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 Forschungsbericht für das Jahr 2018

Wissenschaftliche Projekte und Forschungsvorhaben


  • KonKlim : Bewertung des Anpassungspotenzials, der Wachstumsplastizität und der Produktivität von Fichte, Tanne und Douglasie im Hinblick auf prognostizierte Klimaveränderungen im Schwarzwald
      Projektbeschreibung:
      Die globale Erwärmung und andere Veränderungen der physikalischen und chemischen Umwelt haben vielfälti-ge Auswirkungen auf die Waldökosysteme mit unterschiedlichen Effekten, abhängig von der Waldbestockung und den jeweiligen Standortsbedingungen. Es ist damit zu rechnen, dass die atmosphärischen Treibhausgaskon-zentrationen in den nächsten Jahrzehnten weiter ansteigen und somit in Mitteleuropa Intensität, Dauer und Häufigkeit von Hitzewellen und Trockenperioden im Sommer zunehmen werden. Das KonKlim-Forschungsvorhaben verfolgt das Ziel, die Eignung der wirtschaftlich bedeutsamen Koniferen Fichte, Tanne und Douglasie im Hinblick auf deren Wachstumsreaktionen auf prognostizierte Klimaverände-rungen und Witterungsextreme sowie deren CO2-Senkenleistung zu bewerten. Bedingt durch die langen Produk-tionszeiten in der Forstwirtschaft und durch die mit dem Klimawandel verbundenen ökologischen und ökonomi-schen Risiken, gilt es, die Unsicherheiten bezüglich der klimapolitisch als bedeutsam angesehenen Beimischung von Koniferen in naturnahe Wälder zu minimieren. Die drei ausgewählten Baumarten sind für den Cluster Forst und Holz von größter Bedeutung. Sie weisen im Vergleich zu den Laubhölzern eine höhere Volumenproduktivi-tät auf, und sind wegen ihrer Stamm- und Holzeigenschaften für die Verwendung als Bau- und Konstruktions-holz besonders geeignet. Im Kontext der Green Economy wird deshalb auch in Zukunft ein großer Bedarf an der nachhaltigen Bereitstellung dieser Hölzer v.a. für die stoffliche Verwendung bestehen. Das Verbundforschungsvorhaben wird in enger Zusammenarbeit zwischen der Abteilung Boden und Umwelt der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA) und der Professur für Waldwachstum der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg (ALU) durchgeführt. Das Forschungsdesign basiert auf einem Space-For-Time-Substitution-Ansatz und sieht vor, die Auswirkungen von Klima, Witterung und Bodenwasserhaushalt auf Wachstum, Wasserleitungssystem, Holzbiomasseproduktion und Kohlenstoffspeicherung auf verschiede-nen räumlichen und zeitlichen Skalenebenen entlang von sechs Höhentransekten im Schwarzwald unter ver-schiedenen Standortsbedingungen zu analysieren. Hierfür werden die Aufgaben im Rahmen des Vorhabens auf drei komplementäre Arbeitspakete mit den folgenden Teilzielen übertragen. Im Arbeitspaket 1 („Wasserhaus-halt und Wachstumsplastizität“, FVA) werden anhand holzanatomischer Analysen Trockenstressindikatoren identifiziert, eine Einschätzung der Plastizität und des Anpassungspotenzials des Wasserleitungssystems der untersuchten Bäume vorgenommen sowie die Trade-offs zwischen hydraulischer Effizienz und Resistenz ge-genüber Luftembolien bewertet. In Arbeitspaket 2 („Jahrringphänologie und Prognose der Wachstumsdyna-mik“, ALU) werden Anfang, Ende und Dauer des sekundären Dickenwachstums sowie holzbildender Prozesse anhand der wöchentlichen Entnahme von Mikrokernen sowie mittels Dendrometermessungen bestimmt. Auf der Grundlage der funktionellen Zusammenhänge zwischen Baumwachstumsphänologie und Umweltbedingun-gen werden Klima-Wachstumsmodelle entwickelt, die dazu dienen, die kurz-, mittel- und langfristigen Effekte von Veränderungen in der Wachstumsperiode und im Bodenwasserhaushalt auf das Wachstum der untersuch-ten Baumarten basierend auf unterschiedlichen Klimaszenarien prospektiv abzuschätzen. Das Arbeitspaket 3 („Holzbiomasseproduktion und Kohlenstoffspeicherung“, ALU) hat zum Ziel, anhand einer integrierten Analyse der oberirdischen Holzbiomasseproduktion und Kohlenstoffspeicherung auf den Skalenebenen Zelle, Gewebe, Jahrring, Stamm, Baum und Bestand das kurz-, mittel- bis langfristige CO2-Treibhausgassenkungspotenzial der Baumarten in Abhängigkeit klimatischer Veränderungen zu quantifizieren und zu vergleichen. Die gemeinsame Synthese der Teilergebnisse der Arbeitspakete soll zu einem besseren Verständnis der adaptiven Kapazität und phänotypischen Plastizität des Wachstums der Baumarten Fichte, Tanne und Douglasie gegenüber den prognos-tizierten Klimaveränderungen und Witterungsextremen beitragen. Für die untersuchten Waldstandorte im Schwarzwald und vergleichbare Mittelgebirgsstandorte wird somit die wissenschaftliche Grundlage gelegt für eine nachhaltige Holzbiomasseproduktion in klimastabilen Waldökosystemen mit hoher CO2-Senkenleistung bei gleichzeitig hohem Substitutionspotenzial der erzeugten Produkte.

      Ansprechpartner: Stangler D.
      Tel: +49 761 203 8543
      Email: Dominik.Stangler@iww.uni-freiburg.de
      Projektlaufzeit:
      Projektbeginn: 01.10.2018
      Projektende: 30.09.2021
      Projektleitung:
      Kahle H.-P., Seifert T., Stangler D.

      Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

      Mitarbeiter:
      • Linne R.
      • Larysch E
      • Miller T
      • Honer H
      Kooperationspartner
      Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg, Abteilung Boden und Umwelt
      Aktueller Forschungsbericht