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Der Temperaturanstieg der vergangenen Jahrzehnte war in Gebirgsregionen besonders ausgeprägt. Sollte sich dieser Temperaturtrend im 21. Jahrhundert fortsetzen, dann dürf-ten sich auch die Häufigkeit und Intensität von Niederschlä-gen und Trockenperioden verändern, was die Waldwirtschaft vor grosse Herausforderungen stellen wird. Trockenheit ist ein entscheidender Faktor für die Waldökosysteme der inner-alpinen Täler, wo seit Jahren trockenheitsbedingtes Baum-sterben festgestellt wird. Der vorliegende Beitrag hat zum Ziel, die Sensitivität der verschiedenen Waldökosysteme ge-genüber Klimawandel und alternative, teilweise extreme Bewirtschaftungsvarianten in der Region Visp zu testen. Me-thodische Ansätze wie Monitoring, Feldexperimente und dy-namische Modellierung wurden kombiniert, und es wurden verschiedene Ökosystemleistungen berücksichtigt, so Holz-produktion, Schutz vor Naturgefahren, Kohlenstoffspeiche-rung und Aspekte der Biodiversität. Die Resultate deuten da-rauf hin, dass auf den Trockenstandorten der Tieflagen die einheimischen Baumarten an ihre physiologischen Grenzen stossen und längerfristig über alternative Baumarten nach-gedacht werden sollte. In den mittleren Lagen dürften Tro-ckenheit und Schadinsekten wie die Borkenkäfer die zukünf-tige Waldentwicklung steuern. In den Hochlagen hingegen werden sich die Wälder ausdehnen und besser wachsen als heute. Alle untersuchten Ökosystemleistungen werden ge-bietsweise starken Veränderungen unterworfen sein. Die dis-kutierten Bewirtschaftungsvarianten scheinen dazu geeignet, die Wasserverfügbarkeit der Bestände, hauptsächlich in tief-eren Lagen, zu erhöhen und dadurch die Widerstandskraft der Bäume gegenüber Trockenperioden vorübergehend zu stärken. Es ist aber davon ausgehen, dass nur verhältnismäs-sig starke Eingriffe wesentliche Effekte erzielen können. Die Verknüpfung von Umweltmonitoring, Feldexperimenten und Modellierung unter Miteinbezug von Ökosystemleistungen ist vielversprechend, da sie eine differenzierte Abschätzung des zukünftigen Landschaftswandels und seiner Effekte auf die Waldleistungen ermöglicht.
Expeditious building of ring-porous earlywood vessel chronologies without loosing signal information
(2009)
Fast response of Scots pine to improved water availability reflected in tree-ring width and δ13C
(2010)
Drought-induced forest decline, like the Scots pine mortality in inner-Alpine valleys, will gain in importance as the frequency and severity of drought events are expected to increase. To understand how chronic drought affects tree growth and tree-ring δ13C values, we studied mature Scots pine in an irrigation experiment in an inner-Alpine valley. Tree growth and isotope analyses were carried out at the annual and seasonal scale. At the seasonal scale, maximum δ13C values were measured after the hottest and driest period of the year, and were associated with decreasing growth rates. Inter-annual δ13C values in early- and latewood showed a strong correlation with annual climatic conditions and an immediate decrease as a response to irrigation. This indicates a tight coupling between wood formation and the freshly produced assimilates for trees exposed to chronic drought. This rapid appearance of the isotopic signal is a strong indication for an immediate and direct transfer of newly synthesized assimilates for biomass production. The fast appearance and the distinct isotopic signal suggest a low availability of old stored carbohydrates. If this was a sign for C-storage depletion, an increasing mortality could be expected when stressors increase the need for carbohydrate for defence, repair or regeneration.
An increasing number of studies have reported on forest declines and vegetation shifts triggered by drought. In the Swiss Rhone valley (Valais), one of the driest inner-Alpine regions, the species composition in low elevation forests is changing: The sub-boreal Scots pine (Pinus sylvestris L.) dominating the dry forests is showing high mortality rates. Concurrently the sub-Mediterranean pubescent oak (Quercus pubescens Willd.) has locally increased in abundance. However, it remains unclear whether this local change in species composition is part of a larger-scale vegetation shift. To study variability in mortality and regeneration in these dry forests we analysed data from the Swiss national forest inventory (NFI) on a regular grid between 1983 and 2003, and combined it with annual mortality data from a monitoring site. Pine mortality was found to be highest at low elevation (below 1000 m a.s.l.). Annual variation in pine mortality was correlated with a drought index computed for the summer months prior to observed tree death. A generalized linear mixed-effects model indicated for the NFI data increased pine mortality on dryer sites with high stand competition, particularly for small-diameter trees. Pine regeneration was low in comparison to its occurrence in the overstorey, whereas oak regeneration was comparably abundant. Although both species regenerated well at dry sites, pine regeneration was favoured at cooler sites at higher altitude and oak regeneration was more frequent at warmer sites, indicating a higher adaptation potential of oaks under future warming. Our results thus suggest that an extended shift in species composition is actually occurring in the pine forests in the Valais. The main driving factors are found to be climatic variability, particularly drought, and variability in stand structure and topography. Thus, pine forests at low elevations are developing into oak forests with unknown consequences for these ecosystems and their goods and services.