Walser (2001): Untersuchung der direkten und diffusen Lichtverteilung in Bestandeslücken im verjüngungsökologisch minimalen Grenzbereich des Gebirgswaldes (Diplomarbeit)

Zusammenfassung

In dieser Arbeit wurde die diffuse und direkte Lichtverteilung (unbedeckter Himmelsanteil in %, durchschnittliche potentielle Sonnenscheindauer im Juni) in Bestandesliicken unterschiedlicher Form und Grosse untersucht. Im Gebirgswald zählt die diffuse und direkte Lichtverteilung zu einem der Iimitierendsten Faktoren. Die Untersuchungen wurden im ETH- Lehrwald Uaul Surrein und einer Aufforstungsfiiche Rueras (beide in Sedrun) und in der SLF-Forschungsflache Lusiwald (Davos) durchgeführt.

Das diffuse und direkte Licht wurde auf drei verschiedene Arten ausgewertet:

diffuse und direkte Lichtverteilung in der effektiven Bestandeslücke
diffuse und direkte Lichtverteilung in ideal aufgebauten Modelllücken
diffuse und direkte Lichtverteilung in der Bestandesöffnung

Für einen Vergleich der unterschiedlich grossen Lücken wurde von Modelllücken (ideal aufgebaute Lücken) ausgegangen: ausufernde Partien, fehlende Abschlüsse wurden korrigiert.

Bezüglich Grösse der Lücke hat es sich gezeigt, dass bei Nordexposition die grossen schlitzformigen Lücken (ca. 50 m lang und 10-15 m breit) die Anforderungen in Bezug auf das diffuse und direkte Licht erfüllen : 30% der Fläche weist mehr als 2 Stunden direktes und diffuses Licht auf; 50% der Flache erhalten mehr als 20% diffuses Licht. Die runde grosse Lücke erfüllt diese Anforderung ebenfalls, sie ist jedoch nicht vergleichbar, da sie im flachen Gelände liegt. Die übrigen nordexponierten Lücken erfüllen diese Anforderungen nicht; sie sind alle zu klein.

Die Ausrichtung der Lücke zeigt ein klares Bild in bezug auf das direkte und diffuse Licht: sowohl die NW - SW als auch die NE- SE ausgerichteten Lücken weisen durchschnittlich die gleich hohe Sonnenscheindauer auf.

Die räumliche Verteilung des diffusen Lichtes ist in den runden und schlitzformigen Lückenformen ahnlich: an den Bestandesrandern ist der diffuse Lichtanteil in der Regel am kleinsten, in der Mitte der Lücke am grossten.
In der Diskussion werden die Ergebnisse der Untersuchung, das Aufnahmeverfahren und die Auswertung erortert. Sie schliesst mit einigen Folgerungen fiir die waldbauliche Praxis.

Folgerung für die waldbauliche Praxis

Die Vorstellung, dass Schlitze im nordexponierten Gebirgswald nicht länger als 1 Baumlänge und ½ Baumlänge breit sein sollen, hatte man schon lange (Trepp, 1955). Wahrscheinlich bezieht sich Trepp (1955) auf Beobachtungen an der vorhandenen Verjüngung.
Die Untersuchung hat nun gezeigt, dass die vorgeschlagene Grösse von Trepp (1955) in nordexponierten subalpinen Bestandeslücken im Baumholz zugleich eine sinnvolle Mindestgrösse in bezug auf das direkte und diffuse Licht darstellt, wenn man auf 30% der Fläche einen minimalen direkten Lichtanteil von mindestens 2 Stunden potentieller Sonnenscheindauer im Juni oder einen diffusen Lichtanteil von mindestens 20% anstrebt. Für das Aufwachsen der Fichten müsste nach Frehner (2000a) sowohl ein diffuser Lichtanteil von 20% als auch ein direkter Lichtanteil von mindestens 2 Stunden potentieller Sonnenscheindauer gegeben sein.

Fazit
Die untersuchten grossen Lücken erfüllen die Bedingungen bezüglich Licht. Kleinere Lücken zu schlagen ist in Nordexposition nicht sinnvoll, weil die Flache in bezug auf das direkte und diffuse Licht zu klein ist.

Nordexponierte Lücken sollen also in bezug auf diffuses und direktes Licht eine Mindestgrosse aufweisen, wie sie Trepp (1955) vorgeschlagen hat. Im Gegensatz dazu weisen in den übrigen Expositionen die mittelgrossen Bestandeslücken bei mehr als 30 % der Fläche genügend diffuses und direktes Licht auf. Das direkte und diffuse Licht stellt bei den süd-, west- und ostexponierten grossen schlitzförmigen Lücken keinen begrenzenden Faktor dar. Hier konnte der hohe Lichtanteil eher limitierend sein für die Keimung, da Keimlinge in Südexposition auf Humusauflage höchstens 1.5 Stunden potentielle Sonnenscheindauer im Juni erhalten dürfen (nach Brang, 1996a). Eine Übertragung der Resultate in bezug auf die Ansamung und Keimung ist jedoch nur mit Vorbehalt moglich, da Photos auf einer Hohe von 1.3 m gemacht wurden. Das diffuse und direkte Licht ist in Bodennähe (fur Keimlinge) geringer, wenn die Bodenvegetation miteinbezogen wird.
Im Baumholz lohnt es sich in allen Expositionen nicht, kleinere Lücken als die untersuchten mittelgrossen zu schlagen, weil sie den Anforderungen bezüglich Licht nicht entsprechen. Die kleinen Lücken weisen weniger als 1 Stunde Sonnenscheindauer auf. Die räumliche Verteilung der Sonnenscheindauer bestätigt die früheren Untersuchungen. Demzufolge ist in den Bestandeslücken in Nordexposition der talwärtsgelegene Lückenrand als ideal anzusehen.

Lücken in Baumholzbeständen in Süd-, West- und Ostexposition können in bezug auf das direkte und diffuse Licht auch mittelgross sein. In Nordexposition genügen sie nicht. Der beste Standort für die Verjungung ändert sich je nach Exposition und ist zu beachten.

Die Grösse spielt in Lücken, die von Stangenhölzern umgeben sind, in bezug auf das direkte und diffuse Licht nach dieser Untersuchung keine Rolle. Diese Lücken weisen genug diffuses und direktes Licht auf. Der grösste Teil des diffusen und direkten Lichtes kommt direkt von oben auf den Bestandesboden. Der seitliche diffuse und direkte Lichtanteil ist minim; im Gegensatz zu den Bestandeslücken in der Bestandesstufe Baumholz, bei der das Seitenlicht einen viel grösseren Einfluss auf die Höhe des direkten und diffusen Lichtes hat. Hier spielt die Struktur des Bestandes eine wesentliche Rolle in bezug auf das Seitenlicht. Innerhalb von wenigen Metern kann sich das direkte Licht ändern (siehe Übersichtsgrafiken); demzufolge ist jede Lücke einmalig.

Es muss immer der umgebende Bestand mitberücksichtigt werden, weil die seitlichen Sonnenstrahlen einen grossen Einfluss auf die Lichtverhältnisse in der Bestandeslücke haben. Die Struktur hat einen erheblichen Einfluss auf die Lichtverhältnisse im Bestand.

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