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Kleine Menge, große Wirkung

Experiment zu Nährstofflimitation

Düngerzugabe im Experiment. Foto: Beat Pfund, SLF
Düngerzugabe im Experiment. Foto: Beat Pfund, SLF

 

(23.8.2019) Bereits eine geringe Nährstoffzugabe stimuliert das Wachstum von Bäumen und Halbsträu-

chern im Übergangsgebiet der Baumgrenze und verändert das alpine Ökosystem. Das zeigt ein weltweit einzigartiges Experiment unter Leitung von Forschenden des WSL-Institut für Schnee- und Lawinenfor-

schung SLF.

 

Grundsätzlich weiß man, dass tiefe Temperaturen (5° Grad und tiefer) wachstumslimitierend für Pflanzen an der Baumgrenze sind. Nun hat eine Langzeitstudie gezeigt, dass nur schon eine geringe Beigabe von Nährstoffen wie sie z.B. über die Luft eingetragen werden, das Wachstum fördern und somit das ökologische Gleichgewicht beeinflussen kann.

 

Die heutige Baumgrenze in der Schweiz auf ca. 2000m. ü. M. ist das Ergebnis der sogenannten kleinen Eiszeit im 19. Jahrhundert und der landwirtschaftlichen Nutzung mit Baumrodungen Anfang des 20. Jahrhunderts. Auf dem Stillberg, einer Versuchsfläche des SLF auf 2000m. ü. M., wurden seit 1950 auf einer Fläche von 5 Hektar (ha) rund 92000 Bäume (Arven, Bergföhren, Lärchen) gepflanzt. Auf Teilflächen am Stillberg hat ein Forschungsteam unter der Leitung des SLF-Experten Christian Rixen ein Düngungsexperiment mit Bäumen (Lärchen und Bergföhren) durchgeführt, das in seiner Art weltweit einzigartig ist.

Studie zu experimenteller Düngung an der Baumgrenze
Der Stillberg: die 5 Hektar große Versuchsfläche des SLF auf 2000 m ü. M. Foto: M. Giger, snow-world.ch Lärchen wachsen schneller unter Nährstoffbeigabe als Bergföhren. Foto: M. Giger, snow-world.ch

 

Im Zeitraum von 12 Jahren (2004-2016) wurde ein relativ geringe Menge Nährstoffe hinzugefügt, u.a. Stickstoff (N), 15-30 kg pro Hektar und Jahr. Während Lärchen nach zwei Jahren relativ schnell reagierten und ein erhöhtes Wachstum zeigten, brauchten Bergföhren länger und wuchsen erst nach 5-6 Jahren mehr. Auch Sträucher wie Heidelbeeren reagierten bereits nach wenigen Jahren und zunehmend nach längerer Dauer des Experimentes auf die Düngung.

 

Die Studie zu experimenteller Düngung an der Baumgrenze zeigte:

• Schon eine nur geringe Menge Nährstoffe, wie sie z.B. über die Luft in Ökosysteme eingetragen werden,
hat einen Einfluss auf das Wachstum von Pflanzen an der Baumgrenze.

• Der critical load – das Maß, das die Empfindlichkeit der Ökosysteme gegenüber Einträgen und
Konzentrationen von Luftschadstoffen angibt – liegt im Übergangsgebiet (Ökoton) der Baumgrenze
bei unter 15 kg N/ha und Jahr.

Die Ergebnisse dieser Longitudinalstudie zeigen also, dass die alpine Baumgrenze ein sehr fein austariertes Ökosystem ist, das sensibel auf kleine Mengen Nährstoffbeigabe reagiert. Nährstoffeinträge aus der Luft im Zusammenhang mit der Klimaerwärmung werden vermutlich das Wachstum an der Baumgrenze erhöhen.
(SLF)

 

Originalpublikation:
Möhl, P., Mörsdorf, M. A., Dawes, M. A., Hagedorn, F., Bebi, P., Viglietti, D., … Rixen, C. (2019). Twelve years of low nutrient input stimulates growth of trees and dwarf shrubs in the treeline ecotone. Journal of Ecology, 107, 768-780. doi.org/10.1111/1365-2745.13073

 

Weiterführende Informationen:
WSL-Institut für Schnee- und Lawinenforschung SLF




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