The estimation of aboveground biomass and nutrient pools of understorey plants in closed Norway spruce forests and on clearcuts

The estimation model PhytoCalc allows a non-destructive quantification of dry weight and nutrient pools of understorey plants in forests by using the relationship between species biomass, cover and mean shoot length. The model has been validated with independent samples in several German forest types and can be a useful tool in forest monitoring. However, in open areas within forests (e.g. clearcuts), the current model version underestimates biomass and produces unreliable nutrient pool estimations. Thus, tissue density, as approximated by leaf dry matter content (LDMC), is systematically higher under high light compared to low light conditions. We demonstrate that the ratio of LDMC under clearcut conditions to LDMC under forest conditions can be used to adjust the PhytoCalc model to clearcut conditions. We investigated the LDMC ratio of five exemplary species commonly occurring on clearcuts. Integrating the square of the ratio as a correction factor improved estimates of biomass to more than 70% fit between observations and predictions. Results also suggest this ratio can be used to correct nutrient concentrations modelled in PhytoCalc, which tend to be overestimated in clearcuts. As morphological groups of plant species exhibit significantly different ratios, we advise using group-specific correction factors for clearcut adjustments in the future

Non-native vascular plant species in strict forest nature reserves in Rhineland-Palatinate

Floristische und vegetationskundliche Daten aus 21 Naturwaldreservaten (NWR) in Rheinland-Pfalz wurden hinsichtlich ihres Anteils an gebietsfremden Gefäßpflanzenarten (Neophyten i. w. S.) ausgewertet und überregional verglichen, um generelle Trends in der Naturnähe und der natürlichen Waldentwicklung - unabhängig von lokal wirkenden Faktoren – aufzuzeigen. Neben überwiegend zonalen, naturnahen Buchenwäldern bodensaurer Standorte umfasst der Datensatz auch drei Auenwald-Standorte und zwei Moorbirken-Bruchwälder. Als Besonderheit im Ver-gleich zu anderen Bundesländern hat Rheinland-Pfalz zwei NWR mit hohen Douglasien-Anteilen ausgewiesen, um deren Entwicklung ohne forstliche Nutzung zu dokumentieren. Von diesen beiden NWR und zwei NWR mit besonderer Dynamik nach Windwurf sowie einem weitgehend ungestörtem NWR im Biosphärenreservat Pfälzer Wald liegen auch Wiederholungsinventuren vor, die erste Hinweise auf die langfristige Entwicklung des Neophyten-Anteils in NWR liefern. Durch einen Vergleich gezäunter und ungezäunter Flächen in NWR konnte der Schalenwildein-fluss, durch den Vergleich mit angrenzenden, weiterhin bewirtschafteten Beständen der Einfluss der forstlichen Nutzung auf den Anteil gebietsfremder Arten an der Vegetation analysiert wer-den. Gebietsfremde Arten spielen in den naturnahen, nicht mehr bewirtschafteten NWR in Rhein-land-Pfalz insgesamt eine untergeordnete Rolle. Vor allem krautige Neophyten sind ausgespro-chen gering vertreten, insbesondere in den naturnahen Buchenwald-NWR. Auch von Impatiens glandulifera, die in allen Auen-NWR am Rhein vorkommt, geht bisher weder ein Verdrängen ein-heimischer Arten noch ein Verlust an Diversität und Naturnähe aus. Den größten Anteil unter den gebietsfremden Arten bilden die nicht-autochthonen Gehölze, die in der Vergangenheit 142 forstlich angebaut wurden und von denen sich vor allem Picea abies, Larix decidua und Pseudotsuga menziesii in den NWR vielfach spontan verjüngen. Wiederholungsinventuren zeigen unterschied-liche Entwicklungen im Anteil gebietsfremder Arten, wobei vorangegangene Störungen (z. B. Windwurf) einen wesentlichen Einfluss ausüben. Im Vergleich der Aufnahmen von zwei Dougla-sien-reichen NWR kam es innerhalb eines Jahrzehnts zu einem starken Rückgang der Douglasie. Sie ist dort vor allem in der Konkurrenz zur Buche unterlegen, so dass sich ohne waldbauliche Unterstützung hier der Naturnähegrad wieder erhöht hat. Ohne Schalenwildeinfluss (hauptsäch-lich Reh- und Rotwild) sind gebietsfremde Arten tendenziell erfolgreicher. Insbesondere Picea abies und Pseudotsuga menziesii waren im Zaun in Strauchschichthöhe stärker vertreten als außer-halb. Im Vergleich mit bewirtschafteten Wäldern ist der Anteil gebietsfremder Arten in unbewirt-schafteten NWR absolut gesehen niedriger. Durch den geringen Artenreichtum an Gefäß-pflanzen und einem geringeren Deckungsgrad der Bodenvegetation im NWR gleichen sich die Unterschiede zwischen (naturnah) bewirtschafteten und nicht bewirtschafteten Wäldern jedoch weitgehend aus.Floristic data and data from vegetation surveys were compared across 21 strict forest nature reserves (SFNR) in Rhineland-Palatinate (south-west Germany) concerning the proportion of non-native plant species (alien plant species or neophytes) in order to detect general trends in the naturalness and dynamics of unmanaged forests in Central Europe. Beside the predominant zonal and close-to-nature oligotrophic beech forests the data set included three eutrophic floodplain forests and two oligotrophic bog woodlands. Apart from other German federal states Rhineland-Palatinate established two SFNR with a high proportion of the alien species Douglas fir in order to study the further development of these stands without forest management. Resurveys of these two SFNR and two further SFNR with a high dynamic after windthrow as well as an undisturbed SFNR in the biosphere reserve Palatinate Forest give the opportunity to analyze long-term trends of alien species. A comparison of fenced and unfenced plots allowed an assessment of browsing effects, a comparison of SFNR with close-by managed forests an assessment of forest manage-ment impacts on the relevance of neophytes in forest vegetation. In a regional context the proportion of non-indigenous plant species in unmanaged SFNR in Rhineland-Palatinate is low. Especially in close-to-nature beech forest SFNR alien herb layer species are rare. Even Impatiens glandulifera – well established in all of the investigated floodplain SFNR of the Rhine valley – seems not to suppress native plant species and shows no negative impact on diversity and the degree of naturalness of the riparian forests. Phanerophytes (woody species) have the highest proportion among aliens in the dataset, mainly introduced by planting in the past. Among them especially Picea abies, Larix decidua, and Pseudotsuga menziesii showed the ability to regenerate naturally in the SFNR. Resurveys of disturbed and undisturbed SFNR indi-cated a divergent development in the proportion of alien species. SFNR stands with Douglas fir Wolfgang Schmidt, Michaela Dölle, Steffi Heinrichs & Patricia Balcar: Gebietsfremde Gefäßpflanzen in Naturwaldreservaten von Rheinland-Pfalz 143 showed a strong decrease of Pseudotsuga menziesii mainly outcompeted by beech within one dec-ade. Therefore, without forest management naturalness of the stands has increased. Without deer browsing (mainly roe and red deer) alien plant species seemed to be more successful. Especially Picea abies and Pseudotsuga menziesii are limited by browsing as fencing increased species frequency and abundance of these woody species within the shrub layer. In general, forest management increased the total number of neophytes. But due to the decreasing species richness and the lower coverage of understorey vegetation in the unmanaged SFNR the differences in the propor-tion of alien species in close-to-nature managed forests and unmanaged forests are negligibl

Neophyten in Buchen- und Fichtenwäldern des Sollings

405 Neophyten in Buchen- und Fichtenwäldern des Sollings* Wolfgang Schmidt, Steffi Heinrichs, Martin Weckesser, Luise Ebrecht und Bernadett Lambertz Abstract: Non-native plant species in beech and Norway spruce forests of the Solling Hills The proportion of alien plant species in the ground vegetation of beech forests and Norway spruce stands on acidic soils was investigated by comparing vegetation relevés in the Solling Hills (Lower Saxony) obtained from different research projects during four decades. In general, the proportion of non-indigenous plant species is rather low. In species-poor closed beech stands 4.4 % (on average 1.3 %) of the maximum species number and 7.3 % (on average 1.9 %) of the maximum coverage of the sparsely covered herbaceous layer belong to alien plant species. In the Norway spruce stands with a more species-rich and more densely covered herbaceous layer, the proportion of alien species is 2.8 % (on average 1.4 %, species number) and 4.7 % (on average 1.7 %, coverage) at maximum, respectively. In 1966-1968, no alien plant species were recorded in managed beech and Norway spruce forests. In contrast, vegetation relevés recorded 30 years later on the same site showed an increase in the number of alien species up to 1.3 % of the mean number of species. The mean cover of non-native species increased to 0.2 % (beech) and 4.7 % (Norway spruce) of the total herbaceous layer coverage, respectively. Non-indigenous plant species are still lacking completely in the unmanaged beech forest nature reserve. Silvicultural treatments like group selection felling in beech stands or girth-limit felling and clear-cutting in Norway spruce stands were not followed by a significant increase of alien species according to the disturbance gradient. By the creation and use of skid trails in forests there was no shortterm increase of non-native species. Only on heavily or repeatedly disturbed parts of compacted forest roads and skid trails, such as wheel tracks or mid-line in Norway spruce stands did aliens increase significantly. The most important non-native herbs of beech and Norway spruce stands in the Solling Hills are Impatiens parviflora and Epilobium ciliatum. Until now, E. ciliatum was missing in the beech forests mainly due to the low light availability. Rare occurrences of spontaneous tree regeneration of introduced Pseudotsuga menziesii, Larix decidua and Quercus rubra result from near-by forest plantations and indicate that the most important impact on vegetation is coming from the plantation of exotic tree species rather than the spontaneous establishment of herbaceous neophytes. Other alien woody species as well as adventative ornamental plants which are fully established in the flora of the Solling Hills today, are presently not found in the herbaceous layer of the forests. Most of these species can be found in open landscapes or urban areas with gardens and parks. Accordingly the whole Solling landscape including the open and ruderal outskirts has a higher proportion of non-native plant species than the nearly completely forested central part of the research area (11.1 % versus 7.6 % of the flora)

Seasonal drivers of understorey temperature buffering in temperate deciduous forests across Europe.

Aim:Forest understorey microclimates are often buffered against extreme heat or cold, with important implications for the organisms living in these environments. We quantified seasonal effects of understorey microclimate predictors describing canopy structure, canopy composition and topography (i.e., local factors) and the forest patch size and distance to the coast (i.e., landscape factors). Location:Temperate forests in Europe. Time period:2017-2018. Major taxa studied:Woody plants. Methods:We combined data from a microclimate sensor network with weather-station records to calculate the difference, or offset, between temperatures measured inside and outside forests. We used regression analysis to study the effects of local and landscape factors on the seasonal offset of minimum, mean and maximum temperatures. Results:The maximum temperature during the summer was on average cooler by 2.1 °C inside than outside forests, and the minimum temperatures during the winter and spring were 0.4 and 0.9 °C warmer. The local canopy cover was a strong nonlinear driver of the maximum temperature offset during summer, and we found increased cooling beneath tree species that cast the deepest shade. Seasonal offsets of minimum temperature were mainly regulated by landscape and topographic features, such as the distance to the coast and topographic position. Main conclusions:Forest organisms experience less severe temperature extremes than suggested by currently available macroclimate data; therefore, climate-species relationships and the responses of species to anthropogenic global warming cannot be modelled accurately in forests using macroclimate data alone. Changes in canopy cover and composition will strongly modulate the warming of maximum temperatures in forest understories, with important implications for understanding the responses of forest biodiversity and functioning to the combined threats of land-use change and climate change. Our predictive models are generally applicable across lowland temperate deciduous forests, providing ecologically important microclimate data for forest understories

Risks, benefits, and knowledge gaps of non-native tree species in Europe

Changing ecosystem conditions and diverse socio-economical events have contributed to an ingrained presence of non-native tree species (NNTs) in the natural and cultural European landscapes. Recent research endeavors have focused on different aspects of NNTs such as legislation, benefits, and risks for forestry, emphasizing that large knowledge gaps remain. As an attempt to fulfill part of these gaps, within the PEN-CAFoRR COST Action (CA19128) network, we established an open-access questionnaire that allows both academic experts and practitioners to provide information regarding NNTs from 20 European countries. Then, we integrated the data originating from the questionnaire, related to the country-based assessment of both peer-reviewed and grey literature, with information from available datasets (EUFORGEN and EU-Forest), which gave the main structure to the study and led to a mixed approach review. Finally, our study provided important insights into the current state of knowledge regarding NNTs. In particular, we highlighted NNTs that have shown to be less commonly addressed in research, raising caution about those characterized by an invasive behavior and used for specific purposes (e.g., wood production, soil recultivation, afforestation, and reforestation). NNTs were especially explored in the context of resilient and adaptive forest management. Moreover, we emphasized the assisted and natural northward migration of NNTs as another underscored pressing issue, which needs to be addressed by joint efforts, especially in the context of the hybridization potential. This study represents an additional effort toward the knowledge enhancement of the NNTs situation in Europe, aiming for a continuously active common source deriving from interprofessional collaboration.info:eu-repo/semantics/publishedVersio

Combining biodiversity resurveys across regions to advance global change research

More and more ecologists have started to resurvey communities sampled in earlier decades to determine long-term shifts in community composition and infer the likely drivers of the ecological changes observed. However, to assess the relative importance of and interactions among multiple drivers, joint analyses of resurvey data from many regions spanning large environmental gradients are needed. In this article, we illustrate how combining resurvey data from multiple regions can increase the likelihood of driver orthogonality within the design and show that repeatedly surveying across multiple regions provides higher representativeness and comprehensiveness, allowing us to answer more completely a broader range of questions. We provide general guidelines to aid the implementation of multiregion resurvey databases. In so doing, we aim to encourage resurvey database development across other community types and biomes to advance global environmental change research

Evaluating structural and compositional canopy characteristics to predict the light‐demand signature of the forest understorey in mixed, semi‐natural temperate forests

Questions: Light availability at the forest floor affects many forest ecosystem processes, and is often quantified indirectly through easy‐to‐measure stand characteristics. We investigated how three such characteristics, basal area, canopy cover and canopy closure, were related to each other in structurally complex mixed forests. We also asked how well they can predict the light‐demand signature of the forest understorey (estimated as the mean Ellenberg indicator value for light [“EIVLIGHT”] and the proportion of “forest specialists” [“%FS”] within the plots). Furthermore, we asked whether accounting for the shade‐casting ability of individual canopy species could improve predictions of EIVLIGHT and %FS. Location: A total of 192 study plots from nineteen temperate forest regions across Europe. Methods: In each plot, we measured stand basal area (all stems >7.5 cm diameter), canopy closure (with a densiometer) and visually estimated the percentage cover of all plant species in the herb (7 m). We used linear mixed‐effect models to assess the relationships between basal area, canopy cover and canopy closure. We performed model comparisons, based on R2 and the Akaike Information Criterion (AIC), to assess which stand characteristics can predict EIVLIGHT and %FS best, and to assess whether canopy shade‐casting ability can significantly improve model fit. Results: Canopy closure and cover were weakly related to each other, but showed no relation with basal area. For both EIVLIGHT and %FS, canopy cover was the best predictor. Including the share of high‐shade‐casting species in both the basal‐area and cover models improved the model fit for EIVLIGHT, but not for %FS. Conclusions: The typically expected relationships between basal area, canopy cover and canopy closure were weak or even absent in structurally complex mixed forests. In these forests, easy‐to‐measure structural canopy characteristics were poor predictors of the understorey light‐demand signature, but accounting for compositional characteristics could improve predictions

Reaktion der Bodenvegetation nach Zielstärkennutzung und Kahlschlag in der Initialphase des Umbaus von Fichtenreinbeständen

Die Umwandlung von Fichtenreinbeständen in Mischbestände aus standortsgerechten Baumarten ist eine der waldbaulichen Hauptaufgaben in Mitteleuropa. Es sollen Bestände geschaffen werden, die den Anforderungen des Klimawandels gewachsen sind. Die Umwandlung wird hauptsächlich mit Hilfe von Zielstärkennutzung erfolgen, bei der die einzelstammweise Fichtenernte kleinflächige Lücken erzeugt. Größere Lücken bis hin zu kleineren Kahlschlägen sollen nur in stark störungsanfälligen Beständen auf wechselfeuchten bzw. trockenen Standorten angewendet werden. Die vollständige Entfernung des Kronendaches stellt eine erhebliche Störung dar, die sich vermeintlich negativ auf spät-sukzessionale Pflanzen- und Tiergemeinschaften auswirkt und ökosystemare Prozesse, wie Nährstoffkreisläufe, aus dem Gleichgewicht bringen kann. Die Entnahme einzelner Bäume soll sich hingegen einem moderaten natürlichen Störungsregime annähern, welches ein multifunktionales Waldökosystem aufrecht erhält. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde die Reaktion der Bodenvegetation auf die Durchführung dieser zwei genannten gegensätzlichen Hiebsformen in den ersten fünf Jahren nach der Holzernte beobachtet, um Aussagen über die Anwendbarkeit beider Methoden für den Waldumbau treffen zu können. Ein Vorher/Nachher-Kontrolle/Eingriff-Experiment, welches in zwei, sich im Klima, im Bestandesalter und in der Nutzungs- und Kalkungsgeschichte unterscheidenden, Gebieten des Sollings eingerichtet wurde, bot die Möglichkeit dazu. Der Solling ist seit Jahrtausenden von Wald geprägt, wobei bodensaure Buchenwälder die natürliche Vegetation darstellen. Heute wird dieses Gebiet jedoch von der künstlich eingebrachten Fichte dominiert. Die Betrachtung der Bodenvegetation ist von großer Bedeutung, da sie erheblich zur Biodiversität von Waldökosystemen beiträgt. Je nach Grad und Ausmaß forstwirtschaftlicher Störungen, kann sich die Bodenvegetation negativ auf die zukünftige Bestandesentwicklung auswirken, wenn die Ausbreitung konkurrenzstarker Gras- und Straucharten die Besiedlung, Etablierung und das Wachstum gewünschter Baumarten verhindert. Die Bodenvegetation kann Ökosystemprozesse nach Störungen aber auch positiv beeinflussen, indem eine schnelle und effektive Kopplung von Nährstoffmineralisierung und -aufnahme durch eine schnell wachsende Vegetation erreicht wird. Eine erste Studie beschäftigte sich zunächst mit der Entwicklung der Strauch- und Krautschicht nach beiden Maßnahmen hinsichtlich der Artendiversität und -zu-sammensetzung. Beide Hiebsformen führten zu einer Erhöhung der Artenzahlen und des Deckungsgrades der Vegetationsschichten, die sich im vermehrten Auftreten konkurrenzstarker Generalisten, Offenland-Arten und sich verjüngender Baumarten ausdrückt. Kahlschlagflächen waren dabei in der Regel artenreicher als die Flächen nach Zielstärkennutzung. Kurzlebige Arten waren jedoch auf letzt genannten Flächen länger zu finden. Obwohl die Flächen nach Zielstärkennutzung im Vergleich zu Kahlschlagflächen von einer Vegetationsgemeinschaft gekennzeichnet waren, die der in Kontrollbeständen ähnlich ist, konnte auch nach Kahlschlag kein qualitativer Verlust an Arten, die an geschlossene Wälder gebunden sind, festgestellt werden. Die Ausbreitung konkurrenzkräftiger Arten verhinderte auch nicht die Ansiedlung von Baumarten auf Kahlschlägen, wohingegen eine überdauernde Moosschicht, die Ausbreitung von Rubus idaeus und eine geringere Lichtverfügbarkeit eine arten- und deckungsärmere Baumartengemeinschaft auf Flächen der Zielstärkennutzung bedingte. Insbesondere die höhere Abundanz hochwüchsiger, konkurrenzkräftiger Arten in Verbindung mit einer verstärkten Ausbildung von Blütenständen kann den Verlust an Nährstoffen nach aufgetretener Störung durch eine erhöhte Nährstoffaufnahme verringern bzw. komplett verhindern. Daher wurde die Bodenvegetation auch hinsichtlich der Veränderungen in der oberirdischen Biomasse und des Stickstoffvorrates betrachtet. Für die Bestimmung dieser beiden Größen wurde das Schätzmodell PhytoCalc eingesetzt. Dieses Modell ermöglicht eine zerstörungsfreie Bestimmung der oberirdischen Biomasse und Nährstoffvorräte von Wald-Arten, indem die Beziehung zwischen der Biomasse einer Art, ihres Deckungsgrades und ihrer Sprosslänge in Form allometrischer Funktionen genutzt wird. Das Modell wurde bereits erfolgreich mit Hilfe unabhängiger Daten in verschiedenen deutschen Wald-Typen validiert; unter Kahlschlagbedingungen unterschätzte es die Biomasse verschiedener Arten jedoch deutlich und lieferte unzuverlässige Nährstoffvorräte. Die Gewebedichte, die annähernd durch den Trockensubstanzgehalt (Leaf Dry Matter Content; LDMC) quantifiziert werden kann, ist in der Regel höher unter voller Belichtung im Vergleich zu einer geringeren Lichtverfügbarkeit. Aus diesem Grund wurde das Verhältnis aus LDMC unter Kahlschlag zu LDMC unter Waldbedingungen als Korrekturfaktor genutzt um das PhytoCalc-Modell an Kahlschlag-Bedingungen anzupassen. Mit Hilfe dieser Korrektur konnten modellierte Biomasse-Werte für fünf Beispiel-Arten zwischen 60 und 90 % der Varianz der beobachteten Werte erklären. Für morphologisch ähnliche Wuchsgruppen wurden ebenfalls signifikant verschiedene Korrekturfaktoren gefunden. Diese wurden auf den Kahlschlagflächen des Sollings angewendet um Biomasse und Nährstoffvorräte der Bodenvegetation zu bestimmen. Das ursprüngliche PhytoCalc-Modell wurde auf Kontroll- und Zielstärkennutzungsflächen angewendet. Seit jüngster Zeit gibt es auch allometrische Funktionen zur Biomasse-Schätzung der Verjüngung in Wäldern. Diese wurden ebenfalls währe nd dieser Studie angewendet, während auf Kahlschlägen neue Funktionen ermittelt wurden. Die anhand der Nutzung bereits vorhandener und neu ermittelter allometrischer Funktionen bestimmten Biomasse und Stickstoffvorräte der Bodenvegetation auf Kontroll-, Zielstärken- und Kahlschlagflächen entsprachen Werten, die im Zuge anderer Studien in Mitteleuropa ermittelt wurden. Auf beide Hiebsformen reagierten die Biomasse und der Stickstoffvorrat der Bodenvegetation mit einem Anstieg, wobei auch hinsichtlich dieser Größen die Kahlschlagflächen die höchsten Werte aufwiesen. Dies impliziert eine erhöhte Nährstoffverfügbarkeit und -aufnahme, insbesondere nach Kahlschlag, was durch die Entwicklung ausgewählter Pflanzenmerkmale, die eine schnelle Nährstoffaufnahme und Wachstumsrate kennzeichnen (eine hohe spezifische Blattfläche, eine krautige Wuchsform, das Auftreten von Arten stickstoffreicher Standorte) unterstützt wird. Das verstärkte Auftreten dieser funktionalen Merkmale scheint auch den Stickstoffverlust in Folge von Kahlschlag zu verringern. Doch bereits in den ersten fünf Jahren nach Kahlschlag zeigte die Vegetation eine Verschiebung von Arten, gekennzeichnet durch eine exzessive Nährstoffaufnahme, hin zu Arten, die häufig auf nährstoffarmen Böden zu finden sind und daher Nährstoffe effektiv speichern. Dies ist das Ergebnis einer Nährstoffverarmung des Bodens und des Pflanzengewebes aufgrund eines andauernden Pflanzenwachstums unter hoher Lichtverfügbarkeit. Die Reaktion der Vegetation nach Zielstärkennutzung war ähnlich der auf Kahlschlägen, doch von geringerem Ausmaß. Eine geringere Lichtverfügbarkeit und eine beständige Moosdeckung behinderten die Ausbreitung stickstoffliebender Arten, sowie von Baumarten. Die langsamere Reaktion der Bodenvegetation kann mit höheren anorganischen Stickstoffkonzentrationen im Sickerwasser verglichen zu Kontroll- und Kahlschlagflächen über den gesamten Untersuchungszeitraum in Verbindung gebracht werden. Die kürzer zurückliegende Kalkung eines Untersuchungsgebietes führte zu einer schnelleren Reaktion der Bodenvegetation hinsichtlich der Entwicklung relevanter Pflanzenmerkmale im Vergleich zum zweiten Gebiet. Die Kalkung erhöhte den Pool an, teilweise nitrophilen, Krautschicht-Arten, die sich unter den veränderten Umweltbedingungen schnell ausbreiten konnten. Eine letzte Studie untersuchte den potentiellen Einfluss der Bodensamenbank zu Beginn der Umwandlung von Fichtenreinbeständen. Die Bodensamenbank war vor allem eine Quelle für die Arten Carex pilulifera und Juncus effusus, die in der Lage sind eine lang-persistente Samenbank aufzubauen. Sie spielte jedoch keine Rolle bei der Ausbreitung von Arten, die verjüngungshemmend wirken können (e.g. Calamagrostis epigejos, Rubus-Arten). Der Aufbau einer persistenten Samenbank nach Störung, wie zu beobachten bei Rubus idaeus und R. fruticosus, kann jedoch bei einem wiederholten Störungsregime, wie es Zielstärkennutzung darstellt, zu Problemen führen. Eine frühe und erfolgreiche Integrierung von gewünschten Baumarten ist in diesem Falle wichtig um ihnen Wachstumsvorteile gegenüber den genannten Straucharten zu geben. Arten, die nur in geschlossenen Wäldern vorkommen wurden in der Samenbank kaum gefunden. Arten alter Waldstandorte, die für die natürlicherweise vorherrschenden bodensauren Buchenwälder charakteristisch sind, waren jedoch in größerer Zahl vorhanden und können zur zukünftigen Waldgesellschaft beitragen. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass kleinflächige Kahlschläge im Solling keine weitreichenden negativen Auswirkungen auf die Diversität der Bodenvegetation, die Entwicklung der Verjüngung oder den Stickstoff-Kreislauf hatten im Vergleich zur Hiebsform der Zielstärkennutzung. Die Zusammensetzung der Bodenvegetation zu Beginn forstlicher Maßnahmen muss jedoch beachtet werden, da die Ausbreitung verjüngungshemmender Arten vorrangig vegetativ bedingt ist, während die Samenbank unter Fichtenaltbeständen nur eine geringe Rolle spielt. Kleinflächige Kahlschläge können daher eine sinnvolle Ergänzung zu Hiebsformen mit einer moderaten Störungsintensität sein und so die Ansiedlung einer diversen Verjüngung ermöglichen. Die Nutzung eines Mosaiks an Managementstrategien kann eine Struktur- und Artendiversität sowohl auf kleiner Fläche als auch auf Landschaftsebene fördern und zum Aufbau von Wäldern führen, die hinsichtlich des erwarteten Klimawandels anpassungsfähig sind

Flora and vegetation of the Lengder Burg in the Göttinger Wald – A phytobiodiversity hotspot and its dynamics since the 1950s

Steilhänge der Mittelgebirge weisen eine kleinräumige standörtliche Vielfalt auf und wurden aufgrund ihrer exponierten Lage bereits frühzeitig durch den Menschen u. a. als Befestigungsanlage genutzt. Daraus resultierte häufig eine hohe floristische und vegetationskundliche Diversität mit hohem Naturschutzwert. Durch Umwelt- und Nutzungsveränderungen hat sich aber auch an diesen Standorten in den letzten Jahrzehnten ein starker Wandel vollzogen. Durch Auswertung alter Florenlisten und Vegetationsaufnahmen und durch aktuelle Erhebungen wollen wir die Vegetationszusammensetzung der Lengder Burg, eines Steilhangs auf Unterem Muschelkalk im südlichen Göttinger Wald (Süd-Niedersachsen, Deutschland), und ihre Veränderung aufzeigen und Rückschlüsse für die zukünftige Behandlung ziehen. Dazu wurden Angaben zur Gefäßpflanzenflora aus dem Zeitraum 1950 bis 1995 mit einer aktuellen floristischen Kartierung des Gesamtgebiets von 2016 verglichen. Die Vegetationszusammensetzung wurde anhand von 37 Vegetationsaufnahmen aus dem früheren Zeitraum harakterisiert. 29 dieser Flächen wurden 2009 bis 2016 erneut aufgenommen. Räumliche und zeitliche Unterschiede in der Diversität und Artenzusammensetzung wurden hinsichtlich verschiedener standörtlicher Parameter und ökologischer Artengruppen analysiert. Die Vegetation lässt sich zwei Gruppen zuordnen: 1. Das Carici-Fagetum und seine Kontaktgesellschaften an südlich und westlich exponierten Steilhängen. 2. Das Hordelymo-Fagetum mit verschiedenen Ausbildungen auf dem Plateau und an flacheren Süd- und Nordhangbereichen. Im Carici-Fagetum ist ein deutlicher Diversitätsverlust und eine Zunahme in der Dominanzstruktur der Krautschicht zu erkennen, der im Vergleich der Aufnahmezeiträume auf eine zunehmende Homogenisierung der Vegetation hinweist. Zurückgegangen sind dabei besonders die typischen Kenn- und Trennarten dieser Waldgesellschaft bei gleichzeitiger Zunahme der Buche in der Verjüngung. Im Hordelymo-Fagetum bewirkt neben Gehölzen in der Strauch- und Krautschicht vor allem die Zunahme von Allium ursinum eine homogenere Artenzusammensetzung, jedoch ohne Diversitätsverlust. Neben Stickstoffeinträgen, dem Klimawandel sowie einem reduzierten Rehwild-Verbiss bedingt besonders der Nutzungswandel diese Veränderungen. Vor allem im Carici-Fagetum wirkte sich der Übergang zwischen früherer Nieder- und Mittelwald-Nutzung mit Waldweide über eine fast 100jährige Hochwald-Nutzung bis zum jetzigen Schutzwald stark aus. Gleichwohl weisen die steilen Hänge weiterhin einen hohen Anteil an Rote-Liste-Arten auf und tragen wesentlich zur hohen Biodiversität des Gebiets bei. Veränderungen in der Vegetation der Lengder Burg spiegeln die Veränderungen im Göttinger Wald insgesamt wider. Kleinflächige Offenhaltungsmaßnahmen zur Erhaltung wertvoller floristischer Elemente sind teilweise erfolgreich. Kleinwüchsige, lichtbedürftige Magerkeitszeiger verschwinden jedoch zunehmend aus den sich entwickelnden, hochwüchsigen Stauden-Säumen. In den benachbarten, unbewirtschafteten Hangbuchenwäldern sorgt die fehlende Nutzung nach Jahrhunderten der Auflichtung und Aushagerung für eine Sukzession in Richtung mesophilen Kalkbuchenwalds.Steep slopes of low mountain ranges have a high small-scale heterogeneity and were early used by humans as fortification in times of danger. This caused a high floristic diversity with high conservation value. Environmental and management changes have, however, influenced these sites in the past decades. By analyzing old floristic lists and vegetation relevés and by resurveying we want to characterize the vegetation composition of the Lengder Burg, a steep slope area on Triassic limestone in the Göttinger Wald (southern Lower Saxony, Germany), demonstrate its changes, and give conclusions for its conservation. Floristic records from 1950 to 1995 were contrasted to new records of the study area from 2016. Vegetation composition was assessed using 37 vegetation relevés from the period 1950 to 1995. 29 of these relevés were resurveyed between 2009 and 2016. Spatial and temporal dynamics in species diversity and composition were analyzed regarding site conditions and ecological species groups. The vegetation can be grouped into 1) the Carici-Fagetum and adjacent communities at the southern and western exposed steep slopes and 2) the Hordelymo-Fagetum in different formations at the plateau and at flat-angled southern and northern slopes. The Carici-Fagetum shows a clear diversity loss causing a homogenization of the vegetation when contrasting both survey periods. Thereby, characteristic species decreased while beech increased in the herb layer. The increasing abundance of woody species in the understorey and of Allium ursinum led to a more homogeneous vegetation composition in the Hordelymo-Fagetum as well. There was, however, no diversity loss. Besides nitrogen depositions, climate change and a decreasing browsing intensity, land use changes are mainly responsible for these dynamics. The conversion from coppice and coppice-with-standards with wood pasture to high forest management applied for one century to todays no management seems to have especially affected the Carici-Fagetum. Despite species losses, though, the steep slopes maintained a high proportion of redlist species and determine the high biodiversity of the area. Vegetation changes at the Lengder Burg reflect the dynamics of the total Göttinger Wald area. Small-scale conservation measures by opening stands are successful in maintaining some valuable floristic elements. Small-statured, light-demanding species, indicative of nutrient poor conditions were, however, outcompeted by tall-growing forbs in these clearings. The adjacent, unmanaged Carici-Fagetum stands are developing towards mesic beech forests due to management abandonment after centuries of usage and soil impoverishment