deutlich artenärmer sind bzw. für weniger Arten einen Lebensraum darstellen als Bestände aus Eichen, Buchen und auch Fichten (Abb. 4). Nur wenige Tierartengruppen sind in Douglasienbeständen artenreicher als in Fichtenbeständen.
Die Biodiversität wird durch den Anbau der Douglasie, insbesondere bei sehr hohen Anteilen (Abb. 5) oder in Reinbeständen, gemäss den meisten Studien stark negativ beeinflusst. Dies zeigt sich in geringerer Anzahl Pilzen im Boden unter Douglasien, weniger Arthropodenindividuen und -arten in Baumrinden und Kronen der Douglasien, wodurch diese weniger Nahrung vor allem für überwinternde Waldvögel bietet. Zudem zeigt die Douglasie eine geringere Diversität an am Totholzabbau beteiligter Organismen.
Abb. 5 - Hoher Douglasienanteil in einem Bestand bei Willisau (LU). Foto: Thomas Wohlgemuth (WSL)
In mehreren Studien wird darauf hingewiesen, dass in Mischbeständen die negativen Auswirkungen auf Diversität und Funktionen reduziert sind. Darüber hinaus dürften sich immer mehr potenzielle einheimische Schadorganismen an die Douglasie anpassen wie einheimische Borkenkäferarten oder neu eingeschleppte Schadorganismen.
Aktuell ist die Situation in der Schweiz im Vergleich mit Deutschland und Frankreich, wo der landesweite Douglasienanteil in den Wäldern rund zehnmal grösser ist, weder dramatisch noch risikobefrachtet. Ihr Anteil wird sich in der Folge von Anpflanzungen im Mittelland in den kommenden Jahrzehnten in den Schweizer Wäldern jedoch erhöhen. Im Sinne einer Risikoverteilung ist bei der forstlichen Nutzung der Douglasie auf Mischbestände zu setzen. Die entscheidende Frage ist, ab welchem Mischungsgrad der Douglasie negative Auswirkungen auf die Biodiversität auftreten werden.
Mischungsgrad entscheidend
Auf der Grundlage einer Literaturrecherche kann diesbezüglich folgendes grobe Fazit gezogen werden. Während die Extrempunkte in Abbildung 6 von Reinbeständen mit einheimischen Baumarten und solchen mit Douglasie auf die in Wohlgemuth et al. (2021) besprochenen Studien Bezug nehmen, entsprechen die Beurteilungen der Verläufe der Artenvielfalt dazwischen einer gutachtlichen Einschätzung. Diese zeigt, dass mit zunehmender Beimischung der Douglasie die negativen Auswirkungen auf die Biodiversität deutlich zunehmen. Die Wirkung auf die verschiedenen Artengruppen ist jedoch variabel, und der genaue Verlauf dieser Abhängigkeiten ist noch zu wenig bekannt: Zur Frage des Mischungsgrades, die für die zukünftige Waldbewirtschaftung entscheidend ist, besteht Forschungsbedarf.
Abb. 6 - Einschätzung der Auswirkung der Douglasie in variabler Mischung mit Eiche (Quercus sp.), Buche und Fichte auf die Vielfalt verschiedener Artengruppen, basierend auf der Literaturstudie von Wohlgemuth et al. (2021). Die graue Fläche entspricht einem hypothetischen Variationsbereich. Die Position von «Eiche», «Buche» und «Fichte» gibt die vermutete mittlere Artenvielfalt in Reinbeständen dieser Arten an. Der grosse Variationsbereich für die Gefässpflanzen widerspiegelt unterschiedlichen Lichtdurchlass aufgrund von Durchforstungen.
(TR)
