Der Wald in seinem Existenzminimum: Die Waldgrenze

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VON CHRISTIAN GYSI, WINTERTHUR

Mit 3 Bildern ( 115-117 ) Jeder Hüttenanstieg führt den Alpinisten aus der reichen Vegetation der Talsohle in die Zone der Felspflanzen, die durch den Kampf der Vegetation gegen die ungünstigen klimatischen Bedingungen des Hochgebirges gekennzeichnet ist. Der Weg windet sich meist in steilen Kehren aus den Gebirgswäldern an den knorrigen Vorposten des Waldes vorbei zu den krüppelhaften Wuchsformen der letzten Bäume. Da diese Wegstrecke meist in gemächlichem Tempo zurückgelegt wird, findet vielleicht der eine oder der andere Zeit, die den Weg säumende Kampfzone des Waldes, die Waldgrenze, zu beobachten.

/. Die verschiedenen Waldgrenzen und die sie bedingenden Faktoren Neben der alpinen Waldgrenze finden wir - über die ganze Erde betrachtet - noch andere natürliche Waldgrenzen, die in der folgenden Tabelle vermerkt sind.

Tabelle: Waldgrenzentypen, bedingende Faktoren und Vorkommen der Waldgrenze Nähere BezeichnungDas Baumwachstum begrenzenderVorkommen der WaldgrenzeFaktor KältegrenzeWährend bestimmter Zeiten ist diePolargebiete Temperatur für ein genügendes Wachstum - Gebirge von Bäumen zu gering. Die Vegetationszeit ist zu kurz Nässegrenze Der Boden ist zu stark mit Wasser gesättigt; die Wurzeln können nicht mehr atmen - An stehenden und fliessenden Gewässern Trockenheitsgrenze Mangelndes WasserangebotIn feuchten Gebieten nur auf extrem flachgründigen Böden ( z.B. Felsrippen, KiesbödenIn subtropischen Gebieten durch mangelnde Niederschläge ( z.B. Wüste, Halbwüste ) Lawinengrenze Mechanische Zerstörung der Bäume - In Lawinenzügen, in denen alljährlich Lawinen zu Tale fahren Versalzungsgrenze Physiologische GründeAn Salzstellen des BinnenlandesAn Meeresküsten Durch Steinschlag, Bodenfliessen, Mangel an Mineralsalzen, Hitze, Schnee und Wind entsteht praktisch nie eine stabile Waldgrenze. Wohl kann durch einen oder mehrere dieser Faktoren der Wald zerstört werden; in der Regel erholt er sich aber wieder.

2. Gemeinsames der verschiedenen Waldgrenzen Der obigen Tabelle kann entnommen werden, dass die Waldgrenze entweder durch mechanische Faktoren bedingt ist oder dass ein lebenswichtiger Faktor während der Vegetationsperiode dauernd oder zeitweilig unter das für Bäume erträgliche Minimum sinkt.

Es gilt der Satz Scharfetters ( siehe Literaturverzeichnis ), der besagt: Wo ein Baum wachsen kann, vermögen neben ihm noch andere zu gedeihen. Das heisst mit andern Worten, dass sich unter natürlichen Bedingungen immer eine geschlossene Waldgrenze bildet. Der Wald stösst also als geschlossene Formation bis zu seinem Existenzminimum vor. Da die Waldgrenze gegen menschliche Einflüsse ( z.B. Feuer, Beweidung, Rodung ) sehr empfindlich ist, bildet sich im Einflussbereich des Menschen neben der Waldgrenze auch noch eine Baumgrenze aus. Unter der Waldgrenze verstehen wir das oberste Vorkommen eines geschlossenen Baumbestandes, der ein charakteristisches, relativ ausgeglichenes Innenklima aufweist. Die Baumgrenze wird von einzelnen Bäumen oder Baumgruppen gebildet, die über die winterliche Schneedecke hinausragen und mindestens zwei Meter hoch sind.

Meist kommen nur sehr wenige Baumarten, die auf die extremen Verhältnisse spezialisiert sind, an der Waldgrenze vor. Die Waldgrenze der Zentralalpen wird zum Beispiel fast ausnahmslos durch Fichten, Lärchen, Föhren oder Arven gebildet.

3. Die Kältegrenze im Gebirge Die Waldgrenze im Gebirge lässt sich nur durch das Zusammenwirken der besondern Klimabedingungen im Gebirge erklären. Dass nicht nur die Kälte schlechthin massgebend ist, lässt sich schon daran erkennen, dass waldreiche Täler in der Regel tiefere Minimaltemperaturen aufweisen als die Gebiete an der Waldgrenze.

Das Gebirgsklima lässt sich in bezug auf das Pflanzenwachstum wie folgt charakterisieren:

Die Dauer der Vegetationszeit ist wesentlich geringer als im Flachland. Pro 100 Meter Höhendifferenz ergibt sich eine durchschnittliche Verkürzung der Vegetationszeit um sechs bis sieben Tage, pro 1000 Meter also um etwa zwei Monate.

Die mittlere Temperatur während der Vegetationszeit ist geringer als im Flachland. Die wärmende Wirkung des Föhnes, dem viele Alpentäler ihr relativ mildes Klima verdanken, ist in dieser Höhenlage noch nicht vorhanden.

Die bodennahe Luftschicht erwärmt sich in der Höhe wegen der intensiven Strahlung relativ stärker als im Unterland. Die niedrige Vegetation ( Kräuter, Zwergsträucher usw. ) wird dadurch begünstigt.

Die Ausstrahlung während der Nacht ist besonders intensiv. Nachtfröste sind im Frühling und im Herbst häufig.

Viele Standorte sind in der Frostwechselzeit von Schnee bedeckt. Im Frühling apern Kuppen viel früher aus als Mulden. In den Mulden sind die Pflanzen deshalb vor Frösten geschützt. Die Vegetation ist in den Mulden dementsprechend ganz anders zusammengesetzt als auf den Kuppen.

Unter einer Schneeschicht von einigen Dezimetern Mächtigkeit sinkt die Temperatur des Bodens selten unter 0 OC. In diese Tiefe kann noch ziemlich viel Licht durch den Schnee dringen. Für bestimmte Gräser ist unter diesen Bedingungen eine beschränkte Assimilation möglich. Aus diesem Grunde findet das Wild im Gebirge an bestimmten Stellen während der ganzen Zeit der Schneebedeckung immer frische Nahrung.

Bis der Schnee von der Sonne weggeschmolzen ist, steht die Sonne meist schon sommerlich hoch. Gleich zu Beginn der Vegetationsperiode geniessen die Pflanzen beträchtliche Wärmemengen. Die Zeit zwischen dem Ausapern und dem Blühen der Pflanzen ist deshalb viel geringer als im Flachland. Das schnelle Erblühen der Pflanzen nach der Schneeschmelze ist jedem Berggänger als Bergfrühling gut bekannt.

Von besonders flachgründigen Standorten abgesehen, leiden die Pflanzen wegen der hohen Niederschläge selten unter Wassermangel. Der abschmelzende Schnee bedeutet für viele Pflanzen eine zusätzliche Wasserquelle.

An schneefreien Orten, zum Beispiel auf Kuppen, wird das Wasserangebot, besonders wenn der Boden noch gefroren ist, relativ häufiger knapp als in Mulden. Dies ist ein weiterer Grund, weshalb die Vegetation zwischen Kuppen und Mulden mosaikartig wechselt.

Der häufige Frostwechsel bedingt an vielen Standorten Bodenfliessen; das heisst, die Standorte sind mechanisch instabil. Besonders das Wachstum der Bäume wird dadurch erschwert.

An aperen Stellen und an der Oberfläche des Schnees wirken die harten Eiskristalle wie ein Schleifmittel, wenn sie von einem Sturme fortgeweht werden. An Bäumen, die über die Schneedecke hinausragen, kann die Rinde vollständig weggeschliffen werden. Der Baum wird dadurch schwer geschädigt und kann sogar absterben.

Schneerutsche, Steinschlag, Schneekriechen und Schneefliessen schädigen vor allem Holzgewächse. Nach einer Tauperiode können Äste eines Baumes so fest an der Schneedecke anfrieren, dass diese bei weiterem Schneefliessen ausgerissen werden können. Junge Baumpflanzen werden häufig mit den Wurzeln ausgerissen, wenn die sie umgebende Schneeschicht in Bewegung gerät. Durch das ständige Abwärtskriechen des Schnees entsteht bei vielen Bäumen ein charakteristischer krummer Wuchs. Der Stamm kann sich erst lotrecht aufrichten, wenn er die Schneedecke deutlich überragt.

Die eigentliche Ursache der Waldgrenze im Gebirge erklärt man sich heute durch die sogenannte Frosttrocknis: Gegen das Ende des Winters regt der kräftige Sonnenschein die Bäume zur Assimilation und Transpiration an, wenn der Boden noch von Schnee bedeckt und gefroren ist. Es kann also dem Boden kein Wasser entzogen werden. Wenn die letztjährigen Triebe der Bäume wegen der kurzen Vegetationszeit nicht genügend ausgereift sind, sind sie zuwenig gegen die Transpiration geschützt und verdorren infolge Wassermangel.

Es handelt sich bei der Waldgrenze im Grunde genommen um eine Trockenheitsgrenze. Da die Länge und Temperatur der Vegetationszeit aber entscheidend mitwirken, spricht man gewöhnlich von einer Kältegrenze der Gebirge.

Je stärker der kontinentale Klimacharakter ( warmer Sommer, kalter Winter ) den ozeanischen ( relativ kühler Sommer, milder Winter ) überwiegt, desto höher kann die Waldgrenze steigen. In den Zentralalpen mit ihrem kontinentalen Klima steigt die Waldgrenze deshalb gegen 2200 Meter an, gegenüber 1700 bis 1800 Meter in den Randalpen mit mehr ozeanischem Klima.

4. Der Verlauf der Waldgrenze im Gebirge In Kapitel 2 wurde angedeutet, dass die Waldgrenze gegen Eingriffe des Menschen sehr empfindlich ist. Die folgende Zeichnung soll den Unterschied zwischen der natürlichen Ausbildung der Waldgrenze und der Waldgrenze unter dem Einfluss des Menschen deutlich machen.

Der Mensch hat in den meisten Gebirgen durch Holzschlag, Rodung, Feuer und intensive Beweidung bewirkt, dass die Waldgrenze heute weit unterhalb der Baumgrenze anzutreffen ist. Meist ist es in diesen Gebieten sehr schwierig, den natürlichen Verlauf der Waldgrenze zu rekonstruieren.

Natürliche Ausbildung der Waldgrenze Die schädlichen Auswirkungen einer allzu tiefen Waldgrenze sind in unsern Bergkantonen durch vermehrte Lawinen, Wildbäche und Überschwemmungen nur allzugut bekannt. Die Forstdienste der Gebirgskantone sind deshalb heute bestrebt, grosse Waldgebiete an der obern Waldgrenze, die durch den Menschen zerstört wurden, wieder aufzuforsten.

Waldgrenze unter dem Einfluss von Mensch und Vieh Literaturangabe H. Ellenberg: Leben und Kampf an den Baumgrenzen der Erde. Naturwissenschaftliche Rundschau, Band 19, Heft 4,1966. Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft Stuttgart.

H. Ellenberg: Vegetation Mitteleuropas mit den Alpen. Eugen Ulmer, Stuttgart 1963, S. 502ff. Scharfetter: Das Pflanzenleben der Ostalpen. Wien 1938, S. 419.

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