Final Report - KATER
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Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien DANKSAGUNG ......................................................................................................... 3 VORWORT................................................................................................................. 4 1. EINLEITUNG.......................................................................................................... 5 2. ARBEITSGEBIET .................................................................................................. 7 2.1 Hochlagen ........................................................................................................................................................ 7 2.2 Waldgürtel ....................................................................................................................................................... 7 3. METHODEN ........................................................................................................... 8 3.1 Hydrologische Kenngrößen auf den Messstationen auf der Rax ................................................................ 8 3.2 Datenerhebung ................................................................................................................................................ 8 3.2.1 Ableitung von Standortsvariablen.............................................................................................................. 8 3.3 Rekonstruktion der Nutzungsgeschichte in den Hochlagen......................................................................10 3.4 Aufbereitung der naturräumlichen und der Nutzungsdaten .................................................................... 11 3.5 Hydrotopkartierung im Waldgürtel............................................................................................................ 11 3.5.1 Hydrotop-Gliederung nach Boden-Charakteristika (Hydrotop A)........................................................... 12 3.5.2 Hydrotop-Gliederung nach Waldvegetations-Charakteristika (Hydrotop B)........................................... 13 3.5.3 Versuchsflächen (Weiserflächen) ............................................................................................................ 14 3.5.4 Entscheidungshilfe für die Waldbewirtschaftung .................................................................................... 15 3.6 Datenerhebung in der Kampfzone des Hochwaldes................................................................................... 16 4 MODELLE ............................................................................................................. 17 4.1 Szenarien des Klimas und der Almwirtschaft ............................................................................................ 17 4.2 Potentielle Vegetation der Hochlagen.......................................................................................................... 17 4.2.1 Modellstruktur ......................................................................................................................................... 17 4.2.2. Parametrisierung..................................................................................................................................... 17 4.3 Ausbreitungsmodell der Latsche ................................................................................................................. 18 4.3.1 Modellstruktur ......................................................................................................................................... 18 4.3.2 Parametrisierung...................................................................................................................................... 19 4.4. Modellierung der Waldentwicklung........................................................................................................... 19 4.4.1 Modellierung der Waldentwicklung – statistisches Modell..................................................................... 19 4.4.2 Modellierung der Waldentwicklung – Sukzessionsmodell......................................................................19 4.4.3 Abschätzung der Waldentwicklung, SITE – Verfahren........................................................................... 20 1
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Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
DANKSAGUNG ......................................................................................................... 3<br />
VORWORT................................................................................................................. 4<br />
1. EINLEITUNG.......................................................................................................... 5<br />
2. ARBEITSGEBIET .................................................................................................. 7<br />
2.1 Hochlagen ........................................................................................................................................................ 7<br />
2.2 Waldgürtel ....................................................................................................................................................... 7<br />
3. METHODEN ........................................................................................................... 8<br />
3.1 Hydrologische Kenngrößen auf den Messstationen auf der Rax ................................................................ 8<br />
3.2 Datenerhebung ................................................................................................................................................ 8<br />
3.2.1 Ableitung von Standortsvariablen.............................................................................................................. 8<br />
3.3 Rekonstruktion der Nutzungsgeschichte in den Hochlagen......................................................................10<br />
3.4 Aufbereitung der naturräumlichen und der Nutzungsdaten .................................................................... 11<br />
3.5 Hydrotopkartierung im Waldgürtel............................................................................................................ 11<br />
3.5.1 Hydrotop-Gliederung nach Boden-Charakteristika (Hydrotop A)........................................................... 12<br />
3.5.2 Hydrotop-Gliederung nach Waldvegetations-Charakteristika (Hydrotop B)........................................... 13<br />
3.5.3 Versuchsflächen (Weiserflächen) ............................................................................................................ 14<br />
3.5.4 Entscheidungshilfe für die Waldbewirtschaftung .................................................................................... 15<br />
3.6 Datenerhebung in der Kampfzone des Hochwaldes................................................................................... 16<br />
4 MODELLE ............................................................................................................. 17<br />
4.1 Szenarien des Klimas und der Almwirtschaft ............................................................................................ 17<br />
4.2 Potentielle Vegetation der Hochlagen.......................................................................................................... 17<br />
4.2.1 Modellstruktur ......................................................................................................................................... 17<br />
4.2.2. Parametrisierung..................................................................................................................................... 17<br />
4.3 Ausbreitungsmodell der Latsche ................................................................................................................. 18<br />
4.3.1 Modellstruktur ......................................................................................................................................... 18<br />
4.3.2 Parametrisierung...................................................................................................................................... 19<br />
4.4. Modellierung der Waldentwicklung........................................................................................................... 19<br />
4.4.1 Modellierung der Waldentwicklung – statistisches Modell..................................................................... 19<br />
4.4.2 Modellierung der Waldentwicklung – Sukzessionsmodell......................................................................19<br />
4.4.3 Abschätzung der Waldentwicklung, SITE – Verfahren........................................................................... 20<br />
1
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
5 HYDROLOGISCHE EIGENSCHAFTEN ............................................................... 21<br />
5.1 Stationen Wald und Wasser......................................................................................................................... 21<br />
5.1.2 Bestandes-Niederschlag und Freiflächen-Niederschlag im montanen Waldgürtel.............................. 32<br />
5.1.3 Bodenfeuchtigkeits-Dynamik im montanen Waldgürtel ..................................................................... 35<br />
5.1.4 Qualität des Bodenwassers und Niederschlagswassers ....................................................................... 38<br />
5.1.5 Schneedynamik auf den Versuchsflächen....................................................................................... 39<br />
5.2 Hydrologie der Hochlagen und klima- bzw. landnutzungsbedingte Veränderungen ............................. 42<br />
6 ERGEBNISSE ....................................................................................................... 43<br />
6.1 Potentielle Vegetation der Hochlagen.......................................................................................................... 43<br />
6.2 Ausbreitungsmodell der Latsche ................................................................................................................. 44<br />
6.3 Bergwald ........................................................................................................................................................ 51<br />
6.3.1 Die bodenbezogene Hydrotopgliederung................................................................................................. 51<br />
6.3.2 Die waldvegetationsbezogene Hydrotopgliederung ................................................................................ 54<br />
6.3.3. Versuchsflächen...................................................................................................................................... 57<br />
6.3.4 Waldaufbau, Waldentwicklung und waldbauliche Maßnahmen.............................................................. 63<br />
6.3.5 Die Simulation der Waldentwicklung auf Spezialstandorten anhand von Beispielen ............................. 69<br />
6.3.6 Die Modellierung der Waldentwicklung unter veränderten Klima-Szenarien......................................... 70<br />
6.4 Szenarien der Quellschutzwirkung für die Hochlagen .............................................................................. 71<br />
6.4.1 Hydrologische Eigenschaften von Hydrotopen der Hochlagen ............................................................... 71<br />
6.4.2 Klima- und nutzungsinduzierte Veränderungen ...................................................................................... 73<br />
6.5 Exkurs: Almwirtschaft und Biodiversität................................................................................................... 75<br />
7 SCHLUSSFOLGERUNGEN.................................................................................. 78<br />
7.1 Zu erwartende Klimafolgen ......................................................................................................................... 78<br />
7.1.1 Hochlagen................................................................................................................................................ 78<br />
7.1.2 Wald......................................................................................................................................................... 79<br />
7.2 Landnutzungsänderungen und ihre Folgen................................................................................................ 79<br />
7.2.1 Hochlagen................................................................................................................................................ 79<br />
7.2.2 Wald......................................................................................................................................................... 81<br />
7.3 Folgen des Zusammenspiels von Klima- und Landnutzungsänderungen................................................ 82<br />
7.4 Management-Maßnahmen ........................................................................................................................... 82<br />
7.4.1 Almwirtschaft und Krummholzbewirtschaftung ..................................................................................... 82<br />
7.4.2 Management-Maßnahmen Waldwirtschaft.............................................................................................. 83<br />
LITERATUR ............................................................................................................. 85<br />
ANHANG.................................................................................................................. 89<br />
2
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
DANKSAGUNG<br />
Die Durchführung des Projektes war nur durch die Zusammenarbeit und Hilfe verschiedener Personen<br />
möglich. Deshalb sei hier folgenden Personen und Institutionen unser Dank ausgedrückt:<br />
Dem Bundesministerium für Bildung, Wissenschaft und Kultur für die Finanzierung dieses Projektes<br />
und speziell Herrn Dr. Christian Smoliner.<br />
Herrn Dr. Gerhard Kuschnig und Herrn Dipl. Ing. Herbert Weidinger für die Initiativen, welche<br />
entscheidend zum Zustandekommen des Projektes beigetragen haben. Der MA 31 und deren Direktor,<br />
Herrn Dipl. Ing. Hans Sailer und der MA 49 und deren Direktor Dipl. Ing. Andreas Januskovecz für<br />
die Bereitschaft zur Finanzierung dieses Projektes.<br />
Den Bediensteten des Forstamtes der Stadt Wien (MA 49) und speziell Herrn Dipl. Ing. Dr. Franz<br />
Fischer, Herrn Dipl. Ing. Werner Fleck und Frau Dipl. Ing. Karin Fasching für die fachliche<br />
Zusammenarbeit.<br />
Den Wasserwerken der Stadt Wien (MA 31) im Bereich der I. Wiener Hochquellenleitung, und<br />
speziell Herrn Ing. Hans Tobler, Herrn Josef Stanglauer und Herrn Josef Böck für die tatkräftige<br />
Unterstützung. Den Wiener Wasserwerken (MA 31) im Bereich der II. Wiener Hochquellenleitung<br />
und speziell Herrn Ing. Ewald Uresch und Ernst Formann für die Unterstützung.<br />
Den Bediensteten der Forstverwaltung Nasswald der MA 49 und speziell Herrn Dipl. Ing. Irmfried<br />
Hanreich, Herrn Dipl. Ing. Peter Lepkovicz, Herrn Ing. Kurt Lumpi, Herrn Ing. Hermann<br />
Haubenberger, Herrn Ing. Rainer Huber, Herrn Hans Werner Raganitsch und Herrn Dietmar<br />
Pfatschbacher.<br />
Den Bediensteten der Forstverwaltung Wildalpen der MA 49 und speziell Herrn Dipl. Ing. Peter<br />
Gulas, Herrn Dipl. Ing. Hans Schnaubelt, Herrn Ing. Hans Mayer, Herrn Ing. Manfred Arrer und Herrn<br />
Ing. Andreas Tiller.<br />
Für die Mitarbeit bei den Feldarbeiten in den Bereichen Hochlagen und Wald und bei weiteren<br />
Arbeiten Herrn Mag. Thorsten Englisch, Herrn Dr. Norbert Sauberer, Herrn Dr. Sepp Greimler, Herrn<br />
Gerhard Brutti, Herrn Dipl. Ing. Wolfram Allinger, Herrn Dipl. Ing. Robert Jackl, Frau Dipl. Ing.<br />
Andrea Drexler, Herrn Dipl. Ing. Dr. Markus Rauchecker, Frau Dipl. Ing. Karin Wriessnig, Herrn<br />
Boris Podzeit und Frau Susanne Otruba.<br />
Für das Quartier und die Kontrolle der Meteo-Station Herrn Franz Eggl.<br />
Für die Bereitstellung von Daten Herrn Dipl. Ing. Dr. Maximilian Steinkellner, Herrn Dr. Gerhard<br />
Mandl, Herrn Dr. Gerhard Bryda, Herrn Prof. Dipl. Ing. Dr. Josef Jansa, Herrn Prof. Dr. Karl Kraus<br />
und Herrn Dipl. Ing. Dr. Robert Tscheliesnig.<br />
Für die Mitarbeit bei den GIS-Arbeiten im Bereich Wald den Mitarbeitern des Institutes für<br />
Freiraumgestaltung und Landschaftspflege und speziell Herrn Dipl. Ing. Dr. Christian Holtermann,<br />
Herrn Dipl. Biol. Andreas Bartel und Herrn Dipl. Ing. Alfred Peinsitt.<br />
Den Mitarbeitern des Institutes für Waldbau und speziell Herrn Dipl. Ing. Dr. Manfred Lexer, Frau<br />
Ing. Monika Lex, Frau Barbara Brenner und Herrn Werner Egelhofer.<br />
3
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
VORWORT<br />
Für die Erstellung des Endberichts zum Forschungsprojekt „Modelle der Vegetationsentwicklung<br />
unter veränderten Nutzungs- und Klimaverhältnissen und ihre Auswirkungen auf den<br />
Karstwasserhaushalt in den Quelleinzugsgebieten der Stadt Wien“ wurde eine besondere<br />
Vorgangsweise gewählt um den Ansprüchen der Auftraggeber (Bundesministerium für Bildung,<br />
Wissenschaft und Kultur, Wiener Wasserwerke/MA31, Forstamt der Stadt Wien/MA49) gerecht zu<br />
werden. Die allgemein verständliche Darstellung der wissenschaftlichen Arbeiten und ihrer Ergebnisse<br />
stellt den Hauptteil dar und soll vor allem den an der Umsetzung interessierten Entscheidungsträgern<br />
der Wiener Wasserwerke und des Forstamtes der Stadt Wien hilfreich sein. Die detaillierten<br />
wissenschaftlichen Beschreibungen und Ergebnisse sind als Einzelmanuskripte im Appendix zu<br />
finden. Diese sind bereits in wissenschaftlichen Zeitschriften erschienen oder zumindest zur<br />
Publikation eingereicht. Im Appendix finden sich auch weiterführende, die Daten oder Auswertung<br />
betreffende Abschnitte. Neben einem Kartenband liegt dem Endbericht auch eine CD mit den digitalen<br />
Versionen der Karten und des Berichts bei.<br />
4
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
1. EINLEITUNG<br />
Der Trinkwasserbedarf der Stadt Wien wird zu 95% aus Karstquellen der Nordöstlichen Kalkalpen<br />
gedeckt. Da Karstaquifere eine besonders geringe Filterleistung aufweisen, sind sie im Vergleich zu<br />
Porengrundwässern in viel höherem Maß durch im Infiltrationsgebiet anfallende Schadstoffe gefährdet<br />
(Ford & Willams 1996; Iqbal & Krothe 1995; Plagnes & Bakalowicz 1999). Für den<br />
Karstwasserschutz sind daher die Vegetations- und Bodendecke von besonderer Bedeutung, weil sie<br />
das einzige effektive Filtersystem darstellen (z.B. Huntoon 1997).<br />
Vegetations- und Bodendecke können durch menschliche Nutzungseingriffe verändert werden. In den<br />
Einzugsgebieten der Wiener Hochquellleitungen haben vor allem die Forst- und die Almwirtschaft<br />
eine Jahrhunderte lange Tradition. Almwirtschaftliche Nutzung hat besonders in den Hochlagen die<br />
Flächenanteile von Wald-, Gebüsch- und Rasenvegetation stark beeinflusst. In den letzten 150 Jahren<br />
hat sich die Almbewirtschaftung zunehmend auf Gunstlagen zurückgezogen. Die weitere Entwicklung<br />
wird von den almwirtschaftlichen Rahmenbedingungen abhängen, ein weiterer Rückgang ist<br />
zumindest nicht auszuschließen. Die forstwirtschaftliche Nutzung unterliegt heute großteils der<br />
direkten Einflussnahme der Gemeinde Wien als größtem Waldbesitzer in den Quelleinzugsgebieten.<br />
Auch die Waldbewirtschaftung hat sich in den letzten Jahrzehnten grundlegend verändert. Das<br />
Kahlschlagverbot innerhalb der Quellenschutzwälder der Stadt Wien wurde in der letzten Hälfte des<br />
vorigen Jahrhunderts formuliert, danach folgten weitere wirksame Richtlinien zur Bewirtschaftung der<br />
Quellenschutzwälder. Bestandesaufbau und Baumartenverteilung in den Waldbeständen werden sich<br />
in der Folge verändern.<br />
Für die kommenden Jahrzehnte ist eine einschneidende Veränderung der globalen und regionalen<br />
Klimaverhältnisse prognostiziert (Watson et al. 2001, Lexer et al. 2001). Es wird allgemein erwartet,<br />
dass ansteigende Temperaturen zu einer Arealverschiebung vieler Pflanzenarten, in<br />
Gebirgsökosystemen insbesondere zu einer Höhenverschiebung der Obergrenzen ihres Vorkommens<br />
führen werden (z.B. Grabherr et al. 1995, Walther et al. 2001). Eine wahrscheinliche Folge davon wird<br />
ein Höherwandern der Waldgrenze auf Kosten alpiner Vegetationstypen sein (Aber et al. 2001,<br />
Theurillat & Guisan 2001). Über den zeitlichen und räumlichen Ablauf dieser Prozesse ist man bis<br />
heute großteils auf Spekulationen angewiesen. Diese Unsicherheiten sind einerseits durch die<br />
beträchtlichen Schwankungsbreiten aktueller Klimaprognosen bedingt. Andererseits ist auch mit einer<br />
beträchtlichen regionalen Variabilität zu rechnen, eine Folge der spezifischen naturräumlichen und<br />
biologischen Ausgangsbedingungen. Dementsprechend haben Forschungen über die Auswirkungen<br />
rezenter Erwärmungstrends des letzten Jahrhunderts auf die Waldgrenze zu stark divergierenden<br />
Ergebnissen geführt (vgl. z.B. Kullmann 1993, Lavoie & Payette 1994, Szeicz & MacDonald 1995,<br />
Hessl & Baker 1997, Meshinev et al. 2000, Paulsen et al. 2000, Cullen et al. 2001, Didier 2001, Masek<br />
2001, Motta & Nola 2001, Sturm 2001, Klasner & Fagre 2002, Kullmann 2002).<br />
Eine zusätzliche Komplikation entsteht, wo klimatische Verhältnisse und Bewirtschaftungsformen<br />
sich gleichzeitig verändert haben oder verändern werden und beide Prozesse die Vegetation in<br />
ähnlicher Weise beeinflussen. Das ist insbesondere im Waldgrenzbereich der europäischen Alpen der<br />
Fall, wo während des letzten Jahrhunderts sowohl der Rückgang der Almbewirtschaftung als auch die<br />
Temperaturerhöhung zu einem Vordringen des Waldes in zuvor gehölzfreie Bereiche geführt haben.<br />
Eine kausale Interpretation der rezenten Vegetationsdynamik kann hier große Probleme bereiten<br />
(Didier 2001, Motta & Nola 2001). Dementsprechend ist es schwierig, verlässliche Prognosen über<br />
mögliche zukünftige Entwicklungen zu erstellen.<br />
Im montanen bis subalpinen Waldgürtel ist die Situation insofern eine andere, als durch die fast<br />
flächendeckende forstwirtschaftliche Nutzung die Vegetations- und Bodenentwicklung in viel<br />
höherem Ausmaß der direkten menschlichen Einflussnahme unterliegen. Nicht Fortsetzung oder<br />
Aufgabe der Bewirtschaftung sind im Waldbereich die wesentlichen Zukunftsszenarien sondern die<br />
5
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Orientierung an forstwirtschaftlichen Nutzungsstrategien, welche in den Wäldern des<br />
Untersuchungsgebietes vor allem Management-Richtlinien zur Bewirtschaftung von<br />
Quellenschutzwäldern sind. Diese beziehen sich beispielsweise auf standortsgemäße<br />
Baumartenverteilung und auf einen stabilen und strukturierten Waldaufbau. Aus der Sicht des<br />
Quellenschutzes konzentriert sich das Interesse im subalpinen und alpinen Bereich daher auf die<br />
möglichen Ergebnisse natürlicher Sukzessionsprozesse, die durch Klimawandel und mögliche<br />
Almaufgabe in Gang gesetzt werden. Im montanen bis subalpinen Waldbereich ist dagegen vor allem<br />
eine Abstimmung forstwirtschaftlicher Strategien auf die Erfordernisse eines optimierten<br />
Quellenschutzes und auf sich möglicherweise verändernde klimatische Verhältnisse gefragt.<br />
Die grundsätzliche Aufgabenstellung der Studie war es<br />
(1) Szenarien über die Veränderung von Vegetation und Boden unter dem Einfluss verschiedener<br />
zukünftiger Klima- und Landnutzungsszenarien für die Einzugsgebiete der Wiener Hochquellleitungen<br />
zu entwickeln,<br />
(2) die daraus resultierenden Konsequenzen für den Quellschutz aufzuzeigen und<br />
(3) Grundlagen für eine aus Sicht des Quellschutzmanagements nachhaltige Bewirtschaftungsstrategie<br />
zu liefern.<br />
Da aufgrund des ausreichenden Wasserdargebotes in den Einzugsgebieten der Wiener<br />
Hochquellleitungen qualitative Aspekte bei der Einzugsgebietsbewirtschaftung im Vordergrund stehen<br />
(Maslo 1995), galt das Hauptaugenmerk dieser Studie der Quellschutzwirkung von Boden und<br />
Vegetation und ihrer zukünftigen Entwicklung. Direkte Folgen von Klimawandel auf die<br />
Einzugsgebietshydrologie (z.B. über Änderungen des Temperatur- und Niederschlagsregimes, vgl.<br />
z.B. Loáiciga et al. 2000, Entner & Zojer 2000) waren dagegen nicht Gegenstand dieses<br />
Forschungsprojekts.<br />
Entsprechend der unterschiedlichen Ausgangslage im montanen bis subalpinen Bergwald und in den<br />
subalpin-alpinen Hochlagen wurden die gestellten Aufgaben mit unterschiedlichen Methoden<br />
bearbeitet. Die Bearbeitung der Hochlagenbereiche stützte sich vor allem auf flächendeckende Daten<br />
zu den natürlichen Umweltverhältnissen und einer Rekonstruktion der Almwirtschaftsgeschichte der<br />
letzten 200 Jahre. Die prognostischen Modelle liefern einerseits Karten der potentiellen<br />
Vegetationsverteilung unter veränderten Umweltbedingungen, d.h. sie zeigen den wahrscheinlichen<br />
Endzustand, der sich nach Eintreten klimatischer und almwirtschaftlicher Veränderungen innerhalb<br />
eines nicht näher bestimmten Zeithorizonts einstellen wird. Andererseits simulieren sie in einer<br />
zeitlich expliziten Form die Ausbreitungsdynamik der regional wichtigsten Gehölzart im<br />
Waldgrenzbereich, der Latsche (Pinus mugo). Die Fokussierung auf die Latsche ist vor allem durch<br />
die Annahme motiviert, dass die Ausdehnung des Latschenkrummholzes auf Kosten alpiner<br />
Vegetationstypen auch der für den Wasserhaushalt der Einzugsgebiete entscheidende Prozess während<br />
der nächsten Jahrhunderte in den subalpinen und alpinen Hochlagen sein wird (Dirnböck & Grabherr<br />
2000).<br />
Die Umsetzung von Vegetationssimulationen auf regionalisierte, wasserhaushaltlich wirksame<br />
Parameter stellt bis heute eine Herausforderung dar. Für die Hochlagen, die eine beträchtliche<br />
Ausdehnung (ca. 150 km²) haben, wurde eine Methode gewählt, wie sie für ähnlich groß angelegte<br />
Untersuchungen bereits mehrfach angewandt wurde (Köppel 1993). Hydrologisch homogene<br />
Raumausschnitte („Hydrological response units“ sensu Gurtz et al. 1999) dienen dabei als<br />
Basiseinheiten. Ihre Charakterisierung basiert auf den Resultaten experimenteller Untersuchungen, die<br />
einem Mindeststandard entsprechen und auf das Einzugsgebiet der Wiener Wasserversorgung<br />
anwendbar sind. Grundlagen für ein nachhaltiges Quellschutzmanagement ergeben sich vor allem<br />
durch die Möglichkeit, den Einfluss almwirtschaftlicher Nutzung auf den Zustand von Vegetation und<br />
Boden abzuschätzen und so, etwa durch Ausweisung von Schutzzonen oder Prioritätensetzungen, die<br />
Vegetationsentwicklung in eine gewünschte Richtung lenken zu können.<br />
Die Arbeiten im Bergwald konzentrierten sich aufgrund der starken menschlichen Einflussnahme<br />
durch die Forstbewirtschaftung vor allem auf die geänderten Nutzungsverhältnisse, welche sich aus<br />
6
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
technischen Innovationen und wissenschaftlichen Erkenntnissen der letzten Jahrzehnte ergeben haben.<br />
Die geänderten Ziele und Verfahren einer quellenschutzorientierten Waldbewirtschaftung sind auch<br />
bei möglichen klimatischen Veränderungen zu gewichten. Die Szenarien der Waldentwicklung<br />
vergleichen demnach Varianten ohne waldbauliche Eingriffe mit Varianten, wo waldbauliche<br />
Strategien zum Einsatz kommen, die eine Optimierung des Quellenschutzes zum Ziel haben. Als<br />
weiteres Szenario werden auch mögliche klimatische Veränderungen in ihrer Wirkung auf die<br />
Waldentwicklung einbezogen.<br />
Die hydrologische Bedeutung von Waldvegetation wurde in zahlreichen Studien dargestellt (Reynolds<br />
et al. 1992, Herwitz & Slye 1995, Likens & Bormann 1995, Hager & Holzmann 1997, Katzensteiner<br />
2000, Rothe et al. 1998, v. Wilpert et al. 2000). Im Zuge des Forschungsprojektes wurden auf der<br />
Raxalpe Messstationen eingerichtet, die durch Vergleiche zwischen verschiedenen Klassen von<br />
Waldvegetation oder zwischen Latschenvegetation und Almvegetation Basisdaten zur Ableitung von<br />
hydrologischen Trends liefern. Durch Zusammenschau von Literaturdaten und eigenen<br />
Messergebnissen können Richtlinien zur Quellenschutzwaldbewirtschaftung untermauert<br />
beziehungsweise neu definiert werden. Wie in den Hochlagen wurden auch im Wald hydrologisch<br />
homogenen Flächeneinheiten (Hydrotop oder hydrological response unit, Gurtz et al. 1999) definiert,<br />
um flächenrelevante Aussagen zu erhalten. Zwei flächendeckende und eine repräsentative Kartierung<br />
schufen die Grundlage zur Hydrotop-Ausscheidung, wobei diese Gliederung auch funktionale<br />
Einheiten für ähnliche waldbauliche Managementmaßnahmen schuf. Die Definition von verfeinerten<br />
und spezifischen Management-Richtlinien zur Optimierung des Quellenschutzes wurde auf die<br />
verschiedenen Hydrotope bezogen durchgeführt und erlangt dadurch auch eine räumlich explizite<br />
Dimension.<br />
2. ARBEITSGEBIET<br />
2.1 Hochlagen<br />
Das Arbeitsgebiet des „Hochlagenteiles“ umfasst die subalpinen und alpinen Gebiete von Schneeberg,<br />
Rax, Schneealpe, Zeller Staritzen und Hochschwab, also einen großen Teil der Einzugsgebiete der I.<br />
und II. Wiener Hochquellleitung. Es handelt sich um eine Gesamtfläche von ca 150 km², die von<br />
alpinen Rasen, Schutt- und Felsvegetation, Latschenkrummholz und den obersten Ausläufern<br />
subalpiner Fichten und Lärchenwäldern bedeckt werden. Die naturräumlichen Verhältnisse und<br />
Details der aktuellen Vegetation sind in den Berichten und Publikationen zum Projekt<br />
„Vegetationskartierung in den Hochlagen der Wiener Hochquelleinzugsgebiete“ ausführlich<br />
dokumentiert worden (Greimler & Dirnböck 1996, Dirnböck & Greimler 1997, Dirnböck 1998,<br />
Dirnböck et al. 1999, Dullinger et al. 2001).<br />
2.2 Waldgürtel<br />
Das Arbeitsgebiet des „Waldteiles“ umfasst den montanen bis hochmontan-subalpinen Bereich des<br />
Fronbachgrabens und den montanen Bereich der Fuchspassquelle, welche den südwestlichen Abhang<br />
des Schneeberges darstellen, sowie den hochmontan-subalpinen Bereich des Kuhschneeberges. Die<br />
zwei ersten Teileinzugsgebiete sind großflächig von Fichten-Tannen-Buchen-Wäldern und<br />
kleinflächiger von Sonder-Waldgesellschaften (Bergahorn-Eschen-Wälder, Kiefernwälder, etc.)<br />
bestockt. Der Kuhschneeberg wird von hochmontanen Fichten-Tannen-Buchen-Waldgesellschaften<br />
und von subalpinen Fichten-(Tannen)-Waldgesellschaften bedeckt. Alle drei Bereiche stellen<br />
Teileinzugsgebiete der I. Wiener Hochquellenwasserleitung dar. Detaillierte Angaben zur<br />
Waldvegetation sind in den Berichten zur forstlichen Standortskartierung (Weidinger & Mrkvicka<br />
2001, Fraissl 1997, Gatterbauer et al. 1996, Köck et al. 2002) nachzulesen.<br />
7
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
3. METHODEN<br />
3.1 Hydrologische Kenngrößen auf den Messstationen auf der Rax<br />
Auf dem Raxplateau und auf der Scheibwaldleiten werden seit Juni 1999 beziehungsweise seit Juni<br />
2000 (in der alpinen Höhenstufe) meteorologische und hydrologische Daten aufgezeichnet. Die Daten<br />
wurden während des gesamten Jahres erhoben. Fünf Versuchsflächen wurden bereits im Rahmen der<br />
Projekte ‚Wald und Wasser’ (Köck et al. 2001) und ‚Untersuchungen zu Bodenwasserhaushalt und<br />
Abflussverhalten von karbonatischen Standorten im Quellenschutzgebiet der Stadt Wien’ (Köck et al.<br />
2002) eingerichtet und für das gegenständliche Projekt weitergeführt. Davon wurden drei<br />
Versuchsflächen in der montanen Höhenstufe im Bereich des Fichten-Tannen-Buchen-Waldes<br />
(Helleboro-Abieti-Fagetum, Zukrigl 1973; Helleboro-Fagetum, Mucina et al. 1993) installiert und<br />
zwei Versuchsflächen in der subalpinen Höhenstufe im Latschen-Buschwaldgürtel (Hochstauden-<br />
Latschenbuschwald, Rhododendro-hirsuti-Mugetum prostratae, Adenostyles alliariae – Ausbildung,<br />
Mayer 1974, Köck 2002).<br />
In der alpinen Höhenstufe wurde eine Station im Bereich eines Polsterseggen-Rasen (Caricetum<br />
firmae) und eine Station im Bereich eines Horstseggen-Rasen (Seslerio-Caricetum sempervirentis)<br />
eingerichtet.<br />
Eine genaue Darstellung des Messaufbaues und der verwendeten Messgeräte findet sich im Bericht<br />
„Wald und Wasser“ (Köck et al. 2001) und im Zwischenbericht zum gegenständlichen Projekt<br />
(Unpublizierter Zwischenbericht, 2000).<br />
Ziel der Datenerhebung auf den Versuchsflächen ist es, hydrologische und meteorologische<br />
Unterschiede zwischen verschiedenen Vegetationsformen zu erarbeiten. Vergleiche erfolgen somit in<br />
der subalpinen Höhenstufe zwischen Latschen-Buschwald-Vegetation und Almflächen-Vegetation. In<br />
der montanen Höhenstufe werden ein Fichten-Tannen-Buchen-Altbestand, ein 60-jähriges Fichten-<br />
Stangenholz und Verjüngungsflächen-Vegetation miteinander verglichen. Diese fünf<br />
Vegetationsformen sind für das Quellenschutzgebiet der Stadt Wien repräsentativ und weit verbreitet.<br />
Die Vergleiche werden möglich, weil den miteinander verglichenen Vegetationsformen ähnliche<br />
ökologische Rahmenbedingungen (Seehöhe, Exposition, Geologie, Bodentyp, Wasserhaushaltsklasse,<br />
etc.) gemein sind. Vergleiche zwischen den drei beprobten (sub)alpinen Rasenformen wurden bis dato<br />
aufgrund der kurzen Messreihen nicht durchgeführt.<br />
Da eine flächige Extrapolation von punktuell erhobenen hydrologischen und meteorologischen Daten<br />
mit großen Unsicherheiten behaftet ist, wurden nur allgemein anwendbare hydrologische Wirkungen<br />
aus den Messreihen abgeleitet und mit den flächenbezogenen Vegetations-Szenarien verknüpft,<br />
welche basierend auf der Hydrotop-Kartierung dargestellt werden. Die hydrologischen Wirkungen<br />
wurden aus den vergleichenden Messreihen auf der Raxalpe und aus Literatur-Recherchen abgeleitet<br />
und sollen durch die Verknüpfung mit den Daten der Vegetations-Szenarien auf Hydrotop-Basis<br />
Hydrologische Tendenzen zeigen, welche einfache Orientierungsmarken für die Bewirtschafter der<br />
Quellenschutzgebiete darstellen. Die Formulierung von hydrologischen Tendenzen erlaubt trotz des<br />
Fehlens adäquater hydrologischer Modelle für karstalpine Einzugsgebiete die praktische Umsetzung<br />
von Ergebnissen hydrologischen Messreihen.<br />
3.2 Datenerhebung<br />
3.2.1 Ableitung von Standortsvariablen<br />
3.2.1.1 Topographie<br />
Aufgrund der hohen Reliefenergie kommt der Geländemorphologie in Gebirgslebensräumen eine<br />
entscheidende Bedeutung für Vegetationsentwicklung und Bodenbildung zu. Das Relief beeinflusst<br />
unter anderem Mikroklima, Bodenfeuchte, Schneeverteilung, Windgeschwindigkeit und<br />
8
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Erosionsprozesse. Ein Geländemodell bildet daher eine Grundvoraussetzung für eine flächendeckende<br />
Beschreibung der natürlichen Standortsbedingungen. Für dieses Projekt wurde ein Digitales<br />
Höhenmodell (DGM) des Bundesamtes für Eich- und Vermessungwesen verwendet. Es handelt sich<br />
dabei um Rasterdaten mit einer Maschenweite von 20 Metern und zusätzlichen Informationen über<br />
den Verlauf von Geländekanten.<br />
Aus dem DGM wurden direkt Daten zu den Hangneigungsverhältnissen übernommen. Des weiteren<br />
wurden zwei topographische Indizes abgeleitet. Der Erosionsindex EROS beschreibt die Verteilung<br />
des Bodenserosions- und Akkumulationspotentials im Gelände, der Bodenfeuchteindex WET die<br />
topographisch bedingten Unterschiede in den Bodenfeuchteverhältnissen. Beide Indizes wurden mit<br />
Hilfe des Programmpakets TAPES-G (Gallant & Wilson 1996) berechnet.<br />
Darüberhinaus wurde das DGM zur Ableitung der im folgenden beschriebenen Standortsvariablen<br />
benutzt.<br />
3.2.1.2 Klimadaten<br />
Um räumliche Klimaparameter abzuleiten wurden folgende metereologische Daten herangezogen:<br />
Monatswerte (seit 1961) aller Stationen der Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik im<br />
Arbeitsgebiet und seiner näheren Umgebung.<br />
Messwerte dreier Stationen von M. Steinkellner (unpubliziert) auf der Schneealpe.<br />
Messwerte der im Rahmen des Projektes installierten Stationen auf der Raxalpe.<br />
Temperaturtage (= Summer der Tage pro Jahr mit Tagesmittelwerten > 0 °C) und Niederschlagswerte<br />
wurden statistisch mit Seehöhe und geographischer Breite korreliert und über multiple<br />
Regressionsverfahren auf die Gesamtfläche des Arbeitsgebietes extrapoliert. An Niederschlagswerten<br />
wurde ausschließlich der Mittelwert des Monats August verwendet und gemeinsam mit der<br />
Solarstrahlung und der entsprechenden Monatsmitteltemperatur (für August) zur Berechnung der<br />
Wasserbilanz herangezogen. Zur Berechnung der topographisch stark variablen Globalstrahlung (Nord<br />
– Südexposition, Horizontüberhöhung, lokale, reliefbedingte Beschattung) wurden ein<br />
Strahlungsmodell und das DGM verwendet. Eine detaillierte Darstellung der Kalkulation der<br />
Klimaparameter ist in Appendix Nr. 1 zu finden.<br />
3.2.1.3 Schneeverteilung<br />
Die Schneeverteilung stellt einen Schlüsselfaktor für die Verbreitung von alpinen Pflanzenarten dar.<br />
Durch die Arbeiten zur Schneeschmelzdynamik auf der Schneealpe (Jansa et al. 2000) waren<br />
ausgezeichnete Grundlagendaten, nämlich klassifizierte Satellitenbilder vorhanden. Diese<br />
Schneeverteilungskarten decken allerdings nur einen Teil des Arbeitsgebietes ab (Schneealpe, Teile<br />
der Raxalpe). Für die Extrapolation auf das Gesamtgebiet wurde ein eigenes Verfahren entwickelt. Die<br />
aufwendige Methodik ist in Appendix Nr. 1 beschrieben.<br />
3.2.1.4 Geologie<br />
Die chemische Zusammensetzung des Muttergesteins und seiner Verwitterungsprodukte ist ein<br />
wichtiger Selektionsfilter für Pflanzenarten. Als Grundlagendaten für dieses Projekt wurden die im<br />
Rahmen des Karstforschungsprogramms der Stadt Wien neu erstellten geologischen Karten<br />
(Geologische Bundesanstalt, unpubliziert) herangezogen. Für fehlende Bereiche auf der Schneealpe<br />
wurde eine Kompilation älterer geologischer Datensätze übernommen (Heinz-Arvand et al. 1997). Aus<br />
den sehr detaillierten petrologische Informationen dieser Karten wurde in Zusammenarbeit mit Dr. G.<br />
Bryda (Geologische Bundesanstalt) ein vereinfachtes 5-stufiges Schema abgeleitet, das die für die<br />
Vegetation wenig relevanten Unterschiede ausfiltert. Differenziert wurde dabei zwischen reinen<br />
Kalken, tonig verwitterenden Kalke, reinen Dolomiten, tonig verwitternden Dolomiten und rezenten<br />
Lockersedimenten (Schuttkörper, Schwemmkegel, Bergstürze, Moränenmaterial).<br />
3.2.1.5 Böden<br />
Der charakteristische Bodentyp in den subalpinen und alpinen Gebieten der Kalkalpen sind<br />
verschiedene Varianten der Rendzina-Serie (Moderrendzina, Polsterrendzina, Tangelrendzina, usw.),<br />
9
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
die sich vor allem aufgrund ihrer Humusgehalte voneinander unterscheiden. Ein weitverbreitetes<br />
Phänomen auf den Plateaubergen der Nordöstlichen Kalkalpen ist aber auch die Anreicherung<br />
kolluvialer Braunlehme (Kalkbraunlehm) an bestimmten Stellen des Geländereliefs (Dolinen, kleinere<br />
Mulden, Verebnungen, Unterhänge). Die unterschiedliche Wasserzügigkeit von Rendzinen und<br />
Kalkbraunlehmen hat nachhaltige Auswirkungen auf die Vegetationsdecke (vgl. Kapitel 3.5.1 für eine<br />
detailliertere Beschreibung der regionalen Bodentypen). Leider existieren für das Arbeitsgebiet keine<br />
flächendeckenden Bodenkarten. Im Rahmen dieses Forschungsprojekts wurde daher versucht, die<br />
Verbreitung der Lehmböden unter Ausnutzung ihrer engen Bindung an bestimmte Positionen im<br />
Geländerelief aus Punktdaten zu extrapolieren. Verwendet wurden dafür 573 Bodenaufnahmepunkte,<br />
das DGM und die daraus abgeleiteten topographischen Variablen sowie ein spezielles statistisches<br />
Analyse- und Prädiktionsverfahren (rekursive Entscheidungsbäume – Classification Tree). Das<br />
Auftreten von Lehmböden konnte dabei für 85% der Probepunkte richtig vorhergesagt werden.<br />
3.2.1.6 Aktuelle Vegetation<br />
Der Status quo der Vegetationsdecke ist für prognostische Vegetationsmodelle ein entscheidender<br />
Bezugs- und Ausgangspunkt. Für das Gesamtgebiet der Hochlagen konnte auf die im Rahmen des<br />
Forschungsprojekts „Vegetationskartierung in den Hochlagen der Wiener Hochquelleinzugsgebiete“<br />
erstellten Karten zurückgegriffen werden. Für einige Randgebiete wurde darüberhinaus die aktuelle<br />
Verteilung des Latschenkrummholzes mit Hilfe von Luftbildern (Schwarz-Weiß- und Infrarot-<br />
Orthophotos) ergänzt.<br />
3.3 Rekonstruktion der Nutzungsgeschichte in den Hochlagen<br />
Die Hochlagen der Quelleinzugsgebiete werden seit Jahrhunderten almwirtschaftlich genutzt. Weite<br />
Bereiche der natürlichen subalpinen Wälder und Latschengebüsche wurden gerodet, um die<br />
Weideflächen zu vergrößern, teilweise auch um verkohlbares Holz für die Eisenverhüttung zu<br />
gewinnen. Seit der Mitte des 19. Jahrhunderts geht die Almwirtschaft in den Hochlagen zurück. Statt<br />
ehemals 52% des Arbeitsgebietes werden heute nur noch 22% beweidet. Die<br />
Bewirtschaftungsintensität ist insgesamt niedrig (durchschnittlich etwa 0.5 Großvieheinheiten pro<br />
Hektar), aber räumlich variabel: Gunstlagen in unmittelbarer Nähe der Almhütten werden relativ<br />
intensiv beweidet, abgelegene Teile der Almen, steile Hänge und die höchsten Lagen werden sehr<br />
extensiv bewirtschaftet.<br />
Für die flächige Rekonstruktion der Nutzungsgeschichte wurden eine große Zahl historischer Quellen<br />
ausgewertet (siehe Appendix Nr. 4). Die wichtigsten Grundlagen lieferte der Franziszäische Kataster,<br />
der im Arbeitsgebiet in den Jahren 1821 bis 1825 erstellt wurde. Das damalige Parzellennetz hat sich<br />
bis heute nur marginal verändert und wurde daher als geographischer Bezugsrahmen verwendet. Für<br />
jede einzelne Parzelle des Katasters wurde anhand systematischer (Regulierungsurkunden,<br />
Steuerschätzungsanschläge, Almkatastererhebungen) und anekdotischer (Reisehandbücher und<br />
Lokalbeschreibungen aus dem 19. und frühen 20. Jahrhundert) Quellen, die Nutzungsgeschichte<br />
rekonstruiert. Prinzipiell wurden dabei 3 Kategorien von Flächen unterschieden: (1) solche, die im<br />
dokumentierten Zeitraum (seit 1755 für die Steiermark, bzw. ca. 1820 für Niederösterreich, siehe<br />
Appendix Nr. 4) nie almwirtschaftlich genutzt wurden, (2) solche, auf denen die Nutzung im<br />
dokumentierten Zeitraum aufgegeben worden ist, und (3) solche, die heute noch beweidet werden. Für<br />
die zweite Kategorie wurde anhand der historischen Quellen, in einigen Fällen auch anhand von<br />
Gesprächen mit den aktuellen Bewirtschaftern, versucht, das Auflassungsdatum zu rekonstruieren.<br />
Eine genaue Bestimmung der Jahreszahl war dabei nur für die relativ kurz aufgegebenen Almen (~ seit<br />
1950) möglich. Für alle schon länger brachliegenden Flächen konnte nur ein Zeitraum eruiert werden,<br />
in dem die endgültige Auflassung erfolgt sein muss. Dieser Zeitraum entspricht den Jahren zwischen<br />
dem Datum der letzten historischen Quelle, die die Fläche als bewirtschaftet dokumentiert, und der<br />
ersten, die sie als aufgelassen bezeichnet. Für die Kalkulation in den Vegetations- und Bodenmodellen<br />
wurden diese Zeiträume in fünf Gruppen zusammengefasst, die den Erstellungsdaten der wichtigsten<br />
historischen Quellen entsprechen:<br />
10
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Quelle Datum<br />
Franziszäischer Kataster 1820<br />
Steuerveranschlagungsurkunden 1889<br />
Almbuch von 1927 (nur Steiermark) 1927<br />
Almkataster von 1952 1952<br />
Almkataster von 1986 1986<br />
Als Variable in den Modellen wurde die Zahl der Jahre, seit der eine Fläche brach liegt, verwendet<br />
(Bezugsjahr = 2000). Aus den Daten der genannten Quellen wurden folgende mögliche Werte dieser<br />
Variablen abgeleitetet:<br />
Auflassungsdatum Variablenwert<br />
zwischen 1820 und 1889 180<br />
zwischen 1899 und 1927 110<br />
zwischen 1927 und 1952 73<br />
zwischen 1952 und 1986 48<br />
heute noch beweidet 0<br />
im dokumentierten Zeitraum nie beweidet 1000<br />
Die Verwendung des Wertes 1000 für nie beweidete Flächen beruht auf der Annahme, dass dieser<br />
Zeitraum ausreichend ist, um alle Nachwirkungen der ehemaligen Beweidung auf die<br />
Vegetationsdecke zu eliminieren.<br />
3.4 Aufbereitung der naturräumlichen und der Nutzungsdaten<br />
Entsprechend der Auflösung des DGM wurden alle Umweltvariablen und die Nutzungsdaten in einem<br />
rasterbasierten Geographischen Informationssytem mit einer Zellgröße von 20 x 20 Metern<br />
aufbereitet. Die prognostischen Modelle besitzen dieselbe räumliche Auflösung.<br />
3.5 Hydrotopkartierung im Waldgürtel<br />
Im Waldgürtel wurde die Erhebung der Standortsvariablen den spezifischen Erfordernissen für<br />
Waldökosysteme angepasst. Der Aufnahmeschlüssel umfasste hydrologisch bedeutende Parameter wie<br />
Boden, Humus, Relief und Vegetation. Die Erhebungen erfolgten flächig im Fronbachgraben und im<br />
Bereich Fuchspassquelle. Die gesamten Teileinzugsgebiete wurden, wo es technisch möglich war,<br />
begangen und einem Aufnahmeschlüssel folgend beschrieben. Am Kuhschneeberg erfolgte die<br />
Hydrotop-Aufnahme repräsentativ, mit der Vorgabe, in weiterer Folge alle vorkommenden Hydrotope<br />
flächenhaft darzustellen zu können; für diesen Zweck wurden Daten der forstlichen<br />
Standortskartierung (Weidinger & Mrkvicka 2001, Gatterbauer et al. 1996) als Hilfsmittel<br />
herangezogen.<br />
Die Datenerhebung erfolgte im Waldgürtel vor Ort. Bei der flächendeckenden und repräsentativen<br />
Hydrotopkartierung kam jeweils dasselbe Aufnahme-System zur Anwendung.<br />
Die flächige Erhebung und Kartierung im Fronbachgraben und im Bereich Fuchspassquelle, sowie die<br />
repräsentative Aufnahme am Kuhschneeberg bildeten die Grundlage für die Ableitung und<br />
Ausscheidung der Hydrotope. Um eine klar differenzierte Hydrotop-Struktur für die bewaldeten<br />
Bereiche der Quellenschutzgebiete zu erhalten, hat sich die Gliederung in zwei Stufen bewährt:<br />
A: Hydrotop-Gliederung nach Boden-Charakteristika<br />
B: Hydrotop-Gliederung nach Waldvegetations-Charakteristika<br />
11
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
3.5.1 Hydrotop-Gliederung nach Boden-Charakteristika (Hydrotop A)<br />
Der Boden ist der Ort, wo die Transformation des Niederschlagswassers und demnach auch die<br />
Wasserspeicherung stattfinden. Bodentyp, Bodenart, Bodenmächtigkeit und Bodenskelettanteile sind<br />
wesentliche Parameter für die Fähigkeit eines Standortes, Wasser zu speichern und zu transformieren.<br />
Wesentliche Merkmale der Böden sind auch Kriterium für eine Vulnerabilitäts-Abschätzung eines<br />
Standortes (z.B. Oberflächen-Skelettanteil, Humusmächtigkeit, etc.). In karstalpinen Regionen kommt<br />
der Humusschicht, welche auf Rendzina-Böden oft der einzige mögliche Ort für Wasserspeicherung<br />
ist, eine besondere Bedeutung zu. Die Humusschicht stellt als dynamischer Bereich der Boden-<br />
Charakteristika auch das Bindeglied zur Waldvegetation und somit zur Hydrotop-Gliederung B dar.<br />
Im Wesentlichen sind die Boden-Charakteristika als relativ statisch anzusehen, das heißt sie verändern<br />
sich grundsätzlich über längere Zeitperioden und sind durch Management-Maßnahmen nicht direkt<br />
beeinflussbar.<br />
Die Hydrotop – Gliederung (A) erfolgt nach folgenden Boden- und Humuseigenschaften:<br />
Bodentypen: Ein den karstalpinen Bodenvariationen angepasstes Bodentypen-Schema stellt die erste<br />
Ebene der Hydrotop-Gliederung (A) dar. Sie stellt auch eine grobe Gliederung nach Wasserspeicher-<br />
Kapazitätsstufen dar.<br />
Vertiefungsstufen:<br />
I: Skelettanteil oberflächlich: Indikator für Erosions-Gefährdungspotenzial.<br />
II: Boden – Gründigkeit: Gemeinsam mit Bodentyp, Bodenart und Humus Indikator für die<br />
Wasserspeicher–Kapazität<br />
III: Humusform: Indikator für Wasserspeicher-Kapazität und natürliche Humusentwicklung.<br />
IV: Humusmächtigkeit: Indikator für die Wasserspeicher-Kapazität in der Humusschicht und das<br />
humusbezogene Erosions-Potenzial.<br />
V: Humusdynamik: Indikator für die aktuelle Entwicklungs-Tendenz der Humusschicht, somit<br />
ein Parameter für das Quellenschutz – Gefährdungspotenzial.<br />
Es wurden nur die wesentlichsten Bodeneigenschaften der verschiedenen Bodentypen, welche im<br />
Waldbereich der Hydrotopkartierung auftreten, beschrieben. Genauere Bodenbeschreibungen finden<br />
sich in den diversen Berichten zur forstlichen Standortskartierung (Gatterbauer et al. 1996, Fraissl<br />
1997, Köck et al. 2002). Die Bezeichnung der Böden sowie Teile der Bodenbeschreibung folgen<br />
grundsätzlich der Österreichischen Bodensystematik 2000 (Nestroy et al. 2000), sind aber auch den<br />
regionalen Verhältnissen in besonderer Weise angepasst und beziehen sich diesbezüglich auf Arbeiten<br />
zur forstlichen Standortskartierung der Quellenschutzwälder der Stadt Wien (Köck 1995). Die<br />
Kennzeichnung der regional bezogenen Bodentypen erfolgte mit „STO“. Für die Wasserspeicher-<br />
Kapazität (WK) wurden die Stufen gering bis hoch vergeben.<br />
Pseudovergleyter Kalkbraunlehm:<br />
Besonders bindige und mächtige Kalkbraunlehm-Decken (meist reliktischer Natur) sind im Laufe der<br />
Bodenentwicklung pseudovergleyt. Der Prozess der Pseudovergleyung erfolgte durch<br />
Tondurchschlämmung (Lessivierung) und ist oberflächlich an der Ausbildung von Stauwasser-Lacken<br />
(„Hirschlacken“) zu erkennen. Die Wasserspeicher-Kapazität dieser Böden ist aufgrund des hohen<br />
Tongehaltes und der Tiefgründigkeit hoch. (WK: hoch)<br />
Kalkbraunlehm:<br />
Kalkbraunlehme sind bindige, tonreiche Böden auf Karbonatgestein, deren Bildung meist reliktischer<br />
Natur ist. Die hohe Wasserspeicher-Kapazität ist in erster Linie in den tonreichen Bodenhorizonten<br />
gegeben, welche oftmals tiefgründig ausgebildet sind. (WK: hoch)<br />
12
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Kalkbraunlehm-Inseln (STO):<br />
Kalkbraunlehm-Inseln bezeichnen Bodenbildungen, wo sich mosaikartig kleinflächige<br />
Kalkbraunlehm-Partien mit Rendzina oder Kalklehm-Rendzina abwechseln. Die Wasserspeicher-<br />
Kapazität ist geringer als im Falle des reinen Kalkbraunlehms, aber immer noch relativ hoch. Der<br />
Bodenhumusgehalt ist relativ zum Kalkbraunlehm meist höher. (WK: mittel-hoch)<br />
Kalklehm-Rendzina:<br />
Die Kalklehm-Rendzina ist ein rendzinaartiger Boden auf Hangschutt oder klüftig aufgewittertem<br />
Karbonatgestein mit Kalklehm-Komponenten. Sie ist ein Übergangstyp zwischen Rendzina und<br />
Kalkbraunlehm. Die Wasserspeicher-Kapazität ist durch den Lehm- und Tongehalt des Bodens und<br />
den Bodenhumusgehalt (wenn vorhanden) gegeben. (WK: mittel)<br />
Insellehm-Komplex (STO):<br />
Der Insellehm-Komplex ist gekennzeichnet durch mosaikartigen Wechsel zwischen Bodenbereichen,<br />
die einerseits der Kalklehm-Rendzina und andererseits der Rendzina zuzuordnen sind. Die<br />
Wasserspeicher-Kapazität ist einerseits durch lehmige Bodenbestandteile (mosaikartig verteilt) und<br />
meist flächendeckend durch den Bodenhumusgehalt gegeben. (WK: mittel-gering)<br />
Rendzina:<br />
Rendzina – Böden sind Humusböden auf festem oder lockeren Karbonatgestein, sie sind meist stark<br />
humos und skelettreich. Die Wasserspeicher-Kapazität ist aufgrund des geringen (oder fehlenden)<br />
Gehaltes von lehmigen und tonigen Bodenbestandteilen nur niedrig. Die Wasser- und<br />
Nährstoffspeicherung erfolgt oftmals ausschließlich im Bodenhumus. (WK: gering)<br />
Schutt-Rendzina (STO):<br />
Schutt-Rendzinen treten im Bereich von Schuttfächern oder Schuttrinnen auf, sind also Humusböden<br />
auf lockerem Karbonatgestein und in der Regel ständig in Bewegung. Der Feinboden-Anteil zwischen<br />
dem groben Schuttmaterial (Größen: von Feinschutt bis zum Blockschutt) und der Humusgehalt<br />
ermöglichen das Wachstum von Bäumen. Die Wasserspeicher-Kapazität ist an den Feinboden-Gehalt<br />
und an den Bodenhumus-Gehalt gebunden und meist niedrig. (WK: gering)<br />
Fels:<br />
Fels hat die geringste Wasserspeicher-Kapazität und fungiert in vielen Fällen bei Starkregen-<br />
Ereignissen als Quelle für den konzentrierten Anfall von starken Oberflächen-Abflüssen. Diese stellen<br />
dann für darunter liegende Waldbereiche eine potenzielle Erosionsgefahr dar. (WK: sehr gering)<br />
3.5.2 Hydrotop-Gliederung nach Waldvegetations-Charakteristika (Hydrotop B)<br />
Die Waldvegetation stellt einen dynamischen Faktor dar. Zur Klassifizierung dieses dynamischen<br />
Bereiches erfolgt eine Hydrotop-Gliederung nach Waldvegetations-Charakteristika. Die<br />
Waldvegetation spiegelt die Bodenverhältnisse bis zu einem gewissen Grad wider (Baumvegetation,<br />
Strauchvegetation und Bodenvegetation) und ist für die Transformation des Niederschlagswassers<br />
(Interzeption, Stammabfluss, Wasserspeicherung, Bodenwasser-Chemie; Herwitz & Slye 1995, Köck<br />
et al. 2001, Wilpert et al. 2001, Katzensteiner 2001) von wesentlicher Bedeutung. Bewaldung schafft<br />
auch die Grundvoraussetzungen für die Humusbildung auf höherem Niveau, was vor allem für<br />
karstalpine Standorte von besonderer Bedeutung ist (Wasserspeicherung in der Humusschicht). Die<br />
spezifische Art der Bewaldung (Baumarten-Zusammensetzung, Struktur, Dichte, Alter) hat spezifische<br />
Wirkungen auf die Hydrologie eines Einzugsgebietes. Um den verschiedenen hydrologischen<br />
Wirkungen der Waldtypen gerecht zu werden, ist die Hydrotop-Gliederung nach Waldvegetations-<br />
Charakteristika durchgeführt worden.<br />
13
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Die Hydrotop-Gliederung B erfolgt nach folgenden Vegetations- und Bestandesmerkmalen:<br />
Gruppen potenzieller Waldgesellschaften:<br />
Basierend auf den potenziellen Waldgesellschaften, wie sie bei der forstlichen Standortskartierung der<br />
Quellenschutzwälder ausgeschieden wurden, erfolgte eine Zusammenfassung in Gruppen, welche<br />
ähnliche waldhydrologische Rahmenbedingungen repräsentieren. Die Gruppen stellen funktionale<br />
Einheiten bezüglich der waldbaulichen Rahmenbedingungen (Baumartenwahl, Management-<br />
Konzepte) dar.<br />
Vertiefungsstufen:<br />
I: Baumarten –Verteilung: Mischungsgrad und –form<br />
Einfluß auf Interzeption, Transpiration, Wasserspeicherkapazität (Humuszustand und –<br />
Dynamik; Durchwurzelung). Gibt Auskunft über das Mischungsverhältnis von Laubbäumen<br />
und Nadelbäumen<br />
II: Stufigkeit: Einfluss auf Interzeption und Stabilität von Waldbeständen.<br />
Gibt Auskunft über den Strukturierungs-Grad der Waldbestände.<br />
III: Entwicklungsstufe: Einfluss auf Interzeption und Evapotranspiration.<br />
Gibt Auskunft über das Bestandesalter.<br />
IV: Aktuelle waldbauliche Maßnahmen:<br />
Gibt Auskunft über aktuell angewandte waldbauliche Konzepte<br />
V: Notwendige waldbauliche Maßnahmen:<br />
Gibt Auskunft über jene waldbaulichen Management-Maßnahmen, welche notwendig wären,<br />
um optimale Quellenschutz-Wirkungen zu gewährleisten<br />
Eine ausführliche Darstellung der Aufnahmekriterien für die vegetationsspezifischen Aspekte der<br />
Hydrotope befindet sich in Appendix Nr.9 ‚Hydrotop-Buch’.<br />
3.5.3 Versuchsflächen (Weiserflächen)<br />
Ergänzend zu den taxativen Erhebungen waldhydrologisch relevanter Standorts- und<br />
Bestandesmerkmale wurden in 21 Waldbeständen mit dem Ziel, die repräsentativen<br />
Entwicklungsstufen für die dominierenden Hydrotope zu erfassen, Versuchsflächen angelegt. Auf den<br />
permanent vermarkten Versuchsflächen [Flächengrößen zwischen 400 m² (Jungwuchs, Dickung) und<br />
2500 m 2<br />
(Stangen-, Baum, Altholz)] wurden die Baummerkmale, wie Baumart,<br />
Brusthöhendurchmesser, Höhe, Primärkronenansatz und Schadmerkmale erhoben. Die Bäume wurden<br />
koordinativ eingemessen. Die Verjüngungs- (Keimlinge, Jungpflanzen bis 20 cm Höhe) und<br />
Jungwuchsaufnahmen (Pflanzen > 20cm bis 130 cm Höhe) erfolgten in Probekreisflächen (6,25 m² bis<br />
12,5 m²) im Mittelpunkt von 20*20 m großen Quadraten. Keimlinge und Jungpflanzen wurden,<br />
getrennt nach Baumarten, gezählt, bei den Jungwuchsbäumchen wurden neben der Baumart, die Höhe,<br />
der Verbissgrad und Schadmerkmale erhoben.<br />
Die 21 Versuchsflächen (12 Versuchsflächen in der hochmontan-subalpinen Waldstufe des<br />
Kuhschneebergs und 9 Versuchsflächen im montanen Bereich des Fronbachgrabens) dienen einer<br />
detaillierten Beschreibung repräsentativer Hydrotope, zur Evaluierung der taxativen Erhebungen, als<br />
Grundlage für die Anwendung des Simuationsmodells PROGNAUS zur Abschätzung der mittel- bis<br />
langfristigen Waldentwicklung, zur PICUS-Modellierung und als Weiserflächen für die<br />
Quellenschutzwaldbewirtschaftung vor Ort (Waldbau-Controlling).<br />
14
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Tab. 3.5.3-1: Verteilung der Versuchsflächen nach Hydrotop-Gruppen und Entwicklungsstufen<br />
(Jungwuchs=JW=bis 1,3 m; Dickung= DI= ODM bis 10cm; Stangenholz=STH=ODM=10-30cm;<br />
Baumholz=BH= OBD> 30cm; Altholz=AH > 120 Jahre; KU=Kuhschneeberg; FR=Fronbachgraben),<br />
ODM=Oberdurchmesser.<br />
Hydrotop (H) JW DI STH BH/AH BH/AH<br />
+JW<br />
H 10: hochmontaner Fi-Ta-Bu-Wald,<br />
pseudovergleyter Kalkbraunlehm<br />
KU1<br />
H 9: hochmontaner Fi-Ta-Bu-Wald;<br />
frisch<br />
KU4 KU3 KU2<br />
H 12: subalpiner Fi-Wald, sehr frisch bis<br />
frisch<br />
KU7 KU6 KU4<br />
H 13: subalpiner Fi-Wald, Felsrippen –<br />
Muldenlage<br />
KU9 KU8<br />
H 11: subalpiner Fi-Ta-Wald,<br />
pseudovergleyter Kalkbraunlehm<br />
KU10 KU12 KU11<br />
H 1: montaner Fi-Ta-Bu-Wald, frisch bis<br />
sehr frisch, lehmreiche Böden<br />
H 2: montaner Fi-Ta-Bu-Wald, frisch bis<br />
mäßig frisch<br />
H 3: Fi-Ta-Bu-Wald, mäßig frisch bis<br />
mäßig trocken, -sonnseitig<br />
FR1,<br />
FR7<br />
3.5.4 Entscheidungshilfe für die Waldbewirtschaftung<br />
FR8 FR6<br />
FR3 FR2<br />
FR4 FR9 FR5<br />
Die forstliche Bewirtschaftung hat in den Quellenschutzwäldern der Stadt Wien historisch eine<br />
beachtenswerte Entwicklung durchlaufen. Bis in die Mitte des letzten Jahrhunderts wurde auch im<br />
Quellenschutzbereich die schlagweise Waldbewirtschaftung („Kahlschlagwirtschaft“) praktiziert. Zu<br />
Beginn der Achtzigerjahre des letzten Jahrhunderts wurde der „Kahlschlagbetrieb“ im Quellenschutz-<br />
Bereich der Stadt Wien verboten und das System der schlagfreien Waldbewirtschaftung eingeführt.<br />
Ein Wechsel des Waldbausystems bedeutet eine große Herausforderung für die Waldbauplanung und<br />
Waldbewirtschaftung vor Ort (Thomasius 1996). Waldumbaumaßnahmen wie zum Beispiel die<br />
Überführung gleichaltriger, einschichtiger Nadelbaum-Reinbestände in ungleichaltrige, mehrstufige<br />
Laub-Nadel-Mischbestände oder kleinstflächige Verjüngungsverfahren erfordern auch eine<br />
Veränderung der Waldbau-Technologie (Thomasius 1996; Otto 1994). In den beiden letzten<br />
Jahrzehnten wurde daher an einer kontinuierlichen Verbesserung und Adaptierung der Waldbau-<br />
Maßnahmen (Verjüngung, Pflege, etc.) gearbeitet um den Quellenschutz-Waldbewirtschaftungs-<br />
Zielen und -Grundsätzen gerecht zu werden (Fischer 1989, Grundsätze zur Bewirtschaftung<br />
Quellenschutzwälder der Stadt Wien, Anonymus 2001).<br />
Als Entscheidungshilfe für die waldbauliche Planung vor Ort wurde für den Teilbereich<br />
Zustandserfassung ein Bewertungsschlüssel zur Einschätzung (Gefährdungserkennung,<br />
Schadensvorbeugung) der Disposition („Voraussetzung“) für eine mögliche Gefährdung der<br />
Trinkwasserproduktion (Menge und Qualität) erarbeitet (Award-Penalty-Point-System; vgl. Führer &<br />
Nopp 2001; Gundermann 1974; Ott & Schönbichler 1986; Aulitzky 1983; Krummenbacher 1995;<br />
Frank & Hinterleitner 1994; Langenegger 1979). Kienholz (1995) unterscheidet bei der<br />
Gefahrenbeurteilung und –Bewertung die Disposition zu und die Auslösung von gefährdenden<br />
Prozessen. Entsprechend diesen Überlegungen werden beispielhaft für die Zielsetzung Trinkwasser-<br />
Ressourcenschutz die aus Tabelle 3.4.4-1 ersichtlichen Faktoren dargestellt. Dabei wurde zwischen<br />
den Standorts-Faktoren („Grund-Disposition“) und Bestandes-Faktoren („variable“ Disposition)<br />
unterschieden. Für den Bewertungs-Schlüssel wurden Standortsfaktoren und Bestandesfaktoren<br />
herangezogen. Gewichtung und Punktevergabe erfolgte gutachtlich auf der Basis eigener<br />
15
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Untersuchungen und einer umfassenden Literaturrecherche. Die Bewertung der Merkmale<br />
(Skalierung) der jeweiligen Faktoren erfolgte mit 1 bis 10 Punkten. Eine genaue Darstellung befindet<br />
sich in Appendix Nr.9‚Hydrotop-Buch’.<br />
Tab. 3.5.4-1: Grunddisposition und variable Disposition zu einem die Trinkwasserproduktion gefährdenden<br />
Prozess und auslösende Ereignisse (adaptiert nach Kienholz, 1995) [Fettdruck: Faktoren (Gewichtung)<br />
wurden im Bewertungsschlüssel verwendet].<br />
Grunddisposition<br />
Faktoren<br />
Klima<br />
Geologie<br />
Seehöhe<br />
Neigung<br />
Exposition<br />
Relief<br />
Humustyp<br />
Humusmächtigkeit<br />
Humusdynamik<br />
Bodentyp<br />
Gründigkeit<br />
Grobskelettanteil<br />
Bodenart<br />
Duchwurzelung<br />
Bodendeckung<br />
variable Disposition<br />
Faktoren<br />
Witterungsverlauf<br />
Schneedecke<br />
Wassersättigung<br />
Vegetations (Wald)-zustand<br />
Deckungsgrad/Schlußgrad<br />
Entwicklungsstufe<br />
Jungwuchsanteil bei Baumholz<br />
Baumartenvielfalt<br />
Mischungsart, -grad<br />
Schichtung<br />
Textur<br />
Alter<br />
Schäden<br />
Bodenvegetation<br />
Totholz<br />
auslösendes Ereignis<br />
Wetter<br />
3.6 Datenerhebung in der Kampfzone des Hochwaldes<br />
spontane und kausale Störungen<br />
Wind-> Windwurf<br />
Schnee -> Schneebruch<br />
Mensch<br />
Hiebseingriff<br />
Pflegeingriff<br />
Die aktuelle Obergrenze des Hochwaldes ist in weiten Bereichen des Arbeitsgebietes eine<br />
Übergangszone zwischen Fichten- bzw. Lärchenwald und Latschenkrummholz. Über die Entstehung<br />
und die Stabilität dieses Ökotons ist wenig bekannt. Eine gängige Hypothese sieht das<br />
Latschenkrummholz als ein Zwischenstadium der Sekundärsukzession bei Almverbrachung, das im<br />
Lauf der Zeit an prinzipiell hochwaldfähigen Standorten durch Fichten- oder Lärchenwald ersetzt<br />
wird. Desgleichen ist eine Höhenverschiebung dieses Ökotons als Folge des Klimwandels denkbar.<br />
Um die Dynamik in diesem Übergangsbereich zu analysieren, wurden 36 Höhentransekte im<br />
Arbeitsgebiet untersucht. Jeder Transekt umfaßt 3 Flächen á 400 m² im Abstand von jeweils 100<br />
Metern. Die Transekte verlaufen von der Obergrenze des Hochwaldes durch das Ökoton<br />
hangaufwärts. Auf jeder Fläche wurden populationsbiologische Parameter (Verjüngung,<br />
Wachstumsraten, Mortalität, Fruchtbarkeit) und Vitalität (Schadbilder) aller Baumindividuen erhoben.<br />
Die Bearbeitung dieser speziellen Frage geht über die im Projektantrag formulierte Aufgabenstellung<br />
hinaus. Eine endgültige Auswertung der erhobenen Daten war daher nicht termingerecht möglich. Die<br />
Ergebnisse der entsprechenden Analysen werden aber selbstverständlich dem Bundesministerium für<br />
Bildung, Wissenschaft und Kultur und der Gemeinde Wien zur Verfügung gestellt, sobald sie<br />
vorliegen.<br />
16
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
4 MODELLE<br />
4.1 Szenarien des Klimas und der Almwirtschaft<br />
Für alle Klima- und Landnutzungsszenarien wurden einheitliche Annahmen getroffen, die aus Tabelle<br />
4.1.-1 ersichtlich sind. Die Klimaszenarien basieren auf den zur Zeit für Österreich aktuellsten<br />
Prognosen, die im Zuge der Bewertung von Klimafolgen auf die österreichischen Wälder aus<br />
sogenannten „Global Circulation Models“ abgeleitet wurden (Lexer et al. 2001; siehe auch Appendix<br />
Nr. 1). Dieses Szenario, gemittelt für die Periode 2035 – 2065, wird im folgenden 2050er Szenario<br />
genannt. Um gravierendere Folgen des Klimawandels bewerten zu können, wurden darauf basierend<br />
stärkere Temperaturanstiege und Niederschlagsabnahmen unterstellt. Die zukünftige Almwirtschaft<br />
wurde für alle Klimaszenarien als entweder gleichbleibend oder völlig aufgelassen angenommen<br />
(siehe Tabelle 4.1.-1).<br />
Tabelle 4.1.-1: Szenarien des Kimas und der Almwirtschaft. a jährliches Mittel im Vergleich zu 1961 – 1995<br />
(nach Lexer et al. 2001); b monatliches Mittel des August-Niederschlag im Vergleich zu 1961 – 1995 (nach<br />
Lexer et al. 2001).<br />
Szenarien der<br />
Szenarien des Klimawandels<br />
Almwirtschaft aktuell +0.65°C a ; -30 mm b +2°C a ; -30 mm b +2°C a , -60 mm b<br />
gleichbleibend LU3 – baseline LU3-2050 LU3-K2 LU3-K2plus<br />
völlig aufgegeben LU4 LU4-2050 LU4-K2 LU4-K2plus<br />
4.2 Potentielle Vegetation der Hochlagen<br />
4.2.1 Modellstruktur<br />
Die Verbreitung von Pflanzenarten im realen geographischen Raum ist maßgeblich durch ihre<br />
ökologische Einnischung bestimmt. Wesentliche Determinanten der ökologischen Nische einer<br />
Pflanzenart sind die Nährstoffversorgung aus dem Boden und das Klima. Dieser Zusammenhang kann<br />
für die Vorhersage der potentiellen Verbreitung einer Art herangezogen werden. Meist sind<br />
Pflanzenarten unimodal entlang von Standortsgradienten verteilt. Viele alpine Arten zeigen<br />
beispielsweise ein bestimmtes Temperaturoptimum und gedeihen schlechter bei hohen bzw. niedrigen<br />
Temperaturen. Solche Abhängigkeiten können mit sogenannten "response curves" und im<br />
multivariaten Standortsraum mit "environmental envelops" abgebildet werden. Als statistische<br />
Werkzeug für die Erstellung solcher „envelops“ wurden in diesem Forschungsprojekt „Generalized<br />
Linear Models" verwendet. Der Vorteil solcher Modelle ist, dass die statistischen Zusammenhänge<br />
relativ einfach räumlich umgesetzt werden können: Bei Verfügbarkeit flächig expliziter<br />
Standortsdaten lässt sich eine Standortsveränderung (z.B. durch Temperaturanstieg,<br />
Niederschlagsabnahme, Beweidungsaufgabe) direkt in ein verändertes Verbreitungsmuster einer<br />
Pflanzenart übersetzten.<br />
4.2.2. Parametrisierung<br />
Für das Untersuchungsgebiet wurden für 85 alpine Pflanzenarten "environmental envelops"<br />
parameterisiert. Dazu dienten etwas mehr als 1000 verortete Vegetationsaufnahmen und obige<br />
Standortsparameter (Temperaturtage, Wasserbilanz, Geologie, Boden, Topographie, Zeitpunkt der<br />
Almauflassung). Die methodischen Details werden in Appendix Nr. 1 ausführlich beschrieben.<br />
17
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
4.3 Ausbreitungsmodell der Latsche<br />
4.3.1 Modellstruktur<br />
Die Latsche ist die bei weitem wichtigste Gehölzpflanze im aktuellen Waldgrenzökoton der<br />
Hochlagen. Von ihrer räumlichen Dynamik sind daher auch die nachhaltigsten Wirkungen auf den<br />
Wasserhaushalt der Hochlagenbereiche zu erwarten. Diese Sonderstellung der Latsche rechtfertigt die<br />
Konzentration auf die Simulation ihrer Ausbreitungsdynamik im Rahmen des Projekts.<br />
Im Unterschied zum Modell der potentiellen Vegetation der Hochlagen ist das Simulationsmodell der<br />
Latsche sowohl zeitlich als auch räumlich explizit. Es liefert Darstellungen der Latschenverbreitung<br />
für das gesamte Gebiet der Hochlagen (oder wahlweise für spezielle Teilbereiche) in Zeitschritten von<br />
50 Jahren. Exakter formuliert, wird für jede 20 x 20 m-Zelle der rasterbasierten Darstellung des<br />
Untersuchungsgebietes und für jeden 50-Jahres-Schritt der prozentuelle Anteil der Latschenbedeckung<br />
vohergesagt.<br />
Strukturell basiert dieses Ausbreitungsmodell auf den populationsbiologischen Prozessen Verjüngung,<br />
Wachstum, Reproduktion/Ausbreitung und Mortalität (siehe Abb. 4.3.-1).<br />
Klima - und Nutzungsszenarios<br />
Umwelt<br />
Aktuelle Vegetation<br />
Samenverfügbarkeit<br />
Fruchtbarkeit<br />
Verjüngung<br />
Wachstum<br />
Mortalität<br />
Abb. 4.3.-1: Ablaufschema des raum-zeitlich expliziten Ausbreitungsmodells der Latsche;<br />
Diese Prozesse werden für die Latschenpopulation jeder einzelnen Zelle für einen Zeitraum von<br />
jeweils 50 Jahren gesondert simuliert. Intensität und Geschwindigkeit dieser Prozesse sind<br />
standortsabhängig. Über die Standortsbindung können klimatische Veränderungen das<br />
Ausbreitungsgeschehen beeinflussen. Bezüglich der Landnutzung wurde angenommen, dass<br />
regelmäßiges Schwenden und Beweiden die Latschenverteilung auf bewirtschafteten Almen konstant<br />
hält, während auf aufgegebenen Almen die Latschen ungehindert in bisherige Weidebereiche<br />
vordringen können. Appendix Nr. 6 gibt eine detaillierte Beschreibung der Modellstruktur.<br />
18<br />
Deckung
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
4.3.2 Parametrisierung<br />
Die Standortsabhängigkeit der populationsbiologischen Prozesse wurde auf 140 20 x 20 Meter<br />
Flächen im Arbeitsgebiet erhoben. Alle diese Flächen liegen auf ehemaligen Almen, die noch nicht<br />
vollständig von Latschen überwachsen sind. Auf jeder Fläche wurden Daten über Verjüngung,<br />
Wachstumsrate, Fruchtbarkeit, Vitalität und Mortalität der Latschenindividuen gesammelt und mit den<br />
oben beschriebenen Standortsparametern und der Distanz zum nächsten geschlossenen<br />
Latschenkrummholzbestand über geeignete statistische Modellierungstechniken in Beziehung gesetzt.<br />
Details zum Parametrisierungsprozess werden in Appendix Nr. 5 und Appendix Nr. 6 beschrieben.<br />
4.4. Modellierung der Waldentwicklung<br />
Die Waldvegetations-Entwicklung wurde ausgehend von der aktuellen Bestandeszusammensetzung in<br />
die Zukunft modelliert. Dazu wurden ein Waldwachstumssimulator (PROGNAUS 2.1, Monserud &<br />
Sterba 1996) und ein Sukzessionsmodell (PICUS, Lexer & Hönninger 2001) verwendet. Die<br />
Modellierung erfolgte vorerst für zwei repräsentative Waldbestände im Falle von PICUS und für 21<br />
repräsentative Waldbestände im Falle von PROGNAUS, wobei sich PICUS auch auf ein zukünftiges<br />
Klima-Szenarios bezieht. Darüber hinaus wurde auf der gesamten Fläche der Hydrotop-Kartierung<br />
eine Entwicklungs-Abschätzung angewendet (SITE-Verfahren). Der Zweck des letzteren Verfahrens<br />
ist, die Waldentwicklung auf der gesamten Fläche der Hydrotop-Kartierung darzustellen, also auch auf<br />
Flächen, die mit den beiden Modellen aufgrund von standörtlichen Vorgaben nicht gerechnet hätten<br />
werden können. Die Ergebnisse der Modell-Anwendungen wurden für die Standorte, wo alle drei<br />
Methoden zur Anwendung kamen, miteinander verglichen.<br />
Es wurde unterstellt, dass die Temperaturen unter dem Klimaänderungsszenario im Mittel um +2.0 °C<br />
ansteigen, die Sommerniederschläge (Mai-September) um 15% sinken. Simuliert wurde die<br />
Entwicklung über die nächsten 1000 Jahre beginnend von einer Kahlfläche.<br />
4.4.1 Modellierung der Waldentwicklung – statistisches Modell<br />
Eine mittel- bis langfristige (Zeitraum 50 Jahre) Simulation der Waldentwicklung erfolgte für die 21<br />
Versuchsflächen mit dem Waldwachstumssimulator PROGNAUS 2.1 bestehend aus den Teilmodellen<br />
Kreisflächenzuwachsmodell (Monserud & Sterba 1996; Hasenauer 2000), Höhenzuwachsmodell<br />
(Schieler, 1997), Kronenmodell (Hasenauer & Monserud 1996), Mortalitätsmodell (Monserud &<br />
Sterba 1999; Hasenauer 2000) und Einwuchsmodell (Ledermann 2002). Es wurden die Varianten<br />
„Unbehandelt“ und „Behandelt“ in 5-Jahresperioden simuliert. Bei der „unbehandelten“ Variante<br />
fallen Bäume aufgrund natürlicher Mortalität aus, bei der „behandelten“ Variante werden Bäume<br />
infolge von Pflegeingriffen (Auslesedurchforstung und Zielstärkennutzungen, selektive<br />
Einzelstammentnahmen) entnommen bzw. fallen ebenfalls durch natürliche Mortalität aus. Entnahmen<br />
erfolgen erst zu jenem Zeitpunkt, bei dem die Erntemengen 40 VFMs/ha überschreiten.<br />
4.4.2 Modellierung der Waldentwicklung – Sukzessionsmodell<br />
PICUS v1.2 ist ein für mitteleuropäische Waldökosysteme parametrisiertes Sukzessionsmodell vom<br />
patch-Modelltyp (Lexer & Hönninger 2001). Die horizontalen Basiselemente zur Definition der<br />
Raumstruktur des zu simulierenden Waldes in PICUS v1.2 sind Kleinflächen von 10 x 10 m 2 Größe.<br />
Dies entspricht etwa der Kronenprojektionsfläche eines herrschenden Baumindividuums in<br />
zentraleuropäischen Wäldern (Leibundgut 1982, Hasenauer et al. 1994). Diese 100 m 2 – Flächen sind<br />
modellintern im Standardfall in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet und in bezug auf ihre Lage im<br />
Verband aller simulierten patches definiert. Die vertikale z-Dimension wird über jedem 10 x 10 m 2 –<br />
patch von je 5 m starken Kronenzellen gebildet. Im Standardfall werden 12 solcher Vertikalelemente<br />
definiert. Im Hinblick auf diese Basisstruktur ähnelt PICUS dem Modell ZELIG (Urban 1990). Die 10<br />
x 10 x 5 m 3 – Zellen enthalten sämtliche im Modell verfügbare Information über die Verteilung von<br />
Biomasse im Raum und die Standortsattribute der einzelnen patches. In PICUS werden mittels dieses<br />
räumlichen Ansatzes Wechselwirkungen zwischen simulierten patches u.a. in Bezug auf das<br />
19
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Strahlungsklima im Bestandesinneren und in Bezug auf die Verbreitung von Samen fruktifizierender<br />
Baumindividuen berücksichtigt. Die Reichweite der räumlichen Interaktionen im simulierten Wald<br />
hängen von Attributen der simulierten Vegetation selbst (Baumhöhe, Kronenlängen) sowie von<br />
Standortsattributen (Neigung, Exposition, Breitengrad) und Zeitpunkt (Sonnenhöhe, Sonnenazimuth)<br />
ab. Für den gesamten simulierten Verband von Kronenzellen wird der Effekt von Horizontüberhöhung<br />
der umgebenden Topographie sowie der Einfluss von Exposition und Hangneigung auf die über dem<br />
Kronendach einlangende Globalstrahlung berücksichtigt. In den Simulationsexperimenten wurde eine<br />
Fläche von 1.0 ha simultan über 1000 Jahre beginnend von einer Kahlfläche simuliert. Die<br />
Artenanteile der Simulationsjahre 800-1000 wurden als Schätzwert für die Equilibrium-<br />
Vegetationszusammensetzung (i.e., PNV) verwendet.<br />
4.4.3 Abschätzung der Waldentwicklung, SITE – Verfahren<br />
Wichtig für die Waldbauplanung ist auch eine möglichst eingehende Beurteilung der<br />
Entwicklungsdynamik des Bestandes, sowohl in der Vergangenheit als auch für die Zukunft (Mayer<br />
1976, BUWAL 1996). Um Kenntnisse über die Waldentwicklung im Projektsgebiet zu bekommen,<br />
wurde die Entwicklungstendenz (Entwicklungsprognose) hinsichtlich Baumartenzusammensetzung<br />
und Mischungsgrad auf allen Hydrotopflächen (Bestandesweise) bei den Begehungen vor Ort<br />
beurteilt. Die Entwicklungsprognose erfolgte unter der Annahme, dass jene waldbaulichen<br />
Maßnahmen umgesetzt werden, welche für das Erreichen des geforderten Bestockungszieles<br />
mittelfristig als notwendig erachtet wurden. Die Zielbestockungen wurden den vorliegenden<br />
Standorts- und Waldgesellschaftskartierungen entnommen (Gatterbauer et al. 1996, Köck et al. 2002).<br />
Alle Parameter der Hydrotop-Kartierung (eingehend beschrieben in Appendix 9, Hydrotop-Buch)<br />
bilden die Grundlage für die Abschätzung.<br />
Die Abschätzung der Waldentwicklung mit dem SITE-Verfahren (Arbeitstitel) ermöglicht es auch,<br />
Sonderstandorte mit einzubeziehen, welche zum Beispiel in den Teileinzugsgebieten Fronbachgraben<br />
und Fuchspassquelle weit verbreitet sind. Klassische Waldentwicklungs-Modelle können für Böden<br />
auf Sonderstandorten (wie etwa Schutt-Standorte oder Block-Standorte) nicht angewandt werden.<br />
Diese Standorte stellen aber für Quellenschutz-Überlegungen zentrale Bereiche dar.<br />
Dieses Verfahren wurde verwendet, weil es - auf Expertenwissen beruhend - für die Arbeit vor Ort ein<br />
praktikables Mittel zur Entscheidungsfindung sein kann. Es kann bei Begehungen mit dem<br />
zuständigen Forstpersonal einen Weg aufzeigen, mit dem auf einer kommunizierbaren Ebene ein<br />
Konsens über Waldentwicklungstrends und notwendige Waldmanagement-Maßnahmen erreicht<br />
werden kann. Das Ergebnis dieser Entwicklungsprognose wurde mit den Simulationsergebnissen von<br />
Prognaus verglichen.<br />
20
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
5 HYDROLOGISCHE EIGENSCHAFTEN<br />
5.1 Stationen Wald und Wasser<br />
Die Ableitung von hydrologische Eigenschaften aus vegetationsspezifischen Begebenheiten erfolgte,<br />
vor allem wegen der längeren Messdauer, auf den Stationen des Projektes ‚Wald und Wasser’.<br />
Die Versuchsflächen:<br />
Montane Höhenstufe:<br />
Fichten-Tannen-Buchen-Mischbestand (Altbestand) B1<br />
Seehöhe: 1040 m Boden: Kalklehm-Rendzina über Dolomit<br />
Humus: Moder Exposition: Südwest<br />
Fichten-Reinbestand (Stangenholz) F1<br />
Seehöhe: 1040 m Boden: Kalklehm-Rendzina über Dolomit<br />
Humus: Moder Exposition: West<br />
Verjüngungsfläche nach Windwurf-Kahlschlag (25-jährig) B2<br />
Seehöhe: 1040 m Boden: Kalklehm-Rendzina über Dolomit<br />
Humus: Mull Exposition: Südwest<br />
Subalpine Höhenstufe:<br />
Almfläche Alm (PA)<br />
Seehöhe: 1840 m Boden: Kalkbraunlehm über Wettersteinkalk<br />
Humus: Mull Exposition: eben<br />
Latschenfläche Lat (MU)<br />
Seehöhe: 1840 m Boden: Kalkbraunlehm über Wettersteinkalk<br />
Humus: Moder Exposition: eben<br />
Alpine Höhenstufe:<br />
Polsterseggen-Rasen PO<br />
Seehöhe: 1870 m Boden: Pechrendzina<br />
Humus: Pechmoder Exposition: Ost-Nord-Ost<br />
Horstseggen-Rasen HO<br />
Seehöhe: 1855 m Boden: Rendzina<br />
Humus: Mull Exposition: Ost-Süd-Ost<br />
21
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
5.1.1 Bodentemperatur und Bodenfeuchtigkeitsdynamik Alm-Latschen-Vegetation<br />
Bodenfeuchte-Gehalt [cm 3 cm -3 ]<br />
Bodentemperatur [°C]<br />
Lufttemperatur [°C]<br />
0,5<br />
0,4<br />
0,3<br />
0,2<br />
0,1<br />
2<br />
1,5<br />
1<br />
0,5<br />
0<br />
-0,5<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
-5<br />
-10<br />
-15<br />
0<br />
1.4<br />
-1<br />
1.4<br />
1.4<br />
A<br />
2.4<br />
B<br />
2.4<br />
C<br />
2.4<br />
4.4<br />
4.4<br />
4.4<br />
5.4<br />
5.4<br />
5.4<br />
7.4<br />
7.4<br />
7.4<br />
8.4<br />
8.4<br />
8.4<br />
10.4<br />
10.4<br />
10.4<br />
11.4<br />
11.4<br />
12.4<br />
13.4<br />
13.4<br />
13.4<br />
Abbildung 5.1-1: A: Bodenfeuchte-Verlauf in 35 cm Tiefe im April 2000 auf der Almfläche (PA) und auf der<br />
Latschenfläche (MU). B: Bodentemperatur in 5 cm Tiefe auf der Almfläche (PA) und auf der<br />
Latschenfläche (MU) im April 2000. C: Lufttemperatur auf der Almfläche im April 2000.<br />
14.4<br />
14.4<br />
22<br />
15.4<br />
16.4<br />
16.4<br />
16.4<br />
17.4<br />
17.4<br />
18.4<br />
19.4<br />
19.4<br />
19.4<br />
20.4<br />
21.4<br />
21.4<br />
22.4<br />
22.4<br />
23.4<br />
23.4<br />
24.4<br />
24.4<br />
25.4<br />
25.4<br />
26.4<br />
26.4<br />
27.4<br />
27.4<br />
PA<br />
MU<br />
28.4<br />
PA<br />
MU<br />
28.4<br />
29.4<br />
30.4<br />
30.4<br />
30.4
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-2: Bodentemperatur in allen Messhorizonten auf der Almfläche, im Winterhalbjahr 1999 / 2000.<br />
Abb. 5.1-3: Bodentemperatur in allen Messhorizonten auf der Latschenfläche, im Winterhalbjahr 1999 / 2000.<br />
23
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-4: Schneehöhen auf der Almfläche (PA) und auf der Latschenfläche (MU), Winter-Saison 1998/99 bis<br />
2000/01.<br />
Im April 2000 setzte die Schneeschmelze ab dem 14. des Monats ein (Abb. 5.1-1C). Zu diesem<br />
Zeitpunkt war der Boden auf der Almfläche noch gefroren (Abb. 5.1-1B – PA), während auf der<br />
Latschenfläche die Bodentemperatur über dem Gefrierpunkt lag (Abb.5.1-1B – MU). Das<br />
Schneeschmelzwasser konnte folglich auf der Latschenfläche ungehindert in den Boden eindringen,<br />
während auf der Almfläche dies nicht auf der gesamten Fläche möglich war (Abb. 5.1-1A). Der<br />
Vergleich des Bodentemperatur-Verlaufes von Almfläche (Abb. 5.1-2) und Latschenfläche (Abb. 5.1-<br />
3) während des Winterhalbjahres 1999/2000 zeigt deutlich signifikante Unterschiede zwischen den<br />
beiden Vegetationsformen. Auf der Latschenfläche war der Boden in allen Messhorizonten während<br />
des gesamten Winterhalbjahres 1999/2000 nicht gefroren, während auf der Almfläche der Boden in<br />
allen Messhorizonten während dieses Winterverlaufes gefroren war, in 5 cm Tiefe bis zu –4°C (siehe<br />
auch Appendix Nr.7).<br />
Eine Erklärung für diese unterschiedliche Dynamik ist aufgrund der Schneeverteilung am Raxplateau<br />
(Abb. 5.1-4) gegeben. Es ist zu sehen, dass im Frühwinter immer wieder der Latschenbuschwald (MU)<br />
größere Schneehöhen aufweist als die Almfläche (PA), wie beispielsweise am 31.10.1998, am 6.12.<br />
1999 und am 22.12. 2001. Die Latsche kann im Frühwinter durch ihre Rauhigkeit Schnee an ihren<br />
Ästen anlagern (interzepieren) und es baut sich so auch bei starken Winden im Latschen-Buschwald<br />
eine Schneedecke auf, während starke Winde nicht verfestigte (unkonsolidierte) Schneedecken auf der<br />
Almfläche wegblasen können. Wenn Schnee auf Latschen fällt, so drückt dieser durch sein Gewicht<br />
die Latschen-Äste zu Boden. Es entsteht eine inhomogene Schneedecke, welche auch Luftpakete mit<br />
einschließt. Diese Schicht aus Schnee, eingeschlossener Luft und den Latschen-Ästen stellt eine<br />
effiziente Isolationsschicht dar, welche zusätzlich die Ausstrahlungs-Abkühlung des Bodens<br />
verhindert. Eine Schneedecke, welche während des gesamten Winterverlaufes gegeben ist, kann<br />
gewöhnlich Böden vor dem Gefrieren bewahren (Aulitzky 1961). Die Bodentemperatur beeinflusst<br />
definitiv das Einsickern (die Perkolation) von Schmelzwasser in Böden, besonders wenn die Böden<br />
gefroren sind (Shanley & Chalmers 1999). Bodenfeuchtigkeit wird in alpinen Regionen von der<br />
Schneeverteilung und der Dauer der Schneebedeckung beeinflusst (Körner 1999).<br />
24
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Der Tagesgang der Bodenfeuchtigkeit auf der Latschenfläche in der zweiten Hälfte des April 2000<br />
(Abb. 5.1-1A - MU), welcher einen gegenläufigen Tagesgang der Bodentemperatur zur Folge hatte<br />
(Abb. 5.1-1B – MU) kann demnach mit der Schneedeckenentwicklung während des Winters 1999 /<br />
2000 in Zusammenhang gebracht werden. Das kalte Schneeschmelzwasser, welches in die<br />
Bodenhorizonte einsickerte, bewirkte einen Eintrag von kühler Temperatur in die relativ wärmeren<br />
Bodenhorizonte auf der Latschenfläche, was dort den gegenläufigen Bodentemperatur-Trend bewirkte<br />
(vgl. Appendix Nr.7). Die Bedeutung der Schneedecken-Entwicklung für die Unterschiede der<br />
Bodentemperatur- und Bodenfeuchtigkeitsdynamik zwischen Almfläche und Latschenfläche legt die<br />
Frage nach dem Verlauf dieser Messgrößen während anderer Wintersaisonen nahe.<br />
Im Winterhalbjahr 2000 / 2001 ist die Bodentemperatur auf der Latschenfläche ebenfalls nur<br />
geringfügig unter den Gefrierpunkt abgefallen (Abb. 5.1-6), während auf der Almfläche wiederum alle<br />
Bodenhorizonte gefroren waren und die tiefste Bodentemperatur fast –6°C betrug (Abb. 5.1-5). Im<br />
Frühling 2001 waren am Raxplateau bereits im März erste Schneeschmelz-Ereignisse zu beobachten.<br />
Der Eintrag des Schneeschmelzwassers war wiederum auf der Latschenfläche deutlicher zu erkennen,<br />
als auf der Almfläche (März 2001), obwohl nach einer Vorlaufzeit der Schneeschmelzereignisse im<br />
April 2001 auch auf der Almfläche das Einsickern von Schmelzwasser in die Bodenhorizonte deutlich<br />
erkennbar war (Abb. 5.1-7 und Abb. 5.1-8).<br />
Im Winterhalbjahr 2001 / 2002 kam es aufgrund der frühen Ausbildung einer stabilen Schneedecke<br />
(sowohl auf der Almfläche als auch auf der Latschenfläche) zu einer Abschwächung der Bodenfrost –<br />
Ausbildung auf der Almfläche. Während des gesamten Winterverlaufes ist es in diesem<br />
Winterhalbjahr auf der Almfläche in 5 cm Tiefe nur knapp –1°C kalt geworden (Abb. 5.1-10),<br />
während auf der Latschenfläche kein nennenswerter Bodenfrost aufgetreten ist (Abb. 5.1-9).<br />
Durch den ungewöhnlich warmen Winterverlauf ab 20.1. 2002 kam es schon zu diesem Zeitpunkt zu<br />
Schmelzwassereintrag in die Bodenhorizonte. Der Eintrag des Schmelzwassers trat auf der<br />
Latschenfläche zwar einen Tag früher und ausgeprägter als auf der Almfläche auf, trotzdem konnte<br />
auch auf der Almfläche das Einsickern (Perkolation) von Schmelzwasser in die Bodenhorizonte<br />
beobachtet werden (Abb. 5.1-11 und Abb. 5.1-12). Der nur leicht gefrorene Boden auf der Almfläche<br />
dürfte während der Wintersaison 2001 / 2002 das Eindringen von Schmelzwasser in die<br />
Bodenhorizonte auch auf dieser Fläche erlaubt haben.<br />
Die Analyse des Mittelwertes der Bodenfeuchtigkeit (Mittel von allen vier Sensoren auf jeder<br />
Probefläche, Mittel aus allen Messwerten) ergab für alle bisher gemessenen Halbjahre höhere Werte<br />
für die Latschenfläche (Abb. 5.1-13). Am stärksten ausgeprägt war der Unterschied im Winterhalbjahr<br />
1999 / 2000 (Abb. 5.1-13A). In diesem Halbjahr wie auch im Falle des Winterhalbjahres 2000 / 2001<br />
(Abb. 5.1-13C) ist der Unterschied zwischen Almfläche und Latschenfläche auch statistisch<br />
signifikant.<br />
Die Schneeverteilung am Raxplateau zeigte, dass Latschen-Vegetation im Frühwinter zur<br />
Akkumulation von Schnee beitrug (Abb. 5.1-4 – Frühwinter-Termine). Im Spätwinter und auch im<br />
Frühling konnte während zwei Winterhalbjahren auf der Almfläche eine in Relation zur<br />
Latschenfläche größere Schneehöhe und auch eine zeitlich verzögerte Schneeschmelze nachgewiesen<br />
werden (Abb. 5.1-4, 6.5. 1999 und 3.5. 2000).<br />
25
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-5: Bodentemperatur in allen Messhorizonten auf der Almfläche, Winterhalbjahr 2000 / 2001.<br />
Abb. 5.1-6: Bodentemperaturverlauf in allen Messhorizonten auf der Latschenfläche, Winterhalbjahr 2000 /<br />
2001.<br />
26
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-7: Verlauf der Bodenfeuchtigkeit in 35 cm Tiefe, 1.3. – 30.4. 2001, Vergleich Almfläche und<br />
Latschenfläche.<br />
Abb. 5.1-8: Verlauf der Bodenfeuchtigkeit in 20 cm Tiefe (1B), 1.3. bis 30.4. 2001, Vergleich Almfläche und<br />
Latschenfläche.<br />
27
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-9: Bodentemperaturverlauf in allen Messhorizonten auf der Latschenfläche, Winterhalbjahr 2001 /<br />
2002 (1.11. 2001 bis 30.4. 2002).<br />
Abb. 5.1-10: Bodentemperaturverlauf in allen Messhorizonten auf der Almfläche, Winterhalbjahr 2001 / 2002<br />
(1.11. 2001 bis 24.2. 2002).<br />
28
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-11: Verlauf der Bodenfeuchtigkeit in 35 cm Tiefe (1A) vom 1.11. 2001 bis 30.4. 2002, Vergleich<br />
Almfläche und Latschenfläche.<br />
Abb. 5.1-12: Verlauf der Bodenfeuchtigkeit in 20 cm Tiefe (2B) vom 1.11. 2001 bis 30.4. 2002, Vergleich<br />
Almfläche und Latschenfläche.<br />
29
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-13: Mittlere Bodenfeuchtigkeit und deren Standardabweichung auf der Almfläche (Alm) und auf der<br />
Latschenfläche (Lat). A: 11.11. 1999 – 30.4. 2000 (Winterhalbjahr), B: 1.5. – 22.9. 2000<br />
(Sommerhalbjahr), C: 13.12. 2000 – 30.4. 2001 (Winterhalbjahr), D: 21.6. 2001 – 31.10. 2001<br />
(Sommerhalbjahr), E: 1.11. 2001 – 30.4. 2002 (Winterhalbjahr), F: 1.5. – 31.10. 2002 (Sommerhalbjahr).<br />
Mittelwert-Berechnung aus den Messwerten von allen Sensoren auf der jeweiligen Probefläche.<br />
30
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Das frühere Abschmelzen der Schneedecke im Bereich von Latschen-Buschwald steht mit<br />
Wuchscharakteristika der Latsche in Verbindung. Wie schon erwähnt, drückt der Schnee die Latschen-<br />
Äste im Winter zu Boden. Wenn im Frühjahr die Schneedecke während der Schneeschmelze an<br />
Gewicht und Stärke verliert, können die Latschen-Äste aufgrund ihrer hohen Elastizität aus dem<br />
Schnee herausschnellen. Latschen-Äste, welche aus der Schneedecke herausragen, strahlen Infrarot-<br />
Strahlung auf die Schneedecke aus, wodurch diese rascher abschmilzt.<br />
Auch der Albedo-Effekt der Schneedecke (im kurzwelligen Strahlungsbereich) wird durch die aus der<br />
Schneedecke herausragenden Latschen-Äste herabgesetzt. Die Schneeschmelze erfolgte aufgrund der<br />
erläuterten Charakteristika der Latsche daher zeitverschoben, auf Latschenflächen früher als auf<br />
subalpinen und alpinen Gras- und Almflächen.<br />
Zusammenfassung:<br />
Die effiziente Verhinderung von ausgeprägtem Bodenfrost auf der Latschenfläche, welche direkt mit<br />
der Wirkung der Latsche als Ort der Schnee-Akkumulation im Frühwinter im Zusammenhang steht,<br />
ermöglichte während aller bisher durch Messungen belegten Winterhalbjahre ein ungehindertes<br />
Einsickern von Schnee-Schmelzwasser in die Bodenhorizonte unter Latschen-Vegetation. Auf der<br />
Almfläche verhinderte während zwei Winterhalbjahren der starke Bodenfrost ein flächiges Einsickern<br />
von Schmelzwasser in die Bodenhorizonte.<br />
Im Frühwinter konnten Latschenflächen aufgrund ihrer Rauhigkeit Schnee akkumulieren, während auf<br />
den Almflächen die Schneedecke von starken Winden abgeweht wurde. Während der<br />
Schneeschmelzperiode kam es während zwei Winter-Halbjahren auf den Latschenflächen zu einer<br />
früheren Schneeschmelze als auf den Almflächen.<br />
Hydrologische Wirkung:<br />
Latschen-Vegetation verminderte oder verhinderte die Ausbildung von Bodenfrost. Dadurch wurden<br />
die Bedingungen für ein flächenhaftes Einsickern von Schnee-Schmelzwasser im Frühling optimiert.<br />
Die Gefahr von Erosion, wie sie im Falle des Versickerns von Schmelzwasser entlang von bevorzugten<br />
Wasserleitungsbahnen entstehen könnte, wurde minimiert.<br />
Latsche als Erosions-Schutz.<br />
Latschen-Vegetation ermöglichte im Frühwinter durch ihre Rauhigkeit Schneeakkumulation an ihren<br />
Ästen, während starke Winde auf Almflächen den Schnee abwehten.<br />
Latschen als Schnee-Akkumulations Pflanzen.<br />
Alm-Vegetation (subalpine und alpine Rasenflächen, Milchkrautweiden, etc.) ermöglichten im<br />
Frühjahr eine zeitlich verzögerte Schneeschmelze, also eine desynchronisierte Freigabe des<br />
Wasserspeichers Schnee in Relation zu Latschen-Vegetation.<br />
Alm-Vegetation als Ort der verzögerten Schneeschmelze.<br />
31
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
5.1.2 Bestandes-Niederschlag und Freiflächen-Niederschlag im montanen<br />
Waldgürtel<br />
Abb. 5.1-14: Bestandesniederschlag in Prozent des Freiflächenniederschlages in B1 (Fichten-Tannen-Buchen-<br />
Altbestand) und in F1 (Fichten-Reinbestand, Stangenholz-Phase) während des Sommerhalbjahres 1999. Sta<br />
(Stammabfluss), Kdl (Kronendurchlass).<br />
Abb. 5.1-15: Bestandesniederschlag in Prozent des Freiflächenniederschlages in B1 (Fichten-Tannen-Buchen-<br />
Altbestand) und in F1 (Fichten-Reinbestand, Stangenholz-Phase) während des Sommerhalbjahres 2000. Sta<br />
(Stammabfluss), Kdl (Kronendurchlass).<br />
32
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
% des Freiflächenniederschlages<br />
65<br />
60<br />
55<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
Bestandesniederschlag in % desFreiflächenniederschlages:<br />
B1 (Fi-Ta-Bu-Bestand) + F1 (Fi-Bestand):<br />
Sommer 2001<br />
B1 F1<br />
Sta<br />
Kdl<br />
Abb. 5.1-16: Bestandesniederschlag in Prozent des Freiflächenniederschlages in B1 (Fichten-Tannen-Buchen-<br />
Altbestand) und in F1 (Fichten-Reinbestand, Stangenholz-Phase) während des Sommerhalbjahres 2000. Sta<br />
(Stammabfluss), Kdl (Kronendurchlass).<br />
Der Bestandesniederschlag setzt sich im Fichten-Tannen-Buchen-Mischwald aus Kronendurchlass und<br />
Stammabfluss, welcher vor allem an Buche und Bergahorn auftritt, zusammen. In Fichten-<br />
Reinbeständen kann der Bestandesniederschlag mit dem Kronendurchlass gleichgesetzt werden, weil<br />
der Stammabfluss an Fichte weniger als 1 % des Freiflächenniederschlages beträgt und somit<br />
vernachlässigbar ist (Hager & Holzmann 1997).<br />
Während der Sommerhalbjahre wurden die Messgrößen Freiflächenniederschlag, Kronendurchlass<br />
und Stammabfluss erhoben und für diese Periode Versuchsflächen–bezogen gemittelt. Die<br />
Halbjahressummen des Bestandesniederschlages, welcher in Prozentwerten des<br />
Freiflächenniederschlages berechnet wurde (Abb. 5.1-14, 5.1-15 + 5.1-16) zeigen, dass der<br />
entscheidende Unterschied zwischen Fichten-Tannen-Buchen-Altbestand (B1) und Fichten-<br />
Reinbestand (F1) durch den Stammabfluss gegeben ist. Der Kronendurchlass erreichte auf beiden<br />
Waldflächen im Halbjahresmittel ähnliche Größen. Somit ist der Stammabfluss, welcher an den Laub-<br />
Baumarten Buche und Bergahorn entsteht, der entscheidende Parameter für die Unterschiedlichkeit<br />
des Bestandesniederschlages zwischen Fichten-Reinbeständen und Buchen-Beständen (vgl. Appendix<br />
Nr.8). Auch in anderen Arbeiten wurde diese waldhydrologische Tendenz bereits nachgewiesen<br />
(Hager & Holzmann 1997).<br />
33
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Tabelle 5.1-1: Überblick über den Bestandesniederschlag und den Freiflächenniederschlag während der<br />
Sommerhalbjahre für den Fichten-Tannen-Buchen-Altbestand (B1) und den Fichten-Reinbestand (F1).<br />
B1 F1<br />
1999 BeNds 73,1 %<br />
BeNds 69,7 %<br />
FrNds 1178 mm<br />
FrNds 1226 mm<br />
2000 BeNds 67,0 %<br />
BeNds 61,6 %<br />
FrNds 882 mm<br />
FrNds 901 mm<br />
2001 BeNds 60,2 %<br />
BeNds 53 %<br />
FrNds 813 mm<br />
FrNds 891 mm<br />
BeNds (Bestandesniederschlag), FrNds (Freiflächenniederschlag). Der Bestandesniederschlag ist in % des<br />
Freiflächenniederschlages angegeben.<br />
Je höher der Mischungsanteil der Buche in den Waldbeständen ist, desto höher wird der Anteil des<br />
Freiflächenniederschlages, welcher als Bestandesniederschlag auf dem Waldboden ankommt und<br />
demnach zur Grundwasser-Neubildung beitragen kann.<br />
Aus den Darstellungen des Bestandesniederschlages (Abb. 5.1-14 – 5.1-16, Tab. 1) geht die jährliche<br />
Variation dieser Größe hervor. Im Jahr 1999, welches das niederschlagreichste während der<br />
Messreihen war, ist der Bestandesniederschlag am höchsten gewesen. Die Variationen sind mit den<br />
unterschiedlichen Niederschlagsintensitäten erklärbar. Je stärker ein Regen ist, umso höher ist der<br />
Bestandesniederschlag (Abb. 5.1-18 + 5.1-20). Bei Schwachregen-Ereignissen kann der<br />
Bestandesniederschlag in manchen Fällen nur eine geringe Prozentrate des Freiflächenniederschlages<br />
erreichen (Abb. 5.1-17 + 5.1-19). Grundsätzlich ist zu sagen, dass jedes Regenereignis seine<br />
spezifischen Charakteristika hat. In Jahren mit hohen Anteilen von Starkregen am Gesamtniederschlag<br />
ist folglich der Bestandesniederschlags-Wert am höchsten. Wenn Jahre mit geringen<br />
Gesamtniederschlags-Werten auch hohe Anteile von Schwachregenereignissen haben, ist der<br />
Bestandesniederschlags-Wert am niedrigsten.<br />
Hydrologische Wirkung:<br />
Laub-Nadel-Mischbestände mit hohem Laubbaumanteil oder reine Laubbaumbestände erzielen<br />
höhere Bestandesniederschlags-Werte als Nadelbaum-Reinbestände. Der Unterschied ergibt sich aus<br />
dem Stammabfluss, welcher vor allem an Buche und Bergahorn auftritt.<br />
34
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-17: Kronendurchlass und Freilandniederschlag Abb. 5.1-18: Kronendurchlass und Freilandnieder-<br />
(=Freiflächenniederschlag) in B1 (Fichten-Tannen- schlag (=Freiflächenniederschlag) in B1<br />
Buchen-Altbestand), 14. bis 24.7. 2000: Schwach- (Fichten-Tannen-Buchen-Altbestand), 3. bis 7.8.<br />
Regenereignis. 2000: Starkregenereignis.<br />
Abb. 5.1-19: Freilandniederschlag (=Freiflächen- Abb.5.1-20: Freilandniederschlag (=Freiflächen-<br />
-niederschlag) nahe B1 (Fichten-Tannen-Buchen- -niederschlag) nahe B1 (Fichten-Tannen-Buchen<br />
-Altbestand) während der Schwachregenperiode -Altbestand) während der Starkregenperiode<br />
vom 14. bis 24.7. 2000. vom 3. bis 7.8. 2000.<br />
5.1.3 Bodenfeuchtigkeits-Dynamik im montanen Waldgürtel<br />
Der Bodenfeuchtigkeits-Verlauf ist in karstalpinen Waldgebieten mit den charakteristischen<br />
skelettreichen karbonatischen Waldböden durch schnelles Ansteigen der Bodenfeuchtigkeits-Werte<br />
bei ausreichend starken Niederschlägen gekennzeichnet. In der Folge ist der Verlauf der<br />
Bodenfeuchtigkeits-Kurven wiederum von einem schnellen Absinken charakterisiert, welches die<br />
Perkolation (das Einsickern) des Bodenwassers in tiefere Boden- und Gesteinschichten kennzeichnet.<br />
Dieses schnelle Ansteigen und Absinken der Bodenfeuchtigkeits-Kurve (Abb.5.1-21 + 5.1-22) ist mit<br />
der relativ geringen Wasserspeicher-Fähigkeit der karstalpinen Böden erklärbar. Die große Variation<br />
der Mittelwerte der Bodenfeuchtigkeit auf den drei montanen Probeflächen der Forschungsregion I<br />
zeigen während aller analysierter Messperioden deutlich, dass die Wasserspeicher-Kapazität innerhalb<br />
des Fichten-Tannen-Buchen-Altbestandes (B1) am größten ist (Abb. 5.1-23). Besonders deutlich ist<br />
der Unterschied während der zwei gemessenen Winterhalbjahre 1999/2000 und 2000/2001 ausgeprägt.<br />
Auf der Fläche des Fichten-Tannen-Buchen-Altbestandes kam es während der letzten 150 bis 200<br />
Jahre zu keiner Störung des Bodengefüges, insbesondere des Humusgefüges (durch Kahlschläge,<br />
Windwürfe oder ähnliches).<br />
35
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-21: Bodenfeuchtigkeits-Verlauf auf der Fichten-Tannen-Buchen-Altbestands-Fläche, vom 1.5. bis 16.7.<br />
2001. 1A bis 3A bezeichnen Bodenfeuchtigkeits-Sensoren in 50 cm Tiefe, 1B bis 3B bezeichnen<br />
Bodenfeuchtigkeits-Sensoren in 20 cm Tiefe.<br />
Abb. 5.1-22: Bodenfeuchtigkeits-Verlauf in 50 cm Tiefe (3A) in der Forschungsregion I (montane Höhenstufe) –<br />
1.5. bis 16.7. 2001, B1 – Fichten-Tannen-Buchen-Altbestand, F1 – Fichten-Reinbestand, B2 –<br />
Verjüngungsfläche.<br />
36
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Die Humusschicht ist besonders für karstalpine Böden ein wichtiger Ort der Wasserspeicherung. Ein<br />
weiterer Grund für die bessere Wasserspeicherung auf der Altbestandesfläche könnte der geringere<br />
Transpirations-Bedarf von alten Bäumen in Relation zu jüngeren (Dickungs- bis Stangenholzphase)<br />
sein, was in Australien für Eukalyptus-Bestände (Eucalyptus regnans) nachgewiesen wurde (Vertessy<br />
1998) und auch für unseren Klimaraum Bestätigung findet (Peck & Mayer 1996).<br />
Abb. 5.1-23: Mittlerer Bodenfeuchtigkeits-Gehalt in der montanen Höhenstufe: B1 – Fichten-Tannen-Buchen-<br />
Altbestand, F1 – Fichten-Reinbestand, B2 – Verjüngungsfläche, während Winter- und Sommerhalbjahres –<br />
Messperioden seit dem November 1999. (Mittelwerte aus allen Messwerten und allen Sensoren einer<br />
Versuchsfläche.)<br />
Hydrologische Wirkung:<br />
Bodenfeuchtigkeit wurde während der gemessenen Jahre am besten im Fichten-Tannen-Buchen-<br />
Altbestand gespeichert. Der Grund dafür ist nicht eindeutig festlegbar und kann sowohl mit der<br />
Baumartenverteilung, der ungestörten Humusdynamik als auch mit dem Alter der Bäume bezeichnet<br />
werden. Gemischte und gestufte Laubbaum-Nadelbaum-Altbestände, welche im wesentlichen eine<br />
ungestörte Humusdynamik aufweisen, sind für den Quellenschutz vorteilhaft.<br />
37
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
5.1.4 Qualität des Bodenwassers und Niederschlagswassers<br />
Abb. 24: Nitrat-Konzentration im Bodenwasser in Forschungsregion I (FR I) während der Periode vom 7. bis<br />
21.9. 1999: B1 Lysimeter I auf der Fichten-Tannen-Buchen-Fläche, F1 Lysimeter auf der Fichten-<br />
Reinbestandes-Fläche, B2 Lysimeter auf der Verjüngungsfläche, B1-II Lysimeter II auf der Fichten-<br />
Tannen-Buchen-Fläche. 1A bis 3A: Lysimeterplatten in 15 cm Tiefe, 1B bis 3B: Lysimeterplatten in 60 cm<br />
Tiefe.<br />
Auf allen Versuchsflächen wurden Lysimeteranlagen zur Analyse des Bodenwassers installiert. Der<br />
generelle Trend der Nitrat-Analysen waren relativ höhere Nitrat-Konzentrationen im Bodenwasser des<br />
Fichten-Reinbestandes (Abb. 5.1-24). Trotzdem ist anzumerken, dass die Nitrat-Konzentrationen im<br />
Bodenwasser auf der Rax vergleichsweise niedrig sind, was auch Vergleiche mit anderen<br />
Forschungsregionen belegen (Smidt 2001, Feichtinger et al. 2002). Der Trend der höheren Nitrat-<br />
Konzentrationen unter Fichten-Reinbeständen mag einerseits mit den Charakteristika der Nitrat-<br />
Frachten im Niederschlagswasser unter Fichte im Zusammenhang stehen. Andererseits ist die<br />
Aufnahmefähigkeit von Nadelbaumarten für Nitrat aus dem Boden und Bodenwasser im Vergleich zu<br />
Laubbaumarten wesentlich geringer oder auch nicht vorhanden (Deschrijver 1998, Rothe et al. 1998).<br />
Die höchsten Konzentrationen von Nitrat als auch von Ammonium im Niederschlagswasser (Kronen-<br />
Durchlass) wurden unter Fichten-Kronen (in B1 – Fichten-Tannen-Buchen-Altbestand als auch in F1 –<br />
Fichten-Reinbestand) gefunden (Abb. 5.1-25) (vgl. Appendix Nr.8). Die Tendenz von Fichte, höhere<br />
Quantitäten an Luftverschmutzungs-Stoffen aus der Luft zu filtern, wurde auch in anderen Studien<br />
belegt (Rothe et al. 1998, v. Wilpert et al. 2000, Adamson et al. 1993, Robertson et al. 2000).<br />
Hydrologische Wirkung:<br />
Laubbäume (Buche, Bergahorn, etc.) können Nitrat aus dem Boden und Bodenwasser besser<br />
aufnehmen als Nadelbaumarten (Fichte, Kiefer, etc). Weiters filtern Nadelbaumarten wesentlich mehr<br />
Luftschadstoffe aus der Luft, was zu einem höheren Eintrag dieser Stoffe in das Bodenwasser führt.<br />
Laubbaumreiche Bestände fördern folglich die Aufrechterhaltung von hoher Wasserqualiät durch<br />
günstigere Stoffbilanzen.<br />
38
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-25: Nitrat-Konzentration im Niederschlagswasser, Messperiode vom 4. 10 bis 7.11. 2000. T1<br />
Freiflächenniederschlags-Sammler nahe B1 (Fichten-Tannen-Buchen-Fläche). B1-1 Niederschlagssammler<br />
unter Fichten-Krone in B1, B1-2 und B1-3: Niederschlagssammler unter Buchen-Kronen in B1, F1-1<br />
Niederschlagssammler unter Fichten-Krone in F1 (Fichten-Reinbestandsfläche), T3<br />
Freiflächenniederschlags-Sammler auf der subalpinen Almfläche, L1-1 Niederschlagssammler unter<br />
Latschen-Vegetation.<br />
5.1.5 Schneedynamik auf den Versuchsflächen<br />
Schneehöhe und Schneewasseräquivalent wurden in beiden Forschungsregionen (montan und<br />
subalpin) mittels eines fixierten Schneekurses, welcher mit den Versuchflächen übereingestimmt<br />
wurde, erhoben. Dabei zeigte sich in der montanen Höhenstufe, dass zwar die Schneehöhen generell<br />
auf B2 (Verjüngungsfläche, welche Freiflächen-Charakter aufweist) am größten waren (Abb. 5.1-26),<br />
das Schnee-Wasser-Äquivalent allerdings auch immer wieder in B1 (Fichten-Tannen-Buchen-<br />
Altbestand) relativ größer war als auf den anderen beiden Versuchsflächen (Abb. 5.1-27). In der<br />
montanen Höhenstufe waren die Schneehöhen in F1 (Fichten-Reinbestand) während aller Messtermine<br />
am niedrigsten. Laub-Nadel-Mischbestände sind für eine effiziente Schneespeicherung am Waldboden<br />
besser geeignet als Fichten-Reinbestände. Im Mischbestand kann bei Schneefall im Bereich der<br />
Buchenkronen der Schnee fast ungehindert bis auf den Waldboden durchdringen. Umliegende Fichten<br />
beschatten die inhomogene Schneedecke und verzögern somit die Abschmelz-Geschwindigkeit.<br />
Fichten-Reinbestände weisen eine hohe Schnee-Interzeptionsrate auf (Mayer et al. 1994), wodurch in<br />
der Regel weniger Schnee auf dem Waldboden ankommt.<br />
In der subalpinen Höhenstufe kommt es im subalpinen Fichtenwald, welcher an die Alm- und<br />
Latschenflächen des Raxplateaus anschließt, zu einer relativ hohen Schnee-Anreicherung. Bei<br />
Starkwind-Wetterlagen wird Schnee vom Raxplateau abgeweht und wird im angrenzenden subalpinen<br />
Fichtenwald wegen dessen hoher Rauhigkeit abgelagert. Wenn der subalpine Fichtenwald naturnah<br />
aufgebaut ist, also Rottenstruktur und kleine Freiflächen aufweist, so kann vor allem in den<br />
Freiflächen Schnee akkumuliert und aufgrund der gegebenen Beschattung im Frühling lange<br />
gespeichert werden.<br />
39
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-26: Schneedynamik in FR I (Forschungsregion I): Gemittelte Schneehöhen auf den Versuchsflächen B1<br />
(Fichten-Tannen-Buchen-Altbestand), B2 (Verjüngungsfläche mit Freiflächen-Charakter) und F1 (Fichten-<br />
Reinbestand).<br />
Abb. 5.1-27: Mittleres Schnee-Wasser-Äquivalent in FR I (Forschungsregion I): B1 (Fichten-Tannen-Buchen-<br />
Altbestand), B2 (Verjüngungsfläche mit Freiflächen-Charakter) und F1 (Fichten-Reinbestand).<br />
40
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Abb. 5.1-28: Schneedynamik in Forschungsregion II (FR II): Mittlere Schneehöhen. Alm (Almfläche am<br />
Raxplateau in 1840 m Seehöhe), Latsche (Latschenfläche am Raxplateau in 1840 m Seehöhe), Rotte<br />
(Rotten-Fläche im subalpinen Fichtenwald in 1450 m Seehöhe), Lichtung (kleine Freifläche im subalpinen<br />
Fichtenwald – 1450 m), Schirmsch. (Schirmschlag-Fläche im subalpinen Fichtenwald, 1450 m).<br />
Die Messreihen, welche seit dem Winter 1998/1999 durchgeführt wurden, belegen diese Dynamik<br />
(Abb. 5.1-28). So wurde im Mai der gemessenen Jahre oft nur mehr auf der Lichtungs-Fläche im<br />
subalpinen Fichtenwald Schnee vorgefunden, während auf den höher gelegenen Messorten am<br />
Raxplateau der Schnee schon geschmolzen war. Auch Mayer et al. (1998) bestätigen den<br />
überproportionalen Schneereichtum auf kleinen Waldlichtungen und Karnischen in Fichtenwäldern.<br />
Die Schneedynamik am Raxplateau (Almflächen- und Latschenflächen – Dynamik) wurde bereits im<br />
Kapitel 5.1.1 erläutert.<br />
Hydrologische Wirkung:<br />
Der subalpine Fichtenwald ist, so er naturnah aufgebaut ist (Rotten- und Klein-Freiflächen- Struktur)<br />
ein Ort der Schneeakkumulation und Schneespeicherung.<br />
Im montanen Bergmischwald können gemischte Laub-Nadel-Bestände effizienter Schnee speichern als<br />
Fichten-Reinbestände.<br />
Weitere Ausführungen bezüglich der Messdaten-Auswertung finden sich in Appendix Nr.7 und<br />
Appendix Nr.8.<br />
41
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
5.2 Hydrologie der Hochlagen und klima- bzw. landnutzungsbedingte<br />
Veränderungen<br />
Die Ableitung hydrologischer Eigenschaften von alpinen und subalpinen Boden-Vegetationseinheiten<br />
folgt im wesentlichen den durchgeführten Studien am Schneeberg (Dirnböck & Grabherr, 2000, 2001;<br />
Dirnböck & Greimler 1999). Konzeptuell ähnliche Vorgangsweisen wurden auch in anderen Studien<br />
für große Einzugsgebiete, im speziellen Karstgebiete, gewählt, um lokalisierbare Aussagen zur<br />
Vulnerabilität des Karstgrundwassers zu erhalten, und schlussendlich die Abgrenzung von<br />
Schutzzonen zu gewährleisten (Dörflinger et al 1999; Dörflinger & Zwahlen 1997; Plagnes &<br />
Bakalowicz 1999). Die von Gurtz et al. (1999) vorgeschlagene Methodik wurde im Rahmen dieses<br />
Projekts insofern vereinfacht, indem die Pflanzendecke als integrierender Parameter für klimatische,<br />
topographische und bodenkundliche Gegebenheiten herangezogen wurde (siehe auch Köppel 1993).<br />
Methodische Grundlage dieser Vorgangsweise ist eine Stichprobenerhebung zur Abschätzung<br />
spezifischer Bodenwasserhaushaltsparameter für Böden regionaltypischer Pflanzengesellschaften. Die<br />
bereits aus früheren Studien (Dirnböck & Grabherr, 2000, 2001) vorliegenden Daten wurden im Zuge<br />
dieses Projektes verdichtet. Neben den so erhaltenen Bodenwasserhaushaltsparametern wurden<br />
mittlere Pflanzengesellschafts-spezifische Verdunstungsraten aus einer umfangreichen<br />
Literaturrecherche abgeleitet und für den Schneeberg kalibriert (Dirnböck & Grabherr, 2000). Das<br />
Ergebnis ist eine Liste von Boden-Vegetations-Einheiten (Hydrotopen) mit charakteristischem<br />
hydrologischem Verhalten. Die hydrologischen Eigenschaften der Hydrotope stellen natürlich nur<br />
Durchschnittswerte dar. Das Verhalten konkreter Bestände kann aufgrund standörtlicher Heterogenität<br />
beträchtlich von diesem Mittelwert abweichen.<br />
In Karstgebieten ist die Filterleistung der Vegetation und des Bodens eine wesentliche Komponente<br />
für die Bewertung der Vulnerabilität der Karstgrundwässer gegenüber Stoffeinträgen. Andererseits<br />
spielt auch das Rückhaltevermögen von Starkniederschlägen insofern eine Rolle, als durch<br />
Niederschlagsinterzeption im Bestand und Infiltration des Bestandesniederschlags in den Humus und<br />
das Porensystem des Mineralbodens Oberflächenabflüsse und Erosion vermieden werden.<br />
Rückhaltevermögen (Retention) der Böden, Verlängerung der Infiltrationsdauer, sowie Interzeption<br />
und Transpiration der Pflanzendecke sind daher jene Parameter, die für die Bewertung der<br />
Quellschutzwirkung von Vegetation und Boden im Vordergrund stehen (Dörflinger et al 1999;<br />
Dörflinger & Zwahlen 1997; Plagnes & Bakalowicz 1999).<br />
Als Grundlage für die Regionalisierung, das heißt die Übertragung von Punktdaten auf die Fläche,<br />
dienten in dieser Studie die Karte der aktuellen Vegetation und alle unter Annahme von Klimawandel,<br />
bzw. Nutzungsveränderung modellierten Szenarienkarten. Eine Hydrotopkarte wurde auch in den für<br />
die Einzugsgebiete repräsentativen Waldgebieten Fronbachgraben, Fuchspassquelle und<br />
Kuhschneeberg erstellt (siehe Kapitel 6.3). Die Kombination beider lässt somit eine Interpretation der<br />
Veränderung der Quellschutzwirkung bei Szenarien der Klimaänderung sowie der Forst- und<br />
Almwirtschaft zu.<br />
Wie bereits erwähnt ist die Ausbreitung der Latsche der prägende Faktor in Bezug auf die potentielle<br />
Veränderung der Vegetationsdecke und auch der Hydrologie der Hochlagen. Neben der erhöhten<br />
Verdunstung, vor allem durch höhere Interzeption, und des veränderten Schneeregimes (siehe Kapitel<br />
5.1.1) spielt bei Latschenverbrachung der Aufbau einer Moderhumusdecke auch hydrologisch eine<br />
entscheidende Rolle. Durch die umfangreichen Aufnahmen zum Latschenalter in Kombination mit<br />
Bodenerhebungen war es auch möglich, den mit dem Alter von Latschen zunehmenden Humus<br />
funktional abzubilden. Im Wesentlichen führen geringe Temperatursummen des alpinen Klimas, der<br />
Anfall von Nadeln und die Veränderung des Bestandesklimas zur Akkumulation von Humus im<br />
Bereich von 5 – 15cm während der ersten 100 Jahre nach Keimung der Latsche (siehe Appendix Nr. 2<br />
für weitere Details). Die zeitliche Akkumulation des Humus und die damit einhergehende<br />
Veränderung des Bodenwasservolumens wurde auf die simulierten Verbreitungskarten der Latsche<br />
angewendet. Unter Verwendung des zeitlich-räumlichen Latschenmodells (Kapitel 4.3) wurden für<br />
42
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
den Zeitraum von 2050 bis 2250 in 50-Jahr-Intervallen Verbreitungs-Szenarien erstellt. Die Humus-<br />
Akkumulation wurde mit der in Appendix Nr. 2 detailliert erläuterten Funktion berechnet. In<br />
Kombination mit den statischen Eigenschaften der Hydrotope wurden Wasserhaushalts-Szenarien<br />
abgeleitet. Die außerhalb des sich verändernden Krummholzgürtels liegende Vegetation wurde als<br />
stabil angenommen, da innerhalb der relativ kurzen Zeitspanne nur mit geringen Verschiebungen im<br />
Verbreitungsmuster der Offenvegetation gerechnet wird. Als Modellierungsgrundlage wurde daher die<br />
Karte der aktuellen Vegetation verwendet. Neben den Karten der Retention und der<br />
Evapotranspiration wurden auch Gesamtsummen für die einzelnen Gebirgsstöcke und das<br />
Gesamtgebiet berechnet um wahrscheinliche Trends bei klima- und Nutzungsänderung darzustellen.<br />
Als Vergleichsbasis diente die Karte der aktuellen Vegetation. Die Ausgangs-Humusmächtigkeit<br />
wurde mangels detaillierter, räumlich expliziter Daten, für die Gesamtfläche einheitlich gesetzt und<br />
nur zwischen Lehm- und Rendzinaböden unterschieden.<br />
6 ERGEBNISSE<br />
6.1 Potentielle Vegetation der Hochlagen<br />
Die Ergebnisse der Modellberechnungen zur Veränderung der Hochlagenvegetation wurden<br />
zusammenfassend in der Fachzeitschrift Journal of Biogeography publiziert. Das Manuskript ist im<br />
Anhang enthalten (Appendix Nr. 1). Die wesentlichen Resultate werden daher hier nur kurz<br />
zusammengefasst.<br />
Die Klimafolgenforschung der letzten Jahre hat bei weiterer Temperaturerhöhung eine beträchtliche<br />
Gefährdung alpiner Pflanzen und Pflanzengesellschaften prognostiziert. Durch das Höhersteigen der<br />
Waldgrenze und wärmebedürftiger, konkurrenzkräftiger krautiger Arten werden typische alpine Arten<br />
verdrängt. Das Untersuchungsgebiet am Ostrand der Nördlichen Kalkalpen stellt insofern ein<br />
interessantes Modellgebiet dar, als durch die niedrige Lage der Gipfelflur relativ geringfügige<br />
Temperaturerhöhungen zu massiven Einschränkungen der gesamten waldfreien Zone führen könnten.<br />
Die Modellrechnungen bestätigten grundsätzlich die besagten Hypothesen und detailliertere Aussagen<br />
sind nun für das Untersuchungsgebiet möglich:<br />
Das 2050er Szenario (+0,65° C; - 30 mm August-Niederschlag), also moderater prognostizierter<br />
Klimawandel, führt, bei vollständiger Anpassung der Vegetation an die neuen Bedingungen, zu<br />
insgesamt 25% Verlust an waldfreien subalpinen und alpinen Bereichen bei Beibehaltung der<br />
Almwirtschaft. Bei stärkerem Klimawandel (K2: +2° C; - 60 mm August-Niederschlag) gehen 48%<br />
der aktuell waldfreien Fläche verloren (Abb. 6.1.-1).<br />
Bei gleichzeitiger Aufgabe der Almwirtschaft verstärkt sich der Verlust auf 42% bzw. 64% der<br />
aktuellen waldfreien Fläche (Abb. 6.1.-1).<br />
Die niedrigeren Berge, wie Raxalpe und Schneealpe, sind relativ mehr und früher von diesem Trend<br />
betroffen als der Hochschwab (Abb. 6.1.-1).<br />
Bei Klimaerwärmung und Niederschlagsabnahme des 2050er Szenarios ist mit nur moderaten<br />
Auswirkungen auf die Gesamtpopulationen der alpinen und subalpinen Pflanzen zu rechnen. Eine<br />
Temperaturerhöhung im Bereich von 2°C und gleichzeitige völlige almwirtschaftliche<br />
Nutzungsaufgabe hätte jedoch dramatische Auswirkungen: 50% der untersuchten Arten (das sind alle<br />
heute häufigeren Arten) würden beinahe ihr gesamtes heutiges Areal verlieren.<br />
Das Offenhalten der potentiellen Latschenstandorte durch die Almwirtschaft kann die Folgen stärkerer<br />
Klimaerwärmung abschwächen, indem Refugialräume für konkurrenzschwache Alpenpflanzen<br />
geschaffen werden. Allerdings ist dieser Effekt durch die im Verhältnis zur Gesamtfläche relativ<br />
kleinen Almweidegebiete von nur begrenzter Wirksamkeit.<br />
Eine mögliche Niederschlagsabnahme würde die durch Temperaturerwärmung ausgelösten Trends<br />
noch verstärken.<br />
43
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Zusammenfassend kann also gesagt werden, dass ein prognostizierer Klimawandel die gesamte<br />
Pflanzendecke der Hochlagen massiv verändern wird. Die in diesem Kapitel besprochenen Modelle<br />
der potentiellen Verbreitung erlauben allerdings nicht, den Zeitbedarf dieser Veränderung<br />
abzuschätzen.<br />
Abb. 6.1-1 Flächenveränderung der alpinen und subalpinen waldfreien Vegetation unter Szenarien des<br />
Klimawandels und der Almwirtschaft. Die Bilanzen berücksichtigen alle über 1600 m liegenden Flächen.<br />
LU3 und LU4: Beibehaltung und Aufgabe der Almwirtschaft, baseline, 2050 und K2 siehe Tabelle 4.1.-1.<br />
6.2 Ausbreitungsmodell der Latsche<br />
Neben der Landnutzung, die vor allem über die regelmäßige Schwendung eine Kontrolle über die<br />
räumliche Verteilung des Latschenkrummholzes ausübt, werden die die Ausbreitungsdynamik der<br />
Latsche steuernden populationsbiologischen Prozesse von einer Reihe verschiedener Faktoren<br />
beeinflusst (vgl. Appendix Nr. 6). Das Wachstum ist im Wesentlichen eine Funktion der Temperatur,<br />
des Nährstoffangebots und der Vitalität der Individuen. Die Vitalität ist wiederum eine Funktion des<br />
standortsspezifischen Temperaturregimes und der Position im Geländerelief. Auf die Mortalität<br />
wirken in erster Linie topographische Variable. Die Wirkung der Topographie ist als indirekte zu<br />
interpretieren, d.h. die topographischen Variablen implizieren eine Reihe von direkt wirksamen<br />
Faktoren, insbesondere Lawinenfrequenz, Schneeakkumulation und mechanische Beschädigung durch<br />
44
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Eisgebläse an exponierten Standorten. Die Fruchtbarkeit zeigt eine starke Altersabhängigkeit, d.h. die<br />
Latschen sind zur sexuellen Reproduktion frühestens im 15. bis 20. Lebensjahr fähig. Die Intensität<br />
der Samenproduktion steigt anschließend bis etwa zum 80. Lebensjahr und bleibt danach mehr oder<br />
weniger konstant. Die Verjüngung ist nach unseren Ergebnissen eine Funktion des Sameneintrags und<br />
der Konkurrenzsituation am jeweiligen Standort. Der Sameneintrag wurde im Ausbreitungsmodell<br />
über die Distanz zum nächsten, samenproduzierenden Latschenbestand geschätzt. Die<br />
Konkurrenzwirkung wird durch die Dichte und Höhe der Rasenvegetation, in der sich die Latschen<br />
verjüngen, gesteuert (vgl. Abb. Nr. 5). Abiotische Umweltbedingungen haben nach unseren Daten nur<br />
marginalen Einfluss auf die Verjüngungsintensität, zumindest innerhalb des aktuellen<br />
Verbreitungsgebietes der Latsche.<br />
Die Abhängigkeit der Ausbreitungsdynamik von der Konkurrenzsituation hat zur Folge, dass im<br />
Bereich der aktuellen oberen Verbreitungsgrenze der Latsche bei Klimaerwärmung mit einer relativ<br />
raschen Ausbreitung in kalkalpine Rasengesellschaften gerechnet werden kann. Ursache dafür ist der<br />
relativ geringe Widerstand, den die dort dominierenden Polsterseggenrasen der Latschenverjüngung<br />
entgegensetzen. Im Vergleich dazu sind viele Weiderasengesellschaften, die auf aktuellen und<br />
aufgelassenen Almen tieferer Lagen dominieren, für die Latsche relativ schwer zu besiedeln (vgl. Abb.<br />
6.2-1 und Appendix Nr. 5).<br />
Relative Verjüngungsintensität<br />
1.5<br />
1<br />
0.5<br />
0<br />
-0.5<br />
-1<br />
Cfi<br />
Aa-Fp Hp<br />
Cs<br />
Cfe Cv TH Lh-Ca Ns Dc<br />
Abb. 6.2-1: Relative Verjüngungsintensität der Latsche in verschiedenen Rasengesellschaften der subalpinen und<br />
alpinen Stufe. Cfi: Polsterseggen-Rasen, Aa-Fp: Alpenstraußgras-Zwergschwingel-Rasen; Hp:<br />
Staudenhafer-Horstseggen-Rasen, Cs-Horstseggen-Rasen, Cfe: Rostseggen-Rasen, Cv: Buntreitgras-<br />
Rasen, TH: Hochstaudenfluren, Lh-Ca: Milchkrautweiden, Ns: Bürstlingsweiden, Dc –<br />
Rasenschmielenweiden. Für methodische Details siehe Appendix Nr. 5.<br />
Simuliert man für das Gesamtgebiet der Hochlagen oberhalb von 1700 Höhenmeteren die<br />
Latschenausbreitung unter den oben spezifizierten Nutzungs- und Klimaszenarien (Tabelle 4.1-1)<br />
durch die nächsten 250 Jahre, so ergibt sich folgendenes Bild:<br />
45
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
km²<br />
km²<br />
28<br />
26<br />
24<br />
22<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
28<br />
26<br />
24<br />
22<br />
20<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
J2000 J2050 J2100 J2150 J2200 J2250<br />
Year<br />
J2000 J2050 J2100 J2150 J2200 J2250<br />
Year<br />
Jahr vs B0°C<br />
Jahr vs A0°C<br />
Jahr vs B0.65°C<br />
Jahr vs A0.65<br />
Jahr vs B2°C<br />
Jahr vs A2°C<br />
Jahr vs B0°C<br />
Jahr vs A0°C<br />
Jahr vs B0.65°C<br />
Jahr vs A0.65<br />
Jahr vs B2°C<br />
Jahr vs A2°C<br />
Abb. 6.2-2: Anstieg der Latschendeckung im Gesamtgebiet der Hochlagen (> 1700 m Seehöhe) unter<br />
verschiedenen Klima- und Landnutzungsszenarien. A0°C/B0°C – Alle Almen aufgelassen/Alle heute noch<br />
aktiven Almen weiter bewirtschaftet, Mitteltemperturen wie heute. A0.65°C/B0.65°C - Alle Almen<br />
aufgelassen/Alle heute noch aktiven Almen weiter bewirtschaftet, Mitteltemperaturen um 0.65°C höher als<br />
heute; A2°C/B2°C - Alle Almen aufgelassen/Alle heute noch aktiven Almen weiter bewirtschaftet,<br />
Mitteltemperaturen um 2°C höher als heute.<br />
Abweichend vom Modell der potentiellen Vegetation wurde für die Latschendynamik kein abrupter<br />
sondern ein kontinuierlicher Anstieg der Temperaturen angenommen. Im ersten Modellierungsschritt<br />
(2000-2500) wird für alle Szenarien das heutige Temperaturregime unterstellt. Erst im zweiten Schritt<br />
(2050-2100) erfolgt die Erwärmung um 0.65°C. Für das 2k-Szenario steigen die Temperaturen bis<br />
2150 auf +1.2°C und erreichen erst im Jahr 2200 den neuen, stabilen Gleichgewichtswert von +2°C.<br />
Die Ergebnisse der Latschenmodellierung zeigen eine relativ langsame Dynamik in Übereinstimmung<br />
mit dem generell verzögerten Ablauf von Sukzessionsprozessen in Hochgebirgen (Wildi & Schütz<br />
2000). Bis zum Jahr 2100 hat sich die unter den Annahmen von Klimaerwärmung und völliger<br />
46
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Bewirtschaftungsaufgabe aller Almen die gesamte von Latschen bedeckte Fläche im Bereich oberhalb<br />
1700 Höhenmeter um ca. 5 km² vergrößert. Bis zum Jahr 2250 erfolgt aber immerhin eine<br />
Verdopplung der latschenbedeckten Fläche von heute 13.9 km² auf 26.5 km². Das entspricht einer<br />
Zunahme von aktuell 22% auf 42.5% der Gesamtfläche in dieser Höhenstufe.<br />
Vergleicht man die Auswirkungen der einzelnen Szenarien, so fällt auf, dass selbst unter Annahme<br />
stabiler Bewirtschaftungs- und Klimaverhältnisse die Latschendeckung mittelfristig zunehmen wird.<br />
Ursache dafür ist einerseits der fortschreitende Verbrachungsprozess bereits aufgegebner Almen,<br />
andererseits auch der verzögerte Effekt der im Lauf des letzten Jahrhunderts bereits eingetretenen<br />
Klimaerwärmung. Diesen letzeren Effekt illustriert auch die Tatsache, dass die Zunahme des<br />
maximalen Höhenvorkommens einzelner Latschen für alle Szenarien bis zum Jahr 2100 sehr ähnlich<br />
verläuft (Abb 6.2-3). Aufgrund des langsam Ausbreitungsprozesses benötigt die Latsche also viele<br />
Jahrzehnte bis Jahrhunderte um ihre aktuelle Ausbreitung an die potentielle obere Verbreitungsgrenze<br />
anzupassen.<br />
Seehöhe<br />
2100<br />
2080<br />
2060<br />
2040<br />
2020<br />
2000<br />
1980<br />
1960<br />
1940<br />
J2000 J2050 J2100 J2150 J2200 J2250<br />
Jahr<br />
Jahr v B0°C<br />
Jahr v A0°C<br />
Jahr v B0.65°C<br />
Jahr v A0.65°C<br />
Jahr v B2°C<br />
Jahr v A2°C<br />
Abb. 6.2-3: Anstieg des höchsten Latschenvorkommens im Gesamtgebiet unter unterschiedlichen Klima- und<br />
Landnutzungsszenarien: A0°C/B0°C – Alle Almen aufgelassen/Alle heute noch aktiven Almen weiter<br />
bewirtschaftet, Mitteltemperturen wie heute. A0.65°C/B0.65°C - Alle Almen aufgelassen/Alle heute noch<br />
aktiven Almen weiter bewirtschaftet, Mitteltemperaturen um 0.65°C höher als heute; A2°C/B2°C - Alle<br />
Almen aufgelassen/Alle heute noch aktiven Almen weiter bewirtschaftet, Mitteltemperaturen um 2°C<br />
höher als heute.<br />
Die Unterschiede zwischen den einzelnen Klimaszenarien bezüglich der oberen Verbreitungsgrenze<br />
der Latsche werden erst deutlicher, wenn die Modellierung auf längere Zeiträume ausgedehnt wird.<br />
Für den Bereich des Hochschwab wurde der Modellierungszeitraum auf 1000 Jahre erweitert (Abb.<br />
6.2-4). Die endgültige Höhendifferenz der oberen Verbreitungsgrenze steigt dabei mit der Zeit an,<br />
bleibt aber immer kleiner als aufgrund des doch bedeutenden Temperaturunterschieds zu erwarten<br />
wäre. Ursache dafür ist die niedrige Gipfelhöhe im Gebiet: Die potentielle obere Ausbreitungsgrenze<br />
der Latsche liegt bei einem +2°C-Szenario oberhalb des Hochschwabgipfels, also des höchsten<br />
Punktes im gesamten Untersuchungsgebiet.<br />
Der treppenartige Anstieg und einzelne Zacken in der Kurve des Höchstvorkommens sind keine<br />
Klima- oder Almauflassungseffekte, sondern illustrieren die Bedeutung des Zufalls für die jeweilige<br />
Lage des absoluten Höchstvorkommens: An der oberen Verbreitungsgrenze werden günstige<br />
Kleinstandorte immer seltener. Dementsprechend wird die Wahrscheinlichkeit, dass ein solcher<br />
Standort von Diasporen erreicht wird und diese dort erfolgreich keimen geringer. Gleichzeitig steigt<br />
47
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
das Mortalitätsrisiko mit der Höhe an. Trotz eines generellen Aufwärtstrends kann daher das reale<br />
Höchstvorkommen phasenweise absinken.<br />
Seehöhe<br />
2300<br />
2250<br />
2200<br />
2150<br />
2100<br />
2050<br />
2000<br />
1950<br />
1900<br />
J2000<br />
J2050<br />
J2100<br />
J2150<br />
J2200<br />
J2250<br />
J2300<br />
J2350<br />
J2400<br />
J2450<br />
J2500<br />
Jahr<br />
J2550<br />
J2600<br />
J2650<br />
J2700<br />
J2750<br />
J2800<br />
J2850<br />
J2900<br />
J2950<br />
J3000<br />
Jahr v A0°C<br />
Jahr v A0.65°C<br />
Jahr v A2°C<br />
Abb. 6.2-4: Anstieg des höchsten Latschenvorkommens am Hochschwab in den nächsten 1000 Jahren unter<br />
verschiedenen Klimaszenarien. A0°C – Alle Almen aufgelassen, Klima wie heute; A0.65°C – Alle Almen<br />
aufgelassen, Mitteltemperaturen um 0.65°C höher als heute. A2°C – Alle Almen aufgelassen,<br />
Mitteltemperatur um 2°C höher als heute.<br />
Generell fördert die Auflassung der Almen die Latschenausbreitung während des<br />
Untersuchungszeitraumes stärker als die Klimaerwärmung. Die Abstände der Kurven zwischen<br />
Szenarien mit beibehaltener Bewirtschaftung und Almauflassung bei ein und demselben<br />
Klimaszenario sind größer als die Abstände der Kurven bei unterschiedlichen Klimaszenarien unter<br />
demselben Bewirtschaftungsregime (Abb. 6.2-5). Die Erklärung dafür liegt in der Tatsache, dass bei<br />
Almauflassung viele Gebiete im klimatisch optimalen Wuchsbereich der Latsche besiedelbar werden,<br />
während bei Klimaerwärmung und beibehaltener Almbewirtschaftung der Latsche überwiegend<br />
Flächen im oberen Bereich und an der Höhengrenze ihre Verbreitung zur Neubesiedelung zur<br />
Verfügung stehen. Längere Generationszeiten, verlangsamtes Wachstum und erhöhte Mortalität<br />
verzögern hier den Ausbreitungsprozess. Dass die Unterschiede nicht noch deutlicher ausfallen, ist auf<br />
die erwähnte leichtere Besiedelbarkeit (geringe Konkurrenzhemmung der Latschenverjüngung durch<br />
die Rasenvegetation) in diesen hochgelegenen Bereichen zurückzuführen (vgl. Appendix Nr. 5 und Nr.<br />
6).<br />
48
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
km²<br />
18<br />
16<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
J2000<br />
J2050<br />
J2100<br />
J2150<br />
J2200<br />
J2250<br />
J2300<br />
J2350<br />
J2400<br />
J2450<br />
J2500<br />
J2550<br />
J2600<br />
J2650<br />
J2700<br />
Jahr<br />
J2750<br />
J2800<br />
J2850<br />
J2900<br />
J2950<br />
J3000<br />
Jahr v A0°Ck<br />
Jahr v A0°Cnk<br />
Jahr v A0.65°Ck<br />
Jahr v A0.65°Cnk<br />
Jahr v A2°Ck<br />
Jahr v A2°Cnk<br />
Abb. 6.2-5: Zunahme der Latschendeckung am Hochschwab in den nächsten 1000 Jahren unter verschiedenen<br />
Klimaszenarien: A0°C – Alle Almen aufgelassen, Klima wie heute; A0.65°C – Alle Almen aufgelassen,<br />
Mitteltemperaturen um 0.65°C höher als heute. A2°C – Alle Almen aufgelassen, Mitteltemperatur um 2°C<br />
höher als heute; k – Unterschiedliche Konkurrenzstärke der aktueller Vegetation berücksichtigt; nk -<br />
Unterschiedliche Konkurrenzstärke der aktueller Vegetation nicht berücksichtigt.<br />
Abb. 6.2-5 zeigt diesen Effekt für den erweiterten Modellierungszeitraum (1000 Jahre) am<br />
Hochschwab. Kontrastiert wurden eine Simulation mit Resistenzwerten der Rasenvegetation<br />
differenziert nach den Parametrisierungsdaten (Schwankungsbreite 0 bis 2.3, siehe Appendix Nr. 5)<br />
und eine Simulation, die identische Resistenzwerte (= 1) aller Vegetationstypen annimmt. Es zeigt<br />
sich, dass die Latschenausbreitung bei abgestufter Resistenz unter allen Klimaszenarien schneller als<br />
bei homogener Resistenz erfolgt und dass dieser Unterschied bei stärkerer Erwärmung zunimmt. Die<br />
Erklärung für diesen Effekt liegt eben in der Dominanz leicht besiedelbarer Rasentypen an und ober<br />
der aktuellen Höhenverbreitungsgrenze der Latsche.<br />
Abb. 6.2-2 illustriert noch ein weiteres überraschendes Resultat. Unter der Annahme der<br />
Almauflassung erfolgt die Zunahme der Latschendeckung bei einer Erwärmung um 0.65°C schneller<br />
als bei einer angenommenen Erwärmung von 2°C. Dieser relativ geringere Anstieg bei stärkerer<br />
Erwärmung ist auf eine erhöhte Mortalität der Latsche in den unteren Bereichen des Arbeitsgebietes<br />
zurückzuführen. Er ist noch stärker ausgeprägt, wenn das Modellierungsgebiet nach unten erweitert<br />
wird, z.B. auf die Fläche oberhalb 1600 Höhenmetern. Die Ergebnisse für diesen Bereich sind<br />
allerdings nur bedingt verläßlich. Einerseits zeigt Abb. 6.2-6, dass die Vertrauensbereiche der<br />
Mortalitätsfunktion, wie sie aus den Parametrisierungsdaten abgeleitet wurde, in den wärmsten<br />
Randbereichen des Latschenvorkommens sehr weit werden. Des weiteren ist die Abnahme der<br />
Überelebenswahrscheinlichkeit mit zunehmender Temperatur vermutlich nur zum Teil ein direkter<br />
Temperatureffekt. Am ehesten wahrscheinlich ist eine direkte Temperaturwirkung auf die Mortalität<br />
über eine gesteigerte Aktivität von Pathogenen, insbesondere von Schneeschimmelpilzen. Zum<br />
vermutlich größeren Teil beruht die zunehmende Mortalität mit steigender Temperatur aber auf<br />
Korrelationen mit zwei anderen Faktoren.<br />
49
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Überlebenswahrscheinlichkeit<br />
0.88 0.90 0.92 0.94 0.96 0.98<br />
2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5<br />
Temperaturtage<br />
Abb 6.2-6: Abhängigkeit der Latschenmortalität von der Temperatur (Tage > 0°C/Jahr/100). Logistisches<br />
Regressionsmodell. Die y-Achse zeigt die Wahrscheinlichkeit, mit der ein Latschenindividuum unter<br />
entsprechenden Temperaturverhältnissen nicht abgestorben ist. Die gepunkteten Linien geben 95%-<br />
Konfidenzintervalle wieder.<br />
Einerseits verschärft sich für die Latsche in den tiefsten Lagen, also bei höherer Temperatur, die<br />
Konkurrenz mit Fichte, Lärche und anderen Baumarten, die der Latsche aufgrund ihrer Wuchsform<br />
immer überlegen sind und sie von geeigneten Standorten durch Ausdunklung verdrängen. Zum<br />
anderen sind gerade die tiefsten Lagen Unterhänge und Hangfußpositionen mit verstärkter<br />
Lawinenablagerung. Bei einer angenommenen Temperaturerhöhung um 2°C löst sich diese<br />
Korrelation auf. Ein Temperaturregime, das den ehemaligen Unterhangpositionen entspricht, herrscht<br />
nur in den tieferen Plateaulagen etwa des Grünschacher auf der Raxalpe oder der Hinteralpe auf der<br />
Schneealm. Diese Bereiche werden aufgrund mangelnder Einzugsgebiete nie einen vergleichbaren<br />
Lawineneinfluss zeigen. Dagegen ist allerdings in diesen Gebieten sehr wohl mit Ausdehnung der<br />
Fichten- und Lärchenwälder zu rechnen.<br />
Zusammenfassend lässt sich also sagen, dass die Verlässlichkeit der Mortalitätsfunktion für die<br />
Latsche im unteren Subalpinbereich zweifelhaft ist. Aus diesem Grund wurden die Ergebnisse der<br />
Modellierung auch nur für den Hochlagenbereich oberhalb von 1700 Höhenmetern dargestellt. Um die<br />
verbliebenen Unklarheiten zu beseitigen, wären zusätzliche Untersuchungen notwendig, die den<br />
relativen Beitrag der einzelnen Mortalitätsursachen im Bereich der aktuellen unteren<br />
Verbreitungsgrenze der Latsche zu ermitteln hätten. Sehr wahrscheinlich ist, dass das<br />
Latschenausbreitungsmodell die Mortalität der Latsche im tiefsubalpinen Bereich bei stärkerer<br />
Klimaerwärmung überschätzt. Es ist daher anzunehmen, dass die Latschenausbreitung bei einer<br />
Erwärmung um 2°C tatsächlich schneller und nicht langsamer erfolgen wird als bei einer Erwärmung<br />
um 0.65°C. In jedem Fall wird aber ein Großteil des durch die erhöhte Mortalität verlorenen Areals<br />
nicht von Rasenvegetation, sondern von subalpinem Wald eingenommen werden. Betrachtet man also<br />
den aus hydrologischer Sicht entscheidenden Wechsel von Rasen- zu Gehölzvegetation, so wird dieser<br />
Umwandlungsprozess auf jeden Fall mit steigenden Temperaturen beschleunigt werden.<br />
50
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
6.3 Bergwald<br />
Die flächige und die repräsentative Hydrotop-Kartierung haben eine differenzierte Strukturierung der<br />
Teileinzugsgebiete ermöglicht. Die Aufgliederung in Hydrotop A-Bodencharakteristika und Hydrotop<br />
B-Waldvegetations-Charakteristika wird in diesem Bericht in ihren wesentlichsten Teilen dargestellt<br />
und zusammengefasst. Appendix Nr.9 gibt eine detaillierte Beschreibung jedes einzelnen<br />
Teileinzugsgebietes und Hydrotopes.<br />
6.3.1 Die bodenbezogene Hydrotopgliederung<br />
Der Boden stellt für den Quellenschutz einen zentralen Interessensbereich dar. Er befindet sich<br />
hinsichtlich seiner mineralischen Komponenten in einem relativ langsamen Veränderungsprozess und<br />
muss besonders im karstalpinen Raum geschützt werden; die auf weiten Flächen nicht mehr mögliche<br />
Nachlieferung von nennenswerten lehmigen und tonigen Bodenbestandteilen durch die<br />
Grundgesteinsverwitterung macht die Bedeutung einer nachhaltigen Bodenbestands-Sicherung<br />
deutlich (Bezvodova & Lobitzer 1993, Köck 1995). Der Humus und die Humusdynamik spielen in<br />
karstalpinen Regionen eine besondere Rolle hinsichtlich ihrer Bedeutung für die Wasserspeicher-<br />
Kapazität und für das Waldwachstum. Auf vielen karstalpinen Bodenbildungen ist der Moderhumus<br />
der einzige Ort, wo Nährstoffe und Wasser gespeichert werden können (z.B. Rendzina-Böden). Der<br />
Verlust solcher Humusauflagen wäre sowohl für den Quellenschutz als auch für das potenzielle<br />
Waldwachstum schwerwiegend.<br />
Die Einheit von mineralischem Boden und Humusauflage stellt für das Niederschlagswasser einen<br />
effizienten Biofilter dar und ist der Ort, wo Wasser gespeichert wird. Die in humiden Klimaregionen<br />
zentrale Funktion von Wald und Waldböden ist die Wasserspeicherung, also die langsame und<br />
zeitverzögerte Abgabe von Niederschlagswasser an das Grundwasser und die Vorfluter. Zur Erfüllung<br />
dieser Funktion ist eine Optimierung des Boden-Humus-Gefüges von zentraler Bedeutung.<br />
Mineralischer Boden als auch Humusauflagen dürfen nicht der Gefahr der Erosion ausgesetzt werden.<br />
Die natürlichen Humusformen auf den diversen Hydrotop-Typen stellen eine wertvolle Ressource für<br />
den Quellenschutz dar und müssen hinsichtlich ihrer Dynamik stabil erhalten werden, was durch eine<br />
angepasste Waldbewirtschaftung gewährleistet werden kann.<br />
Eine Gliederung von Teileinzugsgebieten nach bodenspezifischen Parametern ermöglicht eine<br />
einfache und übersichtliche Darstellung von Flächen bezüglich Wasserspeicher-Kapazität und Grund-<br />
Disposition für etwaige Gefährdungen.<br />
-Bodentypen:<br />
Die Bodentypen geben einen ersten Hinweis auf die Wasserspeicherkapazität eines Hydrotops und<br />
stellen daher die oberste Hierarchiestufe der bodenbezogenen Hydrotopgliederung dar. Die Reihung<br />
der Böden erfolgt nach der Wasserspeicher-Kapazität. Am höchsten ist diese im Falle des<br />
pseudovergleyten Kalkbraunlehms, am geringsten im Falle der Schutt-Rendzina (siehe Kapitel 3.4.1).<br />
In Tabelle 6.3.1-1 sind die Bodentypen und deren Verteilung in den einzelnen Teileinzugsgebieten<br />
dargestellt. Es ist zu beachten, dass die Angaben für den Kuhschneeberg nicht deckungsgleich mit den<br />
Angaben für die beiden anderen Gebiete zu interpretieren sind, weil dort nicht flächig kartiert wurde<br />
(repräsentative Aufnahmen nach der neuen Boden-Nomenklatur). Die Angabe zu den Bodentypen der<br />
neuen Nomenklatur war am Kuhschneeberg aber trotzdem möglich, weil die Daten der<br />
Standortskartierung zur Interpretation zur Verfügung standen (Gatterbauer et al. 1996).<br />
51
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Tabelle 6.3.1-1: Bodentypen-Verteilung in den Teileinzugsgebieten Fronbachgraben (FRO), Fuchspassquelle<br />
(FU) und Kuhschneeberg (KU) in Prozent der Gesamt-Einzugsgebietsfläche:<br />
FRO (%) FU (%) KU * (%)<br />
Fels 32,6 3,1 0<br />
Insellehm-Komplex 25,4 17,9 15,4<br />
Kalkbraunlehm 1,2 7,4 18,5<br />
Kalkbraunlehm-Inseln 1,4 0,4 51,4<br />
Kalklehm-Rendzina 22,6 39,4 0<br />
Pseudovergleyter Kalkbraunlehm 0 0 14,7<br />
Rendzina 6,7 20,8 0<br />
Schutt-Rendzina 10,2 10,6 0<br />
Bodentypen-Verteilung in den Teileinzugsgebieten in Prozent der Gesamtfläche: Fels...umfasst alle<br />
Bodenbildungen auf unzugänglichen felsigen Standorten. Die Erläuterung der Bodentypen findet sich in<br />
Kapitel 3.4.1; Die Flächenausdehnung der einzelnen Teileinzugsgebiete: Fronbachgraben (FRO): 393 ha,<br />
Fuchspassquelle (FU): 101 ha, Kuhschneeberg (KU): 493 ha. *Kuhschneeberg: repräsentative Kartierung.<br />
Der Vergleich zwischen den drei Teileinzugsgebieten zeigt deutlich, dass die Böden mit höherer<br />
Wasserspeicherkapazität im Teileinzugsgebiet Kuhschneeberg einen größeren Flächenanteil aufweisen<br />
als in den anderen beiden Gebieten.<br />
Bei den Bodentypen können Rendzina, Schutt-Rendzina, Insellehm-Komplex und Kalkbraunlehm-<br />
Inseln als erosions-gefährdeter bezeichnet werden als etwa Kalkbraunlehm, pseudovergleyter<br />
Kalkbraunlehm oder Kalklehm-Rendzina. Es sind zur Beurteilung des Gefährdungs-Potenzials aber<br />
auch die nachfolgend beschriebenen Parameter zu berücksichtigen.<br />
-Oberflächenskelettanteil:<br />
Ein weiteres wesentliches Kriterium der bodenbezogenen Hydrotop-Aufnahmen war der Oberflächen-<br />
Skelettanteil der Böden. Ein hoher Bodenskelettanteil minimiert die Flächenanteile eines Standortes,<br />
die als potenzielles Keimbett für Bäume fungieren können und erleichtert den erodierenden Angriff<br />
von Niederschlagswasser auf Feinboden-Bestandteile. Niederschlagswasser, welches auf<br />
Gesteinsmaterial auftrifft, wird dort abgeleitet und kann für die Feinbodenpartien durch den<br />
konzentrierten Anfall zu einer größeren Erosions-Gefahr werden. Karten mit Klassen von<br />
Oberflächen-Skelettanteilen weisen folglich Gebiete erhöhten Schutzbedarfes aufgrund<br />
bodenbezogener Vorgaben aus. Als Beispiel für die Verteilung des Oberflächen-Skelettanteiles der<br />
Böden sind die Teileinzugsgebiete Fronbachgraben und Fuchspassquelle herangezogen worden<br />
(Kuhschneeberg wurde nicht flächig nach diesen Kriterien kartiert).<br />
Im Teileinzugsgebiet Fronbachgraben weisen 78 % der Böden mehr als 26 % Oberflächen-<br />
Skelettanteil auf (Abb. 6.3.1-1). Auf den Karten-Darstellungen ist die genaue räumliche Verbreitung<br />
dieser stärker erosionsgefährdeten Flächen ersichtlich. Wenn hohe Bodenskelettanteile auf einer<br />
Hydrotopfläche mit großen Humusmächtigkeiten gemeinsam auftreten, wird die Gefährdung des<br />
Bodens durch Erosion nochmals gesteigert. Kahlschlag würde große Teile des Wuchspotenzials und<br />
des Wasserspeicher-Potenzials dieser Hydrotope gefährden, während eine nachhaltig stabile und<br />
geschlossene Bewaldung auf solchen Flächen unverzichtbar ist.<br />
52
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
26-50<br />
28%<br />
51-75<br />
6%<br />
76-100<br />
3%<br />
0-25<br />
63%<br />
51-75<br />
23%<br />
76-100<br />
13%<br />
0-25<br />
22%<br />
26-50<br />
42%<br />
Abb. 6.3.1-1: Abb. 6.3.1-2:<br />
Der Oberflächen-Skelettgehalt der Böden im Der Oberflächen-Skelettgehalt der Böden<br />
Teileinzugsgebiet Fronbachgraben. Angaben (0-25, im Teileinzugsgebiet Fuchspassquelle. Angaben<br />
26-50, etc.) in Prozent der Bodenoberfläche. Prozent- (0-25, 26-50, etc.) in Prozent der Bodenoberfläche.<br />
angaben in Prozent der begehbaren Gesamtfläche Prozentangaben in Prozent der begehbaren<br />
(Fronbachgraben: 257 ha). Gesamtfläche (Fuchspassquelle: 96 ha ).<br />
- Humusformen und Humusdynamik:<br />
MU<br />
5%<br />
muMO<br />
5%<br />
SM<br />
9%<br />
MO<br />
81%<br />
MU<br />
9%<br />
moMU<br />
6%<br />
muMO<br />
4%<br />
Abb. 6.3.1-3: Abb. 6.3.1-4:<br />
Humusformen im Teileinzugsgebiet Fronbach- Humusformen im Teileinzugsgebiet Fuchs-<br />
Graben: MO...Moder, moMU...moderartiger Mull, passquelle: MO...Moder, MU...Mull, muMO...<br />
MU...Mull, muMO...mullartiger Moder, SM...Schutt- mullartiger Moder, SM...Schuttmoder. Prozent-<br />
moder. Prozentangaben: % von 259 ha begehbarer angaben: % von 96 ha begehbarer Fläche.<br />
Fläche.<br />
Die Verteilung der Humusformen sowohl im Bereich Fronbachgraben als auch im Bereich<br />
Fuchspassquelle unterstreichen die Dominanz der natürlichen Humusform Moder im karstalpinen<br />
Bereich der Aufnahmegebiete (Abb. 6.3.1-3+4). Besonders auf den skelettreichen karstalpinen<br />
Waldstandorten ist die Moderhumusauflage weit verbreitet und ein Bereich, welcher das potenzielle<br />
Keimbett für die Baumarten erweitert. Im Humus kann das zehnfache seines Gewichtes an Wasser<br />
gespeichert werden (Hager & Holzmann 1997). Die Humusmächtigkeit ist folglich ein weiteres<br />
Kriterium zur Beurteilung von Hydrotop-Eigenschaften. Das Bindeglied zu den Waldvegetations-<br />
Charakteristika stellt die Humusdynamik dar.<br />
53<br />
SM<br />
11%<br />
MO<br />
70%
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Die Humusform Moder baut sich im Zuge der Waldentwicklung auf den entsprechenden Standorten<br />
kontinuierlich auf und erreicht ab einem gewissen Stadium derselben ein dynamisches Gleichgewicht.<br />
Dieses dynamische Gleichgewicht kann durch angepasste Waldwirtschaft annähernd erhalten werden<br />
(Dauerwaldwirtschaft, Vermeidung von großflächigen Eingriffen) oder im schlechtesten Fall abrupt<br />
unterbrochen werden, was im Falle eines Kahlschlages zu einem annähernd vollständigen Abbau der<br />
Moderhumushorizonte führen würde. Kahlschlag-Bewirtschaftung ist in den Quellenschutzwäldern<br />
schon seit den Achtziger-Jahren des letzten Jahrhunderts verboten. Der bei dieser<br />
Waldbewirtschaftungs-Form auftretende Humus- und Bodenabbau vermindert einerseits das<br />
Wuchspotenzial eines Standortes, und stellt andererseits eine Quelle der Grundwasserverschmutzung<br />
durch den Eintrag von Abbauprodukten dar (Likens & Bormann 1995, Reynolds et al. 1992, v.<br />
Wilpert et al. 2000, Forti et al. 2000).<br />
Die Karten bezüglich Bodentyp, Humusform, Humusmächtigkeit und Oberflächen-Skelettanteil<br />
weisen Flächen aus, die eine besondere Grund-Disposition für eine Erosions-Gefährdung aufweisen.<br />
Aufbauend auf diesen Grundlagen können Flächen definiert werden, wo bei der Durchführung<br />
waldbaulicher Maßnahmen besondere Vorsicht geboten ist.<br />
Es sind also auch die Humus- und Bodendynamik, welche man durch Waldbewirtschaftung<br />
beeinflussen kann. Optimierung im Sinne des Quellenschutzes kann gezielt waldbauliche Maßnahmen<br />
definieren, welche beispielsweise das Auftreten von Humusabbau-Prozessen auf Hydrotopen<br />
minimieren.<br />
Daher ist die Gliederung in Waldvegetations-Charakteristika (Hydrotop B) von Bedeutung für die<br />
Definition von Management-Richtlinien für Quellenschutzwälder.<br />
Eine ausführlichere Beschreibung der Ergebnisse der bodenbezogenen Hydrotop-Kartierung findet<br />
sich in Appendix Nr.9 ‚Hydrotop-Buch’.<br />
6.3.2 Die waldvegetationsbezogene Hydrotopgliederung<br />
Die Gliederung der Teileinzugsgebiete in waldvegetationsbezogene Hydrotope schuf eine Grundlage,<br />
um waldhydrologisch ähnliche Flächen und in diesem Sinne funktionale Einheiten für hydrologische<br />
und waldbauliche Belange als Orientierungsmarken zu erhalten. Die erste Hierarchie der Gliederung<br />
bezieht sich auf die potenzielle natürliche Waldgesellschaft.<br />
Im montanen bis hochmontanen Bereich sind aktuell Fichten-Tannen-Buchen-Wald-Hydrotope<br />
flächenmäßig dominant. Ebenfalls von Bedeutung sind die Bergahorn-Eschen-(Linden)-Wald-<br />
Hydrotope. Montane Fichtenwald-Hydrotope und Sondergesellschaften sind flächenmäßig weniger<br />
bedeutend, während Felswald-Hydrotope in Teilbereichen (Fronbachgraben) von großer Bedeutung<br />
sind. Es ist zu beachten, dass hier nur eine überblicksartige Beschreibung der Hydrotope getätigt wird.<br />
Eingehend beschrieben werden sie im Hydrotop-Buch, wo auch das gesamte Baumartenspektrum,<br />
welches ein spezifisches Hydrotop zu besiedeln vermag, angeführt ist.<br />
-Fichten-Tannen-Buchen-Wald-Hydrotope: Im montanen Höhenbereich wurden vier Hydrotope dieser<br />
Kategorie ausgeschieden, wobei sich alle durch waldökologische und hydrologische<br />
Unterschiedlichkeiten voneinander abgrenzen lassen. Ein frische bis sehr frische Standorte<br />
umfassendes Hydrotop bezeichnet potenziell laubbaumreiche und laubbaumdominierte Fi-Ta-Bu-<br />
Waldbestände. Ein weiteres Hydrotop umfasst frische bis mäßig frische Standorte, die meist von<br />
nadelbaumreicheren Fi-Ta-Bu-Waldbeständen bestockt werden. Das dritte Hydrotop fasst sonnseitig<br />
exponierte, mäßig frische Standorte, welche von laubbaumreichen Fi-Ta-Bu-Beständen bestockt<br />
werden, zusammen. Das vierte Hydrotop umfasst mäßig frische bis mäßig trockene Fi-Ta-Bu-Wald-<br />
Standorte, auf denen Lärche und die beiden autochthonen Kiefernarten besser gedeihen als Fichte und<br />
Tanne, die Laubbaumarten aber auch vital und in höheren Mischungsanteilen auftreten.<br />
54
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Im hochmontanen Höhenbereich wurden drei Hydrotope der Fichten-Tannen-Buchen-Kategorie<br />
ausgeschieden, eines auf Blockstandorten, wo der Nadelbaumanteil tendenziell höher ist als der<br />
Laubbaumanteil. Das zweite Hydrotop bezeichnet Standorte auf pseudovergleyten Kalkbraunlehmen,<br />
die Baumartenverteilung zwischen Fichte, Tanne und Buche wäre dort potenziell ausgeglichen. Das<br />
dritte Hydrotop umfasst frische, lehmreiche Standorte, wo Fichte, Tanne und Buche mit weiteren<br />
Baumarten gedeihen, der Nadelbaumanteil aber entsprechend der Höhenlage bereits höher sein kann.<br />
-Bergahorn-Eschen-(Linden)-Wald-Hydrotope: Im montanen Höhenbereich wurde ein Bergahorn-<br />
Eschen-Wald-Hydrotop und ein Bergahorn-Eschen-Linden-Wald-Hydrotop, welches ausschließlich<br />
auf bewegten Schuttfächern auftritt, ausgeschieden.<br />
-Fichtenwald-Hydrotope: Im montanen Höhenbereich wurden zwei Fichtenwald-Hydrotope<br />
ausgeschieden, wobei es sich bei ersterem um einen Fichten-Blockwald handelt, beim zweiten um<br />
Fichtenwald auf Rendzina-Standorten.<br />
-Sonder-Gesellschaften: In der montanen Höhenzone tritt ein Schwarzkiefern-Blockwald-Hydrotop<br />
und in der hochmontanen Höhenzone ein Buchen-Bergahorn-Hydrotop auf. Sonder-Gesellschaften<br />
weisen grundsätzlich eine geringe Flächenausdehnung auf.<br />
Im subalpinen Höhenbereich treten im Teileinzugsgebiet Kuhschneeberg in erster Linie subalpine<br />
Fichtenwald-Hydrotope auf.<br />
-Subalpine Fichten-(Tannen)-Wälder: Am Kuhschneeberg wurden vier unterschiedliche Hydrotope<br />
dieser Kategorie ausgeschieden. Das erste Hydrotop umfasst Fichten-Tannen-Waldstandorte auf<br />
pseudovergleyten Kalkbraunlehmen und wird potenziell in erster Linie von Fichte und Tanne<br />
besiedelt. Das zweite Hydrotop umfasst sehr frische bis frische, lehmreiche Hochstauden-Fichtenwald-<br />
Standorte, die von Fichte und teilweise von Tanne besiedelt werden können. Das dritte Hydrotop<br />
bezeichnet Felsrippen-Mulden-Standorte, welche in erster Linie von Fichte besiedelt werden. Das<br />
vierte Hydrotop bezieht sich auf mäßig frische bis mäßig trockene Fichtenwald-Standorte, die von<br />
Fichte und Lärche besiedelt werden können.<br />
Felswald-Hydrotope treten vor allem im (hoch)montanen Bereich auf und sind infolge ihrer<br />
Unzugänglichkeit nicht weiter differenziert. In den Hydrotopbeschreibungen (Appendix xx, Hydrotop-<br />
Buch) sind außerdem Wiesen, Gräben und Schuttflächen ohne Baumvegetation, Felsflächen,<br />
Lahnstandorte und Straßenflächen angeführt und als waldfreie Hydrotope zusammengefasst.<br />
Die Darstellung der Verteilung der Hydrotopgruppen gibt Aufschluss über deren flächenbezogene<br />
Bedeutung. In den montanen bis hochmontanen Teileinzugsgebieten Fronbachgraben und<br />
Fuchspassquelle dominieren eindeutig die Fichten-Tannen-Buchen-Wald-Hydrotope.<br />
Aber auch die Bergahorn-Eschen-(Linden)-Wald-Hydrotope sind in den beiden Teileinzugsgebieten<br />
relativ weit verbreitet (Abb. 6.3.2-1, 6.3.2-2). Im Teileinzugsgebiet Kuhschneeberg sind die<br />
subalpinen Fichten-(Tannen)-Wald-Hydrotope am häufigsten (Abb. 6.3.2-3).<br />
Richtlinien für waldbauliche Maßnahmen sind immer hydrotopbezogen zu definieren, weil sie sich an<br />
den spezifischen waldökologischen Vorgaben (Boden, Standort, etc.) orientieren. Es ist aber möglich,<br />
für Hydrotopgruppen ähnliche waldbauliche Leitfäden zu definieren, die dann hydrotopspezifisch<br />
verfeinert werden. Entsprechend der Verteilung der häufigsten Hydrotope wurden die 21 fix<br />
verpflockten Aufnahmeflächen in den Teileinzugsgebieten Fronbachgraben und Kuhschneeberg<br />
angelegt, um waldbauliche Management-Maßnahmen für diese Flächen mit verschiedenen Methoden<br />
darstellen zu können.<br />
55
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Flächen-Prozent: %<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Fi-Ta-Bu Fels(wald) Bah-Es-(Li) Fi-Wald So-Ges Waldfrei<br />
Abb. 6.3.2-1: Hydrotop-Verteilung im Fronbachgraben: Fi-Ta-Bu...Fichten-Tannen-Buchen-Wald-Hydrotope,<br />
Fels(wald)...Hydrotopflächen, die unzugänglich sind und Felswald verschiedenster Bestockung oder<br />
Felsflächen umfassen, Bah-Es-(Li)...Bergahorn-Eschen-(Linden)-Wald-Hydrotope, Fi-Wald...Fichtenwald-<br />
Hydrotope, So-Ges...Hydrotope mit seltenen Sonder-Waldgesellschaften, Waldfrei....waldfreie<br />
Hydrotopflächen. Gesamtfläche des Teileinzugsgebietes Fronbachgraben: 393 ha.<br />
Flächen-Prozent: %<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Fi-Ta-Bu Bah-Es-(Li) Fi-Wald Fels(wald) Wiese<br />
Abb. 6.3.2-2: Hydrotop-Verteilung im Bereich Fuchspassquelle: Fi-Ta-Bu...Fichten-Tannen-Buchen-Wald-<br />
Hydrotope, Bah-Es-(Li)...Bergahorn-Eschen-(Linden)-Wald-Hydrotope, Fi-Wald...Fichtenwald-Hydrotope,<br />
Fels(wald)...Hydrotopflächen, die unzugänglich sind und Felswald verschiedenster Bestockung oder<br />
Felsflächen umfassen, Wiese...Wiesenflächen. Gesamtfläche des Teileinzugsgebietes Fuchspassquelle: 101<br />
ha.<br />
Flächen-Prozent: %<br />
90<br />
80<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Fi-Ta-Bu Fi-Wald Wiese<br />
Abb. 6.3.2-3: Hydrotop-Verteilung im Teileinzugsgebiet Kuhschneeberg: Fi-Ta-Bu....hochmontane Fichten-<br />
Tannen-Buchen-Wald-Hydrotope, Fi-Wald....subalpine Fichten-(Tannen)-Wald-Hydrotope,<br />
Wiese...Wiesen-flächen. Gesamtfläche des Teileinzugsgebietes Kuhschneeberg: 493 ha.<br />
56
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
In der hochmontanen Höhenzone des Kuhschneeberges sind vier Aufnahmeflächen innerhalb von<br />
Fichten-Tannen-Buchen-Wald-Hydrotopen eingerichtet. Acht Aufnahmeflächen befinden sich in drei<br />
verschiedenen Hydrotopen des subalpinen Fichten-(Tannen)-Waldes. Im Fronbachgraben befinden<br />
sich neun Aufnahmeflächen in drei verschiedenen Hydrotopen des montanen Fichten-Tannen-Buchen-<br />
Waldes. In den meisten Fällen werden durch die Versuchsflächen (Aufnahmeflächen) verschiedene<br />
Bestandesentwicklungs-Stadien einer Hydrotopfläche repräsentiert.<br />
6.3.3. Versuchsflächen<br />
Kuhschneeberg<br />
Aus Tabelle 6.3.3-1 sind die Bestandes- und Jungwuchskennzahlen für die Versuchsflächen am<br />
Kuhschneeberg ersichtlich. Im subalpinen Fi-Wald dominiert ab der Entwicklungsstufe Dickung die<br />
Fichte. Mischbaumarten wie naturverjüngte Ebereschen und Bergahorn und gepflanzte Lärchen sind<br />
nur in den jüngeren Beständen (Jungwuchs, Dickung) vorhanden.<br />
In den flächenbezogen bedeutenden Dickungen und Stangenhölzern des hochmontanen Fi-Ta-Bu-<br />
Waldes und des subalpinen Fi-Ta-Waldes dominiert die Fichte. Teilweise sind auch Lärchenanteile bis<br />
zu 3/10 vorhanden. Tannen und Buchen fehlen in diesen Entwicklungsstufen, obwohl im<br />
Jungwuchsstadium auf Freiflächen und unter lockerer Schirmstellung stammzahlreiche (Stammzahlen<br />
von rund 600 St/ha bis 20.000 St/ha) Mischbestockungen mit reichlich Bergahorn, Eberesche, Fichte,<br />
Lärche und Tanne anzutreffen sind.<br />
Die Grundflächen- und Vorratshaltung in den Baum- (Alt)hölzern und in den Überhalt- (Verjüngungs)<br />
Beständen in der subalpinen Höhenstufe liegt im Bereich von 15 bis 42 m²/ha und 162 bis 415<br />
VFMs/ha. Die Stammzahlen pro ha schwanken zwischen 80 und 613 St/ha. Höhere Bestandesvorräte<br />
mit 500 bis 600 VFMs/ha (50 bis 68 m² Grundfläche) bei Stammzahlen von 20 bis 590 St/ha sind auf<br />
den Fi-Ta-Wald-Standorten gegeben. Wie aus der Grundflächen- und Vorratshaltung in den<br />
Verjüngungsbeständen erkennbar ist, werden zur Verjüngungseinleitung und –Förderung rund 30 %<br />
(40 %) des Vorrates entnommen.<br />
Fronbachgraben<br />
Die Bestandes- und Jungwuchskennzahlen für die Versuchsflächen im Fronbachgraben sind in Tabelle<br />
6.3.3-2 dargestellt. Die Baumartenzusammensetzung auf den älteren Versuchsflächen (Baumholz;<br />
Baumholz + Jungwuchs) zeichnet sich durch eine hohe Baumartenvielfalt aus. Laub-Nadelbaum-<br />
Mischbestände dominieren. Der Laubholzanteil beträgt rund 2/3. Auf den Versuchsflächen der<br />
Hydrotope 1 und 3 liegt der Tannenanteil bei rund 1 bis 2/10, während in beiden Versuchsflächen des<br />
Hydrotop 3 die Lärche einen Anteil von 1/10 einnimmt bzw. dominiert (8/10). Auffallend ist das<br />
Fehlen der Tanne in der Jungwuchs- und Dickungsstufe des montanen Fi-Ta-Bu-Waldes. Die<br />
stammzahlreichen Jungwuchs- und Dickungsflächen mit unterschiedlichen Anteilen von Buche,<br />
Esche, Bergahorn, Mehlbeere, Fichte und Lärche unterstreichen das hohe Verjüngungspotenzial dieser<br />
Standorte und Bestände. Die Verjüngungsanalysen weisen aber auch darauf hin, dass die<br />
Verjüngungsentwicklung, vor allem hinsichtlich Tanne und Laubholz, infolge des laufenden<br />
Entmischungsprozesses (Wildverbiss) derzeit noch nicht zufriedenstellend erfolgt. Bei Grundflächen<br />
57
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Tab. 6.3.3-1: Bestandes- und Jungwuchskennzahlen der Versuchsflächen am Kuhschneeberg<br />
(ENTW=Entwicklungsstufe, VFL=Versuchsfläche, JW=Jungwuchs, DI=Dickung, STH=Stangenholz,<br />
BH=Baumholz, AH=Altholz, UE+JW= Überhalt und Jungwuchs, BE=Bestand, N/ha=Stammzahl pro ha,<br />
BA=Baumarten/MG=Mischungsgrad, Dg=Grundflächenmittelstamm (cm); Hl=Mittelhöhe (m),<br />
G=Grundfläche (m²) V=Vorrat (VFMs=Schaftholz), KM=Keimling, JPFL=Jungpflanze (bis 20 cm Höhe),<br />
JW=Jungwuchs (20cm -130cm), KU1=Kuhschneeberg 1. H10, H12=Hydrotope).<br />
ENTW/<br />
VFL<br />
BE - N/ha<br />
BA/MG<br />
BE - BA<br />
[Dg (cm), Hl<br />
(cm]<br />
BE-G (m²/ha)/<br />
BE-V<br />
(VFMs/ha)<br />
KM (N/ha)<br />
BA<br />
JPFL (N/ha)<br />
BA<br />
JW (N/ha)<br />
BA, MG<br />
ENTW/<br />
VFL<br />
BE - N/ha<br />
BA/MG<br />
BE - BA<br />
[Dg (cm), Hl<br />
(cm]<br />
BE-G (m²/ha)/<br />
BE-V<br />
(VFMs/ha)<br />
KM (N/ha)<br />
BA<br />
JPFL (N/ha)<br />
BA<br />
JW (N/ha)<br />
BA, MG<br />
Fi-Ta-Bu-<br />
Wald<br />
(H10)<br />
STH<br />
KU1-<br />
1230<br />
10 Fi<br />
23,2 cm<br />
16,0 m<br />
52 m²<br />
384 fm<br />
356<br />
Fi<br />
Fi-Wald (H12) Fi-Wald (H13)<br />
JW<br />
KU7<br />
DI<br />
KU6<br />
0 250<br />
7 Fi, 3 Lä<br />
0 Fi<br />
2,9 cm<br />
2,4 m<br />
0 0<br />
0<br />
BH(AH)<br />
KU5<br />
528<br />
10 Fi<br />
FI<br />
31,8 cm<br />
22,5 m<br />
41,8 m²<br />
415 fm<br />
0 0 13.000<br />
Eb<br />
0 0 1.200<br />
Fi<br />
0 3.000<br />
2 Lä, 8 Fi<br />
1.200<br />
3 Eb, 2 Bu, 5 Fi<br />
20.400<br />
Eb, Fi<br />
100<br />
10 Eb<br />
UE+ JW<br />
KU8<br />
80;<br />
10 Fi<br />
Fi<br />
48,6 cm<br />
26,1 m<br />
14,9 m²/<br />
162 fm<br />
Fi-Ta-Bu-Wald (H9) Fi-Ta-Wald (H11)<br />
DI<br />
KU3<br />
1.900<br />
Lä,10 FI<br />
Fi<br />
5,8 cm<br />
4,2 m<br />
4,9 m²<br />
13 fm<br />
0<br />
3,600<br />
Eb, Bah, Bu<br />
10.200<br />
1 Eb, 8 Bah,<br />
1 Bu, Fi<br />
STH<br />
KU2<br />
925<br />
1 Lä, 9 FI<br />
Fi<br />
18,3cm<br />
11,3 m<br />
23,5 m²<br />
128 fm<br />
200<br />
8Fi<br />
400<br />
Eb<br />
JW<br />
KU4<br />
175<br />
3 Lä, 7 Fi<br />
FI<br />
32,6 cm<br />
17,9 m<br />
10,4 m²<br />
74 fm<br />
400<br />
Fi<br />
13.200<br />
Bah, Bu<br />
0 3.000<br />
1 Eb, 7<br />
Bah, 2<br />
Bu<br />
58<br />
DI<br />
KU10<br />
1075<br />
3 Lä, 7 Fi<br />
2,0 cm<br />
2,3 m<br />
0,4 m²<br />
1 fm<br />
356<br />
Bah<br />
2.488<br />
Eb, Bah, Fi<br />
4.455<br />
2 Eb, Bah, 8 Fi<br />
BH<br />
KU12<br />
590<br />
10 Fi<br />
38,3 cm<br />
22,6 m<br />
68,1 m²<br />
663 fm<br />
0 1.600<br />
Fi<br />
AH<br />
KU9<br />
613<br />
10 Fi<br />
Fi<br />
24,1 cm<br />
19,7 m<br />
28, 0m²<br />
236 Vfm<br />
23.600<br />
Eb, Bah, Fi<br />
13.600<br />
Eb, Bah, Fi<br />
400<br />
3 Eb, 1 Bah, 7 Fi<br />
UE+ JW<br />
KU11<br />
320<br />
10 Fi<br />
44,5 cm<br />
24,4 m<br />
49,7 m²<br />
506 fm<br />
178<br />
Eb<br />
0 0 6.400<br />
Eb, Fi<br />
11.200<br />
Mb, Ta, 1<br />
Lä, 9 Fi<br />
0 9.800<br />
10 Fi, Eb
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Tab. 6.3.3-2: Bestandes- und Jungwuchskennzahlen der Versuchsflächen im Fronbachgraben<br />
(ENTW=Entwicklungsstufe, VFL=Versuchsfläche, JW=Jungwuchs, DI=Dickung, STH=Stangenholz,<br />
BH=Baumholz, AH=Altholz, UE+JW= Überhalt und Jungwuchs, BE=Bestand, N/ha=Stammzahl pro ha,<br />
BA=Baumarten/MG=Mischungsgrad, Dg=Grundflächenmittelstamm (cm); Hl=Mittelhöhe (m),<br />
G=Grundfläche (m²) V=Vorrat (VFMs=Schaftholz), KM=Keimling, JPFL=Jungpflanze (bis 20 cm Höhe),<br />
JW=Jungwuchs (20cm -130cm), FR1=Fronbachgraben 1.<br />
montaner Fi-Ta-Bu-Wald (H1 und H3)<br />
ENTW/<br />
VFL<br />
BE - N/ha<br />
BA/MG<br />
BE - BA<br />
[Dg (cm), Hl<br />
(cm]<br />
BE-G (m²/ha)/<br />
BE-V<br />
(VFMs/ha)<br />
KM (N/ha)<br />
BA<br />
JPFL (N/ha)<br />
BA<br />
JW (N/ha)<br />
BA, MG<br />
ENTW/<br />
VFL<br />
BE - N/ha<br />
BA/MG<br />
BE - BA<br />
[Dg (cm), Hl<br />
(cm]<br />
BE-G (m²/ha)/<br />
BE-V<br />
(VFMs/ha)<br />
KM (N/ha)<br />
BA<br />
JPFL (N/ha)<br />
BA<br />
JW (N/ha)<br />
BA, MG<br />
JW<br />
FR4<br />
DI<br />
FR7<br />
0 1.575 (Mb, Bu,<br />
soLH, 5 Es, 1<br />
Bah, 1 Lä, 3 Fi<br />
0 Lh (1- 3m)<br />
Nh (4-5m)<br />
0 0<br />
0<br />
0 400<br />
(Bah)<br />
3.600<br />
(Es, Bah,<br />
Bu)<br />
21.000<br />
1 Es, 5<br />
Bah, 1<br />
Bu, 2<br />
Fi, Lä,<br />
10.800<br />
(Es, Bah, Bu)<br />
18.400<br />
(3 Es, 4 Bah, 2 Bu,<br />
1 Fi)<br />
montaner Fi-Ta-Bu-Wald (H2)<br />
BH<br />
FR3<br />
810 (3 Bu, 1 Ta, 1 Lä,<br />
5 Fi)<br />
Bu (23,3cm/22,6m)<br />
Fi (30,2cm/28,6m)<br />
45,7 m²<br />
572 fm<br />
AH/BH<br />
FR9<br />
550 (Mb, 1<br />
Es/Bah, Bu, 1<br />
Ski, 7 Fi)<br />
Fi<br />
(25,1cm/23,0<br />
m)<br />
42,7 m²<br />
420 fm<br />
2.200<br />
(Es, Bah)<br />
61.800<br />
(Eb, Mb, Es,<br />
Bah, Fi)<br />
1,700<br />
1 Mb/Bu, 9 Es<br />
Ue+ JW<br />
FR2<br />
294 (2Bu, 8 Lä, Fi)<br />
Lä (17,4c/7 m)<br />
13,9 m²/212 fm<br />
0 1.900<br />
(Bu, Lä, Fi)<br />
0 10.900<br />
(Mb, Es, Bah, Bu, Ta, Lä, Fi)<br />
0 13.350<br />
1 Es/Bah, 1 Bu, 6 Lä, 2 Fi<br />
59<br />
Ue+ JW<br />
FR5<br />
126 (1 Es, 1<br />
Bah, 8 Bu)<br />
Bu<br />
(45,1cm/22,<br />
7 m<br />
17,6 m²<br />
243 fm<br />
2.400<br />
(Es, Mb)<br />
2.100<br />
(Mb, Es, Bah,<br />
Bu, Fi)<br />
12.100<br />
6 Es, 1 Bah, 2<br />
Bu,, Fi, Lä<br />
AH + JW<br />
FR8<br />
530 (2 Bah,3 Bu, 2 Ta,<br />
3 Fi, Ski)<br />
Bu (35,5cm/33,9m)<br />
Ta (33,5cm/33,9 m)<br />
Fi (22,0cm/16,6m)<br />
43,3 m²/<br />
585 fm<br />
1200 (Es)<br />
27.900<br />
(Mb, Es, Bah, Bu, Ta)<br />
600<br />
10 Es
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
BI<br />
WIE<br />
EB<br />
ES<br />
BAH<br />
BU<br />
SKI<br />
WKI<br />
TA<br />
LA<br />
FI<br />
Abb. 6.3.3-1: Entwicklung der Baumartenverteilung in 5 -Jahresschritten (links: Variante-Unbehandelt; rechts:<br />
Variante-Behandelt) für die Versuchsfläche Kuhschneeberg 8 (KU8) – Dickung für eine 50-jährige<br />
Simulationsdauer.<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
BI<br />
WIE<br />
EB<br />
ES<br />
BAH<br />
BU<br />
SKI<br />
WKI<br />
TA<br />
LA<br />
FI<br />
Abb. 6.3.3-2: Entwicklung der Baumartenverteilung in 5 -Jahresschritten (links: Variante-Unbehandelt; rechts:<br />
Variante-Behandelt) für die Versuchsfläche Fronbachgraben 3 (FR3) – Baumholz für eine 50-jährige<br />
Simulationsdauer.<br />
von 43 m²/ha bis 45 m²/ha im Baumholzstadium betragen die Vorräte 420 bis 600 fm/ha. Durch die<br />
durchgeführten Lichtstellungen zur Verjüngungseinleitung erfolgte eine Absenkung der Vorräte um<br />
rund 50% auf rund (130) 200 bis 250 fm/ha (VFL FR6, Fr 2), was zu einer starken Kronenschluss-<br />
Durchbrechung führte. Erhöhte Windwurfgefährdung, Humusabbau (Erosion) und<br />
verjüngungshemmende Vergrasung sind in den Folgejahren bei diesen Eingriffsstärken zu erwarten.<br />
Die Gegenüberstellung der beiden Behandlungsvarianten (Variante „UB“= Unbehandelt, Variante B=<br />
Behandelt [Einzelstammentnahme: Auslesedurchforstung und Zielstärkennutzung]), welche für die<br />
Waldentwicklungssimulation für einen 50-jährigen Zeitraum unterstellt wurden, zeigt die<br />
Möglichkeiten waldbaulicher Steuerung von Bestandesmerkmalen, wie Baumartenzusammensetzung,<br />
Mischungsgrad, Durchmesser- und Höhenklassenverteilung, Grundflächen- und Vorratshaltung, auf.<br />
Abbildung 6.3.3-1 und 6.3.3-2 zeigen die Entwicklungen der Baumartenverteilung für die<br />
Versuchsfläche KU8 (UE + Jungwuchs) und FR8 (BH) für beide Behandlungsvarianten für einen 50jährigen<br />
Simulationszeitraum. Auf der Versuchsfläche KU8 tritt durch zielstärkenorientierte<br />
Einzelstammnutzung nach rund 20 (30) Jahren eine deutliche Veränderung der Baumartenanteile ein,<br />
60<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
BI<br />
WIE<br />
EB<br />
ES<br />
BAH<br />
BU<br />
SKI<br />
WKI<br />
TA<br />
LA<br />
FI<br />
BI<br />
WIE<br />
EB<br />
ES<br />
BAH<br />
BU<br />
SKI<br />
WKI<br />
TA<br />
LA<br />
FI
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
A: Baumartenverteilung [Bestand vor Mortalität/Eingriff] (FI=Fichte, EB=Eberesche):<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
BI<br />
WIE<br />
EB<br />
ES<br />
BAH<br />
BU<br />
SKI<br />
WKI<br />
TA<br />
LA<br />
FI<br />
B: Durchmesser- und Höhenklassenverteilung [Bestand vor Mortalität/Eingriff] (BHDKL =<br />
Brusthöhendurchmesser-Klasse in 8 cm Stufen; HKL=Höhenklasse in 5 m Stufen; N/ha = Stammzahl/ha;<br />
J00=Jahr 2000; UB-J50=Variante Unbehandelt nach 50 Jahren; B-J50= Variante Behandelt nach 50 Jahren):<br />
N/ha<br />
220<br />
200<br />
180<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
BHDKL (cm )<br />
J00 UB-J50 B-J50<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
40-45<br />
35-40<br />
30-35<br />
25-30<br />
20-25<br />
15-20<br />
15-20<br />
10-15<br />
C: Grundfläche (m²/ha) und Vorrat (VfMs/ha) [verbleibender Bestand]:<br />
G (m²/ha)<br />
50<br />
45<br />
40<br />
35<br />
30<br />
25<br />
20<br />
15<br />
10<br />
5<br />
0<br />
UB B<br />
HKL (m )<br />
VFMs/ha<br />
0-5<br />
500<br />
450<br />
400<br />
350<br />
300<br />
250<br />
200<br />
150<br />
100<br />
50<br />
0<br />
0<br />
20<br />
40<br />
60<br />
80<br />
100<br />
120<br />
N/ha<br />
140<br />
160<br />
J00 UB-J50 B-J50<br />
UB B<br />
Abb. 6.3.3-3: A-Baumartenverteilung, B-Durchmesser- und Höhenstruktur, C-Grundflächen- und<br />
Vorratsentwicklung der beiden Behandlungsvarianten (UB=Unbehandelt, B=Behandelt) in 5-Jahresperioden für<br />
die Versuchsfläche Kuhschneeberg 9 (KU9 - Hydrotop13) für eine 50-jährige Simulationsdauer<br />
61<br />
180<br />
200<br />
BI<br />
WIE<br />
EB<br />
ES<br />
BAH<br />
BU<br />
SKI<br />
WKI<br />
TA<br />
LA<br />
FI<br />
220
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
A: Baumartenverteilung [Bestand vor Mortalität/Eingriff] (FI=Fichte, TA=Tanne, SKI=Schwarzkiefer,<br />
BU=Buche, BAH=Bergahorn)<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
BI<br />
WIE<br />
EB<br />
ES<br />
BAH<br />
BU<br />
SKI<br />
WKI<br />
TA<br />
LA<br />
FI<br />
B: Durchmesser- und Höhenklassenverteilung [Bestand vor Mortalität/Eingriff] (BHDKL= Brusthöhen=<br />
durchmesserklassse 8 cm Stufen; HKL=Höhenklasse- 5 m Stufen; N/ha=Stammzahl/ha; J00=Jahr 2000; UB-<br />
J50=Variante Unbehandelt nach 50 Jahre; B-J50= Variante Behandelt nach 50 Jahre).<br />
N/ha<br />
160<br />
140<br />
120<br />
100<br />
80<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
BHDKL (cm )<br />
J00 UB-J50 B-J50<br />
100%<br />
90%<br />
80%<br />
70%<br />
60%<br />
50%<br />
40%<br />
30%<br />
20%<br />
10%<br />
0%<br />
40-45<br />
35-40<br />
30-35<br />
25-30<br />
20-25<br />
15-20<br />
15-20<br />
10-15<br />
C: Grundfläche [G (m²/ha)] und Vorrat (VfMs/ha) [verbleibender Bestand].<br />
G (m²/ha)<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
UB B<br />
HKL (m )<br />
VFMs/ha<br />
0-5<br />
900<br />
800<br />
700<br />
600<br />
500<br />
400<br />
300<br />
200<br />
100<br />
0<br />
0<br />
20<br />
40<br />
60<br />
80<br />
N/ha<br />
100<br />
120<br />
J00 UB-J50 B-J50<br />
UB B<br />
Abb. 6.3.3-4: A-Baumartenverteilung, B-Durchmesser- und Höhenstruktur, C-Grundflächen- und<br />
Vorratsentwicklung der beiden Behandlungsvarianten (UB=Unbehandelt, B=Behandelt) in %-<br />
Jahresperioden für die Versuchsfläche FR8 (Hydrotop1) für eine 50-jährige Simulationsdauer.<br />
62<br />
140<br />
BI<br />
WIE<br />
EB<br />
ES<br />
BAH<br />
BU<br />
SKI<br />
WKI<br />
TA<br />
LA<br />
FI<br />
160
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
während die Entwicklung der Baumartenzusammensetzung auf der VFL FR8 einen weitgehend<br />
ähnlichen Verlauf nimmt.<br />
Aus den Abbildungen 6.3.3-3 und 6.3.3-4 sind die Entwicklungen der Bestandeskennwerte<br />
Baumartenartenzusammensetzung, Durchmesser- und Höhenklassenverteilung, Grundfläche und<br />
Vorrat für den Prognosezeitraum für die Versuchsflächen KU9 (Altholz) und FR8 (AH + Jungwuchs)<br />
ersichtlich. Baumartenverteilung, Durchmesser- und Höhenstruktur bilden den Zustand vor einem<br />
Eingriff oder Mortalität ab, Grundfläche und Vorrat beziehen sich auf den verbleibenden Bestand. Bei<br />
der Baumartenzusammensetzung sind für die VFL KU9 keine Behandlungseffekte zu erwarten,<br />
während auf der VFL FR3 (Abb. 6.3.3-4) bei der unterstellten Behandlungsvariante (Zielstärke bei<br />
Nadelholz 45 cm) eine Abnahme des Tannenanteils erkennbar ist. Auch eine Verjüngung der Licht-<br />
und Pionierbaumart Schwarzkiefer wird bei dieser Behandlungsvariante, wie zu erwarten, nicht<br />
erfolgen. Es ist anzumerken, dass die im PROGNAUS-Modell verwendete Behandlungs-Variante<br />
keine spezifische Baumartenförderung unterstellt. Es soll gezeigt werden, was bei ‚Einzelstamm-<br />
Entnahmen’ (Auslesedurchforstung – Zielstärkennutzung) als Entwicklungstendenz zu erwarten wäre.<br />
Quellenschutz-optimiert müsste auf der Versuchsfläche Fronbachgraben 8 (FR8) die Tanne gefördert<br />
werden, also bei Entnahmen im Waldbestand belassen werden, um den wichtigen Genpool der Tanne<br />
zu stärken.<br />
Deutliche Unterschiede sind bei Betrachtung der Durchmesser- und Höhenklassenverteilung<br />
erkennbar. Gegenüber der unbehandelten Variante mit kontinuierlicher Zunahme der Grundflächen<br />
und Vorräte auf beiden Versuchsflächen bleiben diese durch die Hiebseingriffe bei der Variante<br />
„Behandelt“ auf etwa gleichem Niveau (FR8) oder steigen leicht (KU 9). Die Steuerung der<br />
Vorrats(Grundflächen)-haltung spielt z.B. für die Sicherstellung einer nachhaltigen Verjüngungs-<br />
(Jungwuchs-) Entwicklung eine entscheidende Rolle.<br />
Die Ergebnisse der Verjüngungs- und Bestandesanalysen in den ausgewählten und für das<br />
Projektsgebiet repräsentativen Beständen (Hydrotope) zeigen ein großes Entwicklungspotential auf.<br />
Dieses kann für einen optimalen Trinkwasser-Ressourcenschutz zielorientiert weiterentwickelt<br />
werden, wie anhand der mittelfristigen Waldentwicklungs-Simulierung durch Vergleich von zwei<br />
Behandlungsvarianten für einen mittelfristigen Prognosezeitraum von 50 Jahre beispielhaft gezeigt<br />
wurde.<br />
6.3.4 Waldaufbau, Waldentwicklung und waldbauliche Maßnahmen<br />
Die Waldentwicklung in den Quellenschutzwäldern der Stadt Wien unterliegt, wie bereits angeführt,<br />
auf dem größten Teil der Waldfläche einer waldbaulichen Steuerung durch unterschiedliche<br />
waldbauliche Pflege- und Hiebsmaßnahmen. Grundlagen für die Waldbauplanung bilden<br />
waldökologische Rahmenbedingungen, bestandesindividuelle Merkmale und die Zielsetzung einer<br />
nachhaltigen Sicherung der Trinkwasserressourcen (Fischer 1989, Anonymus 2001). Für die<br />
Festlegung des „Zielwaldes“ (Thomasius 1996) ist die Sicherstellung einer nachhaltigen und<br />
funktionellen Wirksamkeit des vorhandenen und sich entwickelnden Waldes von entscheidender<br />
Bedeutung. Die Art der waldbaulichen Maßnahmen ist, ausgehend vom aktuellen Waldzustand, für<br />
eine bestmögliche Realisierung der Zielsetzungen auszuwählen, nach Erfolgswirksamkeit und<br />
Dringlichkeit zu planen und in weiterer Folge vor Ort umzusetzen.<br />
Für die Ableitung des „Zielwaldes“ für die dominierenden Hydrotop-Gruppen montaner und<br />
hochmontaner Fi-Ta-Bu-Wald, subalpiner Fi-Ta-Wald und subalpiner Fi-Wald wurden als Grundlagen<br />
die Ergebnisse laufender waldhydrologischen Untersuchungen, Ergebnisse der Standorts- und<br />
Waldgesellschaftskartierung (Gatterbauer et a. 1996, Köck et al. 2002), die Hydrotopkartierung, der<br />
63
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Tabelle 6.3.4-1: Beschreibung des Zielwaldes für die wichtigsten Hydrotopgruppen<br />
Hydrotop-Gruppe<br />
Eigenschaften/ Fi-Ta-Bu-Wald<br />
Fi-Ta-Bu-Wald<br />
Merkmale<br />
montan<br />
hochmontan<br />
Schlussgrad/ normal bis locker/<br />
normal bis locker<br />
Deckungsgrad >= 9/10<br />
7/10 bis 9/10<br />
Mischungsart H1, H3: Bu, Bah, Ta, Es, Bul, Fi, Lä, Mb, Eibe H9: Bu, Bah,Ta, Lä, Fi<br />
Mischungsgrad<br />
BV [4-7]<br />
BV [3-6]<br />
H2: Bu, Bah, Ta, Es, Bul, Fi, Lä, Mb, Eibe H10: Fi, Ta, Bu, Bah, Eibe<br />
BV [3-5]<br />
H4: Bu, Es, Bah, Mb, Lä, Ski, Wki<br />
BV [3-5]<br />
BV [3-5]<br />
Mischungsform einzeln, trupp- bis gruppenweise<br />
Verjüngung,<br />
Jungwuchsfläche<br />
auf 1/10 - 2/10 der Fläche; aber Einzelflächen-Durchmesser kleiner als 1 Baumlänge<br />
Verjüngung,<br />
Jungwuchs<br />
entspricht dem Verjüngungsziel; Entwicklungstendenz positiv<br />
Schichtung mehrschichtiger und/oder stufiger Aufbau<br />
Textur mindestens 3 Entwicklungsstufen/ha; Trupps, Gruppen (Horst); mosaikartige<br />
Verteilung<br />
Altersstruktur Ungleichaltrig<br />
Totholz Totholzmenge zwischen 1 – 3 fm/ha<br />
Durchmesserstreuung groß bis sehr groß<br />
Vorrat mittel- bis langfristige Vorratsschwankungen möglichst gering (unter 40 (50%), bei<br />
Einzelmaßnahmen (kurzfristig) im Bereich von 15 – 20 %<br />
Hydrotopgruppe Hydrotopgruppe<br />
Eigenschaften/ Fi-Ta-Wald<br />
Fi-Wald<br />
Merkmale<br />
subalpin<br />
Subalpin<br />
Schlussgrad/ normal bis locker<br />
locker bis räumdig<br />
Deckungsgrad 7/10 bis 9/10<br />
6/10 bis 8/10<br />
Mischungsart H11: Fi, Ta, Bah, Eb<br />
H12: Fi, Ta, Bah, Eb<br />
Mischungsgrad<br />
BV [1]<br />
BV [1]<br />
H13: Fi, Lä, Bah, Eb<br />
BV [1]<br />
H20: Fi, Lä, Bah, Eb<br />
BV [1]<br />
Mischungsform Kleinkollektive, Rottenstruktur Kleinkollektive, Rottenstruktur<br />
Verjüngung<br />
auf 1/10 - 2/10 der Fläche; aber auf 1/10- 2/10 der Fläche; aber<br />
Jungwuchsflächen Einzelflächen-Durchmesser kleiner Einzelflächen-Durchmesser kleiner als<br />
als 1 ½ Baumlängen<br />
1 ½ Baumlängen<br />
Verjüngung,<br />
Jungwuchs<br />
entspricht dem Verjüngungsziel; Entwicklungstendenz positiv<br />
Schichtung mehrschichtiger und/oder stufiger Aufbau<br />
Textur<br />
mindestens 3 Entwicklungsstufen/ha; mindestens 3 Entwicklungsstufen/ha;<br />
Kleinkollektive-Rottenstruktur;<br />
Kleinkollektive-Rottenstruktur;<br />
mosaikartige Verteilung<br />
mosaikartige Verteilung<br />
Altersstruktur Ungleichaltrig<br />
Totholz Totholzmenge zwischen 3- 5 fm/ha<br />
Durchmesserstreuung groß bis sehr groß<br />
Vorrat mittel- bis langfristige Vorratsschwankungen möglichst gering (unter 40 (50%), bei<br />
Einzelmaßnahmen (kurzfristig) im Bereich von 15 – 20 %<br />
H1, H2, etc.: Hydrotop 1, …(siehe Hydrotop-Buch); BV...standorts-spezifische Baumartenverteilung, Zahlen in<br />
Klammer: [1]...naturnahe Nadelwaldbestände: (NB 0,9-1,0, LB 0-0,1); [2]... Nadelbaum-Reinbestand –<br />
naturfern: (NB 1,0 – 0,9 + LB 0,0 – 0,1); [3]...Laub-Nadel-Mischbestände: Nadelbaum- dominiert (NB 0,9<br />
– 0,7 + LB 0,1 – 0,3); [4]. Laub-Nadel-Mischbestände: Nadelbaum- reicher (NB 0,7 – 0,5 + LB 0,3 – 0,5);<br />
[5]... Laub-Nadel-Mischbestände: Laubbaumreicher (NB 0,5 – 0,3 + LB 0,5 – 0,7); [6]. Laub-Nadel-<br />
Mischbestände: Laubbaum- dominiert (NB 0,3 – 0,1 + LB 0,7 – 0,9); [7]...Laubwaldbestände: (LB 1,0 –<br />
0,9 + NB 0 – 0,1).<br />
64
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Bewertungsschlüssel zur Einschätzung der Disposition einer möglichen Gefährdung der<br />
Trinkwasserproduktion, die Simulationsergebnisse und Literaturrecherchen (Ammer et al. 1995,<br />
Katzensteiner 2001, Kennel 1998, Lepkowicz 1998, Möschke 1998, Otto 1994, etc.) herangezogen.<br />
Als Hauptprinzipien wurden die Erhaltung eines permanenten standortsspezifischen<br />
Bestandesschlusses, eine an der natürlichen Waldgesellschaft orientierte Baumartenzusammensetzung<br />
und ein kontinuierlicher Verjüngungs-prozess festgelegt. Die Beschreibung des Zielwaldes ist Tabelle<br />
6.3.4-1 zu entnehmen.<br />
Als weitere Entscheidungshilfe für die waldbauliche Planung werden die Ergebnisse der<br />
Waldentwicklung-Simulation nach PROGNAUS 2.1 jenen des SITE Verfahrens hinsichtlich der<br />
Baumartenzusammensetzung und des Mischungsgrades gegenübergestellt. Vorweg ist anzumerken,<br />
dass Unterschiede zwischen den beiden Verfahren bestehen. Für die Simulation mittels Prognaus 2.1<br />
wurde für die Variante „Behandelt“ das bereits beschriebene Behandlungsprogramm (Durchforstung,<br />
Zielstärkennutzung) unterstellt. Das SITE-Verfahren unterstellt die Realisierung unterschiedlicher<br />
waldbaulicher Maßnahmen mit der Zielsetzung, einen für die Quellenschutz-Wirkung optimalen<br />
Waldaufbau anzustreben. Weiters ist zu berücksichtigen, dass die Prognaus-Simulation auf<br />
Versuchsflächendaten (400m² bis 2500 m²) basiert, das SITE-Verfahren aber bestandesbezogene<br />
Entwicklungstendenzen abschätzt. Ausgangspunkt für die Simulation und das SITE-Verfahren bildet<br />
die aktuelle Bestandeszusammensetzung der Versuchsfläche oder der jeweiligen Hydrotop-Fläche. Die<br />
Simulation der Waldentwicklung mit dem PICUS-Modell gibt für vergleichbare Standorte ebenfalls<br />
Hinweise, dass die empfohlene Baumarten-Ausstattung der Zielwald-Definition beispielsweise im<br />
subalpinen Fichtenwald mit der Integration der Tanne für Kalkbraunlehm- und Kalkbraunlehm-Inseln-<br />
Standorte haltbar ist.<br />
Aus Tabelle 6.3.4-2 geht hervor, dass für die repräsentierten montanen Fichten-Tannen-Buchen-Wald-<br />
Hydrotope für das Jahr 2050 in der Regel ein Anstieg des Laubbaumanteiles oder zumindest ein<br />
gleichbleibender Laubbaumanteil in den Beständen zu erwarten ist. Dieser Trend ist sowohl mit der<br />
Modellierung mittels PROGNAUS 2.1 als auch mit der Abschätzung der Waldentwicklung mittels der<br />
SITE Methode zu erhalten und auf den Aufnahmeflächen mit nur einer Ausnahme simuliert worden.<br />
In nur einem Fall kommt es bei den Simulationen zu einem Anstieg des Nadelbaumanteiles, und zwar<br />
im Falle der SITE Methode, wo ein heute von Laubbäumen dominierter lichterer Bestand sich wieder<br />
in Richtung nadelbaumreichere Baumartenverteilungen entwickeln könnte, und zwar infolge von<br />
Mischungsregelungen im Jungwuchs- und Dickungs-Stadium zugunsten eines minimalen Nadelbaum-<br />
Anteiles an der Bestockung. (Fronbach 4 + 5 beziehen sich auf dieselbe Hydrotopfläche). Der Trend<br />
der Entwicklung der Baumartenverteilung ist zwischen der Modellierungsvariante PROGNAUS und<br />
der SITE Methode zeigt gute Übereinstimmung. So war in 7 von 9 Fällen die Übereinstimmung sehr<br />
zufriedenstellend. Grundsätzlich sind die Unterschiede zwischen den beiden Varianten, die<br />
Baumartenverteilung im Jahr 2050 zu simulieren, nur sehr gering.<br />
Für die Weiserfläche FR 1 (Tab. 6.3.4-2) ist beispielsweise eine Dickungs-Entwicklung simuliert<br />
worden. In dieser Dickung gedeihen derzeit 5 Lärche, 4 Fichte, 1 Buche, Bergahorn und Birke mit<br />
einer Überschirmung von 0,6 [Baumartenverteilung 2 - Nadelbaum-Reinbestand – naturfern<br />
(Nadelbäume 1,0 – 0,9 + Laubbäume 0,0 – 0,1)]. Wenn man unterstellt, dass dieser Bestand mittels<br />
einer konsequenten Mischungsregelung zugunsten von Buche und Bergahorn waldbaulich behandelt<br />
wird, ist das Waldentwicklungsszenario für 2050 mit einer Baumartenverteilung 4 erreichbar (SITE -<br />
Methode, vgl. Tabelle 6.3.4-2). Das Simulations-Szenario von PROGNAUS nimmt bei der<br />
Unterstellung von waldbaulichen Maßnahmen nur die Entnahme von Zuwachsvolumen an, was aber<br />
nicht baumartenspezifisch geschieht. Folglich ist das Waldentwicklungs-Szenario für das Jahr 2050<br />
mit einer Baumartenverteilung von 3 erreichbar (SITE: 4 – PROGNAUS: 3, vgl. Tab. 6.3.4-2).<br />
[3...Laub-Nadel-Mischbestände: Nadelbaum- dominiert (NB 0,9 – 0,7 + LB 0,1 – 0,3); 4...Laub-<br />
Nadel-Mischbestände: Nadelbaum-reicher (NB 0,7 – 0,5 + LB 0,3 – 0,5). NB = Nadelbäume; LB =<br />
Laubbäume].<br />
65
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Am Kuhschneeberg ist die Waldentwicklungs-Simulation für die hochmontanen Fichten-Tannen-<br />
Buchen-Hydrotope auf den Weiserflächen KU 1 und KU 2 (vgl. Tab. 6.3.4-3) im Falle der<br />
PROGNAUS Modellierung von den derzeit bestehenden naturfernen Nadelbaum-Reinbeständen in<br />
den nächsten 50 Jahren nicht in laubbaumreichere Bestände überführbar. Unterstellt man aber<br />
spezifische Eingriffe wie Femelung und Voranbau von Laubbaumarten und Tanne im Falle von<br />
Weiserfläche KU 1 oder den Voranbau derselben Baumarten auf Weiserfläche KU 2, so wäre bei<br />
Anwendung der SITE Methode in den nächsten 50 Jahren ein Laub-Nadel-Mischbestand erreichbar<br />
(3...NB 0,9 – 0,7 + LB 0,1 – 0,3). Wenn für die SITE Methode dieselben waldbaulichen Eingriffe wie<br />
für die PROGNAUS Modellierung angenommen werden, wäre das Ergebnis für das 2050-Szenario<br />
übereinstimmend.<br />
Die Mischungsregelung zugunsten von Laubbäumen in der Dickungsphase (KU 3, vgl. Tab. 6.3.4-3)<br />
wirkt sich auf die Waldentwicklung bis zum Jahr 2050 insofern aus, als wiederum eine<br />
Baumartenverteilung von 2 (naturferne Nadelbaum-Reinbestände) in eine von 3 (Laub-Nadel-<br />
Mischbestände, Nadelbaum-dominiert) überführt werden können. PROGNAUS und SITE stimmen in<br />
diesem Fall bezüglich des Szenarios überein.<br />
Im subalpinen Fichtenwald sind die Entwicklungs-Szenarios bezüglich der Baumartenverteilung<br />
anders gelagert. Grundsätzlich kommt es innerhalb der nächsten 50 Jahre zu keinem Anstieg des<br />
Laubbaumanteiles in der Bestockung, weil die Nadelbäume innerhalb dieser Hydrotope ohnehin<br />
natürlich dominieren. Es sind nur vereinzelt stärkere Anteile von Bergahorn zu finden, die im Falle<br />
von zwei Weiserflächen (KU 6 und KU 8) zur Ausscheidung eines Nadelbaum-dominierten Laub-<br />
Nadel-Mischwaldes führen können (aktuell und auch in der Simulation für 2050), allerdings sind diese<br />
Anteile auf kleine Flächen beschränkt. Grundsätzlich sind im subalpinen Fichten-(Tannen)-Wald<br />
natürliche Nadelwald-Bestände zu finden, welche sich auch bis 2050 unter Annahme ähnlicher<br />
klimatischer Bedingungen bezüglich der Baumartenverteilung zwischen Laubbäumen und<br />
Nadelbäumen nicht verändern werden (PROGNAUS und SITE, Tab. 6.3.4-3).<br />
Veränderungen sind im subalpinen Fichten-(Tannen)-Wald allerdings vor allem hinsichtlich seines<br />
strukturellen Aufbaues zu erwarten. Im subalpinen Bereich des Kuhschneeberges sind große<br />
Waldflächen vom Windwurfereignis im Jahr 1976 betroffen. Heute wachsen dort Jungbestände in der<br />
Dickungsphase und erhöhen den Überschirmungsgrad dieser Windwurfflächen dadurch sukzessive.<br />
Auf einigen Teilflächen wurde das Nachbessern mit passenden Baumarten (Fichte, Bergahorn und<br />
Tanne) als notwendige waldbauliche Maßnahme empfohlen (KU 6, Tab. 6.3.4-3). Als Folge der<br />
Windwurf-Kahlflächen kam es auch zu jüngeren Windwürfen. Auf einigen solcher Flächen wurde<br />
Aufforstung in Rottenstruktur empfohlen (KU 7). Der subalpine Fichten-(Tannen)-Wald wächst bei<br />
naturnaher Waldentwicklung in Rottenstruktur. Es ist deshalb von Vorteil, diese Stabilitäts-fördernde<br />
Strukturierung der Waldbestände für Aufforstungs-Maßnahmen oder Auflichtungen zu<br />
berücksichtigen.<br />
In ausreichend überschirmten, stabil strukturierten subalpinen Fichtenwald-Hydrotopen (KU 9, Tab.<br />
6.3.4-3) sind aktuell keine waldbaulichen Maßnahmen notwendig. Dort ist eine kontinuierliche<br />
Beobachtung der Waldentwicklung zur rechtzeitigen Entdeckung etwaiger Instabilitäts-Stadien<br />
angebracht und ausreichend. Es finden sich auf ausgedehnten Flächen des subalpinen Felsrippen-<br />
Mulden-Fichtenwald-Hydrotopes ungleichaltrig aufgebaute und gestufte Bestände. Ein Bestand dieses<br />
subalpinen Fichtenwaldes wurde als Quellenschutz-Zielwald für diese Höhenstufe erkannt und<br />
beschrieben (KU 9).<br />
Weite Flächen der subalpinen Fichtenwald-Hydrotope können eine Jungwuchs-Entwicklung nur durch<br />
Kadaver-Verjüngung erfahren. Um in diesen Waldbeständen die Einleitung von Naturverjüngung zu<br />
fördern, ist es notwendig, Stämme von toten oder gefällten Bäumen zum Teil im Bestand zu belassen<br />
oder gezielt zu platzieren, um auf ihnen und um sie die Kadaver-Verjüngung zu ermöglichen (KU 11).<br />
Bei Eingriffen in subalpine Fichten-(Tannen)-Wälder ist zur Erzielung der gewünschten Stufigkeit auf<br />
die Möglichkeiten zur Kadaververjüngung und andererseits auf die Rotte als Bezugsgröße zu achten.<br />
66
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Tabelle 6.3.4-2: Modellierung der Baumartenverteilung für die Weiserflächen im Fronbachgraben bis 2050.<br />
Vergleich von PROGNAUS 2.1 Modellierung und SITE Entwicklungs-Abschätzung. Modellszenarien<br />
unter Annahme ähnlicher klimatischer Rahmenbedingungen.<br />
Aufnah<br />
mefl.<br />
Hydrotop-Typ<br />
(Hydrotopgruppe)<br />
FR 1 H 1<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
FR 2 H 2<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
FR 3 H 2<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
FR 4 H 3<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
Zeitbezug<br />
der<br />
Modellierung<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
FR 5 H 3 (Fi-Ta-Bu) 2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
FR 6 H 1<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
FR 7 H 1<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
FR 8 H 1<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
FR 9 H 3<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
PROGNAU<br />
S<br />
Modell<br />
2<br />
3<br />
3<br />
5<br />
5<br />
5<br />
3<br />
4<br />
4<br />
4<br />
4<br />
4<br />
6<br />
6<br />
6<br />
7<br />
7<br />
6<br />
2<br />
4<br />
4<br />
5<br />
5<br />
5<br />
3<br />
3<br />
3<br />
SITE<br />
Verfahren<br />
2<br />
4<br />
4<br />
4<br />
3<br />
3<br />
6<br />
5<br />
6<br />
5<br />
7<br />
7<br />
2<br />
3<br />
5<br />
5<br />
2<br />
3<br />
Waldbau-<br />
Maßnahmen<br />
PROGNAU<br />
S<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
Waldbau-<br />
Maßnahmen<br />
SITE<br />
MR<br />
BvS<br />
Keine<br />
BvS + MR<br />
BvS + MR<br />
BvS + MR<br />
MR<br />
Keine<br />
FR 1...Fronbachgraben 1; Hydrotop-Typ…H 1, 2, etc.: Hydrotop-Codierung aus dem Hydrotop-Buch; Fi-Ta-<br />
Bu...Fichten-Tannen-Buchen-Wald-Hydrotope; 2000...aktuelle Baumartenverteilung; 2050...Baumartenverteilung<br />
im Jahr 2050; 2050 (WM)...Baumartenverteilung im Jahr 2050, waldbauliche Maßnahmen<br />
werden unterstellt; 1...naturnahe Nadelwaldbestände: (NB 0,9-1,0, LB 0-0,1); 2... Nadelbaum-Reinbestand<br />
– naturfern: (NB 1,0 – 0,9 + LB 0,0 – 0,1); 3...Laub-Nadel-Mischbestände: Nadelbaum- dominiert (NB 0,9<br />
– 0,7 + LB 0,1 – 0,3); 4. Laub-Nadel-Mischbestände: Nadelbaum- reicher (NB 0,7 – 0,5 + LB 0,3 – 0,5);<br />
5... Laub-Nadel-Mischbestände: Laubbaumreicher (NB 0,5 – 0,3 + LB 0,5 – 0,7); 6. Laub-Nadel-<br />
Mischbestände: Laubbaum- dominiert (NB 0,3 – 0,1 + LB 0,7 – 0,9); 7...Laubwaldbestände: (LB 1,0 – 0,9<br />
+ NB 0 – 0,1); LB...Laubbäume; NB...Nadelbäume; ADF / ZN... (---); BvS...Belassen vom Schirm; Bvs +<br />
MR... Belassen vom Schirm und Mischungsregelung im Jungwuchs-Dickungs-Stadium;<br />
MR...Mischungsregelung zugunsten von Laubbaumarten und Tanne; EBN...Einzelbaum-Entnahme;<br />
Keine...aktuell keine waldbaulichen Maßnahmen notwendig.<br />
67<br />
EBN
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Tabelle 6.3.4-3: Modellierung der Baumartenverteilung für die Weiserflächen am Kuhschneeberg bis 2050.<br />
Vergleich von PROGNAUS 2.1 Modellierung und SITE Entwicklungs-Abschätzung. Modellszenarien<br />
Aufnah-<br />
mefl.<br />
unter Annahme ähnlicher klimatischer Rahmenbedingungen.<br />
Hydrotop-Typ<br />
(Hydrotopgruppe)<br />
KU 1 H 10<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
KU 2 H 9<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
KU 3 H 9<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
KU 4 H 9<br />
(Fi-Ta-Bu)<br />
KU 5 H 12<br />
(Fi-Wald)<br />
KU 6 H 12<br />
(Fi-Wald)<br />
KU 7 H 12<br />
(Fi-Wald)<br />
KU 8 H 13<br />
(F-Fi-Wald)<br />
KU 9 H 13<br />
(F-Fi-Wald)<br />
KU 10 H 11<br />
(Fi-Ta-Wald)<br />
KU 11 H 11<br />
(Fi-Ta-Wald)<br />
KU 12 H 11<br />
(Fi-Ta-Wald)<br />
Zeitbezug<br />
der<br />
Modellierung<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
2000<br />
2050<br />
2050 (WM)<br />
PROGNAUS<br />
Modell<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
2<br />
3<br />
3<br />
7<br />
7<br />
7<br />
1<br />
1<br />
1<br />
3<br />
3<br />
3<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
3<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
SITE<br />
Verfahren<br />
2<br />
3<br />
2<br />
3<br />
2<br />
3<br />
3<br />
5<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
1<br />
Waldbau-<br />
Maßnahmen<br />
PROGNAUS<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
ADF / ZN<br />
Waldbau-<br />
Maßnahme<br />
n SITE<br />
Fe + VB<br />
VB<br />
MR<br />
VB<br />
Keine<br />
NB<br />
AR<br />
BvS<br />
Keine<br />
Keine<br />
KV<br />
Keine<br />
Hydrotop-Typ…H 10, 9, etc.: Hydrotop-Codierung aus dem Hydrotop-Buch; Fi-Ta-Bu...Fichten-Tannen-<br />
Buchen-Wald-Hydrotop; Fi-Wald...Fichtenwald-Hydrotop; F-Fi-Wald...Felsrippen-Mulden-Fichtenwald-<br />
Hydrotop; Fi-Ta-Wald…Fichten-Tannen-Wald-Hydrotop; 2000...aktuelle Baumartenverteilung,<br />
2050...Baumartenverteilung 2050; 2050 (WM)...Baumartenverteilung im Jahr 2050, waldbauliche Maßnahmen<br />
werden unterstellt; 1...naturnahe Nadelwaldbestände: (NB 0,9-1,0, LB 0-0,1); 2... Nadelbaum-Reinbestand –<br />
naturfern: (NB 1,0 – 0,9 + LB 0,0 – 0,1); 3...Laub-Nadel-Mischbestände: Nadelbaum- dominiert (NB 0,9 – 0,7 +<br />
LB 0,1 – 0,3); 5... Laub-Nadel-Mischbestände: Laubbaumreicher (NB 0,5 – 0,3 + LB 0,5 – 0,7);<br />
7...Laubwaldbestände: (LB 1,0 – 0,9 + NB 0 – 0,1); LB...Laubbäume; NB...Nadelbäume; ADF /<br />
ZN...Auslesedurchforstung bzw. Zielstärkennutzung – standardisierte Modellannahme PROGNAUS; Fe +<br />
VB...Femelung und Voranbau von Laubbaumarten und Tanne; VB...Voranbau von Laubbaumarten und Tanne,<br />
MR...Mischungsregelung zugunsten von Laubbaumarten; NB...Nachbessern mit gewünschten Baumarten;<br />
BvS...Belassen vom Schirm; AR...Aufforstung in Rottenstruktur; KV...Kadaver-Verjüngung; Keine...aktuell<br />
keine waldbaulichen Maßnahmen notwendig.<br />
68
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Stufigkeit und das Vorhandensein von kleinsträumigen Freiflächen fördern die Schneespeicher-<br />
Kapazität des subalpinen Fichten-(Tannen)-Waldes (vgl. Kapitel 5.1.5). Einschichtig aufgebaute und<br />
dicht geschlossene Bestockungen können bei Gefahr der Instabilität durch die Entnahme von Rotten<br />
kleinstflächig in strukturierte und stufige Bestände überführt werden. Grundsätzlich kann für die<br />
Hydrotope des Kuhschneeberges gesagt werden, dass bestehende stabile Bestockungen in der Regel<br />
nicht waldbaulich behandelt werden brauchen und demnach auch unberührt bleiben sollen. Stetiges<br />
Beobachten dieser heute stabilen Wälder ist dennoch notwendig, um instabile Phasen der<br />
Waldentwicklung rechtzeitig erkennen und behandeln zu können. Nur im Falle von instabilen<br />
Entwicklungen von Beständen sind waldbauliche Eingriffe vonnöten. Es ist auch zu überlegen,<br />
rottenbezogene Entnahmen bei schwerer Bringbarkeit gänzlich im Wald zu belassen und so die<br />
Kadaververjüngung zu fördern.<br />
Die Tendenz der Waldentwicklung im subalpinen Bereich des Kuhschneeberges verläuft, wenn die<br />
empfohlenen waldbaulichen Maßnahmen berücksichtigt werden, in Richtung erhöhter Stufigkeit und<br />
Struktur, was eine Förderung der Stabilität der Waldbestände mit sich bringt.<br />
6.3.5 Die Simulation der Waldentwicklung auf Spezialstandorten anhand von<br />
Beispielen<br />
Im Teileinzugsgebiet Fronbachgraben ist beispielsweise das Hydrotop 8, ein Bergahorn-Eschen-<br />
Linden-Schuttwald-Hydrotop, mit 15,9 ha Gesamtfläche relativ weit verbreitet. Die spezifischen<br />
Standortsbedingungen (Schutt-Rendzina) ermöglichen ausschließlich die Anwendung des SITE-<br />
Verfahrens zur Waldentwicklungs-Abschätzung. Auf mehr als 45 % der 15,9 ha Hydrotopfläche sind<br />
räumdig bestockte Waldbestände mit einem Überschirmungsgrad zwischen 30 % und 50 % verbreitet.<br />
Die Standortsbedingungen in Hydrotop 8 begünstigen durch die Schuttdynamik eher locker bestockte<br />
Waldbestände. In den letzten Jahrzehnten konnte auf einigen der Schuttstandorte von Hydrotop 8 aber<br />
ein Zuwachs des Überschirmungsgrades beobachtet werden. Dies ist auf eine Wildstandsreduktion auf<br />
den betroffenen Flächen zurückzuführen. Folglich konnte sich die immer wieder vorhandene vitale<br />
Naturverjüngung in gesicherte Jungwuchs- bis Dickungsphasen weiterentwickeln und die<br />
Überschirmung der Hydrotopflächen stieg an.<br />
Dieser Trend der Waldentwicklung kann auf einigen Flächen von Hydrotop 8 auch für das Szenario<br />
2050 abgeschätzt werden: Es kommt unter der Annahme einer Weiterführung der Wildstands-<br />
Anpassung zu einer Zunahme der Überschirmung. Die Baumartenverteilung (schon heute sind<br />
Laubwaldbestände oder Laubbaum-dominierte Bestände dominant) würde unter dieser Annahme auch<br />
mittel- bis langfristig (Szenario 2050) im Laubbaum-dominierten Bereich angesiedelt sein. Allerdings<br />
ist zu bemerken, dass auf den Flächen von Hydrotop 8 nur in Ausnahmefällen eine vollständige<br />
Überschirmung der Standorte erreicht werden kann, weil einfach zu viele Flächenanteile kein<br />
Baumwachstum zulassen (Steinschlag). Trotzdem ist ein höherer Überschirmungsgrad für<br />
Quellenschutz-Ziele von Bedeutung, weil es sich bei den Standorten von Hydrotop 8 um Flächen<br />
handelt, die immer wieder der Gefahr von Erosion in besonderem Maße ausgesetzt sind (bewegte<br />
Schuttstandorte). Ein höherer Bestockungsgrad kann diese Hydrotopflächen stabilisieren. Weitere<br />
Detaildaten sind unter Hydrotop 8 im Hydrotop-Buch zu finden (Appendix Nr. 9).<br />
Im Teileinzugsgebiet Fuchspassquelle ist Hydrotop 4, ein mäßig frisches bis mäßig trockenes Fichten-<br />
Tannen-Buchen-Wald-Hydrotop, auf 27,4 ha der Gesamtfläche (101 ha) verbreitet. Das Besondere an<br />
diesem Hydrotop ist, dass von den Nadelbaumarten Lärche und Kiefer (Rotkiefer und Schwarzkiefer)<br />
besser gedeihen als Fichte und Tanne. Fichte wächst aktuell oft mit geringer Vitalität. Aktuell sind<br />
naturferne Nadelbaum-Reinbestände noch verbreitet (7,5 ha). Unter Annahme von quellenschutzorientierten<br />
waldbaulichen Maßnahmen können mittel-bis langfristig die naturfernen Nadelbaum-<br />
Reinbestände in laubbaumreichere Bestände überführt werden (vgl. Abb. 6.3.5-1). Die notwendigen<br />
waldbaulichen Maßnahmen sind für verschiedene Teilflächen des Hydrotops spezifisch definiert:<br />
Am häufigsten wurde ein Belassen des Schirms empfohlen, was für aufgelichtete Bestände gilt.<br />
Ebenfalls oft empfohlen wurde das Belassen des Schirmes in Kombination mit einer<br />
Mischungsregelung in Jungwuchs- bis Dickungsphasen, wobei die Mischungsregelung in diesem<br />
69
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Hydrotop am effizientesten einerseits zugunsten der Laubbaumarten und andererseits zugunsten von<br />
Lärche und den Kiefernarten erfolgt. Auf weiteren Teilflächen wurde die Aufforstung<br />
beziehungsweise der Unterbau von passenden Baumarten (Buche, Bergahorn, Lärche, Kiefer)<br />
empfohlen. Zur Schaffung von Strukturen und Verjüngungskernen wurde für Teilflächen eine<br />
Einzelbaum-Entnahme empfohlen. Weitere notwendige waldbauliche Maßnahmen sind nur für<br />
kleinere Flächenanteile des Hydrotops empfohlen worden und werden hier nicht weiter dargestellt.<br />
Flächengröße: ha<br />
14<br />
12<br />
10<br />
8<br />
6<br />
4<br />
2<br />
0<br />
2 3 4 5<br />
Baumartenverteilung<br />
Abb. 6.3.5.-1: Baumartenverteilung für Hydrotop 4 im Teileinzugsgebiet Fuchspassquelle: aktuell (2000) und<br />
simuliert mit dem SITE Verfahren (für das Jahr 2050); 2... Nadelbaum-Reinbestand – naturfern: (NB 1,0 –<br />
0,9 + LB 0,0 – 0,1); 3...Laub-Nadel-Mischbestände: Nadelbaum - dominiert (NB 0,9 – 0,7 + LB 0,1 – 0,3);<br />
5... Laub-Nadel-Mischbestände: Laubbaumreicher (NB 0,5 – 0,3 + LB 0,5 – 0,7); NB...Nadelbäume,<br />
LB...Laubbäume.<br />
6.3.6 Die Modellierung der Waldentwicklung unter veränderten Klima-Szenarien<br />
In der montanen Höhenstufe wurde die Waldentwicklung für ein repräsentatives Hydrotop der<br />
Fichten-Tannen-Buchen-Wald Gruppe hinsichtlich eines Klima-Erwärmungs-Szenarios (Kapitel 4.4.3)<br />
simuliert. Der Standort repräsentiert mittlere Bodenverhältnisse (tief-mittelgründige Kalklehm-<br />
Rendzina, Moderhumus) mit frischer Bodenwasserhaushalts-Klasse. Der Waldbestand liegt auf 870 m<br />
Seehöhe und ist nach Osten exponiert.<br />
Die Darstellung der Entwicklung in Abb. 6.3.6-1 zeigt, dass sich unter heutigen Klimaverhältnissen<br />
auf dem erwähnten Standort des Hydrotops 1 Buche, Tanne, Fichte, Bergahorn, Lärche und<br />
Eichenarten einstellen könnten. Bei Unterstellung des Klima-Szenarios würde sich der Buchenanteil<br />
erhöhen, der Fichten- und Tannen-Anteil verringern und Bergahorn und Lärche würden dort ausfallen.<br />
Der Anteil von Eichen-Arten könnte sich leicht erhöhen. Der Zeithorizont für die Simulation beträgt<br />
1000 Jahre.<br />
In der subalpinen Höhenstufe wurde ein Standort des subalpinen Hochstauden-Fichtenwald Hydrotops<br />
12 hinsichtlich eines Klima-Erwärmungs-Szenarios (Kapitel 4.4.3) simuliert. Der Standort des<br />
Hydrotops 12 ist hinsichtlich Bodentyp und Höhenlage repräsentativ für den Kuhschneeberg: Seichttiefgründige<br />
Kalkbraunlehm-Inseln, Moderhumus, frische Bodenwasserhaushalts-Klasse. Der<br />
Waldbestand liegt in 1500 m Seehöhe und ist nach West-Süd-West exponiert.<br />
Das Entwicklungs-Szenario unter Annahme heutiger Klima-Verhältnisse zeigt deutlich, dass auch die<br />
Tanne zu den potenziellen Baumarten dieses Hydrotops gehört. Das Szenario ‚Klima-Erwärmung’<br />
lässt darauf schließen, dass sich in der subalpinen Fichten-(Tannen)-Waldstufe auch Buche etablieren<br />
würde. Die heute bestehenden subalpinen Fichten-(Tannen)-Wälder am Kuhschneeberg würden zur<br />
Gänze von hochmontan-subalpinen Fichten-Tannen-Buchen-Wäldern abgelöst werden (Abb.6.3.6-2).<br />
70<br />
2000<br />
2050
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
870 m a.s.l.<br />
Heute CC<br />
Quercus sp.<br />
Acer pspl.<br />
Fagus sylvatica<br />
Pinus sylvestris<br />
Larix decidua<br />
Abies alba<br />
Picea abies<br />
Abb. 6.3.6-1: PICUS Entwicklungs-Simulation für das Fi-Ta-Bu-Wald Hydrotop 1: Heute...Szenario<br />
gleichbleibende Klima-Bedingungen, Bezug 1961-1990, CC...Entwicklungs-Szenario für die Option<br />
‚Klima-Erwärmung’.<br />
1<br />
0.8<br />
0.6<br />
0.4<br />
0.2<br />
0<br />
1500 m a.s.l.<br />
Heute CC<br />
Quercus sp.<br />
Acer pspl.<br />
Fagus sylvatica<br />
Pinus sylvestris<br />
Larix decidua<br />
Abies alba<br />
Picea abies<br />
Abb. 6.3.6-2: PICUS-Waldentwicklungs-Simulation für das subalpine Fichten-(Tannen)-Wald Hydrotop 12:<br />
Heute...Szenario gleichbleibende Klima-Bedingungen, Bezug 1961-1990; CC...Entwicklungs-Szenario für<br />
die Option ‚Klima-Erwärmung’.<br />
Es bleibt zu erwähnen, dass auch für das Szenario einer Klima-Abkühlung die Waldentwicklung<br />
simuliert werden sollte, weil auch eine derartige Klimaentwicklung denkbar wäre (Krapfenbauer<br />
2001).<br />
6.4 Szenarien der Quellschutzwirkung für die Hochlagen<br />
6.4.1 Hydrologische Eigenschaften von Hydrotopen der Hochlagen<br />
Für den Wasserhaushalt der Böden in den Hochlagen sind grundsätzlich zwei Faktoren von besonderer<br />
Bedeutung: Zum einen das Vorhandensein von Kalksteinbraunlehm, zum anderen die typische<br />
Humusakkumulation alpiner Böden.<br />
Tertiäre Lehme, die sich oft in flachen Lagen oder Mulden bis heute gehalten haben, können durch<br />
ihre hohen Schluff und Tongehalte beträchtliche Wassermengen aufnehmen. Ihre meist gegenüber<br />
reinen Kalken der Umgebung saure Reaktion bedingt die Ausbildung spezifischer<br />
Pflanzengesellschaften. Bürstlingsrasen, Rasenschmielenrasen, Zwergschwingel-Straußgras Matten<br />
71
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
und bodensaure Blaugrasrasen kommen auf unterschiedlich mächtigen Kalksteinbraunlehmen vor und<br />
weisen so maximale Retentionskapazitäten von 10-50 l/m² auf (Tabelle 6.5.1-1).<br />
Die Humusakkumulation ist auf das kalte Klima und die schwer abbaubaren, sklerenchymreichen<br />
Pflanzenreste zurückzuführen. Ein gutes Beispiel sind die weit verbreiteten Polsterseggenrasen, die je<br />
nach Exponiertheit unterschiedlich mächtige Humusdecken bilden und bei einer Feldkapazität von 40<br />
bis 110 l/m² eine maximale Retention des Niederschlagswassers von 5 bis 20 l/m² aufweisen (Tabelle<br />
6.5.1-1).<br />
Die Gesamtverdunstung der verschiedenen Pflanzengesellschaften hängt vor allem von der<br />
vorhandenen Blattmasse und der Nachlieferung von Bodenwasser ab. Pflanzengesellschaften mit<br />
hoher oberirdischer Biomasse (z.B. Hochstauden) oder hoher Wassernachlieferung (Schneeböden)<br />
neigen zu höherer Evapotranspiration als flachgründige, trockene und nur gering deckende<br />
Vegetationstypen (z.B. Buntschwingelrasen). Aus Quellschutzperspektive spielt die Verdunstung aber<br />
insofern eine geringere Rolle bei klima- oder nutzungsbedingten Veränderungen der Pflanzendecke als<br />
die Gesamtwassermengen im Gegensatz zu ihrer Qualität nur von untergeordneter Bedeutung sind. In<br />
Bezug auf die Pufferung von Niederschlägen durch Interzeption der Pflanzendecke zeigt allerdings<br />
auch verstärkte Evapotranspiration indirekt höhere Quellschutzwirkung an. Je mehr<br />
Niederschlagswassers an der Pflanzenoberfläche haften bleibt und von dort verdunstet, umso geringer<br />
ist die Wahrscheinlichkeit von Oberflächenabflüssen und die Gefahr von Erosion. Weitere<br />
Eigenschaften, die sich speziell auf die Latschen beziehen, wurden im Kapitel 5.1.1 diskutiert.<br />
Tabelle 6.5.1-1: Wesentliche Hydrotope des Untersuchungsgebietes mit durchschnittlicher Feldkapazität [l/m²]<br />
und Retention [l/m²] (berechnet als die Differenz von max. Wasserkapazität und Feldkapaziät), sowie der<br />
Evapotranspiration (l/m²) während der Vegetationsperiode (geschätzt nach Literaturangaben und kalibriert<br />
für den Schneeberg).<br />
Vegetationseinheit Feldkapazität<br />
[l/m²]<br />
Blaugras-Horstseggenhalde<br />
Ausbildung<br />
Blaugras-Horstseggenhaldegeschlossene<br />
Ausbildung<br />
- offene<br />
Retention<br />
[l/m²]<br />
90-110 10-20 10-20<br />
90-110 10-20 20-30<br />
Bodensaurer Blaugras Rasen 90-110 10-20 20-30<br />
Buntschwingel Rasen 10-20 2-10 10-20<br />
Bürstlingrasen 240-260 30-50 10-30<br />
Felsenseggenrasen 80-100 5-20 10-30<br />
Hochstaudenflur 140-170 20-30 30-50<br />
Kalkfelsflur 10-20 2-10 5-15<br />
Kalkschneeboden 50-70 5-20 35-55<br />
Kalkschuttflur 10-20 2-10 5-15<br />
Kopfgras-Rasen 200-230 30-40 10-30<br />
Milchkrautweide 120-240 15-25 15-35<br />
Montane Buntreitgras- und 100-130 10-20 20-40<br />
Pfeifengrashalden<br />
Polsterseggenrasen,<br />
Ausbildung<br />
geschlossene 80-110 5-20 10-30<br />
Polsterseggenrasen, offene Ausbildung 40-60 5-15 10-20<br />
Rasenschmielenrasen 220-240 30-50 25-45<br />
Rostseggenrasen 110-130 10-30 20-40<br />
Staudenhafer-Horstseggenrasen 100-120 10-30 20-35<br />
Zwergschwingel-Straußgras Matten 150-170 15-30 10-30<br />
Zwergstrauchmatten 150-170 20-30 20-30<br />
72<br />
Evapotranspiration/Veg<br />
etationsperiode [l/m²]
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
6.4.2 Klima- und nutzungsinduzierte Veränderungen<br />
Parallel zur Flächenausdehnung des Krummholz in den Hochlagen steigt über die<br />
Humusakkumulation unter Latschen die Bodenwasserkapazität und damit das Retentionspotenzial in<br />
den Einzugsgebieten. Alle Szenarien zeigen einen generellen Anstieg (Abb. 6.5.1-1). Dass auch jenes<br />
ohne Klima- und Nutzungsänderung den gleichen Trend zeigt ist darauf zurückzuführen, dass der<br />
Prozess der Verbrachung auf den bereits aufgelassenen Almwirtschaftsflächen immer noch anhält.<br />
Außerdem zeigen die Modelle, dass die Obergrenze der Latschenverbreitung auch bei aktuellem<br />
Klima noch ansteigen wird. Man darf in diesem Zusammenhang die Langsamkeit der Prozesse nicht<br />
vergessen und die bereits erfolgte Klimaerwärmung in diesem Jahrhundert (1-2° C). Das auffälligste<br />
Ergebnis, das in Abb- 6.5.1-1 ersichtlich ist, ist die relativ ähnliche Auswirkung, die verschieden<br />
starke Klimaänderungen haben und der demgegenüber entscheidende Einfluss der almwirtschaftlichen<br />
Nutzung. Auch wenn bei stärkerer Klimaerwärmung der Ausbreitungsgeschwindigkeit der Latsche<br />
„angekurbelt“ wird, dann doch zu gering um sich flächig in der Gesamtbilanz niederzuschlagen. Die<br />
zusätzlich langsame Humusakkumulation unter sich ausbreitenden Latschen spielt hierbei natürlich<br />
auch eine Rolle.<br />
Der entscheidende Einfluss der Almwirtschaft auf den Bodenwasserhaushalt der Einzugsgebiete wirkt<br />
sich natürlich in Gebirgsstöcken mit intensiver, d.h. großflächiger Almwirtschaft, stärker aus. Abb.<br />
6.5.1-2 zeigt diesen Unterschied für die Schneealpe und den Hochschwab. Große Anteile der<br />
Schneealpen-Hochlagen werden almwirtschaftlich genutzt, entsprechend stark würde sich daher auch<br />
ihre Aufgabe auswirken. Demgegenüber würde am Hochschwab bei Aufgabe der Almwirtschaft<br />
relativ zur Gesamtfläche weniger Flächen von Latschen eingenommen werden. Aus den Ergebnissen<br />
kann geschlossen werden, dass bei Nutzungs- bzw. Klimaänderungen für den Hochschwab, gegenüber<br />
den anderen Einzugsgebieten, mit geringeren hydrologischen Auswirkungen einer<br />
Vegeationsveränderung gerechnet werden kann.<br />
1000m³<br />
1040<br />
1020<br />
1000<br />
980<br />
960<br />
940<br />
920<br />
J2000 J2050 J2100 J2150 J2200 J2250<br />
Jahr<br />
Jahr v A0°C<br />
Jahr v B0°C<br />
Jahr v A0.65°C<br />
Jahr v B065°C<br />
Jahr v A2°C<br />
Jahr v B2°C<br />
Abbildung 6.5.1-1: Veränderung der kumulativen Retentionskapazität des gesamten Untersuchungsgebietes (><br />
1700 m Seehöhe) bei Nutzungs- und Klimaänderung<br />
73
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
1000m³<br />
1000m³<br />
460<br />
458<br />
456<br />
454<br />
452<br />
450<br />
448<br />
446<br />
444<br />
442<br />
220<br />
215<br />
210<br />
205<br />
200<br />
195<br />
190<br />
185<br />
180<br />
J2000 J2050 J2100 J2150 J2200 J2250<br />
Jahr<br />
J2000 J2050 J2100 J2150 J2200 J2250<br />
Jahr<br />
Jahr v A0°C<br />
Jahr v B0°C<br />
Jahr v A0.65°C<br />
Jahr v B065°C<br />
Jahr v A2°C<br />
Jahr v B2°C<br />
Jahr v A0°C<br />
Jahr v B0°C<br />
Jahr v A0.65°C<br />
Jahr v B065°C<br />
Jahr v A2°C<br />
Jahr v B2°C<br />
Abbildung 6.5.1-2: Vergleich der prognostizierten Veränderung der kumulativen Retentionskapazität für<br />
Hochschwab (oben) und Schneealpe (unten) bei Klima-und Nutzungsänderung.<br />
Die indirekt durch Vegetationsveränderung bedingte Erhöhung der Evapotranspiration entspricht bei<br />
maximal angenommener Klimaänderung und Nutzungsauflassung 10% der aktuellen in 250 Jahren.<br />
Wenn auch nicht im gleichen Ausmaß wie bei der Veränderung des Bodenwasserhaushaltes, so ist<br />
auch hier wieder die Wirkung der Nutzung höher als jene des Klimas. Man muss in diesem<br />
Zusammenhang allerdings die nicht in Betracht gezogene direkte Wirkung einer Temperaturerhöhung<br />
auf das Evapotranspiration erwähnen. Die kumulative Wirkungen einer Klimaerwärmung könnte<br />
daher durchaus größere Folgen für den Gebietswasserhaushalt haben. Sicher ist die durch die<br />
Ausbreitung des Krummholz bedingte verbesserte Interzeption und Pufferung von<br />
Starkniederschlägen<br />
74
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
1000m³<br />
1650<br />
1600<br />
1550<br />
1500<br />
1450<br />
1400<br />
J2000 J2050 J2100 J2150 J2200 J2250<br />
Jahr<br />
Jahr v A0°C<br />
Jahr v B0°C<br />
Jahr v A0.65°C<br />
Jahr v B0.65°C<br />
Jahr v A2°C<br />
Jahr v B2°C<br />
Abbildung 6.5.1-3: Veränderung der Gesamtverdunstung (während der Vegetationsperiode, Juni bis September)<br />
des gesamten Untersuchungsgebietes (> 1700 m Seehöhe) bei Nutzungs- und Klimaänderung.<br />
Die Szenarien beschreiben einen Zeitraum von 250 Jahren, also weit über dem Planungshorizont der<br />
Wasserwirtschaft. Betrachten wir nur die ersten Jahrzehnte so sind nur marginale direkte<br />
Auswirkungen der Vegetationsveränderungen auf die Hydrologie der Einzugsgebiete zu erwarten.<br />
In 50 Jahren sind nur 1-2% der gesamten Retentionskapazität und ebenso wenig der<br />
Gesamtverdunstung betroffen.<br />
6.5 Exkurs: Almwirtschaft und Biodiversität<br />
Die große Menge an Daten, die im Rahmen dieses Projekts und des Vorläuferprojekts<br />
„Vegetationskartierung in den Hochlagen der Wiener Hochquellwasserleitungen“, erhoben worden<br />
sind, wurde im Rahmen einer synthetischen Analyse außerdem dazu verwendet, die Auswirkung von<br />
Almauflassungen auf die Gefäßpflanzendiversität im Arbeitsgebiet zu untersuchen. Die Details zur<br />
methodischen Vorgangsweise sind in Appendix Nr. 4 beschrieben. Die wesentlichen Ergebnisse dieser<br />
Studie lassen sich wie folgt zusammenfassen:<br />
(1) Die Aufgabe der almwirtschaftlichen Nutzung führt längerfristig (mehr als ca. 80 Jahre) zu einer<br />
homogeneren Vegetationsdecke. Insbesondere werden Mosaike aus Latschenkrummholz und<br />
verschieden Rasentypen durch großflächige einheitliche Latschengebüsche ersetzt (vgl. Abb. 6.6-1).<br />
75
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Frequenz<br />
70<br />
60<br />
50<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
500 x 500 m<br />
CFi AF CS LC NS DS PM PL<br />
beweidet<br />
aufgelassen<br />
Abb. 6.6-1: Zusammensetzung der Vegetation in 25 ha großen Landschaftsausschnitten ca. 100 Jahre nach<br />
Bewirtschaftungsaufgabe bzw. auf noch beweideten Almen. Der Haupttrend ist eine starke Zunahme der<br />
Latschengebüsche und insgesamt eine Vereinheitlichung der Vegetationsdecke.<br />
Innerhalb der Rasenvegetation gibt es ebenfalls einen, allerdings viel schwächeren, Trend zur<br />
Vereinheitlichung. Das Resultat dieser Sukzessionsprozesse ist eine signifikante Reduktion der<br />
Gefäßpflanzenvielfalt auf „Landschaftsmaßstab“, wobei die exakte Größendefinition dieses<br />
Landschaftsmaßstabs keine Rolle spielt (vgl. Abb. 6.6-2).<br />
Artenzahl<br />
130<br />
100<br />
70<br />
p = 0.73<br />
4.0 4.5 5.0 5.5 6.0<br />
Flächengröße (log)<br />
Abb. 6.6-2: Reduktion der Artenzahl in unterschiedlich großen Landschaftsausschnitten ca. 100 Jahre nach<br />
Almauflassung. Leere Kreise symbolisieren Flächen auf aufgelassenen, gefüllte solche auf noch<br />
bewirtschafteten Almen. Die Artenzahl steigt natürlich mit der Flächengröße, sie liegt aber auf<br />
aufgelassenen Almen konstant unter derjenigen auf noch aktiven Almen. Die beiden Regressionslinien<br />
haben identischen Anstieg, d.h. die Bewirtschaftungsaufgabe zeigt keine signifikante Wechselwirkung mit<br />
der Größe des Landschaftsausschnitts.<br />
76
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
(2) Auf die individuellen Rasengesellschaften wirkt sich die Beweidungsaufgabe längerfristig (mehr<br />
als ~ 80 Jahre) unterschiedlich aus. Eine Reduktion der Artendiversität erfahren vor allem<br />
Gesellschaften auf nährstoffreichen Standorten, die eine für Gebirgslagen relativ hohe<br />
Biomasseproduktion erreichen können. Gesellschaften geringer Produktivität und solche an besonders<br />
stressgeprägten Standorten zeigen dagegen keine Biodiversitätsverluste bei Beweidungsaufgabe. Im<br />
Gegenteil, sie können sogar davon profitieren. (vgl. Abb. 6.6-3).<br />
Artenzahl<br />
40<br />
30<br />
20<br />
10<br />
0<br />
Cfe(*) Dc(*) Ns Lh Cs Aa Cfi<br />
beweidet<br />
aufgelassen<br />
Abb. 6.6-3: Veränderung der Artenzahl der wichtigsten Rasengesellschaften des Arbeitsgebietes ca. 100 Jahre<br />
nach Almauflassung: (*) – Signifikante Veränderung nach Ergebnissen eines GLM (= Generalized Linear<br />
Model), in dem die Variabilität in den abiotischen Standortsbedingungen als zusätzlicher, die Artenzahl<br />
beeinflussender Faktor berücksichtigt wurde. Cfi: Polsterseggen-Rasen, Aa-Fp: Alpenstraußgras-<br />
Zwergschwingel-Rasen; Hp: Staudenhafer-Horstseggen-Rasen, Cs-Horstseggen-Rasen, Cfe: Rostseggen-<br />
Rasen, Cv: Buntreitgras-Rasen, TH: Hochstaudenfluren, Lh-Ca: Milchkrautweiden, Ns: Bürstlingsweiden,<br />
Dc – Rasenschmielenweiden. Für methodische Details siehe Appendix Nr. 4.<br />
77
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
7 SCHLUSSFOLGERUNGEN<br />
7.1 Zu erwartende Klimafolgen<br />
„Global change“ ist ein komplexes Phänomen, das nicht nur eine wahrscheinliche Klimaerwärmung<br />
sondern auch eine Reihe anderer Umweltveränderungen wie erhöhte Stickstoffdepositionen und<br />
steigenden CO2-Partialdruck in der Atmosphäre umfasst. Für den Wasserhaushalt des Karstsystems in<br />
den Nordöstlichen Kalkalpen werden alle diese Prozesse sowohl direkte als auch indirekte Folgen<br />
haben. Nur ein Teilaspekt dieses „Global change-Komplexes“, nämlich die über Vegetation und<br />
Böden vermittelten indirekten Folgen der Klimaerwärmung, war Gegenstand dieses<br />
Forschungsprojekts. Es sind daher auch keine Schlussfolgerungen über die direkten Konsequenzen<br />
eines veränderten Klimaregimes auf Qualität und Quantität der Karstquellwässer, etwa durch erhöhte<br />
Verdunstung bei gleichzeitig reduzierten Niederschlagsmengen oder durch höhere Frequenz von<br />
erosionsauslösenden Starkniederschlagsereignissen, möglich.<br />
7.1.1 Hochlagen<br />
Im Bereich der Hochlagen von Schneeberg, Raxalpe, Schneealpe und Hochschwab wird die<br />
Klimaerwärmung das räumliche Verbreitungsmuster von insgesamt mehr als 700 Pflanzenarten<br />
verändern. Konkrete Prognosen wurden im Rahmen dieser Studie für die 71 häufigsten krautigen und<br />
grasartigen Pflanzen erstellt, womit Schlussfolgerungen bezüglich der zu erwartenden Veränderung<br />
der Vegetationsdecke möglich wurden. Der weitaus überwiegende Teil dieser Arten wird eine mehr<br />
oder weniger drastische Reduktion der potentiellen Standorte erfahren. Das bedeutet für die<br />
betroffenen Arten nicht nur einen Rückgang der regionalen Populationsdichten, sondern auch eine<br />
zunehmende Aufsplitterung in räumlich getrennte Kleinpopulationen und einen damit verbundenen<br />
zusätzlichen Anstieg des lokalen und in weiterer Folgen auch regionalen Aussterberisikos. Aus der<br />
Sicht des Naturschutzes ist dieses Szenario insbesondere für eine Reihe von regional-endemischen<br />
Arten der Nordöstlichen Kalkalpen alarmierend.<br />
Der prognostizierte Habitatverlust vieler krautiger und grasartiger Pflanzen ist nur zum Teil eine<br />
direkte Folge des veränderten Klimaregimes. In vielen Fällen spielt Verdrängungskonkurrenz im<br />
Zusammenhang mit der erwärmungsbedingten Ausbreitung der Latsche in die bislang gehölzfreie<br />
Stufe die entscheidende Rolle. Während Verschiebungen in der Artenzusammensetzung der<br />
Rasenvegetation primär aus der Perspektive des Naturschutzes von Interesse sind, hat die<br />
Latschenausbreitung auch Auswirkungen auf den Karstwasserhaushalt. Der Formationswechsel<br />
bedingt ein Ansteigen der Interzeption und Evapotranspiration pro Flächeneinheit und die mit der<br />
Entwicklung von Latschengebüschen verbundene Humusakkumulation verbessert die Speicher- und<br />
Retentionsfähigkeit der Böden. Darüber hinaus wirken Latschen als „natürliche Schneefänger“, die<br />
über bestandesklimatisch bedingte Reduktion von Bodenfrösten auch eine flächig homogene und<br />
damit erosionsminimierende Infiltration des Schmelzwassers fördern (vgl. Kapitel 5.1.1 und Appendix<br />
Nr. 7). Insgesamt erfahren die Standorte damit eine Verbesserung der Quellschutzwirkung durch<br />
Pufferung von Niederschlägen im Bestand, Rückhalt im Boden und gleichmäßigere Infiltration.<br />
Zusammen führt das zu einer Verringerung der Erosionsanfälligkeit, höherer Filterwirkung und<br />
gleichmäßigerem Abfluss.<br />
Im Bereich der Hochlagen sind die Konsequenzen der Klimaerwärmung aus der Sicht des<br />
Naturschutzes und aus der Sicht des Quellschutzes also gegensätzlich zu beurteilen: überwiegend<br />
negativ in Bezug auf Aspekte der Biodiversität und des Artenschutzes, überwiegend positiv in Bezug<br />
auf den Karstquellwasserschutz. Ein wesentliches Ergebnis dieser Studie ist allerdings, dass sie ein<br />
konkreteres Bild bezüglich der zeitlichen Dimension entwickelt hat, mit der insbesondere der in den<br />
Hochlagen in beider Hinsicht maßgebliche Prozess der Latschenausbreitung abläuft. Die<br />
demographische Entwicklung der Latsche an der Waldgrenze ist ein derart langsamer Prozess, dass<br />
78
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
ihre klimabedingte Ausbreitung erst im Lauf von Jahrhunderten landschaftswirksam werden wird. Wie<br />
die Langzeitmodellierungen im Bereich des Hochschwab zeigen, sind die potentiellen Auswirkungen<br />
der Klimaerwärmung auf die Latschenverbreitung, und damit indirekt auf den Karstwasserhaushalt,<br />
zwar massiv, sie liegen aber aufgrund ihres Zeitbedarfs weit außerhalb des konkreten<br />
Planungshorizonts der Karstquellwasserbewirtschaftung. Die „Langzeitfolgen“ im Bereich dieser<br />
Planungshorizonte, also die Auswirkungen innerhalb der nächsten 50 bis 100 Jahre, sind relativ<br />
gering. Sowohl die Gesamtverdunstung als auch die kumulative Retentionskapazität in den Hochlagen<br />
werden sich durch den Prozess der klimabedingten Latschenausbreitung innerhalb dieses Zeitrahmens<br />
nur um wenige Prozentpunkte verändern. Das Ausmaß der Klimaerwärmung spielt dabei innerhalb des<br />
hier untersuchten Bereiches (0.65°C – 2°C) kaum eine Rolle. Allerdings wäre in diesem<br />
Zusammenhang die Analyse möglicher direkter Auswirkungen veränderter Temperatur- und<br />
Niederschlagsregime auf die Einzugsgebietshydrologie, wie sie bereits für andere Gebiete<br />
nachgewiesen wurden, zu empfehlen. Nur so ist eine Gesamtbeurteilung der Klimaerwärmungsfolgen<br />
für den Karstquellwasserschutz möglich.<br />
7.1.2 Wald<br />
Die prognostizierten Klimaveränderungen (Szenario Klima-Erwärmung) lassen im montanen Fichten-<br />
Tannen-Buchen-Wald einen Rückgang der Baumarten Fichte, Tanne und Lärche erwarten, während<br />
für Buche ein Anstieg ihres Anteiles am Waldaufbau zu erwarten wäre.<br />
Um für klimatische Veränderungen im Waldbereich vorbereitet zu sein, ist in erster Linie das<br />
Baumartenspektrum in allen Hydrotopen möglichst breit zu erhalten oder zu auch erhöhen. Ein<br />
Waldbestand, der nur von einer Baumart aufgebaut wird, kann bei klimatischen Veränderungen nicht<br />
elastisch reagieren. Wenn allerdings mehrere Baumarten am Bestandesaufbau beteiligt sind, kann eine<br />
besser an die neuen Klimabedingungen angepasste Baumart die Funktion einer weniger angepassten<br />
Baumart übernehmen. Der Buchenanteil in den montanen Bergmischwäldern ist vor allem auch unter<br />
dem Aspekt einer möglichen Klima-Erwärmung von besonderer Bedeutung. Es gibt in allen<br />
Hydrotopen, sowohl im montanen als auch im subalpinen Höhenbereich, Baumartenvielfalt. Diese<br />
Vielfalt zu fördern und in manchen Bereichen zu verstärken ist ein adäquates Mittel, um auf mögliche<br />
klimatische Veränderungen reagieren zu können.<br />
Im subalpinen Fichten-(Tannen)-Wald kann für das Erwärmungs-Szenario ebenfalls ein Rückgang von<br />
Fichte und Tanne erwartet werden, während die im aktuellen Waldbild dort nicht vertretene Buche am<br />
Bestandesaufbau beteiligt wäre. Unter diesem Aspekt verdient die auf einigen Teilflächen der<br />
Quellenschutzwälder der Stadt Wien bereits versuchsweise durchgeführte Buchenpflanzung besondere<br />
Beachtung.<br />
Wie bereits erwähnt sollte auch für das Szenario einer Klima-Abkühlung die Waldentwicklung<br />
simuliert werden, weil auch eine derartige Klimaentwicklung denkbar wäre.<br />
7.2 Landnutzungsänderungen und ihre Folgen<br />
Auch bezüglich der Konsequenzen von Landnutzungsänderungen für den Karstwasserhaushalt waren<br />
die Untersuchungen im Rahmen dieser Studie auf indirekte Folgen beschränkt, soweit sie über<br />
Vegetations- und Bodenbildungsprozesse vermittelt werden.<br />
7.2.1 Hochlagen<br />
Im Bereich der Hochlagen wurde im wesentlichen ein Landnutzungsszenario näher untersucht – die<br />
Aufgabe der Almbewirtschaftung im Gesamtbereich der Einzugsgebiete. Alle entwickelten Modelle<br />
sind selbstverständlich direkt auf Teilgebiete – einzelne Gebirgsstöcke, Almen oder Teile von Almen<br />
anwendbar. Nicht berücksichtigt wurden andere Nutzungsformen, besonders der Wandertourismus,<br />
vor allem wegen seiner räumlichen Konzentration auf einen sehr kleinen Teil des gesamten<br />
Untersuchungsgebietes (entlang von Wanderwegen, um die Hütten). Nicht berücksichtigt wurden<br />
außerdem indirekte Auswirkungen einer veränderten Besatzdichte der Almen, da der entscheidende<br />
79
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Prozess der Latschenverbrachung vor allem durch das regelmäßige Schwenden und nicht durch<br />
Verbiss kontrolliert wird.<br />
Die heutigen Almwirtschaftsgebiete liegen großteils auf potentiellen Wald- oder Latschenstandorten.<br />
Im Gegensatz zur Klimaerwärmung sind die Folgen der Almaufgabe daher großteils auf die<br />
Subalpinstufe konzentriert. Während der Klimawandel eine „kaleidoskopartige“ Verschiebung im<br />
räumlichen Verbreitungsmuster vieler Arten nach sich zieht – wenn auch für die meisten mit<br />
insgesamt negativer Bilanz – besteht die wesentliche Auswirkung der Almaufgabe in einer<br />
Homogenisierung der Vegetationsdecke. Aktuelle Mosaikbestände aus Weiderasen, Latschen (und in<br />
tieferen Lagen auch Waldinseln) werden durch großflächig geschlossene Latschengebüsche ersetzt.<br />
Die Populationen von Rasenarten verschwinden damit völlig aus dem Subalpingürtel oder werden auf<br />
natürlich gestörte Standorte wie Lawinarwiesen zurückgedrängt. Die Pflanzenartenvielfalt dieser<br />
Höhenstufe wird dadurch reduziert. Insbesondere von Gebirgsstöcken, die keinen oder nur einen<br />
geringen Anteil echt alpiner Hochlagen aufweisen (z.B. Zeller Staritzen, Schneealpe) könnten viele<br />
dieser Arten völlig verschwinden.<br />
Bezüglich der Konsequenzen für den Karstwasserhaushalt gilt prinzipiell das zu den<br />
Klimawandelfolgen gesagte. Die Latschenausbreitung, in tieferen Lagen auch die in dieser Studie<br />
nicht untersuchte natürliche Wiederbestockung aufgelassener Almflächen mit Baumarten, ist der<br />
wesentliche Prozess und seine primären Auswirkungen sind eine Erhöhung der Retentionskapazität<br />
und der Gesamtverdunstung sowie eine direkt und indirekt verbesserte Erosionsschutzwirkung der<br />
Vegetation. Der Unterschied zu den reinen Klimaerwärmungsszenarien liegt vor allem darin, dass die<br />
Latschenausbreitung im Almgürtel schneller abläuft als oberhalb der aktuellen Waldgrenze bei<br />
Klimaerwärmung. Die Ursachen dafür sind die Beschleunigung demographischer Prozesse unter den<br />
insgesamt günstigeren Standortsbedingungen der Subalpinstufe und die Tatsache, dass die heutigen<br />
Almflächen bereits stark von Latscheninseln durchsetzt sind und diese Inseln als Initialen der<br />
Latschenverbrachungsdynamik fungieren.<br />
Innerhalb des näher untersuchten Zeitrahmens von 250 Jahren sind daher die indirekten Auswirkungen<br />
der Almauflassung wesentlich massiver als die des Klimawandels. Retentionskapazität und<br />
Evapotranspiration steigen bei völliger Almauflassung um ca. 10-15% an, im Verlauf der nächsten<br />
100 Jahre immerhin um ca. 5%. Das Ausmaß dieser Veränderungen ist natürlich vom relativen<br />
Flächenverbrauch der aktuellen Almwirtschaft auf den einzelnen Gebirgsstöcken abhängig.<br />
Dementsprechend sind die Auswirkungen auf dem Hochschwab geringer als etwa auf der Schneealpe.<br />
Die Analysen haben aber auch gezeigt, dass es selbst bei Beibehaltung der Almwirtschaft und<br />
unverändertem Klima zu einer erheblichen Ausdehnung der Latschenfläche, mit den entsprechenden<br />
hydrologischen Effekten, kommt. Der Grund dafür liegt in den bis heute noch nicht abgeschlossenen<br />
Verbrachungsprozessen auf ehemaligen Almflächen und möglicherweise auch in den Auswirkungen<br />
bereits erfolgter Klimaerwärmung.<br />
Bei Latschenausbreitung in Almweiden wird außerdem der Erosionsschutz verbessert. Dieser Aspekt<br />
ist vor allem punktuell, etwa im Einzugsbereich von kleineren Dolinen, bedeutsam. Hier sind bereits<br />
relativ kurzfristig qualitative Verbesserungen der Quellschutzwirkung (z.B. Filterung von<br />
Schadstoffeintrag) zu erwarten. Nachteilig wirkt sich dagegen aus, dass die zeitliche Staffelung des<br />
Abschmelzprozesses, der die heute typischen Mosaike aus Almweiden und Latscheninseln<br />
kennzeichnet (vgl. Kapitel 5.1.1), bei einer Homogenisierung der Vegetationsdecke verloren geht.<br />
Insgesamt sind die indirekten Folgen der Almauflassung im Bereich der Hochlagen daher ähnlich<br />
ambivalent einzuschätzen wie die des Klimawandels. Aus der Perspektive des Naturschutzes<br />
überwiegen jedenfalls die negativen Konsequenzen. Aus der Perspektive des Karstquellwasserschutzes<br />
hat die Almauflassung sowohl positive als auch negative Folgen. Noch einmal sei in diesem<br />
Zusammenhang daraufhingewiesen, dass direkte Folgen der Almauflassung (z.B.: keine<br />
Erosionsbelastung durch Viehtritt, reduzierte Fäkalienbelastung des Quellwassers) nicht Gegenstand<br />
dieser Studie waren.<br />
80
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
7.2.2 Wald<br />
Die Waldentwicklung im Bereich der Quellenschutzwälder der Stadt Wien unterliegt seit<br />
Jahrhunderten der menschlichen Einflussnahme. Bis vor rund zwei Jahrzehnten wurden die Wälder im<br />
Kahlschlagverfahren verjüngt, was zu einem Aufbau von Alterklassen-Wälder führte. Basierend auf<br />
den verbesserten ökologischen und waldhydrologischen Kenntnissen wurde die Waldbaustrategie hin<br />
zu einer kahlschlagsfreien Bewirtschaftung geändert. Dies bedeutete auch eine Änderung und<br />
Adaptierung der bisher angewendeten waldbaulichen Methoden, um die Quellenschutz -orientierten<br />
Ziele bestmöglich zu erreichen. Zur weiteren Vertiefung des Wissens um quellenschutz-optimierte<br />
Waldbewirtschaftungs-Strategien wurden Hydrotop-bezogen Zielbestockungen definiert, welche<br />
Baumartenverteilung, Bestandes-Struktur, Verjüngungs-Dynamik und Verjüngungs-Verfahren<br />
umfassen.<br />
Durch den Wechsel der Waldbewirtschaftungs-Strategie kann mittel- bis langfristig eine bedeutende<br />
Veränderung des Waldaufbaus und damit indirekt eine Änderung der Wirkungen auf den<br />
Karstwasserhaushalt erwartet werden. Die Ergebnisse der Simulationen und Modellierungen zeigen<br />
deutlich, dass durch Waldbaumaßnahmen mittelfristig ein gewichtiger Einfluss auf die<br />
Waldentwicklung möglich ist.<br />
Im Bergmischwald werden bei konsequentem Verfolgen der Zielsetzungen zur Bewirtschaftung von<br />
Quellenschutzwäldern die Veränderungen für den Wald vielfältig und nachhaltig sein.<br />
Im montanen Fichten-Tannen-Buchen-Wald wird sich bei Überführung der vorhandenen naturfernen<br />
Nadelbaum-Reinbestände in Laub-Nadelbaum-Mischbestände der Waldaufbau insbesondere<br />
hinsichtlich der Baumarten-Zusammensetzung nachhaltig ändern. Verstärkte kleinflächige Verjüngung<br />
der Bestände wird z.B. zu größerer Baumartenvielfalt, größerer Durchmesserstreuung, zu stufigerem<br />
Bestandesaufbau und zunehmender Ungleichaltrigkeit führen. In den Fichten-Tannen-Buchen-<br />
Wäldern wird sich der Laubbaum-Anteil erhöhen. Die Stabilitäts-fördernden Baumarten wie Tanne<br />
und Lärche können in ihrer Verbreitung und bezüglich ihres Mischungs-Anteiles zunehmen.<br />
Auf im montanen Höhenbereich verbreiteten Schutt-Standorten kann sich die bestockte Fläche mit<br />
Bergahorn-Eschen-Linden-Wäldern erhöhen, was auf den erosionsgefährdeten Flächen von Bedeutung<br />
ist. Eine Erhöhung der Bestockung auf einigen der Schutt-Standorte mit Bergahorn, Esche und Linde<br />
konnte schon in den vergangenen zwei Jahrzehnten festgestellt werden und ist in erster Linie auf eine<br />
konsequente Wildstands-Reduktion in diesen Bereichen zurückzuführen. Die gesamte<br />
Waldentwicklung ist eng mit einem waldökologisch tragfähigen Wildstand verknüpft.<br />
Die hydrologische Wirkung der durch Landnutzungsänderungen induzierten prognostizierten<br />
Waldentwicklung ist im montanen Bereich als positiv zu beurteilen. Die Erhöhung des<br />
Laubbaumanteiles in den Waldbeständen führt zur Erhöhung des Bestandesniederschlages und zu<br />
einer Verbesserung der Stoffbilanz der Wälder. Es werden demnach sowohl qualitative als auch<br />
quantitative Aspekte des Quellenschutzes positiv beeinflusst. Eine erhöhte Stabilität der Waldbestände<br />
(Ungleichaltrigkeit und Stufigkeit) ist für den Quellenschutz ebenfalls als positiv anzuerkennen.<br />
Im subalpinen Fichten-(Tannen)-Wald-Gebiet wird die Waldentwicklung vor allem bei der<br />
Strukturierung der Waldbestände Veränderungen bringen. Einschichtige Waldbestände werden<br />
strukturreicher werden. Bereits aktuell gestufte und strukturierte subalpine Fichtenwälder sind in ihrer<br />
Entwicklung weiterhin als stabil zu erachten und werden ihre Funktion als Muster-Quellenschutz-<br />
Wälder auch in Zukunft erfüllen können.<br />
Auf den ehemaligen Windwurfflächen etabliert sich zur Zeit eine gesicherte Bestockung (Jungwuchs).<br />
Durch Förderung eines standortspezifischen Rotten-Aufbaus können hinkünftig mosaikartig<br />
aufgebaute Waldbestände mit stabilen Rottenstrukturen erwartet werden.<br />
Die hydrologischen Wirkungen der prognostizierten Waldentwicklung im subalpinen Bereich sind<br />
grundsätzlich als positiv zu beurteilen. Die Verstärkung der Bewaldung der Hydrotope bewirkt eine<br />
Stabilisierung gegen mögliche Boden-Erosion und auch eine Erhöhung der Wasserspeicher-Kapazität.<br />
Wenn die subalpinen Fichten-(Tannen)-Wälder strukturierter werden, so bedeutet das eine höhere<br />
81
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
Stabilität gegenüber Starkwinden und vor allem eine Verbesserung der Wasserspeicher-Kapazität, vor<br />
allem im Winterhalbjahr (Schnee-Speicherung).<br />
7.3 Folgen des Zusammenspiels von Klima- und<br />
Landnutzungsänderungen<br />
Eine Kombination von Klimaerwärmung und Almauflassung hat im Bereich der Hochlagen vor allem<br />
die Konsequenz, dass Latschenverbrachungs-Prozesse sowohl in der heutige Subalpin- als auch in der<br />
heutigen Alpinstufe ausgelöst werden. Die Auswirkungen sind vor allem für die Pflanzendiversität<br />
massiv, weil unter Bedingungen eines veränderten Klimas die Almflächen Refugialgebiete für Arten<br />
offener Standorte darstellen. Im Fall einer Klimaerwärmung kommt der Almwirtschaft daher eine<br />
wichtige kompensatorische Bedeutung zu, deren Effizienz allerdings von der Größe und räumlichen<br />
Verteilung der weiter bestehenden Almflächen abhängen wird.<br />
Für den Karstwasserhaushalt sind die Konsequenzen der Almauflassung innerhalb der nächsten 250<br />
Jahre so dominant, dass eine zusätzliche Klimaerwärmung um 0.65°C – 2°C nur zu vergleichsweise<br />
unerheblichen Modifikationen führt.<br />
Unter den gegenwärtigen Prämissen der Quellenschutz-optimierenden Waldbewirtschaftung und<br />
heutigem Kenntnisstand kann erwartet werden, dass auch etwaige Klimaänderungen von den Wäldern<br />
ohne strukturellen Stabilitätsverlust verkraftet werden könnten. Diesbezüglich ist vor allem, wie<br />
bereits ausgeführt, das breite Baumartenspektrum auf allen Hydrotop-Flächen eine gute Grundlage für<br />
ein elastisches Reagieren der Waldökosysteme auf Klimaänderungen zu nennen. Dieses breite<br />
Baumarten-Spektrum wird bei konsequentem Einhalten der definierten Quellenschutz-optimierenden<br />
Waldbewirtschaftung nachhaltig gewährleistet bleiben.<br />
7.4 Management-Maßnahmen<br />
7.4.1 Almwirtschaft und Krummholzbewirtschaftung<br />
Wie in den Schlussfolgerungen dargelegt, sind die indirekten Auswirkungen der Almwirtschaft auf<br />
den Karstwasserhaushalt ambivalent. Generell erhöhen Latschen- oder Waldvegetation Interzeption,<br />
Retention und Erosionsschutz im Vergleich zu Weiderasen. Homogene Latschenbestände führen<br />
allerdings zu einer stärkeren zeitlichen Konzentration von Abschmelzprozessen, während Mosaike aus<br />
Latschen- und Weiderasen den Abschmelzprozess desynchronisieren und somit zu einem<br />
gleichmäßigeren und länger anhaltenden Abfluss führen (vgl. Kapitel 5.1.1 und Appendix Nr.7).<br />
Solche Mosaike sind auch für die Erhaltung der Pflanzenartendiversität wichtig. Sie erlauben die<br />
Koexistenz von Arten in einer Landschaft, die an verschiedene Standortsbedingungen angepasst sind,<br />
und schaffen Lebensräume für Arten, die potenziell durch den Klimawandel gefährdet sind.<br />
Der Erhalt oder die Förderung solcher Mosaike stellt daher ein sinnvolles Managementkonzept dar<br />
und zwar sowohl aus der Perspektive des Karstquellwasserschutzes als auch im Hinblick auf<br />
Naturschutzziele. Nicht sinnvoll ist dagegen eine Almbewirtschaftungsstrategie, die eine zunehmende<br />
Intensivierung im Zentralbereich rund um Almhütten und eine Extensivierung in den Randbereichen<br />
forciert. Statt einer Mosaikstruktur entsteht dabei eine Zonierung mit homogenen Weidegebieten im<br />
Zentrum und großteils von Latschen verwachsenem Gelände in der Peripherie. Eine solche<br />
Bewirtschaftung würde auch zu erhöhter räumlicher Konzentration des Fäkalieneintrags führen.<br />
Bei der kontrollierten Förderung von Mosaikstrukturen können zusätzliche Quellschutzeffekte durch<br />
die räumliche Verteilung der Latschen erzielt werden. Sinnvoll ist es vor allem, die Einhänge und<br />
Einzugsbereiche von Dolinen und Karstschwinden für die Latschenverbrachung zu „reservieren“, um<br />
die Quellschutzwirkung der Latschengebüsche auszunutzen und gleichzeitig den direkten Eintrag von<br />
Fäkalien in diese besonders sensiblen Bereiche zu minimieren. Auch durch Viehtritt besonders<br />
erosionsgefährdete Steilhänge sind aus der Sicht des Quellenschutzes empfehlenswerte<br />
Latschenstandorte. Da die Latsche ohnehin in relativ offenen und ertragsarmen Rasen häufig keimt<br />
82
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
und somit zu erhöhtem Bewirtschaftungsaufwand (häufiges Schwenden) führt, hat der<br />
Nutzungsverzicht auf solchen Flächen kaum wirtschaftliche Einbußen zur Folge.<br />
Wo aus Managementsicht an günstigen Latschen-Standorten aktuell keine Latschen vorkommen, ist<br />
mit Naturverjüngung kurz- bis mittelfristig nicht in jedem Fall zu rechnen. Die Ergebnisse dieser<br />
Studie haben gezeigt, dass die Naturverjüngung der Latsche vor allem durch zwei Faktoren<br />
kontrolliert wird: Eine räumlich relativ eingeschränkte Samenverbreitung und Konkurrenzhemmung<br />
der Keimung und Keimlingsetablierung in dichten und hohen Rasen- oder Hochstaudenbeständen. Die<br />
Ansamung verläuft optimal auf offenen Rohbodenstandorten im Nahbereich von bereits existierenden<br />
Latschengebüschen. Wo diese Bedingungen nicht gegeben sind, kann die natürliche Etablierung von<br />
Latschengebüschen über Jahrzehnte bis Jahrhunderte fehlen. In solchen Fällen, wenn also die nächsten<br />
samenproduzierenden Latschenbestände mehr als 100-200 Meter entfernt sind oder die aktuelle<br />
Vegetation von dichten und hochwüchsigen Rasen gebildet wird, wäre die gezielte Pflanzung von<br />
Latschen eine sinnvolle Quellschutzstrategie.<br />
Im Hinblick auf die wahrscheinliche Klimaerwärmung ist eine völlige Aufgabe der Almwirtschaft vor<br />
allem aus Naturschutzgründen keine empfehlenswerte Managementmaßnahme. Wie bereits in den<br />
Schlussfolgerungen dargelegt, stellen die offenen Bereiche der Almen Rückzugsräume für alpine<br />
Arten dar, deren regionales Überleben durch klimabedingte Reduktion und Fragmentierung natürlicher<br />
alpiner Habitate gefährdet ist. Darunter befinden sich auch einige endemische Arten, die damit völlig<br />
aussterben würden.<br />
7.4.2 Management-Maßnahmen Waldwirtschaft<br />
Die waldbaulichen Maßnahmen zur Optimierung der Quellenschutz-Wirkung von Waldbeständen sind<br />
auf die ökologischen und waldhydrologischen Vorgaben (Hydrotope) und auf den vorhandenen<br />
Bestandeszustand vor Ort abzustimmen. Es können aus diesen Gründen niemals rezeptartig<br />
einsetzbare Vorgaben definiert werden, weil immer der spezifische Standort mit seinen<br />
Rahmenbedingungen zu berücksichtigen ist. Trotzdem lassen sich, im Bewusstsein dieser<br />
Grundbedingung, Management-Maßnahmen formulieren, nämlich orientiert an Zieldefinitionen<br />
(Kapitel 6.3.4) für spezifische Hydrotope und Waldgesellschaften.<br />
In allen Hydrotopen sind eine Vielzahl an Baumarten am Waldaufbau beteiligt. Neben den weit<br />
verbreiteten Baumarten wie Buche, Fichte, Tanne, Lärche, Esche oder Bergahorn gedeihen Mehlbeere,<br />
Eberesche, Bergulme, Sommer-Linde, Weiden-Arten, Schwarz-Kiefer, Rot-Kiefer und Eibe in den<br />
Wald-Beständen. Dieses vorhandene breite Baumarten-Spektrum bietet günstige Voraussetzungen, auf<br />
mögliche klimatische Veränderungen in alle Richtungen durch eine Anpassung der<br />
Baumartenverteilung elastisch zu reagieren. Alle waldbaulichen Maßnahmen sind darauf auszurichten<br />
dieses Baumartenspektrum zu erhalten und/oder zu erhöhen. Möglichst breites Baumarten-Spektrum<br />
in allen Waldbeständen sichern.<br />
Mit dem vorhandenen Verjüngungspotenzial hinsichtlich Baumarten-Zusammensetzung und<br />
Keimlingsanzahl ist eine natürliche Verjüngung der Waldbestände in zufriedenstellendem Ausmaß<br />
möglich. Für eine dem Zielwald entsprechende Jungwuchsentwicklung (Baumarten-<br />
Zusammensetzung) sind vor allem auf den Standorten des Fichten-Tannen-Buchen-Waldes und des<br />
Fichten-Tannen-Waldes die Bemühungen zur Herstellung eines waldökologisch tragfähigen<br />
Wildstandes fortzusetzen. Waldökologisch tragfähige Wildstände.<br />
Der Deckungsgrad der Waldbestände ist zur Optimierung der Quellenschutz-Wirkung permanent auf<br />
hohem Niveau zu halten. Spezifische Rahmen-Richtlinien für die diversen Hydrotop-Gruppen sind im<br />
Kapitel 6.3.4 angeführt. Permanent hoher Deckungsgrad der Waldbestände.<br />
montaner (hochmontaner) Fichten-Tannen-Buchen-Wald<br />
In Nadelbaum-dominierten Waldbeständen der Jungwuchs- und Dickungsstufe ist zur Erhaltung<br />
und/oder Verbesserung der Mischungsverhältnisse eine konsequente Mischungs-Regulierung<br />
zugunsten von Laubbaumarten und Tanne (und Lärche oder Kiefernarten auf spezifischen<br />
Hydrotopen) erforderlich. Bei rascher Umsetzung (Dringlichkeit: kurzfristig) kann die Entwicklung<br />
83
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
dieser Bestände in Quellenschutz-angepasste Baumartenverteilungen noch positiv gesteuert werden.<br />
Mischungsregulierung (Stammzahlreduktion).<br />
Grundsätzlich sind bei den Pflege- und Hiebseingriffen in allen Entwicklungsstufen (Altersphasen) die<br />
Tanne und seltene Baumarten wie Bergulme, Eibe und Linde zu fördern. Aufgrund der gegebenen<br />
Verjüngungs- (Jungwuchs-) Situation mit der Herausforderung der Sicherung eines nachhaltigen<br />
Tannen-Nachwuchses wird der Erhalt möglichst vieler Tannen unterschiedlichen Alters (und<br />
Dimensionen) empfohlen. Mischungsregulierung in allen Entwicklungsstufen zur Förderung der<br />
Tanne und seltener Baumarten.<br />
In stark aufgelichteten Waldbeständen mit räumdigem Schlussgrad sind die Altbäume mittelfristig zu<br />
belassen, um Freiflächencharakter für die Verjüngung und/oder Jungwuchs zu vermeiden. Dadurch<br />
soll eine strukturierte Entwicklung des Jungwuchses durch die vorhandenen differenzierten<br />
Lichtverhältnisse ermöglicht werden. Belassen des Schirmes von Überhältern.<br />
Etwaiger Nutzungsdruck auf Laubbaumarten ist zu vermeiden. Bäume dürfen in den<br />
Quellenschutzwäldern nur zum Zwecke der Quellenschutz-Optimierung genutzt werden.<br />
Nutzungsdruck auf Laubbaumarten vermeiden.<br />
Bei naturfernen Nadelbaum-Reinbeständen der Entwicklungsstufen Stangenholz und Baumholz ist<br />
eine Überführung in standortsgemäße Mischbestände notwendig. Je nach Bestandeszustand und<br />
Entwicklungspotenzial werden Strukturdurchforstung und Femelhiebe empfohlen. Bei fehlendem<br />
Naturverjüngungspotenzial von gewünschten Mischbaumarten (Tanne, Buche, etc.) wird eine<br />
Pflanzung unter Schirm (Voranbau) zu überlegen sein. Strukturdurchforstung, Femelung, Voranbau<br />
von gewünschten Baumarten.<br />
Das Erhalten eines nachhaltigen Verjüngungsprozesses bei schlagfreier Waldbewirtschaftung ist im<br />
Quellenschutzwald von besonderer Bedeutung. Um den Zielsetzungen (z.B. Verhinderung von<br />
Humusabbau und Erosion) gerecht zu werden sollte bei Hiebseingriffen die Eingriffsstärke von 15-20<br />
% (bezogen auf das Bestandesvolumen) nicht überschritten werden. Die Hiebseingriffe zur<br />
Verjüngungseinleitung- und -Förderung sollten in Form von Einzel-Entnahmen oder eines Gruppen<br />
bis Horst-weisen Femelschlag-Verfahrens erfolgen. Eingriffsstärken begrenzen - Femelung und<br />
Einzel-Entnahmen.<br />
subalpiner Fi- (Ta)-Wald<br />
Der subalpine Fichten-(Tannen)-Wald ist geprägt durch seine charakteristische Rottenstruktur.<br />
Dadurch wird die Stabilität gegenüber den rauen Klimaverhältnissen in dieser Höhenzone erhöht.<br />
Bereits ab dem Jungwuchs- bis Dickungsstadium ist bei den Pflegeeingriffen auf die gezielte<br />
Förderung beziehungsweise Erhaltung eines Rottenaufbaus zu achten. Rotten-Auflösung ist zu<br />
vermeiden. Kleinflächige Eingriffe, bei denen (instabile) Rotten-Gruppen als Ganzes zu entnehmen<br />
sind, sind zu wählen. Rotten-bezogene Pflege- und Hiebseingriffe<br />
Im subalpinen Fichten-(Tannen)-Wald stellt die Verjüngungs-Entwicklung eine besondere<br />
Herausforderung dar. Durch die lange Dauer der Schneebedeckung und das kühle Bestandesklima im<br />
Sommer ist die Kadaver-Verjüngung eine weit verbreitete Strategie der Verjüngungs-Entwicklung.<br />
Um bei rotten-bezogenen Verjüngungs-Eingriffen auch das notwendige Mikro-Klima für die<br />
Verjüngungs-Entwicklung zu schaffen, ist die gezielte Platzierung von Baumstamm-Segmenten als<br />
Orte für eine potenzielle Kadaver-Verjüngungsentwicklung ein gangbarer Weg. Auf so platzierten<br />
Stämmen können die Jungbäume sowohl auf dem Kadaver als auch im Nahbereich des Kadavers<br />
besser keimen und gedeihen. Förderung der Kadaver-Verjüngung<br />
Es gibt im Quellenschutzwald verbreitet Waldbestände, in denen aktuell keine waldbaulichen<br />
Maßnahmen notwendig sind. Allerdings sind solche Bestände zur nachhaltigen Sicherung des<br />
Quellenschutzes einer stetigen Beobachtung bezüglich ihrer Entwicklungs-Tendenz und etwaiger<br />
instabiler Bestockungs-Glieder zu unterziehen. Stetige Beobachtung von Waldbeständen, die aktuell<br />
als stabil erachtet werden und keiner dringenden waldbaulichen Maßnahmen bedürfen.<br />
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Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
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88
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
ANHANG<br />
Im Anhang, der seperat gebunden vorliegt, finden sich folgende Publikationen und Werke:<br />
(Weiters befindet sich im Publikationen-Band eine Übersicht zu besuchten Konferenzen)<br />
1<br />
Dirnböck, T., Dullinger, S. & Grabherr, G.: A regional impact assessment<br />
of climate and land use change on alpine vegetation.<br />
Manuskript, zur Publikation akzeptiert in der Zeitschrift<br />
Journal of Biogeography<br />
2<br />
Dirnböck, T., Dullinger, S. Köck, R. & Grabherr, G: Organic matter<br />
accumulation following Pinus mugo Turra invasion into subalpine nonforest<br />
vegetation.<br />
Manuskript, zur Publikation eingereicht in der Zeitschrift<br />
Basic and Applied Ecology<br />
3<br />
Dirnböck, T. & Dullinger, S: Disturbance and the predictability of plant<br />
species distribution in alpine environments.<br />
Manuskript, zur Publikation eingereicht in der Zeitschrift<br />
Journal of Vegetation Science<br />
4<br />
Dullinger, S., Dirnböck, T. Greimler, J. & Grabherr, G 2003: A resampling<br />
approach for evaluating effects of pasture abandonment on subalpine plant<br />
species diversity<br />
Manuskript, zur Publikation akzeptiert in der Zeitschrift<br />
Journal of Vegetation Science<br />
89
Endbericht Vegetationsszenarien – Quelleneinzugsgebiete der Stadt Wien<br />
5<br />
Dullinger, S., Dirnböck, T. & Grabherr, G.: Patterns of shrub invasion into<br />
high mountain grasslands of the Northern Calcareous Alps (Austria).<br />
Manuskript, zur Publikation eingereicht in der Zeitschrift<br />
Arctic, Antarctic and Alpine Research<br />
6<br />
Dullinger, S., Dirnböck, T. & Grabherr, G.: Tree-line shifts prone to<br />
climate change: Evaluating relative effects of temperature increase,<br />
dispersal and invasibility by means of a plant spread model<br />
Manuskript, vorbereitet zur Einreichung bei der Zeitschrift<br />
Journal of Ecology<br />
7<br />
Köck, R, Härtel, E., Holtermann, C., Hochbichler, E., Hager, H.: Soil<br />
Moisture Dynamics Related to Vegetation Cover in the Subalpien Zone of<br />
the Northeastern Calcareous Alps in Austria. Results of Case Studies in the<br />
Rax Area.<br />
Artikel, publiziert in der Zeitschrift<br />
Centralblatt für das gesamte Forstwesen<br />
8<br />
Köck, R., Härtel, E., Hochbichler, E., Hager, H., Schönthaler, K.E.:<br />
Monitoring hydrological processes in montane and subalpine karst regions:<br />
comparison between differnt types of vegetation. Experimental design,<br />
techniques and first results.<br />
Manuskript, zur Publikation akzeptiert in der Zeitschrift<br />
UNESCO Technical Documents of Hydrology<br />
9<br />
Köck, R. Hochbichler, E., Härtel, E.: Hydrotop-Buch<br />
Handbuch zur Erläuterung der thematischen Karten im Waldbereich. Hilfsmittel zur praktischen<br />
Umsetzung der Forschungs-Ergebnisse im Waldbereich.<br />
90