Die Douglasie als Alternative Baumart im Klimawandel Hubert Hasenauer Institut für Waldbau Universität für Bodenkultur Wien CO2 Konzentration am Mouna Loa “Dave Keeling” Kurve Ohne natürliche Treibhausgase: Mittlere Temperatur: -18°C statt ca. + 15°C Verteilung des anthropogenen Kohlenstoff Canadell et al. 2007, PNAS 45 % des CO2 Emission bleibt in der Atmosphäre 55 % des CO2 werden gespeichert Weltmeere (ca. 25 %) Vegetation (ca. 30 %) Temperaturentwicklung 1960 bis 2008 Punkte der Öster. Waldinventur 20 Temperatur °C Juni - Aug.= +2,1°C 15 Jahresmittel = 1.5°C 10 5 Dez.-Feb. = 2,1°C 0 -5 -10 1960 1970 1980 1990 Jahr 2000 2010 Quelle: Eastaugh et al. 2011 Niederschlagsänderungen 1960 bis 2008 Punkte der Öster. Waldinventur Quelle: Eastaugh et al. 2011 Abnahme - Punkte: ( - 4mm/Jahr) schwarz < rot < grün < blau < 0 Zunahme - Kästchen: (+ 4mm/Jahr) grau > gelb > rosa > blau >0 Waldwirtschaft im Klimawandel Was können wir tun? 1. Minderung – Mitigation – Kohlenstoffspeicherung – Verwendung von Holz – Ersatz fossiler Brennstoffe 2. Anpassung - Adaptation – Baumartenwahl – Anbau von Neophyten z.B. Douglasie Natürliches Verbreitungsgebiet der Douglasie • Nordammerikanische Baumart – Küstendouglasie - Grüne Douglasie (Pseudotsuga menziesii var. menziesii) – Inlandsdouglasie - Blaue Douglasie (Pseudotsuga menziesii var. glauca) – Mexikanische Douglasie (Wei et al. 2011) Little 1971 Douglasie in Europa • • • • • Erste wiss. Beschreibung 1803 Eingeführt 1827 von David Douglas Anbau in Europa seit Ende des 19. Jhdt. heute in 37 europäischen Ländern Fläche = 848.202 ha oder 0.39% der europäischen Waldfläche - Frankreich 420 000 ha Deutschland 217 604 ha UK 45 000 ha Spanien 25 400 ha Slowenien 18 066 ha Österreich 8 000 ha Tschechischen 5 800 ha Slowakei: 1 353 ha (Bastien et al. 2013) (Federal Forest Inventory BWI 2012) (Forestry Statistics 2014) (National Forest Inventory 2012) (Slovenian Forest Service 2012) (Englisch 2008) (Slodicak et al. 2014) (Ťavoda 2007) Douglasieneigenschaften Küste Inland höher geringer Kälteresistenz geringer höher Schattentoleranz geringer höher SO2Empfindlichkeit geringer höher Schütteanfälligkeit (Rhabdocline pseudotsugae) geringer höher Wüchsigkeit Generell: trockenresistent und gute holztechnologische Eigenschaften Mexiko Douglasie eine Baumart im Klimawandel Empfehlungen zur Herkunft • Tschechien (Orange) • Bayern (Violett) • Slowakei (Gelb) • Österreich (Blau) Douglasienanbau in Europa Warum? • • • • • Hohe Wuchsleistung seht gute Holzeigenschaften Hohe genetische Variabilität daher Herkunft wichtig Weniger Schädlinge als Fichte – stimmt das? Douglasie hält lange Trockenperioden aus Potentielle Baumart im erwarteten Klimawandel – Adaptionsmaßnahme für Forstbetriebe - Ersatz für Fichte • Douglasie gilt als Neophyt Waldbauliche Möglichkeiten • Nischen für Douglasienanbau – Sekundäre Bestockung niederer Wuchsleistung – Instabile Fichtenbestände – Unproduktive Niederwälder • Waldbauliche Behandlung – Verjüngung unter Schirm – Pflege wichtig (Astung) – Rechtzeitiger Abtrieb des Schirms (Entwicklung zu Lichtbaumart) Douglasienanbau in Mitteleuropa Klimawandel und Waldbau Woher stammen die alten Douglasien? • Genetische Charakterisierung … Bestimmung der geographischer Herkunft • Naturverjüngungsdynamik • Standortsanalysen • Stoffkreislaufmodellierung … Warum ist die Douglasie trockenresistent? Schritt 1: Beprobung für Referenzpopulationen • 38 Pop. aus dem gesamten natürlichen Verbreitungsgebiet – 21 Pop. aus Kambiumproben des IUFRO - Provinienzversuchs – 17 Pop. aus Saatgut aus den USA Schritt 2: Beprobung und genetische Analyse 79 Bestände von 26 Forstbetriebe Schritt 3: Laboranalyse • DNA - Gewinnung • DNA - Vervielfältigung • DNA - Auswertung • DNA – Mikrosatteliten • Bestimmung der genetischen Struktur und Diversität Jeder Balken ein Baum des Saatgutbestand (Programm STRUCTURE) Reine blaue Douglasie Schritt 4: Genetische Charakterisierung 1. Varietäten-Zuordnung: Altbestand - Analyse mit Software STRUCTURE 2.3.4 2. Geographische Herkunft: Altbestand - Analysen mit Software GeneClass 2.0 - Analyse auf 3 Ebenen (I + II + III) I II III Douglasie eine Baumart im Klimawandel Ergebnisse geographischer Ursprung • geographische Zuordnung möglich • meisten Saatguterntebestände kommen aus dem Bereich westlich der Kaskaden in Washington und Oregon • Saatgut aus dortigen Samenzonen für Österreich empfohlen Warum gilt die Douglasie trockenresistent ? • Im Herkunftsgebiet hohe Niederschläge • Lange trockene Sommer • Douglasie gilt als interessante Baumart im Klimawandel – WARUM? … Stoffkreislaufmodelles (BIOME-BGC) als diagnostisches Werkzeug Trockenresistenz der Douglasie – Warum? • Volumenleistung und Kohlenstoffspeicherung auf Buchenstandorten für Buche, Fichte und Douglasie • Trockenstressrisiko der Baumarten • Daten: 28 Bestände mit detaillierten Bodenanalysen Stoffkreislaufmodelle - diagnostische Werkzeuge im Klimawandel Wie wird ein BGC-Modell verwendet: • Self Initilization oder Spin up run • Historische Landnutzungseffekte • Simulation der aktuellen Bestände • Vergleich der Ergebnisse • Für Douglasie ist das neu • Für Fichte und Buche bekannt Schaftholzvolumen Dichtekorrigiert über SDI Volumen und Kohlenstoffspeicherung Baumart Fagus sylvatica Picea abies Pseudotsuga menzisii Schaftholz- Trockendichte Schrumpfmaß Anteil (kg m3) (%) 0.63 0.68 17.5 0.79 0.41 11.8 0.84 0.47 12.0 Ergebnis: •höherer Schaftholzanteil bei Fichte und Douglasie •Unterschiede bei StammKohlenstoff gering •Höheres Volumen ist nicht gleich höhere C-Speicherung Trockenresistenz der Douglasie? NPP – NETTO PRIMÄR PRODUKTION (kg C m2 a-1) Kohlenstoffspeicherung nach Abzug der Respiration von GPP Gesteuert durch: Temperatur Luft- und Bodenfeuchte Sonnenschein Blattfläche Assimilationseffizienz der Pflanze CO2 Gehalt der Atmosphäre C-Allokationsmuster: Stamm Grobwurzeln Feinwurzeln Blätter WACHSTUM Trockenresistenz der Douglasie? LEITFÄHIGKEIT DER SPALTÖFFNUNGEN FÜR H20 UND CO2 Spaltöffnungen schließen sich bei Trockenheit Gesteuert durch: Trockenheit im Boden/Blättern Niederschlag Wasserhaltefähigkeit des Bodens Wasserverbrauch durch Verdunstung und Transpiration Klimaszenario bis 2100 Verringerte CO2-Aufnahme Verringertes Wachstum Douglasie eine Baumart im Klimawandel Zusammenfassung • • • • • • • Alten Douglasien kommen aus empfohlenen Gebieten Grüne Douglasie besser als Blaue Durchmischung gering und das ist gut so Douglasie hält längere Trockenperioden im Sommer aus Geringeres Stressrisiko und damit höhere Effizienz Hohes Wachstum sehr gute Holzqualität Eignet sich sehr gut im Mischbestand
© Copyright 2024 ExpyDoc
