Einleitung: Warum Sortenwahl im Mischwald mehr bewirkt als Artenwahl allein
In der Forstwissenschaft gilt der Grundsatz, dass Mischwälder widerstandsfähiger und produktiver sind als Reinbestände. Doch welche Sorten und Herkünfte innerhalb einer Art gepflanzt werden, blieb in vielen Studien unterbelichtet. Eine neue Untersuchung aus einem groß angelegten Biodiversitätsexperiment mit subtropischen Baumarten zeigt, dass die genetische Identität einzelner Saatgutpartien einen messbaren Einfluss auf die Wuchsleistung in Mischbeständen hat und sogar voraussagen kann, welche Familien in artenreichen Beständen besser abschneiden. Die Ergebnisse liefern konkrete Hinweise für die Praxis der Pflanzgutbeschaffung in Mitteleuropa, wo bei einigen Hauptbaumarten bereits intensiv über Herkünfte und genetische Vielfalt diskutiert wird.
So wurde geforscht
Die Forschungsgruppe nutzte Daten eines etablierten Biodiversitätsexperiments in einer subtropischen Region, in dem Pflanzungen mit unterschiedlicher Artenvielfalt und Pflanzdichte angelegt wurden. Insgesamt 13.435 Bäume aus acht verschiedenen Baumarten wurden über neun Jahre beobachtet. Pro Art waren mehrere Saatgutfamilien mit bekannter Mutterpflanze in die Versuchsanordnung integriert, sodass die genetische Identität auf Ebene der Familien nachvollziehbar war. Die Pflanzungen umfassten Parzellen mit einem bis sechzehn Arten und ermöglichten so eine umfassende Analyse des Zusammenspiels von Artendiversität und genetischer Diversität.
Die Forschenden erfassten jährlich das Höhenwachstum und den Brusthöhendurchmesser und berechneten für jeden Baum die oberirdische Biomasse über allometrische Gleichungen. Anschließend wurde die relative Wuchsleistung einzelner Familien über einen Artenreichtumsgradienten analysiert. Zusätzlich untersuchte das Team, ob Familien, die in Reinbeständen besser wuchsen, dies auch in Mischungen taten, und welche Umweltfaktoren wie Lichtgenuss, Bodeneigenschaften und Konkurrenzdruck die Effekte beeinflussten.
Die wichtigsten Ergebnisse
Die zentrale Erkenntnis: Familien reagieren unterschiedlich auf den Artenreichtum. Einige Saatgutpartien wuchsen in Reinbeständen deutlich besser, andere in artenreichen Mischungen. Insgesamt zeigten rund ein Drittel der untersuchten Familien signifikante Wechselwirkungen mit der Pflanzendiversität. Bei manchen Familien stieg die Biomasse mit zunehmender Artenanzahl um 30 bis 40 Prozent im Vergleich zu Reinbeständen, während andere Familien in Mischungen stagnierten oder sogar abnahmen.
Über alle Arten hinweg war die Streuung der Wuchsleistung zwischen den Familien in artenreichen Beständen höher als in Reinbeständen. Das bedeutet: In Mischbeständen entscheidet die genetische Passung, welche Familie ihr Potenzial entfaltet. Das vereinfachte Bild, dass alle Individuen einer Art in Mischungen gleich gut wachsen, trifft demnach nicht zu.
Die Forschenden fanden außerdem Hinweise auf sortenspezifische Konkurrenzstrategien. Familien, die im Reinbestand durch besonders schnelles Jugendwachstum auffielen, reagierten in Mischungen häufig mit gedämpftem Wachstum. Familien mit anfangs langsamerem Wachstum profitierten dagegen oft von der Konkurrenzreduktion in artenreichen Parzellen. Das passt zu Konzepten aus der Pflanzenernährung, dass unterschiedliche Ressourcennutzungsstrategien nur in Konkurrenzsituationen mit vielen Arten selektiert werden.
Ein weiteres Ergebnis betrifft die Stabilität. Die Leistung einzelner Familien war über die neun Versuchsjahre hinweg deutlich stabiler als die zwischenartliche Variabilität. Während das Artendurchschnittswachstum jährlich um 10 bis 15 Prozent schwankte, blieben die Unterschiede zwischen Familien innerhalb einer Art bemerkenswert konstant. Das deutet auf eine ausgeprägte genetische Determination der Wuchsreaktion hin.
Schließlich zeigten die statistischen Modelle, dass die Interaktion zwischen Familie und Pflanzendiversität bereits im dritten Standjahr statistisch signifikant nachweisbar war und sich mit zunehmendem Bestandesalter verstärkte. In jungen Beständen ist die Vorhersagekraft der Familienidentität für die Endleistung daher begrenzt, gewinnt aber mit zunehmender Standzeit an Bedeutung.
Was das für die Praxis bedeutet
Für die forstliche Praxis in Deutschland und Mitteleuropa hat die Studie mehrere Implikationen. Erstens: Bei der Auswahl von Pflanzgut für Mischbestände sollte die Herkunftswahl stärker beachtet werden. Während in der deutschen Forstpraxis Herkunftsempfehlungen vor allem für Reinbestände existieren, fehlen häufig differenzierte Empfehlungen für den Einsatz in Mischungen. Die Ergebnisse legen nahe, dass es sinnvoll ist, für wichtige Mischbaumarten gezielte Herkunftsversuche in Mischsystemen anzulegen.
Zweitens: Der Handel mit forstlichem Saatgut sollte stärker auf genetische Vielfalt achten. Wenn nur eine oder wenige Saatgutpartien einer Art in einer Region zum Einsatz kommen, geht genetische Variation verloren, die in Mischbeständen besonders wichtig wäre. Die Anlage mehrerer Familien oder Provenienzen in derselben Pflanzung erhöht die Wahrscheinlichkeit, dass einige Familien gut mit den Mischungspartnern harmonieren.
Drittens: Für die Anlage von klimastabilen Wäldern, wie sie in Deutschland im Rahmen des Waldumbaus angestrebt wird, liefert die Studie ein Argument für die Verwendung von Pflanzgut aus möglichst breiten genetischen Quellen. Wenn bei einer Art nur eine einzige Herkunft verfügbar ist, wird das Risiko erhöht, dass unter sich ändernden Klimabedingungen die Wuchsleistung enttäuschend ausfällt.
Was das für die Praxis bedeutet — Vertiefung
Die Ergebnisse werfen auch eine methodische Frage auf. Die meisten bisherigen Biodiversitätsexperimente arbeiten mit durchschnittlichen Pflanzgutproben und betrachten nur die Art als Differenzierungsmerkmal. Die neue Studie zeigt, dass dieser Ansatz wichtige Effekte übersehen kann. Für künftige Versuche empfiehlt es sich, Familien- oder Provenienzdesigns stärker zu integrieren. In deutschen Forschungsprojekten wie dem Verbundvorhaben Biodiversitäts-Exploratorien oder den dendrologischen Versuchsflächen der Bundesforschungsanstalt für Wald und Forstwirtschaft wäre eine solche Erweiterung grundsätzlich denkbar. Sie würde den Aufwand zwar erhöhen, aber den Erkenntnisgewinn deutlich vergrößern. Auch für die Auswertung bestehender Versuche lohnt sich ein Blick auf genetische Identitäten, soweit diese dokumentiert sind. In vielen älteren Versuchsanlagen ist diese Information vorhanden, wurde aber bislang nur selten für Analysen zur Mischungsleistung herangezogen. Eine nachträgliche Auswertung könnte bestehende Datensätze neu erschließen und Synergien mit aktuellen genetischen Untersuchungen ermöglichen.
Limitations & offene Fragen
Die Studie wurde in einem subtropischen Klima durchgeführt; eine direkte Übertragung auf mitteleuropäische Verhältnisse ist nicht ohne weiteres möglich. Die acht untersuchten Arten unterscheiden sich in ihrer Wachstumsstrategie teils deutlich von europäischen Hauptbaumarten wie Buche, Eiche, Fichte oder Kiefer. Zudem waren die Versuchsflächen jüngeren Alters; Langzeiteffekte über mehrere Jahrzehnte lassen sich aus den Daten noch nicht ableiten. Unbeantwortet bleibt auch, welche Mechanismen die Familien-Diversitäts-Interaktion genau erklären: Konkurrenz, Komplementarität, Mikroklimadifferenzen oder Bodeneffekte könnten eine Rolle spielen. Die statistischen Modelle erfassen Korrelationen, nicht aber kausale Wirkungszusammenhänge, sodass Folgeuntersuchungen mit experimentellen Designs nötig wären, um die genauen Treiber zu identifizieren.
Eine weitere Einschränkung betrifft die Herkunft der Saatgutpartien. Da das Experiment auf einer begrenzten Auswahl an Familien basiert, lässt sich nicht sagen, wie repräsentativ die Ergebnisse für die gesamte genetische Vielfalt der jeweiligen Arten sind. Auch die Pflanzdichte war über die Versuchsparzellen hinweg konstant; variierende Dichten, wie sie in der Praxis häufig vorkommen, könnten die Interaktionen zwischen Familie und Artendiversität zusätzlich beeinflussen. Hier besteht weiterer Forschungsbedarf, insbesondere für mitteleuropäische Mischwaldkonzepte, etwa in den laufenden Versuchen zu klimastabilen Wäldern in Bayern oder Baden-Württemberg.
Quelle: The New phytologist (2025). DOI: https://doi.org/10.1111/nph.70130
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