From coppice to high forest – vegetation change and mesophication in acidic mixed oak forests in the southeastern lowlands of Lower Saxony during 25 years
Die Wiederholung älterer Vegetationsaufnahmen auf gut relokalisierbaren Probeflächen zeigte in mitteleuropäischen Waldökosystemen oft starke Veränderungen der Vegetation als Ergebnis verschiedener Umwelteinwirkungen. Gegenstand dieser Untersuchung sind bodensaure, histo-risch vorwiegend als bäuerliche Niederwälder bewirtschaftete Eichen-Mischwälder des Betulo-Quercetum auf sandigen Partien der Geestplatten südlich des Aller-Urstromtals. Vierzehn eigene, in den Jahren 1990 und 1991 angefertigte Vegetationsaufnahmen in neun Waldgebieten wurden im Jahr 2015 wiederholt. Veränderungen in der Struktur und Bewirtschaftung gaben Anlass, die Nutzungsgeschichte der Bestände seit Ende des 18. Jahrhunderts anhand von historischen Kar-ten und durch Befragung von Lokalhistorikern, Waldbesitzern und Förstern zu dokumentieren.
Folgende zwei Hypothesen bilden die Grundlage der Studie: (1) Bestandesschluss nach Aufgabe der historischen Niederwaldnutzung führte zu einem Rückgang lichtliebender Pflanzenarten. (2) Stickstoffdeposition aus der Luft hatte auf den relativ nährstoffarmen, grundwasserfernen Standorten die Zunahme von stickstoffliebenden Pflanzen und mesophilen Waldarten zur Folge. Anhand veränderter Häufigkeiten in den 14 Vegetationsaufnahmen wurden „Gewinner- und Verliererarten“ ermittelt; außerdem wurden Artenzahlen und mittlere Ellenberg-Zeigerwerte der rezenten und historischen Vegetationsaufnahmen verglichen.
Im Verlauf von 25 Jahren waren alle Flächen, von denen neun historisch alte Wälder und fünf Aufforstungen oder Vorwälder auf ehemaligen Heide- und Ackerflächen waren, noch Eichen-Mischwälder des Betulo-Quercetum. Fast alle der acht noch 1990/91 niederwaldartigen Bestände hatten diesen Charakter verloren, indem bei Durchforstung nur ein Eichenstamm mehrstämmi-ger Stockausschläge belassen wurde. Insgesamt nahmen Birken als Pioniergehölze ab, und die Strauchschicht wurde u.a. durch die Zunahme der neophytischen Spätblühenden Traubenkirsche dichter. In Übereinstimmung mit Hypothese 1 konnte eine Entwicklung zu schattentoleranterer
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Vegetation nachgewiesen werden; viele ehemals vorhandene Lichtzeiger – vor allem charakteristische
Arten der Birken-Eichenwälder– gingen zurück oder verschwanden. Die mittleren Lichtzahlen
der Flächen nahmen ab und die mittleren Feuchtezahlen infolge des ausgeglicheneren Bestandesklimas
zu. Auch Hypothese 2 konnte bestätigt werden, denn eine Reihe von Stickstoffzeigern
und mesophilen Waldarten nahm zu. Dies brachte eine Zunahme von obligaten
Waldarten auf Kosten von auch auf mageren Offenlandstandorten verbreiteten Arten sowie bei
den Zeigerwerten eine Erhöhung der mittleren Stickstoffzahlen mit sich. Neben Stickstoffeinträgen
dürfte die Regeneration der Standorte durch geringere Biomasseentnahme hierfür eine Rolle
spielen.
Diese Entwicklungen sind in jüngerer Zeit auch in anderen Regionen Mitteleuropas nachgewiesen
worden, doch war der Zeitraum seit der Erstaufnahme dort meist deutlich länger. Die Geschwindigkeit
der Veränderungen überrascht daher. Die Ergebnisse unterstreichen, dass die Birken-
Eichenwälder der Region nicht der potenziell natürlichen Vegetation entsprechen, sondern
kulturgeschichtlich interessante Nutzungsrelikte sind. Eine weitere Bewirtschaftung als Eichenwald
und ein beispielhafter Erhalt niederwaldartiger Nutzung ist wünschenswert; eine Erhaltung
bzw. Wiederherstellung des früheren Vegetationszustands ist aber angesichts fortwährender
Stickstoffeinträge und fehlenden Nährstoffentzugs unrealistisch.Resurveying historical permanent or quasi-permanent vegetation plots in Central European forest
ecosystems often revealed strong vegetation changes over the past decades due to different environmental
drivers. Subject of this study were acidic mixed oak forests (Betulo-Quercetum) on sandy
soils on glacial deposits south of the Aller glacial valley (Lower Saxony, Germany), most of which
have been historically used as coppice forests. Fourteen own relevés from the years 1990 and
1991 were resurveyed in 2015. Changes in structure and forest management gave reason to document
the land use history of the forest stands since the second half of the 18th century, using
historical maps and questioning of local historians, land owners and foresters.
The following hypotheses were tested: (1) Canopy closure after abandonment of historical land
use led to a decrease of heliophilous plant species. (2) Airborne nitrogen deposition led to an
increase of nitrophilous plant species and mesophilous forest species on the relatively nutrientpoor
and dry sites. Using frequency and cover changes winner and loser species were identified.
Also species numbers as well as mean Ellenberg indicator values for actual and historical relevés
were compared.
During 25 years all stands, of which nine were ancient forests and five afforestations or pioneer
forests on former heathland or farmland, were still mixed oak forests belonging to the Betulo-
Quercetum. However, nearly all of the eight stands still recognizable as coppice forest in 1990/91
had lost this character due to conversion to high forest by cutting of side shoots from trunks.
Altogether birch as pioneer tree decreased and the shrub canopy became denser, partly due to the
spread of the neophyte Prunus serotina. In agreement with existing literature and hypothesis (1) a
shift towards more shade-tolerant communities was proved. Light indicators, among them many
characteristic plant species of acidic mixed oak forests, decreased or disappeared. This resulted
not only in a decrease of mean Ellenberg light values, but also an increase of moisture values of
Thilo Heinken: Vom bodensauren Niederwald zum mesophilen Hochwald – Vegetationsveränderungen
in Eichenmischwäldern im Flachland südlich der Aller im Verlauf von 25 Jahren
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the plots due to a more mesic microclimate. Also hypothesis (2) was confirmed, as a number of
nitrogen indicators and mesophilous forest species increased, indicating a ‘mesophication’ of the
studied forests. This resulted in an increase of strict forest species at the expense of species which
also occur on nutrient-poor sites in the open land, and of mean nutrient values of the plots. Besides
nitrogen deposition a soil recovery process due to a lower biomass removal may play a role
for this effect.
All trends have been recently described in other regions of Central Europe, but the time span
between the first census and the resurvey was mostly much longer in these studies. The speed of
vegetation change is thus surprising. The results emphasize that mixed oak forests do not correspond
with the potential natural vegetation, but are interesting relicts of former landuse in cultural
heritage terms. In the future a management as oak forest and an exemplary conservation of
coppice forest stands is desirable, but a conservation or restoration of the former vegetation state
is not realistic, given the continuous nitrogen deposition and missing removal of nutrients
