Fire and stand dynamics in different forest types of the West Khentey Mountains, Mongolia

Abstract

Die vorgelegte Forschungsarbeit beschäftigt sich vorwiegend mit der Rekonstruktion historischer Feuerregime und der Bestandesstruktur und -dynamik verschiedener Waldgesellschaften im nordwestlichen Khentey Gebirge, Mongolei. Hierbei wurden die Baumartenzusammensetzung, Regeneration, radiale Durchmesserzuwächse und die Zusammensetzung sowie der Zustand des stehenden und liegenden Totholzes analysiert. Die Waldtypen der dunklen Taiga, Pinus sibirica-Abies sibirica (PiSi-AbSi) Wälder und Picea obovata-Abies sibirica (PcOb-AbSi) Wälder, wiesen eine artenreichere Baumartenzusammensetzung und eine höhere Durchmesserdifferenzierung im Vergleich zu den lichten Larix sibirica-Betula platyphylla (LaSi-BePl) und Pinus sylvestris-Larix sibirica (PiSy-LaSi) Wäldern auf. Die Bestandeskomplexität in Waldtypen der dunklen Taiga ist somit höher als diese von Waldtypen der lichten Taiga.Zusammenfassend wird festgehalten, dass alle Hauptbaumarten in den jeweiligen Waldtypen vorkamen, sich jedoch in ihrem jeweiligen Anteil am Gesamtbestand (Importance Value IV) unterscheiden. PiSi-AbSi Wälder wiesen einen hohen Anteil an P. sibirica und A. sibirica Verjüngung auf, so dass weiterhin mit einer zukünftigen Dominanz dieser Baumarten im Hauptbestand gerechnet werden kann.Andere Baumarten wie P. obovata und B. platyphylla, verfügten nur über einen geringen Anteil im Hauptbestand und in der Verjüngung. In PcOb-AbSi Wäldern hatte P. obovata nur einen Anteil von 5,8 % an der Gesamtverjüngung, A. sibirica hingegen einen Anteil von 53,3% und P. sibirica 31,7 %. Selbst B. platyphylla wies mit 9,2% einen höheren Anteil an der Verjüngung auf als P. obovata.In LaSi-BePl Wäldern stellte L. sibirica 54,3% des Hauptbestandes, jedoch nur einen 22,4% Anteil in der Verjüngung. B. platyphylla stellte mit 77,6% den größten Anteil in der Verjüngung, mit einer regelmäßigen Verteilung über die Höhenklassen. PiSy-LaSi Wälder wiesen eine hohe Anzahl von P. sylvestris in der Verjüngung auf, gefolgt von B. platyphylla mit 15,4% und L. sibirica mit 11,5%.In den P. sibirica dominierten Wäldern mit ihrer kontinuierlichen Dominanz der Hauptbaumarten ist anzunehmen, dass diese Wälder in den letzten 200 Jahren keinen größeren Waldbränden ausgesetzt waren. Aufgrund des heterogenen Bestandesaufbaus und lichten Kronendaches findet sich eine hohe Artenvielfalt, die durch verschiedene Lichtregime und damit einhergehende thermale Unterschiede noch verstärkt wird.In LaSi-BePl Wäldern ist B. platyphylla nur während der ersten sieben bis zwölf Jahrzehnte häufig anzutreffen, danach kommt es zu einer Dominanz von P. sylvestris und L. sibirica. Die diskontinuierliche, wellenförmige Rekrutierung der Verjüngung in diesen Beständen lässt darauf schließen, dass bedeutende Störungen alle 40-60 Jahre auftreten. In PiSy-LaSi Wäldern findet eine kontinuierlich Verjüngung von P. sylvestris ohne Artverschiebungen statt, welche sich möglicherweise durch die trockeneren Standortbedingungen erklären lässt. Für diese Bestände lässt sich eine wellenförmige Rekrutierung der Verjüngung alle 20-40 Jahre feststellen.Zur Ermittlung des Wuchsverhaltens wurden Jahrringchronologien für alle Baumarten erstellt. Ein starker Zuwachsrückgang bei P. sylvestris korreliert mit Feuerereignissen verschiedener Jahre (1790, 1822, 1866, 1905, 1929, 1948, 1954, 1972, 1981, 1996 und 2009).Für alle Populationen (P. sibirica, A. sibirica, P. obovata, L. sibirica und P. sylvestris) wurden die Reaktionen auf klimatische Gegebenheiten bestimmt. Dies erfolgte durch Korrelation der Gesamtchronologie mit einem 17-monatigen Klimafenster von April bis August des jeweiligen Wuchsjahres. Die Korrelationsanalyse der fünf Baumarten ergab sehr differenzierte Reaktionen, die wahrscheinlich hauptsächlich auf die unterschiedliche Höhenlage, Topographie und das Mikroklima der Standorte zurückzuführen ist. Andererseits wurden verschiedene klimatische Variablen identifiziert, die mit dem Wachstum von Baumarten (P. sibirica, A. sibirica, and P. obovata) korrelierten. Diese Korrelationen treten bei Baumarten mit höherem Feuchtigkeitsbedürfnissen, wahrscheinlich aufgrund eines von klimatischen Faktoren unabhängigeren Wachstums auf. P. sylvestris zeigte deutliche Reaktionen in Bezug auf Niederschlags-, Schmelzwasser- und Trockenstresskennzahlen. In Hinblick auf die Analyse von Wachstum in Bezug auf klimatische Faktoren bieten sich P. sylvestris und L. sibirica als geeignete Arten für weitere klimabezogene Analysen im Untersuchungsgebiet an.Die durchschnittlichen Feuerintervalle unterschieden sich deutlich zwischen Waldtypen der dunklen Taiga und der hellen Taiga. Das durchschnittliche Feuerintervall betrug 46 Jahre (17,4-62 Jahre) in PiSi-AbSi Wäldern und 39 Jahre (15,8-68,5 Jahre) in PcOb-AbSi Wäldern, während die Feuerintervalle von LaSi-BePl und PiSy-LaSi Wäldern deutlich kürzer waren. Die Saisonalität der Feuerereignisse zeigte keine Unterschiede zwischen den einzelnen Waldtypen.