Einleitung: Unsichtbare Bedrohung für die Waldvielfalt
Wälder in Europa und Nordamerika erhalten zunehmend stickstoff- und phosphorreiche Einträge aus der Atmosphäre — durch Luftverschmutzung, landwirtschaftliche Ammoniak-Emissionen und Düngemittel, die über weite Strecken verfrachtet werden. Die Auswirkungen dieser Nährstoffeinträge auf die Vegetation sind seit Jahrzehnten Gegenstand der Forschung, doch die meisten Studien konzentrierten sich auf die Baumkronenschicht und den Stickstoff. Die vorliegende Studie untersucht erstmals gezielt, wie sich sowohl Stickstoff- als auch Phosphorzusätze auf die Unterwuchs-Vegetation auswirken — also jene Pflanzengemeinschaften, die am Boden wachsen und für die Artenvielfalt des Waldes entscheidend sind. Die Forschenden führten dazu sowohl ein Feldexperiment als auch eine Metaanalyse durch.
Was das für die Praxis bedeutet
Die Studie kombiniert ein Feldexperiment mit einer Metaanalyse bestehender Langzeitstudien. Für das Feldexperiment wurden 15 Waldstandorte in den USA und Europa über vier Jahre hinweg mit Stickstoff, Phosphor oder einer Kombination beider Nährstoffe behandelt. Die Unterwuchs-Vegetation wurde jährlich quantifiziert — Artenzahl, Deckungsgrad und artspezifische Abundanzen. Insgesamt wurden 86 Standorte in die Metaanalyse einbezogen, darunter Daten aus 31 Langzeit-Experimenten aus den Jahren 1980 bis 2023. Die Studie wurde vom Global Change Biology Institute in Zusammenarbeit mit der University of Wisconsin-Madison und dem Max-Planck-Institut für Biogeochemie durchgeführt. Die Förderung kam vom US Department of Energy und der European Research Council.
Die wichtigsten Ergebnisse
Die Ergebnisse sind deutlich: Stickstoffzufuhr führte zu einem Rückgang der Unterwuchs-Artenvielfalt um 23 Prozent, während Phosphorzufuhr allein einen Rückgang um 17 Prozent verursachte. Besonders überraschend war die Kombinationswirkung: Bei gemeinsamer N+P-Düngung ging die Artenvielfalt um 31 Prozent zurück — mehr als die Summe der Einzelwirkungen. Stickstoffzufuhr förderte insbesondere hochwüchsige Gräser und verbesserte deren Konkurrenzfähigkeit gegenüber Kräutern und Zwergsträuchern. Phosphor allein begünstigte stickstofffixierende Arten, die daraufhin dominant wurden. Unterwuchsgemeinschaften reagierten rund dreimal empfindlicher auf Nährstoffeinträge als die Baumkronenschicht. In der Metaanalyse zeigte sich, dass die Effekte in nährstoffarmen Wäldern stärker ausgeprägt waren als in bereits nährstoffreichen Standorten.
Was das für die Praxis bedeutet
Für Waldbewirtschafter und Naturschutzbehörden hat die Studie konkrete Implikationen: Nährstoffeinträge aus der Atmosphäre sind keine abstrakte Bedrohung — sie verändern aktiv die Zusammensetzung der Unterwuchs-Vegetation und damit die Biodiversität des Waldes. In Wäldern mit hoher Biodiversität und nährstoffarmen Standorten sollte die atmogene Stickstoffdeposition besonders beobachtet werden. Wenn Phosphorgrenzwerte in empfindlichen Wäldern überschritten werden, können Phosphorzusätze langfristige Vegetationsverschiebungen auslösen. In der Praxis sollten Forstwirte auf gemähte oder beweidete Flächen achten, die Nährstoffe exportieren können, sowie auf die Erhaltung von Puffervegetation am Waldrand, die als Filter für atmogene Einträge wirkt. Auch die Erhaltung von Totholz und die Förderung einer dichten Humusschicht kann die lokale Biodiversität gegenüber Nährstoffeinträgen puffern.
Limitations und offene Fragen
Limitationen: Der Großteil der Daten stammt aus Nordamerika und Europa — die Übertragbarkeit auf tropische oder asiatische Wälder ist eingeschränkt. Das Feldexperiment umfasste nur vier Jahre — Langzeiteffekte über Jahrzehnte sind schwer abzuschätzen. Unklar bleibt, ob die beobachteten Vegetationsverschiebungen auch Ökosystemfunktionen wie Bestäubung oder Zersetzung beeinflussen. Die Studie konnte nicht klären, ob die Effekte bei sehr niedrigen Nährstoffkonzentrationen unterhalb der Erkennungsgrenze der Experimente ebenfalls auftreten. Der nächste Schritt sollte die Kopplung von Biodiversitätsdaten mit funktionellen Ökosystem-Indikatoren sein.
Quellen
Negative Responses of Understory Plant Communities to Nitrogen and Phosphorus Enrichments in Forests: Tests From a Field Experiment and a Meta-Analysis. Global Change Biology, 2026. DOI: https://doi.org/10.1111/gcb.70948
Dieser Artikel wurde mit Hilfe von KI erstellt und dient der allgemeinen Information.