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W. BÜcKING Entwicklung der Wald-Biozönosen im Bannwald Napf am Feldberg im Schwarzwald

forstarchiv 81, Heft 1 (2010), 3-11

Entwicklung der Wald-Biozönosen im Naturwaldreservat „Bannwald Napf“ am Feldberg im Schwarzwald – Zustand und PrognoseForest development in the strict reserve “Bannwald Napf “at the slope of the Feldberg Mountain/Black Forest/Germany – Present state and future prospects

WINFRIED BÜcKING

Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg, Wonnhaldestr. 4, D-79100 Freiburg i. Br.

herrn Professor Dr. Wolfgang Schmidt aus Anlass seines 65. Geburtstages gewidmet.

forstarchiv 81, 3-11 (2010)

DOI 10.2376/0300-4112-81-3

© M. & H. Schaper GmbHISSN 0300-4112

Korrespondenzadresse: [email protected]

Eingegangen: 29.06.2009

Angenommen: 11.11.2009

Im bereits seit 1955 in teilen nicht mehr bewirtschafteten und seit 1970 mehrfach erweiterten Naturwaldreservat „Bann-wald Napf“ werden regelmäßig die Waldstruktur und der Jungwuchs aufgenommen, um die Waldentwicklung zu untersu-chen. Der im Mittel 170, teilweise bis 230 Jahre alte Wald repräsentiert am Westabfall des Feldbergs im Südschwarzwald den höhengradienten von 950 bis 1.350 m ü. NN, dem der Vegetationsgradient von tannen-Buchenwäldern (Luzulo- und Galio-Fagetum mit tanne) zu hochlagen-tannen-Fichtenwäldern (Luzulo-Abietetum) entspricht. hinzu treten lokal Ahorn-Buchenwälder (Aceri-Fageten) und Echte Fichtenwälder (Bazzanio-Piceetum). Das Ausmaß des anthropogenen Einflusses auf die hochlagen-Wälder, z. B. durch Förderung der Fichte oder spontane Sukzession nach forstlicher und landwirtschaftlicher Nutzung, ist nur ungenügend bekannt. Es ist jedoch anzunehmen, dass die hochlagenwälder ab 1.100-1.200 m ü. NN so wie heute auch in der nächsten Generation vorwiegend von der Fichte aufgebaut werden, während die tiefer gelegenen Wälder ihre Laubbaumdominanz aus Rotbuche und Bergahorn erhalten. Die Verjüngung der tanne ist in beiden höhenstufen gering. Nach einer durch hohe Wildstände vor allem der Gämse bedingten Phase geringer Verjüngungserfolge läuft seit 1995 zahl-reicher Jungwuchs der gesellschaftsprägenden Baumarten auf (Fichte, tanne, Buche, Bergahorn). Einige Pioniergehölze, vor allem die ornithochoren Arten Eberesche und traubenholunder, spielen eine Rolle im Jungwuchs. Nach der Labilisierung durch Stürme der „Wiebke“-Periode (1990) führte eine Gradation des Buchdruckers (Ips typographus) zum sukzessiven Absterben großer teile der Fichten-Bestände und zur Ansammlung von knapp 400 m³ ha-1 vorwiegend (ca. drei Viertel) noch stehendem totholz, das die Wiederansiedlung und die Bruterfolge des Dreizehenspechts (Picoides tridactylus) ermöglichte.

Schlüsselwörter: Naturwaldreservat, Bannwald, Feldberg, Schwarzwald, Vegetationsgradient, Waldverjüngung, totholz, Borkenkäferbefall, Dreizehenspecht

the strictly protected forest area „Bannwald Napf”, located in the southern Black Forest (Feldberg area) was legally installed in 1970 followed by a number of area extensions until the present. the area now covers 170 ha, most of which has not been under management since 1955. today research and monitoring activities are implemented in the protected forest area allowing the investigation of forest stand development. these include regular sampling of the forest structure and tree spe-cies regeneration. the stands are on average 170 years old. Some reach an age of up to 230 years. Napf forest is located in an elevation gradient between 960 and 1,350 m altitude with its respective vegetation zones being white fir-beech (Luzulo-Fagetum, Galio-Fagetum) and spruce dominated high mountainous forests (Luzulo-Abietetum). In addition, sycomore-beech forests (Aceri-Fagetum) and spruce forests (Bazzanio-Piceetum) are found. the degree of human impact on the high moun-tainous forests of the Napf is not well known. this may have included active support or succession driven spontanous regen-eration of Norway spruce following forest or agricultural (pasture) use. the results of this study, however, indicate that the next generation of high mountainous forests above 1,100 to 1,200 m, if left to develop freely will be dominated as today by Norway spruce. the lower mountainous forests will preserve their present deciduous tree composition of beech and syco-more. Regeneration of white fir continues to be poor at all elevations. Following a period of heavy browsing, noteably by an overpopulation of chamois, regeneration of spruce, beech, white fir and sycomore characteristic for the site specific vegeta-tion communities is improving since 1995. Woody pioneer species are of minor importance, though the ornithochorous pio-neers such as rowan (Sorbus aucuparia) and mountain cider (Sambucus racemosa) are part of the tree composition in young stands. the devastating storm “Wiebke” in the year 1990 had increased the vulnerability of the high mountainous stands, including Napf forest, resulting in bark beetle (Ips typographus) infestations, which gradually destructed the high elevation spruce stands. this led to an accumulation of about 400 m³ ha-1 of dead wood in Napf forest, of which about three quarters are standing dead wood. the large dead tree trunks enabled the three toed woodpecker (Picoides tridactylus) to settle and breed in the strictly protected forest reserve.

Key words: strictly protected forest reserves, Feldberg, Black Forest, vegetation community gradients, forest regeneration, dead wood, bark beetle infestations, three toed woodpecker

Kurzfassung

Abstract

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4 forstarchiv 81, Heft 1 (2010), 3-11

Entwicklung der Wald-Biozönosen im Bannwald Napf am Feldberg im Schwarzwald W. BÜcKING

1 Einleitung

Die natürliche Vegetation im Umfeld des höchsten Mittelgebirgsgip-fels Deutschlands, des Feldbergs im Schwarzwald (1.493 m ü. NN), beschäftigt die örtlichenVegetationskundler seit Langem. Frühere Analysen gehen davon aus, dass auf der westexponierten Flanke, in den Karwänden des Zastler und des St. Wilhelmer Tales, Buchen-Tannen- und Bergahornwälder stockten, die erst im oberen Bereich des Steilabfalls (ab etwa 1.200 m ü. NN) vom Hainsimsen-Fichten-Tannenwald (Luzulo-Abietetum) abgelöst werden, in dem jedoch die Fichte dominiert. Aichinger (1937) und Müller (1939/1940, 1948) verweisen z. B. auf Buchen- und Bergahorn-Vorkommen bis in höchste Lagen des Feldbergs und postulieren die Zugehörigkeit des westlichen Feldberggebietes zu einer Bergahorn-Stufe. Oberdorfer (1982a) trennt den westlichen hochmontanen Buchenwald-Kom-plex (bestehend aus Tannen-Buchenwald mit natürlich beigemengter Fichte und Bergahorn-Buchenmischwald) vom zentralen hochmon-tanen Mischwaldkomplex (Vorherrschen des Hainsimsen-Fichten-Tannenwaldes) und dem östlichen Nadelwald-Komplex (Grenzlinie östlich Hinterzarten, westliches Ufer des Schluchsees zum Hotzen-wald). Nur wenige Sonderstandorte – steile Felsköpfe, Nassstellen, Quellsümpfe, Vermoorungen, Lawinenbahnen und spät ausapernde Bereiche unter Schneewächten – blieben dauernd waldfreie Inseln und ermöglichten einigen Glazialrelikten das Überdauern. Im Natur-schutzgroßprojekt des Bundesamts für Naturschutz (BfN) „Feldberg-Belchen-Oberes Wiesental“ wurden die Wälder des Feldberggebietes flächendeckend kartiert. Abweichend von früheren Klassifikationen wurden jetzt auch größere Bereiche am Westabfall des Feldbergs dem neu definierten Fichten-Lebensraumtyp „Fichten-Hochlagenwald“ zugeordnet (Ludemann 2006, Ludemann et al. 2007), der aber pflanzensoziologisch dem Luzulo-Abietetum entspricht (Ludemann 1994, Hanke 1998).

Gestützt auf Dieterich et al. (1970) haben verschiedene Auto-ren den Wald am Napf als Fichtenurwald bewertet (Lopez 1985, Schmidt-Vogt 1991, Lopez und Bücking 1994). Schon Müller (1939/1940) hatte zahlreiche urwaldähnliche Waldbilder, Überreste der ursprünglichen Waldvegetation, im Feldberggebiet beschrieben, darunter auch aus dem Napf. Jedoch tragen die steilen und schwer zugänglichen Bereiche im Napf keinen echten Urwald, auch wenn diese seit Langem nur geringfügig durch den Menschen beeinflusst sind. Im Gegensatz dazu waren die ebenen Lagen Weideland, das später aufgegeben wurde und sich spontan wiederbewaldete oder ak-tiv bestockt wurde. Auch Bergbauspuren sind noch vorhanden. Die anthropogenen Einflüsse auf die Baumartendominanz, insbesondere die spontane Ausbreitung nach Nutzungswandel und die forstliche Förderung der Fichte, sind schwer abschätzbar.

Die Naturwaldreservate Napf (heute ca. 960-1360 m ü. NN) und Feldseewald (ca. 1.000-1.350 m ü. NN) sind die höchstgelegenen Bannwälder (baden-württembergische Bezeichnung für Naturwald-reservate; Dieterich et al. 1970, Bücking et al. 2001). Sie schließen allerdings nicht die am höchsten hinaufsteigenden Wälder am Feld-berg ein. Die heutige Abfolge der Waldtypen entlang der Höhener-streckung des Bannwaldes am Westabfall des Feldbergs repräsentiert in charakteristischer Weise den Übergang vom Buchenwald zum na-delbaumgeprägten Hochlagenwald und ist damit geeignet, in einem „Urwald von morgen“ (Dieterich et al. 1970) die Entwicklung zur natürlichen Waldbestockung dieser Höhenstufen des Feldberggebie-tes im Südschwarzwald aufzuzeigen. In der vorliegenden Studie wird untersucht, welche Entwicklung die Wälder im Bannwald Napf in den vergangenen ca. 40 Jahren genommen haben und welche Ent-wicklungstendenzen aus Beobachtungen der Struktur und der Ver-jüngung abgeleitet werden können.

2 Untersuchungsgebiet und -methode

2.1 Lage, forstliche regionale Gliederung, KlimaAm Westnordwestabfall des Feldbergs umfasst der Bannwald Napf von der rhenanischen Erosion geprägte Steilhänge im Übergang zu glazial überprägten flachen Oberhang- und Hochlagen. Sie sind im Talschluss des St. Wilhelmer Tales in einer Höhenlage von rund 960-1360 m ü. NN gelegen. Die Gipfellage des Feldbergs ist bereits da-nubisch orientiert und geprägt.

Der Bannwald liegt nach der regionalen Gliederung der forstli-chen Standortskartierung Baden-Württemberg (Schlenker und Mül-ler 1978; aktualisiert in Aldinger et al. 1998) im Einzelwuchsbezirk 3/10 Westlicher Südschwarzwald in der montanen (ca. 700-1000 m ü. NN) bis hochmontanen (> 1.000 m ü. NN) Höhenstufe. Der Wald der montanen Höhenstufe (sog. Zonalwald; Aldinger et al. 1998) ist der „Montane Buchen-Tannenwald“, derjenige der hoch-montanen Stufe der „Hochmontane Buchen-Bergahorn-Tannen-Wald örtlich mit Fichte“. Der Wuchsbezirk weist eine atlantische Klimatönung auf. Die Jahresdurchschnittstemperatur beträgt, bezo-gen auf eine Meereshöhe von 1.200 m ca. 4,4 °C, die Jahresnieder-schläge, ebenfalls auf diese Meereshöhe bezogen, erreichen 1.750 mm (Datenaufbereitung VFS 2004b). Als kennzeichnende Klimadaten werden für die Stationen Obermünstertal (545 m ü. NN): 8,7 oC, 1.314 mm (Periode 1972-1995) und Feldberg (1.489 m ü. NN): 3,4 oC, 1.862 mm (Periode 1965-1995) angegeben (Deutscher Wetterdienst nach VFS 2004b). Zusätzlich zu den Höhenstufen spielen nach Müller (1939/1940) die Expositionsunterschiede des Feldbergmassivs eine entscheidende Rolle: So sind die südwest- und westexponierten Lagen besonders den kühlen und feuchten Luftmas-sen ausgesetzt und tragen bereits Fichtenwälder, während auf den geschützten Ost- und Südlagen noch Buchen-Tannenwälder wach-sen. Das gilt auch für den Napf mit den fichtenreichen Beständen von Todtnauberg, Stübenwasen, Schmaleck und dem oberen Napf-bereich.

2.2 SchutzgebietsstatusKerngebiete des heutigen Bannwaldes wurden durch eine örtliche forstliche Initiative und unterstützt vom Schwarzwaldverein bereits seit 1955 aus der Nutzung genommen. Davon ausgehend, konnten 1970 108 ha zum Bannwald erklärt werden (Dieterich et al. 1970), der 1994 auf 140 ha und 1999 auf 177 ha erweitert wurde (vgl. Tabelle 1 auf Seite 6). Das Gebiet im Napf ist rechtlich seit 1970 durch Verordnung der Forstverwaltung, seit 1976 durch das Lan-deswaldgesetz Baden-Württemberg und seit 1995 gleichrangig mit Naturschutzgebieten (LWaldG 1976-1995) als Bannwald und Na-turschutzgebiet gesichert (NSG Bannwald Napf, NSG Feldberg).

2.3 Bestandesalter und -entwicklungDie Bestände erreichen teilweise ein Alter von 160-180 Jahren, lo-kal von 250 Jahren. Während des Untersuchungszeitraums entschied die Jagdintensität über den oft mangelnden Verjüngungserfolg. Im Gämsenverbreitungsgebiet gelegen und als Gämseneinstand geeig-net, kam es bis etwa 1990 zu erheblicher Verbissbelastung (bis hin zum Totalverbiss), die erst durch konsequente Reduzierung des Wild-standes gesenkt werden konnte. Seither ist die Entwicklung im Napf gekennzeichnet durch Würfe der Stürme Vivian und Wiebke (1990), die eine Gradation des Buchdruckers (Ips typographus) auslösten. In ihrem Verlauf befielen die Käfer nach und nach die fichtenreichen Bestände, und es sammelten sich zunächst in erheblichem Umfang stehende Totholzvorräte an, die nun nur schrittweise umfallen (Ab-bildungen 1 und 2). Der Befallsprozess wurde für den Zeitraum 1990 bis 2006 unter Forstschutzgesichtspunkten teils terrestrisch, teils durch eine computergesteuerte Bearbeitung digitalisierter Pano-ramabilder verfolgt und dokumentiert (Pontuali et al. 2008).

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2.4 Aufnahmen der Waldstruktur und des JungwuchsesAufnahmen der Waldstruktur und der Verjüngung erfolgten 1982 in weitgehend systematisch verteilten 49 Probekreisen im Rahmen ei-nes DFG-Projektes „Struktur und Entwicklungsdynamik von Bann-wäldern in Baden-Württemberg“ (Reinhardt und Jacob1984, Lopez 1985, Lopez und Bücking 1994) methodisch entsprechend Kätzler et al. (1984) und Bücking und Reinhardt (1985). 1990 erhob Lopez weitere Jungwuchsdaten. 1995/1996 und 2004/2005 wurde das Ge-biet nach der 1997 endgültig etablierten Standardmethode der Forst-lichen Versuchs- und Forschungsanstalt in Freiburg i. Br. (FVA), Ab-teilung Waldökologie (vorher Botanik und Standortskunde), erfasst (Kärcher et al. 1997). Zugrunde liegt im konkreten Bannwaldgebiet ein repräsentatives, systematisches 100 × 100 m-Probekreisraster mit 101 (1995/96) und nach Gebietserweiterung 137 (2004/05) bear-

Abb. 1. Bestandesaspekt im fichtenreichen Luzulo-Abietetum des Bannwaldes Napf mit großem stehendem totholzvorrat, August 2009. Foto: Andreas Schuck.View of the Luzulo-Abietetum rich in spruce of the strict forest reserve Napf with numerous standing dead trees, August 2009. Photo: Andreas Schuck.

Abb. 2. Bestandesaspekt im Bannwald Napf mit abgestorbenen Fichten, aber auch überlebenden Fichten und tannen, und üppiger Entfaltung der Bodenvegetation (Senecio fuchsii, Epilobium angustifolium u. a.) im Steilhang, August 2009. Foto: Andreas Schuck.View of dead Norway spruce, but also surviving spruce and white fir, and luxuriously developed ground vegetation (Senecio fuchsii, Epilobium angustifolium and others) on a steep slope in the strict forest reserve Napf, August 2009. Photo: Andreas Schuck.

beitbaren Probekreisen (Abbildung 3). Infolge der schwierigen to-pografischen Verhältnisse (Steillagen, Felsbildungen) konnten jeweils nicht alle Probekreise aufgenommen werden. Auf durch methodische und Flächenänderungen bedingte Abweichungen wird hingewiesen.

Die wesentlichen standardisierten Erhebungs- und Auswertungs-parameter in den Probekreisen (i. d. R. 0,1 ha; Radius 17,84 m, in schwierigen Geländesituationen 0,05 ha, Radius 12,62 m) sind: baumartenbezogene Stammzahl (stehende Stämme > 7 cm BHD), Totholz stehend (> 7 cm BHD) und liegend (> 10 cm BHD), Höhe bzw. Länge, BHD, Volumen. In je 2 Satellitenkreisen pro Probekreis (0,001 ha; Radius 1,78 m) wird ebenfalls gehölzartbezogen die Indi-viduenzahl des Jungwuchses in 3 Höhenklassen (HKL) ermittelt: (1) < 10 cm, (2) 11-150 cm, (3) 151 cm bis BHD 7 cm. Vor 1990 galten teilweise abweichende Aufnahmeregeln. Die Daten der Tabellen 1-3

Abb. 3. topografie und Probekreisverteilung im Bannwald Napf. Große rote Punkte: Probekreise im ursprünglichen Gebiet, große blaue Punkte: Probekreise im Erwei-terungsgebiet. Rote Linie: Grenze des Bannwaldes; schwarze Linien: höhenlinien; blaue Linien und blaue Punkte: Gewässer und Quellen; braune Linien: Wege und Forststraßen.Topography and sampling plot design in the strict forest reserve „Napf“. Big red points: sam-pling plots in the former reserve area, big blue points: sampling plots in the enlarged area. Red line: boundary of the reserve; black lines: isohypse; blue lines and small blue points: water courses and sources; brown lines: paths and forest roads.

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sind Mittelwerte der nach standörtlichen oder pflanzensoziologi-schen Kriterien zu unterschiedlich großen Kollektiven zusammenge-fassten Probekreise. Sie wurden zugunsten besserer Übersichtlichkeit gerundet. Die Standardabweichungen der Parametermittelwerte sind infolge der trotz Stratifizierung unvermeidlichen Probekreishetero-genität naturgemäß außerordentlich groß, wie beispielhaft in Tabelle 1 für das Gesamtgebiet ersichtlich. Die Ergebnisse werden hier als Entwicklungstrends interpretiert, die nach längerer Laufzeit noch statistischer Überprüfung bedürfen.

3 Ergebnisse

3.1 GesamtgebietDie Bestandesstruktur sowie forstliche Grunddaten der untersuch-ten Jahre sind in Tabelle 1 zu finden. Von 1982 bis 2005 sind der Gesamtvorrat und die Stammzahl ähnlich. Entsprechend dem Fort-schreiten der Borkenkäfergradation sanken der lebende Vorrat und die Anzahl der lebenden Bäume stark, während der Vorrat an ste-hendem Totholz stark anstieg. Die durchschnittliche Totholzmasse betrug 157 m³ ha-1 stehendes und 76 m³ ha-1 liegendes Totholz, zu-sammen 233 m³ ha-1. Der gesamte Jungwuchs war bereits zu Zeiten des hohen Wildstandes beträchtlich, allerdings waren es vorwiegend Keimlinge und Jungpflanzen < 11 cm, die belegen, dass eine hohe Reproduktionsfähigkeit auch unter den schwierigen klimatischen Bedingungen dieser Hochlagen immer gegeben war. Ein wirklicher Fortschritt im Verjüngungserfolg, von weniger als 1.100 Individuen ha-1 in der Höhenklasse > 11 cm auf > 8.000, zeigt sich erst in der Periode von 1995 bis 2004/05.

3.2 Stratifizierung nach Exposition und Höhenlage Aus der Zuordnung zu Exposition und Höhenlage (Unterhang < 1.100 m ü. NN bzw. Oberhang > 1.100 m ü. NN) werden Un-terschiede in der Baumartenzusammensetzung sichtbar (Tabelle 2). Den höchsten Fichtenanteil hat der nur schwach geneigte Nordhang, gefolgt vom ostexponierten Oberhang. Die westexponierten Hänge und der ostexponierte Unterhang weisen deutlich geringere Fich-tenanteile auf. Die Unterhänge zeichnen sich durch höhere Verjün-gungszahlen aus. In allen Fällen ist der Fichtenanteil am Jungwuchs geringer als in der Bestandeszusammensetzung. Meist liegt der Bu-chenanteil über dem Fichtenanteil. Der Bergahorn ist in Westexpo-sition stärker vertreten. In der Baumschicht sind sonstige Baumarten nur ausnahmsweise anzutreffen, im Jungwuchs deutlich häufiger.

3.3 Stratifizierung nach Vegetationstypen und Entwicklung der StratenDie Bestände wurden nach pflanzensoziologischen Kriterien fünf Ve-getationseinheiten zugeordnet (Tabelle 3; Bücking und Hanke 1998, Hanke.1998). Auf den ost- und westexponierten Talflanken wurde in Oberhanglage bis rund 1.300 m ü. NN Hainsimsen-(Tannen-Fichten-)Buchenwald (Luzulo-Fagetum mit Picea abies; deutsche und wissenschaftliche Terminologie nach Oberdorfer 1982b), auf der westexponierten Flanke in Unterhanglage auch Waldmeister-Buchenwald mit Tanne (Galio-Fagetum) kartiert. Oberhalb 1.200 m ü. NN nimmt der Fichtenanteil in den nordexponierten Hanglagen und oberhalb des Hangknicks von der steilen rhenanischen zur fla-chen danubischen Landschaftsform sehr stark zu, und herkömmlich werden diese Bestände dem Hainsimsen-(Buchen-)Tannen-Fichten-wald (Luzulo-Abietetum) zugerechnet. Kleinflächig ist in frischen Rinnen und Bachtälchen Bergahorn-(Tannen-Fichten-)Buchenwald (Aceri-Fagetum) eingestreut, auf feuchten Verebnungen treten Ver-moorungen auf, die mit Echtem Fichtenwald (Bazzanio-Piceetum) bestockt sind. Da diese Gesellschaften oft schmal oder kleinflächig ausgebildet sind, erfassen die Probekreise auch variable Anteile des Luzulo-Abietetum.

tab. 1. Entwicklung der Vorräte und des Jungwuchses des Gesamtgebietes für die Aufnahmen 1995/96 und 2004/05. Mittelwerte und Standardabweichung (ΔS).Development of total growing stock and regeneration in the whole reserve in the years 1995/96 and 2004/05. Average values and standard deviation (ΔS). Column 1: year of forest survey; column 2: sampling area (= area of strict forest reserve in the year of sampling); column 3: altitude in m above sea level (m ü. NN); column 4: total stock (m³ ha-1); column 5: total stem number (number ha-1); column 6: living growing stock (m³ ha-1); column 7: number of living stems (> 7 cm DBH); column 8: standing dead volume (m³ ha-1); column 9: lying dead volume (m³ ha-1); column 10: number of regeneration in all regeneration height classes (HKL); column 11: number of regeneration in regeneration height classes 2 and 3; column 12: number of regeneration in regeneration height class 3.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Auf-

nahme- jahr

Fläche

(ha)

Höhen- rahmen (m ü. NN)

Gesamt- Vorrat

(m³ ha-1)

Gesamt- Stammzahl

(N ha-1)

Vorrat lebend (m³ ha-1)

Stammzahl lebend (N ha-1)

Totholz stehend (m³ ha-1)

Totholz liegend (m³ ha-1)

Jungwuchs Alle HKL (N ha-1)

Jungwuchs HKL 2-3 (N ha-1)

Jungwuchs HKL 3

(Nl ha-1)1982 108 1.100-1.360 583 583 558 470 25 n.b. 18.777*

(2.441)* 174 0

1990 108 1.100-1.360 n.b. n.b. n.b. n.b. n.b. n.b. 9.463* (8.675)*

763 130

1995/96 140 1.100-1.360 568 ΔS 227

562 ΔS 227

483 ΔS 202

352 ΔS 87

80 ΔS 127

31 ΔS 33

14.589 ΔS 24.536

1.104 ΔS 2.870

30 ΔS 155

2004/05** 140 1.100-1.360 633 ΔS 181

584 ΔS 258

345 ΔS 252

264 ΔS 203

202 ΔS 207

87 ΔS 86

41.069 ΔS 29.357

5.928 ΔS 11.161

450 ΔS 1413

2004/05** 177 960-1.360 568 ΔS 212

564 ΔS 301

335 ΔS 233

289 ΔS 268

157 ΔS 197

76 ΔS 80

41.974 ΔS 35.085

8.248 ΔS 15.685

799 ΔS 2748

*1982 und 1990: Spalte 10 in ():Gesamter Jungwuchs ohne Keimlinge; diese machen 92 % bzw. 8 % des Jungwuchses aus 1982 and 1990: column 10 in (): total regeneration without seedlings; seedlings amount to about 92% (1982) and 8% (1990) of total regeneration**2004/05: Daten berechnet für die Aufnahmefläche 1995/1996 (140 ha) und die aktuelle Reservatsfläche (177 ha) 2004/05: data calculated for sampling area 1995/96 (140 ha) and present reserve area (177 ha) respectively hKL: höhenklasse, hKL 1: < 10 cm, 2: 11-150 cm, 3: 151 cm to 7 cm BHD; n.b.: nicht beobachtethKL: height class, class 1: < 10 cm, class 2: 11-150 cm, class 3: 151cm to 7 cm DBh; n.b.: no measurements

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Aus Tabelle 1 ergibt sich, dass sich von 1995 bis 2004 in den Beständen hohe Totholzmengen, vor allem als stehendes Totholz, angesammelt haben. Da dieses Totholz vorwiegend von abgestorbe-nen Fichten gebildet wird, verschiebt sich die Zusammensetzung des lebenden Vorrats immer weiter zugunsten des Laubholzes. Höhere Anteile nimmt die Buche ein, in geringem Maße steigt auch der An-teil des Bergahorns (Tabelle 3). Der Tannenanteil steigt ebenfalls an; er ist in den Buchenwaldgesellschaften deutlich höher als im Luzulo-Abietetum. Deutlich ist die Tanne im Bazzanio-Piceetum vertreten, wo die Buche völlig fehlt. Bemerkenswert klein ist der Anteil der sonstigen Gehölzarten (< 0,5 % bzw. zwischen 0,5 % und 1 %), die im Wesentlichen von Eberesche (Vogelbeere; Sorbus aucuparia) und Traubenholunder (Sambucus racemosa) gebildet werden.

Vergleicht man den Jungwuchs von 1995 bis 2004 insgesamt, so fällt die Vervielfachung der ausgezählten Individuen auf (Tabellen 1 und 3). Seine Zusammensetzung weicht deutlich von den Baumar-tenrelationen im Altbestand ab; erkennbar wird z. B. eine Abnahme des Fichtenanteils zugunsten von Buche und Bergahorn sowie der sonstigen Gehölze. Besonders auffällig ist das weitgehende Fehlen der Tanne: Nur im Galio-Fagetum ist sie in Höhenklasse 2 nennens-wert vertreten. Der Bergahorn erreicht zuweilen besonders hohe An-teile, und die Buche fehlt in den buchenarmen Beständen. Reduziert man den Überblick auf die Jungwuchshöhenklassen 2 und 3 (> 10 cm bis BHD 7 cm), springt wiederum die starke Zunahme der Jung-wuchszahlen auf das Zwei- bis sogar Zwanzigfache ins Auge. In der Zusammensetzung zeigen sich ähnliche Tendenzen wie im Gesamt-jungwuchs, allerdings sind die sonstigen Baumarten, insbesondere die ornithochoren Arten Eberesche und Traubenholunder stärker vertreten.

4 Diskussion

4.1 Waldgesellschaft/Bestand und VerjüngungDie Hauptelemente des Jungwuchses sind Fichte, Buche, Tanne und Bergahorn. Die sonstigen Gehölzarten (Bergulme (Ulmus glabra), Heckenkirsche (Lonicera spec.), Mehlbeere (Sorbus aria), Haselnuss (Corylus avellana), Weiden (Salix caprea, S. spec.), Europäische Lär-che (Larix decidua)) treten nur in einzelnen Gesellschaften auf und spielen in der Gesamtbilanz keine Rolle. Lediglich die ornithochoren Arten Traubenholunder und Eberesche sind deutlich beteiligt, z. T. bis in die größte Jungwuchsklasse hinein mit bemerkenswerten An-teilen. Die Frequenz der Baumarten variiert mit den Bestandestypen. Deutlich zu erkennen ist, dass die Zusammensetzung des Jungwuch-ses sich von der Zusammensetzung der Bestände unterscheidet. In den letzten Jahren ist ein Wandel der Baumartenanteile eingetreten: Laubholz, vor allem die Buche, hat zugenommen, die Anteile der Fichte haben abgenommen. Der Anteil der Tanne ist klein, und sie ist aktuell im Jungwuchs kaum vertreten, da sie besonders stark un-ter dem Verbissdruck leidet. In den fichtenreichen Oberhängen und Hochlagen hat der Bergahorn höhere Anteile als die Buche; eine Phase besonders starker Bergahorn-Verjüngung wurde dokumentiert. Der stete, wenn auch geringe Anteil der Eberesche im Altbestand und im Jungwuchs überrascht, weist doch schon Müller (1939/1940) auf die Einmaligkeit des Vorkommens eines Fichten-Vogelbeerbestandes unterhalb der St. Wilhelmer Hütte hin, den er als Sukzessionswald an Windbruchstellen interpretiert. Reste dieses Waldtyps sind allerdings im Napfgebiet heute nur noch sehr begrenzt erhalten, vor allem noch in Randlagen zum offenen Weidfeld. Das sehr unterschiedliche Auf-laufen der Eberesche nach großflächigen Störungen in Hochlagen

tab. 2. Stratifizierung der Probekreise nach Exposition und höhenlage (Aufnahme 2004/2005). Spalten 4, 8, 10: Relative Baumartenzusammensetzung (%): Fichte:tanne:Buche:Bergahorn/Sonstige Baum-(Strauch-)arten. Classification of sampling plots by exposition and altitude (forest survey 2005/2006). Column 1: exposition/altitude (West, Nord, Ost; west, west, nord, east) slope; insgesamt: slope as a whole, Unterhang: lower slope area; Oberhang: upper slope area; m ü. NN.: altitude above sea level in m; column: 2: number of living trees >7 cm DBH; column 3: living standing stock; column 4: share of tree species in the standing stock according to column 3 (%); column 5: standing dead stock; column 6: lying dead stock; column 7: regeneration of regeneration height classes 2 and 3 (number of individuals); column 8: regeneration of regeneration height classes 2 and 3 (share of species in total number according to column 7 [%]); column 9: regeneration of all 3 regeneration classes (number of individuals); column 10: regeneration of all 3 regeneration height classes (share of species in total number according to column 9 [%]).

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10Exposition/ Höhenlage

(m ü. NN)

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West-Unterhang (960-1.100)

440 325 34:17:41:23/<1 2 61 9.285 16:<1:50:08/25 23.357 19:21:41:06/12

Nordhang(1.200-1.360)

190 225 70:02:16:12/v 294 105 6.544 56:v:03:21/20 43.824 66:v:05:24/06

Osthang Gesamt(1.000-1.250)

371 331 31:07:57:05/v 28 45 15.855 34:04:52:03/04 50.403 42:07:42:06/03

ost-oberhang (1.100-1.250)

352 444 62:03:27:07/v 34 41 1.723 45:00:29:06/19 24.333 92:00:04:02

ost-Unterhang (1.000-1.100)

378 243 10:16:72:02/00 16 48 23.411 36:05:58:01/v 65.059 46:09:43:01/02

Fi: Fichte, Norway spruce; ta: tanne, white fir; Bu: Buche, European beech; BAh: Bergahorn, sycomore; SB: andere holzarten, other woody species hKL: höhenklasse, hKL 1: < 10 cm, 2: 11-150 cm, 3: 151cm bis 7 cm BHD hKL: height class, class 1: < 10 cm, class 2: 11-150 cm, class 3: 151 cm to 7 cm DBh00: fehlend; v: < 0,5 %; < 1: 0,5-1 %.00: not present; v: < 0,5%; < 1:0,5-1%

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des Harzes, Bayerischen Waldes und Nationalparks Berchtesgaden (Keidel et al. 2008) belegt, dass die Regeneration der Eberesche an Situationen gebunden ist, die die zoochore Verbreitung fördern. Auf anderen belassenen Sturmwurfflächen wurde beobachtet, dass die ornithochoren Arten relativ schlecht gegenüber den anemochoren abschneiden (Bücking 2006), offenbar funktioniert die ornithochore Verbreitung im Napf jedoch zuverlässiger als die Windverbreitung.

Das weitgehende Fehlen der Birke (Betula spec.) ist bemerkens-wert, da sie auf sauren und feucht-sauren Standorten nach Sturmwurf die häufigste Pionierholzart ist, besonders nach Flächenräumung (Bücking 2006). Die Birke fehlt in den Aufnahmen der meisten Waldgesellschaften am Feldberg, abgesehen vom Karpatenbirken-Bruch (Betulo-Salicetum auritae betuletosum carpaticae Görs 61) auf sumpfigen Böden in Quellmulden oder am Rand von Hochmooren (Oberdorfer 1982a, b). Auch fehlen offene Felsstandorte mit Birken-vorkommen im Napf und in der Nähe.

Die für die Regeneration eines Bestandes erforderliche Jung-wuchsdichte in Kombination mit der Entwicklungshöhe der aufge-laufenen Individuen wird sehr unterschiedlich eingeschätzt (Keidel et al. 2008). Als Richtwerte für eine ausreichende Naturverjüngung in Wirtschaftswäldern werden in Baden-Württemberg 1.000 Nadel-baum- bzw. 2.000 Laubbaumindividuen empfohlen (FVA 2000). Waren in den Jahren unzulänglicher Wildregulierung die Nach-wuchszahlen extrem klein und die höheren Jungwuchsklassen gar nicht belegt, sodass an der Verjüngungsfähigkeit der Bestände infolge der widrigen Klimabedingungen gezweifelt wurde, so sind zum Auf-nahmezeitpunkt 2005 in allen Straten alle Verjüngungsklassen gut besetzt, und die Regeneration der Wälder des Napf ist gesichert.

4.2 Der Urwald von morgenViele bisherige Untersuchungen von Sturm- und Borkenkäferkala-mitäten behandelten meist großflächig gestörte Wälder, in denen die Verjüngung vorwiegend in Sturmwurfbereichen, aber ohne Überschirmung durch die Reste des Altbestandes oder des Tothol-zes stattfand (Fischer 1998, Bücking et al. 1998b, Bücking 2001, 2006, Keidel et al. 2008). Die Verjüngungsprozesse im Bannwald Napf sind dadurch geprägt, dass vorwiegend stehendes Totholz und Bestandesreste bezüglich des Kleinklimas und der Verjüngungsdy-namik zu den Verhältnissen geschlossener Altbestände vermitteln. Sturmwürfe nehmen nur einen sehr begrenzten Flächenanteil ein. Auf besondere verjüngungsfördernde Klimabedingungen unter Tot-holzschirm im Vergleich zu Freiflächen verweisen ökophysiologische Untersuchungen in der PAÖ-Sturmwurfforschung (Bogenrieder et al. 1998, Fischer 1998). Die in den Bestandesresten vorhandenen Samenbäume beeinflussen weitgehend die Zusammensetzung des Jungwuchses, wie die in ihrer Baumartenzusammensetzung unter-schiedlich geprägten Waldtypen belegen; tendenziell nimmt der An-teil der Laubbäume derzeit zu. Hinzu kommt, dass die Borkenkä-ferkalamität sich schrittweise ausbreitete und die Verjüngung somit stets dem Kalamitätsfortschritt folgen konnte.

Eine wesentliche Fragestellung der Bannwaldforschung betrifft die natürliche Zusammensetzung und Struktur der Wälder, nach-dem der menschliche Einfluss ausgeschaltet ist. Es sollen Erkennt-nisse gesammelt werden, wie Wald sich regeneriert, aufwächst und aufbaut, wenn der Mensch nicht mehr steuernd die Richtung der Entwicklung bestimmt. Im Bannwald Napf ist stellvertretend und modellhaft die Frage zu verfolgen, wie weit die dort vorhandenen Gesellschaften schon den natürlichen Verhältnissen entsprechen oder, ob sie sich in eine andere Richtung weiterentwickeln werden. In einer klimatisch schwierigen bis örtlich extremen hochmontanen Situation, in der jahrhundertelange land- und forstwirtschaftliche Nutzung die Waldgrenze und das Waldbild wesentlich geprägt und verändert hat, hat die Frage der natürlichen Waldvegetation hohe naturschutzfachliche Bedeutung. Überlagert wird diese Fragestellung

von der Diskussion um die Rolle von Buche und Fichte in dem bis an das Subalpin reichenden Feldberggebiet, wobei zusätzlich offen-bar noch eine klimatische Grenze zwischen mehr atlantisch getön-tem Buchengebiet und kontinentalem Fichtengebiet die Lokalität des Bannwaldes Napf tangiert.

Zusammenfassend ergibt sich, dass die Regeneration der vor-handenen Altbestände die heutigen Waldverhältnisse weitgehend kopiert. In den tieferen, vor dem Zugriff kalter Westströmungen ge-schützteren Unterhanglagen regenerieren sich Tannen-Buchenwäl-der, unterbrochen von rinnenförmigen ahornreichen Schluchtwäl-dern in den steilen Tälchenbildungen. Die Tanne, heute noch örtlich bis zu 50 % im Bestand vertreten, verjüngt sich überall nur gering, sodass ihr Anteil auch im Tannen-Buchenwald abnehmen wird. In den Hochlagen, vor allem in West- und Nordexposition wachsen neue fichtenreiche Wälder, ebenfalls unterbrochen von bergahorn-reichen Wäldern in Muldenlagen. Da die Tanne weitgehend fehlt, wird statt des Luzulo-Abietetum ein Fichten-Hochlagenwald postu-liert. Nach Müller (1939/1940) erreichen Tannen ihre Höhengren-ze expositionsabhängig in Westabfall bereits bei 1.300 m, auf der Süd- und Ostflanke bei 1.200 m ü. NN. Oberdorfer (1990) und Sebald et al. (1993) sehen allerdings ihre Verbreitungsgrenze erst bei 1.480 m ü. NN erreicht. Die häufigeren ornithochoren Pionierarten Eberesche und Traubenholunder haben nur als zeitlich begrenzte Beimischung eine Bedeutung, andere noch seltenere Pioniergehölze treten nur sporadisch auf.

4.3 Totholz Bei den Stürmen Vivian/Wiebke und Lothar, die im Schwarzwald große forstliche Schäden anrichteten, und der nachfolgenden Bor-kenkäferausbreitung fielen große Mengen Totholz an, die nicht nur in den Schutzgebieten im Wald stehen und liegen blieben. Die Ent-wicklung im Napf ist gekennzeichnet durch eine große Totholzakku-mulation, die vorwiegend (75 %) als stehendes Totholz vorhanden ist: In den vom Borkenkäfer befallenen fichtenreichen Beständen, also im Fichten-Hochlagenwald, dem Luzulo-Abietetum, ist der Tot-holzvorrat von ca. 25 m³ ha-1 (nur stehendes Totholz 1982) über 104 m³ ha-1 (stehend und liegend 1995) bis 2005 auf 370 m³ ha-1 (stehend und liegend) angestiegen. Damit werden Spitzenwerte er-reicht, die selbst in Urwaldresten selten auftreten (Korpel 1997, Hahn und Christensen 2004). Auch in den baden-württembergischen Naturwaldreservaten treten so große Totholzansammlungen nur in-folge von massiven Störungen auf: Sturmwürfen und Borkenkäfer-gradationen (Bücking und Schaber-Schoor 2004). Sie übersteigen die europäischen Durchschnittswerte für die Totholzakkumulation bewirtschafteter Wälder deutlich (MCPFE 2007): Diese betragen in den teilnehmenden MCPFE-Ländern < 25 m³ ha-1, in Deutschland rund 12 m³ ha-1. Auch in ehemaligen Wirtschaftswäldern, in denen die Nutzung zugunsten einer ungelenkten Entwicklung aufgegeben wurde, ist der Aufbau eines Totholzvorrats ein langsamer Bilan-zierungsprozess aus Totholz-Neubildung und Totholz-Zersetzung (Meyer und Schmidt 2008, Vandekerkhove et al. 2009).

1994-1996, wenige Jahre nach den Stürmen Vivian/Wiebke, wur-den verschiedene Faunenelemente im Bannwald Napf systematisch erfasst, teilweise quantitativ mit Fallenfängen, teilweise qualitativ mit gezielten Geländebeobachtungen: Laufkäfer, totholzbewohnende Kä-fer und Vögel (Bücking et al. 1998a), Spinnentiere und Pseudoskor-pione (Wotke 1996, Loch 1997), um ansatzweise den faunistischen Ausgangszustand nach den Sturmereignissen zu dokumentieren. Die Holzkäfer- und Carabidenfauna erwies sich als mäßig artenreich und typisch für montane und hochmontane Wälder aus Fichte (Tanne) und Buche. Besonders deutlich war die Vogelbesiedlung von Nadel-baumspezialisten geprägt.

Dementsprechend war die spektakulärste Folge des sehr großen Totholzvorrates, dass sich der Dreizehenspecht (Picoides tridactylus)

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im Bannwald wie auch an 63 anderen sturmwurfgeprägten Lokalitä-ten im Nord- und Südschwarzwald (im Beobachtungszeitraum 1982 bis 2007 seit der ersten Wiederbeobachtung; Ruge et al. 2000, Straub 2003, 2007; VFS 2004a) wieder ansiedeln konnte; 85 erfolgreiche Bruten wurden insgesamt nachgewiesen, ganz vorwiegend in Wald-schutzgebieten, wie Bann- und Schonwäldern. Seit einigen Jahren gibt es im Feldberggebiet eine stabile Population. Auch im Bannwald Napf wurden mehrere Brutpaare beobachtet. Hier entsprechen die Hektar-Vorräte an stehendem Totholz den Bedürfnissen des Dreize-henspechtes. Der Revierbedarf brütender Dreizehenspechte wird auf 200 m³ frischen stehenden Totholzes kalkuliert (VFS 2004a), d. h., auf 100 ha sollten jährlich 2 m³ ha-1 Totholz nachgeliefert werden oder 10 m³ ha-1 stehendes Totholz insgesamt vorhanden sein. 1991 bis 2006 wurden jährlich 2 bis 20 neu von Borkenkäfern befallene Stämme im Gelände oder in Panorama-Luftbildern ausgezählt (Pon-tuali et al. 2008), sodass immer ausreichend frisches Totholz nach-geliefert wurde. Dennoch brütet der Dreizehenspecht im Napf seit 2005 nicht mehr, wofür einige forstsanitäre Eingriffe im Randbe-reich des Bannwaldes von den Beobachtern verantwortlich gemacht werden (pers. Mitteilung Thomas Ullrich). Die Voraussetzungen für den Dreizehenspecht scheinen nach wie vor günstig zu sein. Der le-bende Bestandesvorrat beträgt noch 240 m³ ha-1, sodass genügend frisches Totholz nachgeliefert werden könnte. Sofern die Borkenkä-ferpopulation nicht zusammenbricht, wäre die Nahrungsbasis für die Population des Dreizehenspechts auf längere Zeit gesichert. 2005 wurde jedoch eine rückläufige Tendenz der Borkenkäfer-Gradation beobachtet, die nach Einschätzung der Autoren auf eine sukzessive Ausschöpfung des Brutmaterials hindeuten könnte (Pontuali et al. 2008).

4.4 Akzeptanz- und Umsetzungs-Probleme im Bannwald NapfDer Bannwald Napf ist noch immer nicht unumstritten. Selbst Na-turfreunde zeigen sich überrascht vom Ausmaß der inzwischen an-gesammelten Totholzmenge und äußern Zweifel am Sinn eines Pro-zessschutzes, wenn er solche Konsequenzen hat. Sie bleiben aber für Gegenargumente aufgeschlossen. Unter der ansässigen Bevölkerung, die von der Land- und Forstbewirtschaftung im St. Wilhelmer Tal lebt, ist die Akzeptanz des Projektes Bannwald Napf verständlicher-weise gering. Zu den sichtbaren wirtschaftlichen Verlusten kommen Ängste, dass der Wald keinen Erosionsschutz in den Steillagen mehr bieten kann, wenn dieser abgestorben ist. Hier wurde inzwischen al-lerdings der auch für die Bevölkerung sichtbare Nachweis erbracht, dass sich der Wald bei Regulierung des Wildstandes selbst unter schwierigen klimatischen Bedingungen erfolgreich auf natürliche Weise zu regenerieren vermag.

Wichtige praktische Erkenntnisse für den Waldschutz und den Waldbau in den Hochlagen des Schwarzwaldes lieferte die Beobach-tung der Borkenkäferpopulationen: Nach dem Initialereignis verlief die Gradation ohne weitere einschneidende Sturmereignisse, wenn auch immer wieder einzelne Sturmwürfe und Stammbrüche neues Brutmaterial lieferten. Dieses sicherte eine dauernde Käferpopulati-on auf so hohem Niveau, dass bei geeigneter Witterung sofort neuer Stehendbefall erfolgen konnte. Diese Erkenntnis trägt nicht dazu bei, die Akzeptanz eines Banngebietes zu fördern, zumal man noch vor wenigen Jahrzehnten der Auffassung war, wegen des ungünstigen Hochlagenklimas flächige Borkenkäferkalamitäten ausschließen zu können (Weslien und Schröter 1996).

Besondere Schwierigkeiten treten deshalb im Grenzbereich des im Staatsbesitz liegenden Bannwaldes zum Privatwald auf, da ein Übergreifen der Borkenkäferpopulationen nicht verhindert werden kann und die im Wirtschaftswald für unabdingbar notwendig er-achteten Gegenmaßnahmen (Becker und Schröter 2001) aufwendig und schwierig sind. Es wurden deshalb notgedrungen auch Eingriffe

im Randbereich des Bannwaldes vorgenommen, um von Borkenkä-fern befallene Bäume zu beseitigen und den Populationsdruck der Borkenkäfer nach außen zu dämpfen. Ein spezielles Problem besteht darin, dass in Grenzlage zum Weidfeld, welches der Weideinspek-tion untersteht, inzwischen auch spontan Fichtenwälder (Sukzessi-onswälder) aufgewachsen sind, die nicht der Forstverwaltung unter-stehen. Auch für diese wird nun der volle Schutz vor Ausbreitung der Borkenkäfer erwartet, obwohl der inzwischen entstandene Wald der Weidewidmung widerspricht. Diese lokalen Konflikte zeigen er-neut, wie schwierig es ist, selbst in Extensivnutzungsgebieten unter mitteleuropäischen Verhältnissen konsequente Nichteingriffskon-zepte („no intervention“, „minimum intervention“), wie von den MCPFE-Konferenzen klassifiziert, auf längere Sicht einzuhalten.

DanksagungDer Abteilung Waldökologie der Forstlichen Versuchs- und Forschungsan-stalt Baden-Württemberg in Freiburg i. Br. danke ich für die Überlassung von aktuellen Daten zum Bannwald Napf, ohne die diese Auswertung nicht hätte entstehen können. Für die mühevolle, durch Geländemorphologie und Totholzansammlung erschwerte Forstliche Grundaufnahme 2005/06 des Banngebietes Napf gebührt den Herren Klaus Winkler und Klaus Kienzler Anerkennung. Herr Ralph Kärcher bereitete die Daten für die Ausarbeitung vor. Vielen Dank Herrn Dr. Markus Bernhardt-Römermann als Gastschrift-leiter, zwei anonymen Gutachtern für konstruktive Überarbeitungsvorschlä-ge und Herrn Andreas Schuck für die Revision des Abstracts und die Über-lassung zweier aktueller Fotos.

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