Die Libanon-Zeder im Klimawandel – Erfahrungen aus der Türkei

In der Türkei wurden bis 2020 899.522 ha Waldflächen aufgeforstet bzw. saniert und insgesamt 3.254.169 ha Wälder künstlich begründet. Dabei ist die Libanon- oder Taurus-Zeder (Cedrus libaniA. Rich.) eine häufig verwendete Baumart. Ihr natürliches Verbreitungsgebiet erstreckt sich über die Türkei, den Libanon und Syrien (Abb. 1).

Die Wälder der Libanon-Zeder in der Türkei bedecken eine Fläche von 482.391 ha, was den Großteil des gesamten Verbreitungsgebiets der Welt ausmacht. Im Taurusgebirge ist sie in Höhen von 800 m bis 2.100 m zu finden. Obwohl die Libanon-Zeder als Symbol für Langlebigkeit, Heiligkeit und Frieden gilt, ist sie laut IUCN aufgrund ihrer begrenzten Verbreitung, der Verschlechterung ihrer Lebensraum­qualität und dem Verlust von Individuen eine gefährdete Art. Gründe für diese Gefährdung sind z.B. Beweidung der Wälder durch Ziegen, Urbanisierung, Übernutzung der Bestände, Schädlingsbefall und Schäden, die durch Wintersport verursacht werden.

Als eine der Schlüsselarten natürlicher mediterraner Ökosysteme ergeben sich große Chancen aber auch Herausforderungen für die Nutzung und die Erhaltung genetischer Ressourcen der Libanon-Zeder. Zu den größten Herausforderungen gehören Klimawandel, Fragmentierung der Wälder, intensive Forstwirtschaft sowie Waldbrände, Schädlinge und Krankheiten. Auf der anderen Seite wird die Libanon-Zeder als dürretolerante Baumart für zukünftige Wiederaufforstungen in der Türkei und in Mitteleuropa diskutiert.

In der Studie von Messinger et al. (2015) zeigte die Libanon-Zeder während des trockenen Sommers in Elmali ein langsames, aber kontinuierliches radiales Wachstum, was ihre außergewöhnliche Trocken­heitstoleranz bestätigte. Die Ergebnisse weisen auf ihre hohe Anpassung an aktuelle und zukünftige Klimabedingungen in Mitteleuropa hin. Die Libanon-Zeder erträgt extreme Kälte im Winter und anhaltende Trockenheit im Sommer. Ihr durchschnittlicher Temperaturbereich reicht von − 15 bis + 7,5 °C, mit Extremwerten von − 35 °C im Winter und + 40 °C im Sommer. Die durchschnittlichen Jahresniederschläge in den verschiedenen Zedernbeständen variieren von 540 bis 1.500 mm, das Wachstum wird stark von Frühlingsniederschlagsmustern und Schneeschmelze beeinflusst.

Herkunftsversuche aus Italien, Frankreich und der Türkei zeigen eine höhere Überlebensrate in ariden Sommern. Die Ergebnisse der seit 11 Jahren bestehenden Versuche in Isparta und Elmali zeigten, dass Libanon-Zedern-Herkünfte aus der Türkei in Bezug auf Überlebensrate und Wachstum am besten abgeschnitten haben.

Die französische Herkunft von Atlaszeder (Cedrus atlantica) folgte ihnen. Cedrus brevifolia-Herkünfte (Zypern-Zedern) zeigten zufriedenstellende Überlebensleistungen, blieben aber hinsichtlich ihrer Wachstumseigenschaften zurück.

In weiteren Studien soll das vielversprechende Potenzial der Libanon-Zeder für assistierte Migrations­versuche im natürlichen Verbreitungsgebiet evaluiert werden. Diese Ergebnisse können für die Etablierung stabiler und produktiver Waldbestände genutzt werden.

In zahlreichen Untersuchungen wurden räumliche Verschiebungen der klimatischen Eignung ver­schiedener Baumarten aufgezeigt und die Notwendigkeit einer unterstützten Wanderung disku­tiert. Angesichts des aktuellen und zu erwartenden Klimawandels kann die Verwendung von Vermehrungsgut lokaler Populationen ein erhöhtes Ausfallrisiko sowie ein Nachlassen von Vitalität und Wachstum mit sich bringen. Wiederaufforstungsprogramme auf der Grundlage von Klimawandelprognosen gelten als eine der effektivsten Strategien zur Anpassung der Wälder an den Klimawandel . Dies kann die Widerstandsfähigkeit von Wald­ökosystemen sowie den wirtschaftlichen Wert erhöhen.

Die Studie von Lopez-Tirado et al. (2021) konzentriert sich auf die potenzielle Verbreitung der Libanon-Zeder in Gegenwart und Zukunft im Libanon, in Syrien und in der Türkei. Für die Model­lierung verwenden die Forscher 24 Umweltvariablen, 13 allgemeine Zirkulationsmodelle und 6 Algorithmen (Klimaraummodell, Envelope Score, Environmental Distance, Genetic Algorithm for Rule-Set Production, Maximum Entropy und Support Vector Machines). Die Modellierung für zwei Szenarien und zwei Zeiträume zeigt eine Vergrößerung des Vorkommensgebiets der Libanon-Zeder in Bezug auf gegenwärtige (alle vorhandenen natürlichen und künstlichen Bestände) und potenzielle Gebiete sowie eine Höhenverschiebung im Jahr 2070 (Tab. 1). Verschiedene Studien zeigen, dass mit der Höhe korrelierende Faktoren am signifikantesten sind.

Die Studie von Mahfoud et al. 2019, die die Auswirkungen von NDVI, Temperatur, Niederschlag und Dürre auf das Wachstum der Libanon-Zeder an der syrischen Küste analysierte, zeigte, dass Temperaturänderungen einen signifikanten Einfluss, Änderungen der Niederschläge jedoch keinen Einfluss auf das Wachstum hatten. Diese Ergebnisse können nützlich sein, um natürliche und nicht natürliche Bestände der Libanon-Zeder zu bewirtschaften.

Libanon-Zedern produzieren die ersten Zapfen im Alter von 30 Jahren, fruchtbare Samen im Alter von 40 Jahren. Vollmasten finden alle zwei bis drei Jahre statt. Reife Zapfen werden von Mitte September bis Mitte November geerntet, die beste Zeit für die Saatguternte ist jedoch im November.

Die Samengewinnung aus einem Zapfen ist ein kostengünstiger, einfacher mechanischer Prozess. Dafür werden die Zapfen unter Freilandbedingungen gelagert und zweimal täglich für 20 Minuten mit einem Sprinkler bewässert. Anschließend werden die Samen manuell aus den Zapfen extrahiert.

Das 1.000-Korngewicht der Samen beträgt 76,36 g. Die Kurzzeitlagerung erfolgt bei + 3 bis – 4 °C, die Langzeitlagerung bis zur Aussaat bei niedrigeren Temperaturen unter – 11 °C.

Die forstliche Saatgutprüfung ist ein Standardverfahren zur Bestimmung der äußeren Qualität von Saat­gut. Dabei werden folgende Parameter nach ISTA (International Rules for Seed Testing - 2020) be­stimmt:

• Reinheit,
• Hohlkornanteil,
• Tausendkornmasse,
• Anteil keimfähiger Samen pro kg.

Die Samen von verschiedenen Baumarten brauchen unterschiedliche Keimbedingungen, besonders die richtige Temperatur ist wichtig, um die Keimruhe zu unterbrechen. Aufgrund der Dauer der Stratifi­zierung kann es zu Verzögerungen bei der Ausbringung des Saatguts kommen, nicht alle Baumarten können gleichzeitig ausgebracht werden.

Bei der Libanon-Zeder gab es bisher kaum Erkenntnisse zur Saatgutprüfung, in Deutschland konnten erste Erfahrungen im Projekt CorCed (Laufzeit 2015 – 2020) gesammelt werden. Pro Kilogramm Zapfen kann mit 5.000 bis 10.000 Samen gerechnet werden. Die durchschnittliche Anzahl an zu erwartenden Sämlingen beträgt 3.000 bis 5.000 Stk. pro kg.

In der EU wird die Vermarktung von forstlichem Vermehrungsgut durch die Richtlinie 1999/105/EG des Rates vom 22. Dezember 1999 (Amtsblatt der Europäischen Gemeinschaften 2000) geregelt. Bei Saat­gutlieferungen aus der EU werden die Ergebnisse der Saatgutprüfung im Stammzertifikat angegeben. Die Kennzahlen sind für die Baumschulen sehr wichtig, um die benötigten Saatmengen für die Pflanzen­produktion sowie die benötigten Flächen planen zu können.

Tabelle 2 zeigt die Ergebnisse der Saatgutprüfung für verschiedene Herkünfte und Erntejahre während der Projektlaufzeit des Projekts CorCed.

Samen der Libanon-Zeder haben Keimhindernisse wie Keimhemmer und unreife Embryonen. Um die Samenkeimung zu erreichen, wurden die Samen gewässert. Yılmaz und Tonguç (2014) testeten verschiedene Temperaturregime sowie das Vorkühlen, um die Keimruhe zu unterbrechen. Das Ergebnis zeigte, dass Keimtemperaturen zwischen 4 und 8 °C sowohl für frische als auch vorgekühlte Samen geeignet waren. Eine weitere Studie zeigte, dass sowohl die Kaltstratifikation für 30 Tage als auch die Vorbehandlung mit 100 ppm GA3 die wirksamsten Methoden für die Keimung der Samen waren.

Samen die nicht vorbehandelt werden, sollten so bald wie möglich, spätestens bis zur zweiten Februar­hälfte unter Anzuchtbedingungen 5 mm tief ausgesät werden. Der Saatabstand von 7,5 cm bzw. 10 cm führte in Bezug auf morphologische Merkmale zu den qualitativ besten Sämlingen, gemessen bei 1+0 und 2+0 Jahre alten Sämlingen in den Baumschulen in Erzincan bzw. Eğirdir. Güner et al. (2016) berichteten jedoch, dass der Saatabstand 2,5 cm betragen sollte, um Libanon-Zedern-Sämlinge von höherer Qualität zu erhalten.

Kayadibi (2011) stellte fest, dass in der Baumschule Hazar die besten Sämlingseigenschaften bei 70, 112 und 168 Sämlingen/m² und durch Unterschneiden der Wurzeln im August erreicht wurden. Yer und Ayan (2011) betonten, dass das Unterschneiden der Wurzeln und die Verringerung der Sämlingszahl pro m² die Qualität der Sämlinge positiv beeinflussen.

Mittlere bis hohe Dosen effektiver Mikroorganismen wirkten sich positiv auf die Entwicklung von Wurzel­halsdurchmesser, Sämlingsfrischgewicht, Wurzeltrockenanteil und Festigkeitsindex von 2-jährigen Libanon-Zedern-Sämlingen aus. Zusätzlich hatten ausgebrachte Mikroorganismen während der Vege­tationsperiode einen positiven Effekt auf den Wurzelhalsdurchmesser und den Anteil der Wurzeltrocken­masse.

Im Vergleich zu den beiden Mykorrhiza-Arten Lactarius delicious und Tricholoma ustale haben mit Hebeloma crustuliniforme inokulierte Sämlinge, insbesondere in den Umpflanzungsstadien der Ino­kulation, einen signifikanten Einfluss auf die Wachstumsparameter und den Nährstoffgehalt der Säm­linge. Toprak et al. (2018) und Toprak (2020), die die Auswirkungen der Mykorrhiza-Impfung auf die morphologischen Eigenschaften von Sämlingen untersuchten, stellten fest, dass die Mykorrhizabesiedlung die morphologischen Eigenschaften der Sämlinge wirksam beeinflusste. Darüber hinaus berichtete Toprak (2020), dass Mykorrhiza die Pflanzenernährung positiv beeinflusst, indem sie die Aufnahme von Nährstoffen erhöht.

In Abbildung 6 ist die Sämlingsproduktion der Libanon-Zeder von 2009 bis 2020 in der Türkei dargestellt. In dieser Zeit ging die Produktion praktisch um ein Viertel zurück.

Die Überlebensrate von Libanon-Zedern wurde in unterschiedlichen Jahren in verschieden Regionen von mehreren Autoren untersucht. So konnten bei Pflanzen je nach Alter und Region Überlebensraten von 14,7 % bei 9-jährigen Pflanzen in Konya bis 84,4 % bei 5-jährigen Pflanzen in Ankara beobachtet werden (Tabelle 3, Abbildung 9).

Darüber hinaus berichteten Boydak und Çalıkoğlu (2008), dass die Überlebensraten im natürlichen Verbreitungsgebiet der Libanon-Zeder bei 70 bis 90 % und außerhalb des natürlichen Verbreitungs­gebiets bei 50 bis 80 % lagen. In den Aufforstungsgebieten der Regionaldirektion für Forstwirtschaft von Eskisehir betrug die Überlebensrate von mit Arbuskulärer Mykorrhiza inokulierten Libanon-Zedern-Sämlingen drei Jahre nach der Pflanzung 99 %.

Die Pflanzzeit hat einen signifikanten Einfluss auf das Überleben der Sämlinge. Erkan und Aydin (2017) stellten fest, dass in Bucak-Burdur und Korkuteli-Antalya Sämlinge in Containern nach 13 Jahren höhere Überlebensraten aufwiesen als wurzelnackte Sämlinge.