Potenzial von aktiver und passiver Totholzanreicherung für die Biodiversität im genutzten Wald

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Potenzial von aktiver und passiver Totholzanreicherung für die Biodiversität im genutzten Wald
Forum für Wissen 2020: 31–34                                                                                             31

Potenzial von aktiver und passiver Totholzanreicherung
für die Biodiversität im genutzten Wald
Simon Thorn

Ökologische Station Fabrikschleichach, Biozentrum, Universität Würzburg, Glashüttenstrasse 5, D-96181 Rauhenebrach,
simon.thorn@uni-wuerzburg.de

Die globale öffentliche Aufmerksamkeit um den Biodiversitätsverlust im Wald ist      praktisch keine grossflächigen Störun-
primär auf den Verlust von Waldflächen gerichtet. Weitgehend unbemerkt geht          gen auftreten, können grossflächige
aber die ökologische Degradierung der verbleibenden Flächen einher. In Mit-          Störungen wie beispielsweise Borken-
teleuropa ist diese Degradierung vor allem durch den historischen Verlust von        käferausbrüche oder Stürme in Nadel-
ökologischen Schlüsselstrukturen, wie beispielsweise alten Bäumen und Totholz,       wäldern grosse Mengen Totholz in kur-
durch eine Intensivierung der Forstwirtschaft verursacht worden. In ökologisch       zer Zeit erzeugen. Dadurch kann der
nachhaltig bewirtschafteten Wäldern werden solche Schlüsselstrukturen daher als      Vorrat an Totholz in betroffenen Be-
Ressource für gefährdete Arten belassen oder gezielt angereichert. Im Folgenden      ständen leicht die Biomasse an leben-
werden passive und aktive Methoden der Totholzanreicherung vorgestellt und dis-      den Bäumen übersteigen (Seibold und
kutiert.                                                                             Thorn 2018). So lagen Totholzvorräte
                                                                                     in fichtendominierten Bergwäldern
                                                                                     im Nationalpark Bayerischer Wald
1 Einleitung                               alten Bäumen und Totholz im Rahmen        nach einem Borkenkäferausbruch bei
                                           der üblichen Forstpraxis (Cotta 1865).    350 m³/ha (Müller et al. 2010).
Wälder speichern grosse Mengen Koh-
lenstoff, stellen wichtige Ökosystem-
dienstleistungen zur Verfügung und
beherbergen den grössten Anteil ter-       2 Natürliche Dynamik und                  3 Bedeutung von Totholz
restrischer Biodiversität. Globale po-       Totholz                                   für die Biodiversität
litische Initiativen versuchen daher
primär, den Verlust an Waldfächen zu       In natürlichen Wäldern entsteht Totholz   Schon im späten 19. Jahrhundert er-
minimieren. Im Vergleich dazu gibt es      durch das teilweise und/oder komplette    kannten Naturalisten die Bedeutung
jedoch relativ wenig politische Initia-    Absterben alter Bäume (Holzwarth          von Totholz für Insekten (Wallace
tiven, um die parallel verlaufende De-     et al. 2013), aber auch durch natürli-    1869). Anfang des 20. Jahrhunderts
gradierung der noch verbleibenden          che Störungen wie Stürme, Waldbrände      folgten dann erste wissenschaftliche
Waldfläche zu stoppen. Diese Degra-        oder Borkenkäferausbrüche (Kula-          Arbeiten zur Ökologie von totholz-
dierung umfasst das Entfernen von al-      kowski et al. 2017). Solche natürlichen   bewohnenden Organismen (Graham
ten Bäumen und Totholz, welche wich-       Prozesse führen zu einem diversen An-     1925). Nichtsdestotrotz sind bis zum
tige Ressourcen für seltene und gefähr-    gebot an Totholz und Mikrohabitaten,      Ende des 20. Jahrhunderts viele tot-
dete Arten im Wald sind (Stokland          wie beispielsweise abgestorbene Äste      holzbewohnende Arten durch eine in-
et al. 2012).                              (Seibold et al. 2018) oder Mulmhöh-       tensive Forstwirtschaft aus weiten Tei-
   Im frühen 18. Jahrhundert hatten die    len (Müller et al. 2014), für die un-     len ihrer ursprünglichen Verbreitungs-
Wälder Europas ihre kleinste Flächen-      terschiedlichsten Organismen. Je nach     gebiete verschwunden. Das betrifft
ausdehnung seit der menschlichen Be-       Waldtyp liegen Totholzvorräte in Na-      unter anderem den Ungleichen Fur-
siedlung und die Versorgung mit Bau-       turwäldern zwischen wenigen Kubik-        chenwalzkäfer (Rhysodes sulcatus), der
und Brennholz drohte zu verknappen         metern pro Hektar bis zu über 1000 m³/    bereits vor über 200 Jahren in Mittel-
(Thorn et al. 2020). Vor dieser Zeit wa-   ha (Lindenmayer et al. 1999). So lie-     europa ausgestorben ist (Palm 1959),
ren stark dimensionierte, alte Bäume       gen Totholzvorräte in intensiv bewirt-    oder den Drachenkäfer (Pytho kolwen-
noch häufiger und ihr Absterben stellte    schafteten Buchenwäldern in Mitteleu-     sis), der heute auf wenige Urwaldreste
kontinuierlich Totholz zur Verfügung       ropa bei unter 10 m³/ha, wobei Vorräte    in Skandinavien beschränkt ist (Siito-
(Kirby und Watkins 2016). Mit dem          in Reservaten im gleichen Untersu-        nen und Saaristo 2000).
Aufkommen des ökonomisch motivier-         chungsgebiet bei knapp 30 m³/ha lie-         Die Bedeutung von Totholz für die
ten, forstlichen Nachhaltigkeitsprinzip    gen können (Doerfler et al. 2017). Im     Biodiversität wird unterstrichen von
wurden solche Bäume jedoch zur Ver-        Vergleich dazu liegen Totholzvorräte      den komplexen Interaktionen zwi-
schwendung von ökonomischen Res-           in Buchenurwäldern im Iran (Müller        schen Totholzvorräten, Totholzdiver-
sourcen und zu einem Hort schädlicher      et al. 2016) und in der Ukraine (Com-     sität und lokalem Mikroklima. Viele
Insekten degradiert (Carlowitz 1713;       marmot et al. 2005) im Mittel bei über    besonders gefährdete Arten von Tot-
Hartig 1808). Dies führte zur umfas-       100 m³/ha. Im Gegensatz zu mitteleu-      holzkäfern sind beispielsweise auf be-
senden und flächigen Reduktion von         ropäischen Buchenwäldern, in denen        sonntes Totholz, dickes Totholz und

WSL Berichte, Heft 100, 2020
Potenzial von aktiver und passiver Totholzanreicherung für die Biodiversität im genutzten Wald
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                                                                                              von alten Bäumen erhöht. Eine übliche
                                                                                              Massnahme ist der Nutzungsverzicht
                                                                                              auf ausgewählten Waldflächen oder
                                                                                              der Verzicht auf die forstliche Nut-
                                                                                              zung ökologisch besonders wertvoller
                                                                                              Bäume (z. B. Biotopbäume, Habitat-
                                                                                              bäume). Allerdings ist die Enstehung
                                                                                              von Totholz, besonders in sehr jungen
                                                                                              Beständen, anfänglich sehr langsam
                                                                                              und der Nutzungsverzicht nicht in allen
                                                                                              Regionen oder Wäldern praktikabel
                                                                                              (Lassauce et al. 2011). So wird es bei-
                                                                                              spielsweise bei Nutzungsaufgabe in ei-
                                                                                              nem 50-jährigen Buchenbestand noch
                                                                                              mindestens 100 Jahre dauern, bis Tot-
                                                                                              holz in ausreichender Menge durch das
                                                                                              natürliche Absterben der Buchen ent-
                                                                                              steht. In einem derart langen Zeitraum
                                                                                              können besonders anspruchsvolle Ar-
                                                                                              ten aus einer Waldlandschaft bereits
                                                                                              verschwunden sein.
Abb. 1. Stümpfe von zerfallenen Borkenkäferfichten bieten sonnenexponiertes Totholz in           Eine besondere Bedeutung kommt
weitestgehend dunklen Waldbeständen. Wenn Käferfichten wie hier in buchendominierten          allerdings dem Verzicht auf Interven-
Beständen vorkommen, können sie ohne hohes Forstschutzrisiko belassen werden. Holz-           tionen in Flächen zu, die von natürli-
pilze, wie hier der Rotrandige Fichtenporling (Fomitopsis pinicola) sind wichtige Zersetzer
                                                                                              chen Störungen betroffen sind. Die
und damit «Wegbereiter» für weitere Arten.
                                                                                              hier üblicherweise durchgeführten Sa-
                                                                                              nitärhiebe verhindern, dass sich arten-
Totholz von Laubbäumen angewiesen              zeigt haben (Ranius und Hedin 2001).           reiche Lebensgemeinschaften auf den
(Seibold et al. 2015b). Ausserdem sind         In der Praxis hat sich die Totholzmenge        betroffenen Flächen etablieren kön-
Arten der Niederungen stärker gefähr-          als alltagstauglicher Indikator für Tot-       nen. Daher führen Sanitärhiebe vor al-
det als Gebirgsarten, da Gebirge in der        holzdiversität bewährt, da mit steigen-        lem zu einem Verlust von Biodiversi-
Vergangenheit meist weniger intensiv           dem Totholzvorrat auch die Anzahl an           tät von totholzbewohnenden Arten-
genutzt wurden (Seibold et al. 2015b).         verfügbaren Totholznischen steigt – so-        gruppen (Thorn et al. 2018). Durch den
Besonders die Besonnung hat einen              lange Totholz in sonnigen und schatti-         oftmals eintretenden Wertverlust von
grossen Einfluss auf die Diversität von        gen Beständen angereichert wird (Sei-          Störungsholz ist ein Nutzungsverzicht
holzbewohnenden Organismen. Son-               bold et al. 2016).                             in betroffenen Flächen häufig nur mit
nenexponiertes Totholz findet sich bei-                                                       kleinen ökonomischen Verlusten ver-
spielsweise in abgestorbenen Kronen-                                                          bunden (Müller et al. 2019). Bei der
ästen, aber auch bei Hochstümpfen                                                             Räumung von Störungsflächen sollten
(Abb. 1).                                      4 Totholzanreicherung                          ökonomische Aspekte daher sehr ge-
  Ausserdem sind einige spezialisierte                                                        nau gegen ökologische Aspekte abge-
Käferarten auf die Holzzersetzung              Seit Anfang der 1990er-Jahre spielt Tot-       wogen werden (Thorn et al. 2017). Be-
durch eine bestimmte Pilzart ange-             holz eine wachsende Rolle im Natur-            sonders in der temperaten und borea-
wiesen. So besiedelt der seltene Jagd-         schutz (Vítková et al. 2018) und einige        len Zone bietet sich diese Strategie zur
käfer Peltis grossa fast ausschliesslich       Länder, wie beispielsweise die Schweiz,        Totholzanreicherung an (Moen et al.
Stümpfe, die vorher durch den Rotran-          haben bereits Konzepte zur Anreiche-           2014).
digen Fichtenporling (Fomitopsis pini-         rung von Totholz (Imesch et al. 2015).            Eine weitere Strategie ist die ak-
cola) besiedelt wurden (Weslien et al.            Idealerweise sollten bei der Anrei-         tive Anreicherung von Totholz zur
2011). Auch die Zitronengelbe Tra-             cherung von Totholz die komplette              Schaffung von Habitaten für xylobi-
mete (Antrodiella citrinella) benötigt         Bandbreite an Totholznischen geschaf-          onte Arten (Abb. 2). Im Steigerwald,
für ihre Etablierung eine vorangegan-          fen werden. Das umfasst die Variabi-           Nordbayern, Deutschland wurde seit
gene Besiedlung durch den Rotrandi-            lität in der Dimension, Totholzdiversi-        2006 Totholz im Rahmen der regulä-
gen Fichtenporling (Bässler and Mül-           tät, Baumart und Mikroklima (Seibold           ren Holzernte angereichert. Dies ge-
ler 2010). Geeignete Totholzhabitate,          et al. 2015a). Dabei können grundsätz-         schah durch den Verbleib von Kronen
wie beispielsweise Methusalembäume             lich zwei Strategien unterschieden wer-        und minderwertigen Stammabschnit-
oder Mulmhöhlen, können jedoch oft             den, die passive und die aktive Tot-           ten im Bestand (Doerfler et al. 2017).
über einen langen Zeitraum und von             holzanreicherung.                              Im Rahmen einer wissenschaftlichen
teilweise individuenreichen Populatio-            Bei der passiven Totholzanreiche-           Untersuchung wurden Totholzaufnah-
nen besiedelt werden, wie Studien am           rung wird der Totholzvorrat nach und           men in Wirtschaftswäldern mit und
Eremiten (Osmoderma eremita) ge-               nach durch das natürliche Absterben            ohne laufende Holzeinschläge und an-

                                                                                                       WSL Berichte, Heft 100, 2020
Forum für Wissen 2020                                                                                                                   33

grenzenden Reservaten durchgeführt.
Durch die Etablierung dieser Anrei-
cherungsstrategie konnte die Totholz-
menge im Mittel über alle Flächen in
weniger als 10 Jahren von ca. 9 m³/ha
auf etwa 13 m³/ha erhöht werden, wo-
bei die Anreicherung auf Flächen mit
forstwirtschaftlichem Eingriff höher
war (Doerfler et al. 2017). Die Anrei-
cherung von Totholz wirkte sich positiv
auf die Lebensgemeinschaften von Tot-
holzbewohnern aus. Vor der Totholzan-
reicherung war die Gesamtartenzahl
innerhalb der Reservate deutlich höher
als die Artenzahl in den bewirtschaf-
teten Flächen. Diese Unterschiede in
den Artenzahlen verschwanden nach
10 Jahren (Roth et al. 2019). Allerdings
fanden sich auch nach 10 Jahren noch
Unterschiede zwischen den Lebensge-
meinschaften von Totholzpilzen zwi-
schen den Reservaten und den bewirt-         Abb. 2. Holzerntereste die zur Totholzanreicherung in einem Buchenbestand im Steiger-
schafteten Flächen – es kamen also die       wald, Nordbayern, Deutschland verbleiben.
gleichen Artenzahlen vor, jedoch wur-
den in Reservaten und bewirtschafte-
ten Flächen unterschiedliche Arten-
gemeinschaften gefunden (Roth et al.
2019). Dabei fanden sich in den Re-          Kombination von Weich- und Harthöl-              Hartig, G.L., 1808: Anweisung zur Holz-
servaten vor allem Pilz- und Altholzbe-      zern unter unterschiedlichen Sonnen-               zucht für Förster. Marburg, Neue Akade-
siedler. Auch zeigte sich, dass die neu      expositionen.                                      mische Buchhandlung.
entstandenen Totholzhabitate schnell                                                          Holzwarth, F.; Kahl, A.; Bauhus, J.; Wirth,
von unterschiedlichen Arten wie dem                                                             C., 2013: Many ways to die – partitioning
Schwarzkäfer Bolitophagus reticula-                                                             tree mortality dynamics in a near-natural
tus besiedelt werden konnten und Aus-        5 Literatur                                        mixed deciduous forest. J. Ecol. 101: 220–
breitungslimiten eine eher unterge-                                                             230.
ordnete Rolle spielen (Zytynska et al.       Bässler, C.; Müller, J., 2010: Importance        Imesch, N.; Stadler, B.; Bolliger, M.;
2018). Diese Ergebnisse deuten dar-            of natural disturbance for recovery of the       Schneider, O., 2015: Biodiversität im
auf hin, dass Arten, die z. B. in Reserva-     rare polypore Antrodiella citrinella Nie-        Wald: Ziele und Massnahmen. Vollzugs-
ten überleben konnten, keine Schwie-           melä & Ryvarden. Fungal Biol. 114: 129–          hilfe zur Erhaltung und Förderung der
rigkeiten haben, geeignete neu entstan-        133.                                             biologischen Vielfalt im Schweizer Wald.
dene Habitate zu besiedeln. Durch eine       Carlowitz, H.C. von, 1713: Sylvicultura oe-        Bern.
experimentelle Studie, in der Stämme           conomica. Leipzig, Johann Friedrich            Kirby, K.; C., Watkins, 2016: Europe’s Chan-
von unterschiedlichen, lokal vorkom-           Braun.                                           ging Woods and Forests: From Wildwood
menden Baumarten (Eiche, Tanne,              Commarmot, B.; Bachofen, H.; Bundziak, Y.;         to Managed Landscapes. CABI Publi-
Rotbuche, Pappel, Hainbuche, Wald-             Bürgi, A.; Ramp, B.; Shparyk, Y.; Sukha-         shing. 363 S.
kiefer) gezielt nebeneinander ausge-           riuk, D.; Viter, R.; Zingg, A., 2005: Struc-   Kulakowski, D.; Seidl, R.; Holeksa, J.; Ku-
legt wurden, konnte abschliessend die          tures of virgin and managed beech forests        uluvainen, T.; Nagel, T.A.; Panayotov, M.;
optimale Kombination von Baumart               in Uholka (Ukraine) and Sihlwald (Swit-          Svoboda, M.; Thorn, S.; Vacchiano, G.;
und Mikroklima analysiert werden. In           zerland): A comparative study. For. Snow         Whitlock, C.; Wohlgemuth, T.; Bebi, P.,
dieser Auswertung zeigte sich, dass Kä-        Landsc. Res. 79: 45–56.                          2017: A walk on the wild side: Disturbance
fer, Spinnen und Pilze in der Summe          Cotta, H., 1865: Anweisung zum Waldbau.            dynamics and the conservation and ma-
am meisten von einer Kombination aus           Leibzig, Arnoldische Buchhandlung.               nagement of European mountain forest
sonnenexponiertem Hainbuchenstäm-            Doerfler, I.; Müller, J.; Gossner, M.M.;           ecosystems. For. Ecol. Manage. 388: 120–
men und beschatteten Pappelstämmen             Hofner, B.; Weisser, W.W., 2017: Success         131.
profitieren (Vogel et al. 2020). Das er-       of a deadwood enrichment strategy in pro-      Lassauce, A.; Paillet, Y.; Jactel, H.; Bouget,
klärt sich unter anderem daraus, dass          duction forests depends on stand type and        C., 2011: Deadwood as a surrogate for fo-
diese Baumarten sehr komplementäre             management intensity. For. Ecol. Manage.         rest biodiversity: Meta-analysis of correla-
Artgemeinschaften beherbergen. Ge-             400: 607–620.                                    tions between deadwood volume and spe-
nerell profitieren die unterschiedlichen     Graham, S.A., 1925: The felled tree trunk as       cies richness of saproxylic organisms. Ecol.
Artengruppen also immer von der                an ecological unit. Ecology 6: 397–411.          Indic. 11: 1027–1039.

WSL Berichte, Heft 100, 2020
34                                                                                                                     Forum für Wissen 2020

Lindenmayer, D.B.; Incoll, R.D.; Cun-                sects and how it interacts with dead-wood         Lindenmayer, D.B.; Obrist, M.K.; Rost, J.;
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  strategy” in a national park : Response of      Seibold, S.: Hagge, J.; Müller, J.; Gruppe,          tral European forests: Key considerations
  saproxylic beetles to dead wood accumu-            A.; Brandl, R.; Bässler, C.; Thorn, S.,           for practical implementation. For. Ecol.
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  trees identified as keystone structures for        For. Ecol. Manage. 409: 564–570.                  enrichment of deadwood for biodiversity
  saproxylic beetles by analyses of functio-      Siitonen, J.; Saaristo, L., 2000: Habitat re-        by varying sun exposure and tree species:
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  licies to conserve intact forest. Conserv.         R.E.; Campbell, J.L.; Castro, J.; Choi, C.-       ring of a fungus-dwelling saproxylic beetle
  Lett. 12, e12449.                                  Y.; Cobb, T.; Donato, D.C.; Durska, E.;           after recolonisation of a restored forest. J.
  https://doi.org/10.1111/conl.12449                 Fontaine, J.B.; Gauthier, S.; Hebert, C.;         Appl. Ecol. 55: 2933–2943.
Palm, T., 1959: Die Holz und Rindenkäfer             Hutto, R.L.; Lee, E.-J.; Leverkus, A.B.;
  der süd- und mittelschwedischen Laub-
  bäume. Opusc. Entomol. 16.
Ranius, T.; Hedin, J., 2001: The dispersal rate
  of a beetle, Osmoderma eremita, living in       Abstract
  tree hollows. Oecologia 126: 363–370.           Potential of active and passive deadwood enrichment to increase the biodiversity
Roth, N.; Doerfler, I.; Bässler, C.;              in managed forests
  Blaschke, M.; Bussler, H.; Gossner,             The public attention on biodiversity loss in forests is largely centered around
  M.M.; Heideroth, A.; Thorn, S.; Weisser,        deforestation. By contrast, the ecological degradation of the remaining forests due
  W.W.; Müller, J., 2019: Decadal effects of      to the removal of structural key features and dead wood resources, such as large
  landscape-wide enrichment of dead wood          old trees and deadwood, goes largely unnoticed. Ecological sustainable forest
  on saproxylic organisms in beech forests        management therefore focus on retaining and creating such structures. Here, we
  of different historic management intensity.     introduce passive and active methods of deadwood creation and evaluate their
  Divers. Distrib. 25: 430–441.                   potential effect on biodiversity conservation.
Seibold, S.; Bässler, C.; Brandl, R.; Bü-
  che, B.; Szallies, A.; Thorn, S.; Ulyshen,      Keywords: forest biodiversity, deadwood creation, forest degradation, forest man-
  M.D.; Müller, J., 2016: Microclimate and        agement
  habitat heterogeneity as the major drivers
  of beetle diversity in dead wood. J. Appl.
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  https://doi.org/10.1111/1365-2664.12607
Seibold, S.; Thorn, S., 2018. The importance
  of dead-wood amount for saproxylic in-

                                                                                                                WSL Berichte, Heft 100, 2020
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