The assessment of naturalness and its role for nature conservation and forestry in Europe

Naturalness is one of the most important criteria in nature conservation. This paper examines the fundamental concepts underlying the definition and assessment of naturalness. Its role in nature conservation and forest management under conditions of global change is also discussed. The degree of naturalness may be defined in ordinal classes. The “static” concept of the potential natural vegetation (pnV), developed in the 1950ies, is mostly used as the reference state. In other cases, its reversed concept, the hemeroby (degree of articifiality) is assessed, based on the intensity and frequency of human impacts. Since the 1970ies, more attention has been given to natural dynamics than in earlier approaches, e.g. in forest succession models. At the end of the 1980ies, the previous importance was increasingly stressed of natural browsing by large herbivores and the role of predators. These large herbivors are extinct today in most cultural European landscapes. It is assumed, that they open up the canopy, and create park-like forest structures which contain a diversity of habitats for other types of organism (birds, insects). Changed and permanently changing environments and altering patterns of competition between species continue to modify natural processes today. Some of the more conspicuous effects are the extinction of native species and immigration of species to new regions. Long-lived ecosystems like forests are however not able to adapt quickly to such changes and may be unable to find a new balance with the environment. Today, such changes occur very rapidly, and are reducing the original naturalness of ecosystems. Because of this, the criterion “naturalness” must be downweighted. Conversely, more importance should be attached to other criteria: particularly originality (= original naturalness) and restorability. Forestry is contributing to this accelerated change of biocoenoses by increasing disturbances and introducing exotic tree species. Naturalisation of some exotic tree species modifies the natural processes and creates a “new allochthonous naturalness”. Because of this, forest planning should try to preserve or restore stands with attributes of the “original forest”. Exotic species should not be planted, or only in a very restricted way.Naturnähe ist eines des wichtigsten Bewertungskritierien im Naturschutz. Die vorliegende Arbeit untersucht die den gängigen Naturnähe-Konzepten zugrundeliegenden Definitionen und Bewertungsmaßstäbe. Auch wird die Rolle von Naturnähe für Naturschutz und Waldbewirtschaftung im „Globalen Landschaftswandel“ diskutiert. Die Einteilung von Naturnähe erfolgt in graduellen Abstufungen. Zumeist wird dazu das “statische” in den 1950 er Jahren entwickelte Konzept der Potenziellen natürlichen Vegetation Vegetation (pnV) verwendet. In anderen Fällen wird die zur Naturähe gegenläufige Hemerobie (Grad des Nutzungseinflusses) herangezogen. Seit den 1970er Jahren wurden verstärkt Aspekte der natürlichen Dyanmik berücksichtigt, z.B. sogenannte „Phasenmodelle“. Ende der 1980er Jahre wurde die ehemalige Bedeutung der Megafauna (große Pflanzenfresser und Prädatoren) hervorgehoben, die heute in den europäischen Kulturlandschaften weitgehend ausgestorben sind. Es wird vermutet, dass Megaherbivoren einst in der Lage waren, den Wald aufzulichten und teilweise parkartige Strukturen mit einer großen Habitatvielfalt für andere Tierartengruppen (Vögel, Insekten) zu schaffen. Veränderte und sich permanent ändernde Umweltbedingungen und sich wandelnde Konkurrenzmuster zwischen den Arten führen auch heute zu sich laufend ändernden Naturprozessen. Einige der auffälligsten Effekte sind das Aussterben heimischer Arten und die Einwanderung von „fremden“ Arten in neue Regionen. Langlebige Ökosysteme wie die Wälder sind nicht in der Lage, rasch ein neues Gleichgewicht mit den Umweltbedingungen zu finden, ihre Umstellung dauert viele Jahrzehnte. Heute finden Veränderungen von Standortsbedingungen sowie die Einwanderung von Tier- und Pflanzenarten sehr rasch statt. Diese Prozesse reduzieren die frühere Naturnähe („Ursprünglichkeit“) der Ökosysteme. Deshalb ist bei naturschutzfachlichen Bewertungen das Kriterium „Naturnähe“ aus heutiger Sicht tendenziell geringer zu wichten. Umgekehrt sollte anderen Aspekten größere Bedeutung beigemessen werden, insbesondere der Ursprünglichkeit (bzw. angestammten Naturnähe) und der Wiederherstellbarkeit. Die Forstwirtschaft trägt zu einem beschleunigten Wandel der Lebensgemeinschaften bei durch zunehmende Eingriffe (Häufigkeit, Intensität) und Einbringen von Gastbaumarten. Die Einbürgerung einiger exotischer Baumarten verändert die natürlichen Prozesse und kreiert eine “neue allochthone Naturnähe”. Deshalb sollte die Forstplanung versuchen, „angestammt naturnahe“ Bestände zu schützen oder wiederherstellen. Exotische Arten sollten nur in einem sehr begrenzten Umfang angepflanzt werden

Comparison of three modelling approaches of potential natural forest habitats in Bavaria, Germany

In the context of the EU Habitats Directive, which contains the obligation of environmental monitoring, nature conservation authorities face a growing demand for effective and competitive methods to survey protected habitats. Therefore the presented research study compared three modelling approaches (rule-based method with applied Bavarian woodland types, multivariate technique of cluster analysis, and a fuzzy logic approach) for the purpose of detecting potential habitat types. The results can be combined with earth observation data of different geometric resolution (ASTER, SPOT5, aerial photographs or very high resolution satellite data) in order to determine actual forest habitat types. This was carried out at two test sites, situated in the pre-alpine area in Bavaria (southern Germany). The results were subsequently compared to the terrestrial mapped habitat areas of the NATURA 2000 management plans. First results show that these techniques are a valuable support in mapping and monitoring NATURA 2000 forest habitats

Fir-dominated forests in Bavaria, Germany

The map of “Regional natural forest composition by main tree species” (WALENTOWSKI et al. 2001) depicts Bavaria as a region largely predominated by the European beech (Fagus sylvatica). Analyses of climatope, hygrotope and trophotope of fir-dominated regional natural units make evident that the reasons for the preponderance of the European silver fir (Abies alba) are edaphic. In terms of regeneration vigour, growth and yield the fir particularly dominates in habitats with a combination of humus cover, acid-oligotrophic topsoils and clayey or waterlogged subsoils, where the beech usually exhibits stunted and malformed growth forms. This ecological preference has the effect that Bavarian Abies alba-forests are restricted to small patches within a matrix of potential natural vegetation formed by mixed deciduous-coniferous mountain forests. Within European Natura 2000 areas Abies- forests should be recorded carefully as special habitats. Their transitional character between temperate beech forests (habitat type 9130) and boreal spruce forests (habitat type 9410), the ecological preference of Abies alba as an endangered tree species and their sensitivity against environmental stressors, including changes in forest structure, air quality, and climate, make them important objects for nature conservation

Patterns of plant diversity in beech forests of Central Germany

Diese Arbeit entwickelt eine Hypothese zum entstehungsgeschichtlichen Zusammenhang von Co-Evolution/ Syngenese und Phytodiversität von Buchenwäldern unterschiedlicher Standorte. Dieser Zusammenhang wird anhand von exemplarischen Daten und davon abgeleiteten Indizien herausgearbeitet. Dazu wurden Datensätze naturnaher Buchenwälder auf nährstoffarm-sauren Böden (61 Vegetationsaufnahmen aus Steigerwald und Hochspessart) und auf basenreichen Kalkstandorten (51 Vegetationsaufnahmen aus dem Hainich) berücksichtigt und Ähnlichkeiten in ihrer Artenkombination der Waldgesellschaften, ihren Artenzahlen, Arten-Akkumulationskurven und Ellenberg-Lichtzeigerwerten analysiert. Aus der Kombination unserer Analysen zu Phytodiversitätsmustern in Raum und Zeit fanden wir folgende Zusammenhänge. Die bekannte Gefäßpflanzen-Artenarmut von Buchenwäldern auf sauren Standorten (Luzulo-Fagetum 11 Arten, Galio odorati-Fagetum 14 Arten), gegenüber jener auf Kalkstandorten (Hordelymo-Fagetum 35 Arten) wurde bestätigt, was mit der Nährstoffmangelgrenze zahlreicher Arten der Fagetalia sylvaticae hinreichend erklärbar ist. Sie erklärt allerdings nicht das ebenfalls nur sehr spärliche Auftreten von anspruchlosen Arten der Quercetalia robori-petraeae in bodensauren Buchenwäldern und deren niedrigen Diversitätswerte auf sämtlichen Skalenebenen (α-, β- und γ-Diversität). Deshalb gehen wir davon aus, dass die Phytodiversitäts-Kontraste zwischen den Buchenwäldern durch entstehungsgeschichtliche Aspekte verstärkt wurden. Während die licht- und wärmebedürftigeren Arten der ursprünglichen Eichenwälder auf bodensauren Standorten mit der holozänen Buchenausbreitung ausgedunkelt und verdrängt wurden (Schatten-Intoleranz), wurde die schattenfeste Artenvielfalt der ursprünglichen dunklen Laubwälder auf basenreichen Standorten im Buchwald konserviert (Schatten-Toleranz).This article develops a hypothesis on spatial vegetation patterns within beech forests dominated by Fagus sylvatica. The hypothesis was revealed on an exemplary dataset of beech forests on acidic-oligotrophic soils (61 relevés from Steigerwald and Spessart) and on eutrophic calcareous sites (51 relevés from Hainich) with the aim to describe implications that might result from the young post-glacial vegetation history of Central European beech forests. We infer a cause-and-effect relationship between appropriate variables concerning species combinations, species numbers, speciesarea- curves, and Ellenberg indicator values for light with indication for our hypothesis - but without conclusive causality by using an exemplary dataset. Combining our analyses for patterns in space and time we found the following results. The well-known species poorness of beech forests on acidic, oligo- to mesotrophic sites (Luzulo-Fagetum 11 species, Galio odorati-Fagetum 14 species), against those on calcareous sites (Hordelymo-Fagetum 35 species) was confirmed, explicable by limits of nutrient supply for many species of Fagetalia sylvaticae . But the limit does not explain the sparse and infrequent occurrence of frugal Quercetalia robori-petraeae species as well as the low values for all species diversity levels (α-, β- and γ-diversity). Therefore we conclude that the contrast of very low plant diversity between a) beech forest on low-nutrient acidic sites and b) high plant diversity on rich-alkali sites was amplified by biological interactions between the hereditary flora and beech expansion. The hereditary flora on oligotrophic-acidic sites consisted of warmth and light demanding oak forest species and hence was shadowed out (shadow intolerance). However, the flora on eutrophic-calcareous sites consisted of shade-tolerant species of former linden-elm-mixed forests and was easily incorporated in cool-shady beech dominated forests (shadow tolerance)

Waldökologie online, Heft 5 (2007)

In der gewohnten Form präsentiert sich Waldökologie online mit Heft 5 womöglich zum letzten Mal. Dies ist aber kein Grund zur Sorge und kein Indikator für ein baldiges Ende, sondern - im Gegenteil - Ausdruck der wachsenden Beachtung unseres Journals. Wir entwickeln uns stringent weiter und möchten dies auf breiterer Basis als bisher tun. Für das Jahr 2008 streben wir einen Zusammenschluss mit dem „Archiv für Naturschutz und Landschaftsforschung“ an. Damit könnten auch die nordostdeutschen Ansätze der Naturraumerkundung besser integriert werden. Im Zuge des beabsichtigten Zusammenschlusses möchten wir den neu zu strukturierenden Fachredaktionsbeirat konsequent auch stark international besetzen. Wir werden aber trotzdem in bewährter Form vollkommen gleichberechtigt deutschsprachige wie englischsprachige Manuskripte publizieren. Einige weitere Informationen zum Thema finden Sie im Heft

Waldökologie online, Heft 3 (2006)

Diesmal konnten Sie auf unserer Homepage (www.afsv.de) mitverfolgen, wie Heft 3 langsam bis zu seiner Endversion gewachsen ist. Mit unserer neuen Rubrik "Vorabveröffentlichungen" haben wir uns von der starren Jahrbuch-Periodik gelöst. Es gibt keinen offiziellen Redaktionsschluss mehr. Manuskripte, die bereits frühzeitig im Jahr eingereicht werden und ein erfolgreiches Review- Prozess durchlaufen, stehen i.d.R. acht Wochen später online. Sobald 100 Seiten Umfang erreicht sind, ist automatisch ein neues Heft abgeschlossen

Waldökologie online, Heft 2 (2005)

Heft 2 enthält Fachbeiträge rund um die AFSV-Tagungen in Polen (Herbst 2004) und Bayern (geplant für Herbst 2006). Zudem werden wichtige Themen der Arbeitsgruppe Wald- Naturschutz (Naturnähe, Naturwaldreservate) und der Arbeitsgruppe GIS (Belange, die aus der herkömmlichen Standortkartierung resultieren, Belange der Modellierung / Regionalisierung, Belange der Fernerkundung) angesprochen. Die internationale Ausrrichtung wird mit Blick auf eine stärkere grenzübergreifende Vernetzung europäischer Regionen verstärkt

Waldökologie online, Heft 4 (2007)

Im Jahr 2007 gab es wieder eine Reihe von erfreulichen Neuerungen. Neue Formatvorgaben zielen auf eine optimale Lesbarkeit der Druckversion im Format 17 x 22,5 cm. Das neue Layout verdanken wir Dr. N. Kessel und Frau Kersten Renneberg. Die sprachliche Korrektur der abstracts hat unser neuer britischer Sprachlektor Andrew Liston übernommen

Concept and key criteria for evaluation of biodiversity of forest habitats in Germany

Mit den Vereinbarungen der Konferenz von Rio 1992 haben sich die Unterzeichnerstaaten in Kapitel 15 der Agenda 21 dazu verpflichtet, die Biodiversität (= biologische Vielfalt) zu erhalten. Die Europäische Union hat dazu die Initiative Natura2000 ins Leben gerufen, deren wichtigstes Instrumentarium die Fauna-Flora-Habitat-Richtlinie (FFH-RL 92/43/EWG) darstellt. Im folgenden wird ein Vorschlag gemacht, wie die Biodiversität von Wald-Lebensräumen in Deutschland erhoben und bewertet werden könnte. Dies ist ein Beitrag zu einer Nationalen Strategie zum Schutz der Biologischen Vielfalt.Biodiversity is currently an important issue for the EC (see Agenda 21, habitats directive). However, by which means can this be measured? First of all, the evaluation requires a concept of hierarchical natural units (WHITTAKER 1972, 1977, BEIERKUHNLEIN 2003), filled with ecologically significant and easily recordable key criteria. In order to ensure the meaningful application of the theoretical term to nature protection, qualitative restrictions are required as well: not the maximum of biodiversity, but the regionally characteristic and the individually distinctive biodiversity should be the objective of conservation

Waldökologie online, Heft 1 (2004)

Die Zeitschrift "Waldökologie online" trägt den Untertitel "Berichte der Arbeitsgemeinschaft Forstliche Standorts- und Vegetationskunde". Es werden ausschließlich Original-Arbeiten online publiziert. Das Heft 1 wurde im September 2004 fertiggestellt