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Lehrstuhl für Biogeografie

Prof. Dr. Carl Beierkuhnlein

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Bachelorarbeit

Untersuchung des Einflusses des Borkenkäferbefalls auf die Betadiversität im Nationalpark Bayerischer Wald.

David Kienle (07/2011-09/2011)

Betreuer: Carl Beierkuhnlein, Manuel Steinbauer

Der Nationalpark Bayerischer Wald ist mit seinen Sturmwurfflächen und seinen großflächig durch Borkenkäfer abgetöteten Fichtenwäldern im Fokus von öffentlicher Interesse und Wissenschaft. Während die lokale Bevölkerung im Kontext von Tourismus und Forstwirtschaft über die richtige Naturschutzpolitik diskutiert, plädiert die Ökologie für eine wertfreiere Betrachtung von Störungen als allgegenwärtig und unvermeidlich und sieht in Nationalparken die Chance natürliche Dynamik mit möglichst geringem menschlichem Einfluss zu erforschen. Wissenschaftler halten Störungen für die biotische Vielfalt für unabdingbar. Es ist zu vermuten, dass entlang eines Gradienten die unterschiedliche Stärke einer Störung zu einer vegetativen Heterogenität führt. Die Quantifizierung von Störungen ist oft schwierig und mit hohem Aufwand verbunden. Als Messgröße für den Einfluss des Borkenkäfers wird die Mortalität, der Anteil des stehenden Fichtentotholzes am gesamten stehen Holz einer Fläche definiert. Windwurf wird aus einem Schätzverfahren zur Bestandesdichte (Bitterlichwert) abgeleitet. Hypothetisch sorgt der Borkenkäferbefall durch eine Änderung des Ressourcenangebots zu einer Erhöhung der vegetativen Heterogenität. In Interaktion mit der Hangneigung kann dieser Effekt verstärkt werden. In dieser Argumentationslinie wirkt sich auch Windwurf positiv auf die Heterogenität aus. Die Hypothesen wurden sowohl mit den Ordinationsverfahren „Detrended Correspondence Analysis“ und „Canonical Correspondence Analysis“ als auch mit linearen Modellen der Matrizen des Sörensenindex getestet. Es wurden lineare Modelle über Distanzen zwischen allen Untersuchungspunkten und über gleichlange Distanzen benachbarter Untersuchungspunkte erstellt. Bei allen Verfah- ren wurden weitere, gängige erklärende Variablen (Umweltvariablen und geogra- phische Variablen) berücksichtigt. Die Analyse ergab, dass die Heterogenität der Vegetation über den gesamten Datensatz vor allem durch Geologie und Höhe erklärt wird. Wenn nur Nachbarschaftsdistanzen untersucht werden spielt die Geologie keine Rolle mehr. Die Mortalität hat bei keinem Verfahren einen hohen Erklärungsanteil, die Interaktion mit der Hangneigung ist nicht feststellbar. Für den Bitterlichwert konnten keine erklärenden Varianzanteile gefunden werden. Die Interpretation der Ergebnisse für die Mortalität wird durch den starken Einfluss der Höhe erschwert. Dies könnte durch ein anderes, höhenbereinigtes Versuchsdesign aufgefangen werden. Es kann auch vermutet werden, dass die Variablität der Mortalität kleinräumiger auftritt und durch das Netz der Untersuchungspunkte nicht erfasst wird. Eine Interaktion der Mortalität mit der Hangneigung ist nicht vorhanden und kann als Hypothese verworfen werden. Auch der Bitterlichwert könnte in einem engeren Netz an Untersuchungspunkten höhere Erklärungsanteile haben. Neben einem modifizierten Versuchsdesign wäre auch eine Verifizierung von Mortalität und Bitterlichwert als quantitatives Maß für Borkenkäferbefall und Sturmwurf sinnvoll. Die Vermutung, dass Störungen in kleinräumigeren Mustern wirken, stärkt aus Sicht des Naturschutzes das Zonenkonzept des Nationalparkmanagements. Die vorgeschlagene weitergehende Forschung zu stehendem Totholz ist für Fragen zur Biodiversität und zu Ökosystemdienstleistungen sehr interessant.

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