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Stickstoffbedingte Vegetationsveränderungen in einem Eichen-Hainbuchenwald – Ergebnisse aus 18 Jahren Dauerbeobachtung

Quelle: Forstarchiv 80: 5, 181-188 (2009)
Autor(en): BERNHARDT-RÖMERMANN M, PFADENHAUER J, ÖSTREICHER S, FISCHER A

Kurzfassung: In der Nähe von landwirtschaftlichen Nutzflächen wird die Waldbodenvegetation durch Stickstoffeinträge, die in erster Linie aus der Düngung stammen und über die Luft verfrachtet werden, beeinflusst. In der Echinger Lohe, einem inmitten von Ackerland isoliert liegenden Waldgebiet im Nordosten von München, konnte mit Vegetationsaufnahmen die zeitliche Entwicklung der Vegetation auf Dauerbeobachtungsflächen nachvollzogen werden (jeweils 125 Einzelaufnahmen aus den Jahren 1986, 1993, 1998 und 2003). Die Vegetationsaufnahmen wurden mithilfe einer auf den Arten der Feldschicht basierenden TWINSPAN (Two-Way Indica-tor Species Analysis) und von Ordinationen (DCA) in drei Gruppen eingeteilt. Diese wurden mit Ellenberg-Zeigerwerten auf Unterschiede hinsichtlich der Stickstoffverfügbarkeit untersucht. Es konnte eine deutliche Zunahme des mittleren Stickstoffzeigerwertes von 5,5 (Einheit 1) auf 6,7 (Einheit 3) gefunden werden. Ebenfalls auf eine stickstoffbedingte Vegetationsdifferenzierung deuten die für die 3 ausgewiesenen Vegetationstypen charakteristischen Arten hin: So sind die für Einheit 1 kennzeichnenden Arten Carex montana, C alba und Maianthemum bifolium typisch für eine geringere Stickstoffverfügbarkeit, wogegen die für Einheit 3 charakteristischen Arten Ranunculus lanuginosus, Lamium maculatum, Heracleum sphondylium, Arum maculatum, Asarum europaeum, Corydalis cava und Aegopodium podagraria eine gute bis sehr gute Versorgung mit Stickstoff anzeigen. Zudem konnte durch den Vergleich der Vegetationsaufnahmen von 1986, 1993, 1998 und 2003 festgestellt werden, dass die an eine bessere Stickstoffversorgung angepassten Vegetationsgruppen im Laufe der Zeit an Fläche gewinnen konnten Betrachtet man die für die drei Vegetationseinheiten typische Baum- und Strauchartenzusammensetzung, so konnte erkannt werden, dass Vegetationsgruppe 3 durch ein verstärktes Vorkommen von Acer pseudoplatanus, Prunus padus und Sambucus nigra gekennzeichnet ist. Hingegen ist in Vegetationsgruppe 1 vermehrt mit Crataegus spec. und Quercus robur zu rechnen Die Vegetationsveränderungen konnten durch zwei Faktoren erklärt werden: Durch den Einfluss der Stickstoffdeposition aus der Luft kommt es zu einer Dominanz von Nitrophyten, die unter stickstoffreichen Bedingungen konkurrenzstärker sind Dieses zeigt sich auch für die Baum- und Strauchschicht, wo es durch eine Veränderung der vertikalen Struktur des Bestandes und der Baumartenzusammensetzung zu einem dichteren Schluss der Baumkronen kommt. Im Bereich der Kronen wird mehr Strahlung absorbiert, am Waldboden wird es dunkler, was zu einer Abnahme von lichtbedürftigen Pflanzenarten führt.


Effects of increased nitrogen availability on the forest floor Vegetation – results of 18 years permanent plot research

Abstract: Near to agricultural fields the effect of nitrogen emissions on adjacent Vegetation is increased due to fertilizer applications. At an isolated forest patch in the north-east of Munich/Germany (Echinger Lohe), being surrounded by agricultural fields, we monitored Vegetation development on 125 permanent plots in 1986, 1993, 1998, and 2003 These relevees could be divided into three Vegetation types using TWINSPAN and ordination (DCA) analyses. The nitrogen supply of these types was estimated using Ellenberg’s indicator valuesfor nitrogen. A clear increasefrom 5.5 (Vegetation type 1) to 6.7 (Vegetation type 3) could be found. Furthermore, the species composition of the three Vegetation types support our hypothesis, that Vegetation differentiation is mainly driven by nitrogen: for Vegetation type 1 Carex montana, C alba and Maianthemum bifolium were typical species, all characteristic for sites with low nitrogen supply. In contrast, Ranunculus lanuginosus, Lamium maculatum, Heracleum sphondylium, Arum maculatum, Asarum europaeum, Corydalis cava and Aegopodium podagraria indicate good nitrogen availability at Vegetation type 3. Additionally, by comparing Vegetation relevees of the four years we found that the spatial distribution of the Vegetation types indicating high nitrogen availability have been considerably increased over time For the shrub and tree layer we detected Acer pseudoplatanus, Prunus padus and Sambucus nigra as typical for Vegetation type 3 (nitrogen rieh), while Crataegus spec. and Quercus robur are characteristic for Vegetation type 1 (low nitrogen availability). These vegetation dynamics were explained by two complementing factors: the increased nitrogen deposition during the last decades and changes in vertical vegetation structure together with changes in tree species composition. Increased nitrogen deposition leads to the dominance of nitrophytes by changes in competitive performance. Furthermore, due to increased nitrogen availability and changes in tree species dominance pattern, the canopy closes much faster; less light reach the ground and light demanding species decrease in importance.

© DLV München

 

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