Dem Waldwachstum auf der Spur

In den Archiven befinden sich außerdem die Unterlagen einer Vielzahl alter, aufgegebener Versuche, die trotz oder sogar wegen ihres Alters von großem Wert sind und deshalb sukzessive digitalisiert und datenbankverfügbar gemacht werden. Derzeit sind insgesamt etwa 1.900 Versuche mit 3.400 Feldern datenbanktechnisch aufbereitet.

Abb. 2 zeigt die Zusammensetzung des Versuchsflächennetzes nach Baumarten. Nadelbaumarten dominieren dabei klar. Überraschend hoch ist der Anteil der Douglasie, deren Anbau in Baden-Württemberg eine lange Tradition hat. Die Buche ist mit einem Anteil von 14% nach Fichte und Douglasie die drittwichtigste Baumart. Versuche mit der Baumart Tanne, die in den Bergmischwäldern des Schwarzwaldes und des südwestdeutschen Alpenvorlandes eine wichtige Rolle spielt, nehmen aktuell etwa 11% der Fläche ein.

Baumzahlleitkurven und Sollgrundflächen

Abetz führte 1975 zur Steuerung der von ihm angelegten Fichten-Durchforstungsversuche Baumzahlleitkurven (BLK) ein, die die Baumzahlhaltung über der Oberhöhe beschreiben und damit bonitätsunabhängig eingesetzt werden können. Auch bei dem von ihm angelegten, länderübergreifenden Douglasien-Standraumversuch einigte man sich auf die Anwendung einer solchen Behandlungsvorgabe, nämlich die BLK für Douglasie, starke Durchforstung nach Kenk und Hradetzky (1984) (Abb. 5). Durchforstungen sind in einem Raster von jeweils 3 m Oberhöhenzuwachs vorgegeben, wobei zeitgleich mit der ersten Durchforstung auch Z-Bäume ausgewählt werden. Die Behandlung erfolgt dann entsprechend dem Kurvenverlauf und der Startbaumzahl, so dass zunächst die Felder mit einer Ausgangsbaumzahl von 4.000 und 2.000 Bäumen, dann die mit 1.000 und schließlich bei 27 m Oberhöhe die Felder mit einer Ausgangsbaumzahl von 500 Bäumen durchforstet wurden. Die Einhaltung einer Behandlungsvorgabe erleichterte die Durchführung und die Auswertung dieser länderübergreifenden Versuchsserie auch erheblich.

Für in der Regel natürlich verjüngte Buchenbestände sind Baumzahlleitkurven ungeeignet, da sich die Bestandesstruktur sehr stark differenziert und viele Bäume im indifferenten Unterstand verbleiben.

Das von Altherr für Buche entwickelte Lichtwuchsmodell arbeitet deshalb grundflächenbezogen. Für eine Versuchsfläche bestimmter Bonität und gegebenen Alters lässt sich die Eingriffsstärke eindeutig aus der Differenz zwischen tatsächlicher Grundfläche und der Sollgrundfläche des Modells herleiten. Abb. 6 zeigt den bonitätsspezifischen Verlauf der Sollgrundflächen dieses Modells über dem Alter. Die außerdem eingetragen Grundflächenverläufe der Lichtwuchsparzellen zeigen, dass die Behandlung überwiegend modellkonform erfolgt ist. Eine Parzelle (rote Linie) weicht jedoch deutlich von der Behandlungsvorgabe ab: Aufgrund ihrer sehr hohen Ausgangsgrundfläche von 35 m² wurde sie beim ersten Eingriff auf nur 23,5 statt 20 m² Grundfläche abgesenkt und vier Jahre später auf 18 m², so dass in zwei Eingriffen fast 240 Vfm entnommen wurden. Trotz der stark von der Behandlungsvorgabe abweichenden Behandlung wurde die Parzelle jedoch weitergeführt und offenbart eine sehr eindrucksvolle Konsequenz der extremen Behandlung (Abb. 7): Während sich bei den modellkonform behandelten Parzellen erkennen lässt, dass sich die Wasserreiser an den Z-Bäumen umso schneller zurück bilden, je jünger die Bäume zum Zeitpunkt der ersten Durchforstung waren, explodiert der Wasserreiserbesatz auf der genannten Parzelle geradezu und verbleibt auch bei der letzten Aufnahme auf einem sehr hohen Wert.

Definierter Vorratsabbau in Fi/Ta-Verjüngungsbeständen

Auch bei Versuchen in der Endnutzungsphase, bei denen es beispielsweise um die Frage des Volumenzuwachses der verbleibenden Bäume sowie der Höhenentwicklung und der Baumartenzusammensetzung der Verjüngung geht, sind eindeutig definierte Behandlungsvorgaben zwingend für eine einheitliche Behandlung und eine versuchsübergreifende Interpretation.

In Abb. 8 ist als Beispiel hierfür der unterschiedlich rasche Vorratsabbau in Fichten-Tannen-Femelversuchen dargestellt. Während nach einer einheitlichen Vorratsabsenkung auf 75% des Ausgangsvorrates auf den Parzellen mit raschem Verjüngungsgang die Endnutzung bereits nach 20 Jahren abgeschlossen ist, ist dies den langsam zu verjüngenden Parzellen erst mit 50 Jahren der Fall. Als Extrem enthält diese Versuchsserie außerdem Parzellen, die während der gesamten Laufzeit ohne Behandlung bleiben.

Versuchsserien

Ein weiteres wichtiges Prinzip ist die Konzeption von Versuchen als Serie, in denen die einzelnen Behandlungsvarianten möglichst oft wiederholt werden. Aus statistischer Sicht fast zwingend, erfordert dies doch einen erheblichen Aufwand an Fläche, wie aus Tab. 1 hervorgeht. Trotzdem ist dieser Aufwand notwendig, denn viele in der Vergangenheit als Einzelversuche angelegte Experimente zeigen, dass diese, wenn überhaupt, nur als Fallstudien zu gebrauchen sind.

Tab. 1: Waldwachstumskundliche Versuchsserien der FVA

Digitale Datenverfügbarkeit

Die digitale Erfassung und Auswertung von Messdaten ist im IT-Zeitalter eine Selbstverständlichkeit und an der Abteilung Waldwachstum seit den 1980er Jahren Standard. Derzeit werden auch die alten, nur analog vorliegenden Versuchsdaten und Aufzeichnungen in die SQL-Datenbank eingegeben. Allein das Entziffern der zum Teil sehr alten, in Sütterlin vorliegenden Messprotokolle und Aktennotizen ist sehr aufwändig, ganz abgesehen von der Dateneingabe, den notwendigen Plausibilitätskontrollen und der anschließenden Auswertungen. Dieser Aufwand wird jedoch durch den hohen Wert der zeitmäßig weit zurückreichenden und thematisch breit gefächerten Altdaten mehr als aufgewogen. Abb. 11 gibt einen Überblick über die Menge der auf der Datenbank vorhandenen Durchmesser- und Höhenmesswerte. Deutlich zu erkennen sind die durch die beiden Weltkriege bedingten Datenlücken nach 1915 und 1945. Umso erstaunlicher ist es, wie rasch die Versuchsflächenarbeiten danach wieder aufgenommen worden sind, was durchaus auch als Zeichen dafür gesehen werden kann, welchen Wert man dem ertragskundlichen Versuchswesen selbst in den wirtschaftlich schwierigen Nachkriegszeiten zumaß.

Auswertungen auf Basis des gesamten Datenbestandes

Eine mittlerweile sehr leistungsfähige Hard- und Software ermöglicht auch Auswertungen über den gesamten Datenbestand hinweg, wie beispielsweise die Analyse von Sturmschäden. Bei dieser Analyse zeigte sich nicht nur, dass die Baumhöhen bei Sturmschäden eine ganz entscheidende Rolle spielen (Abb. 12), sondern dass entgegen Meinungen aus der Praxis die Douglasie in keiner Weise sturmstabiler ist als die Fichte (Tab. 2).

Weitere Beispiele sind die Entwicklung und Evaluierung von Wachstumssimulatoren (Albrecht et al. 2009, 2011, 2012, Mette et al. 2009, Yue et al. 2008,2013), Wachstums-Trendanalysen (Yue et al. 2011, 2012, 2014b, Kohnle et al. 2014a,b) und die Entwicklung umweltsensitiver Wachstumsmodelle (Yue et al. 2014a)

Tab. 2: Sturmschäden auf Versuchsflächen