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Hainich

Mit ca. 16.000 ha bildet der Hainich das größte zusammenhängende Laubwaldgebiet Deutschlands. Der im Südteil befindliche Nationalpark umfasst ca. 7.500 ha und wurde 1997 gegründet. Seit 2011 gehört der Hainich außerdem zum UNESCO-Weltnaturerbe „Alte Buchenwälder“. In der seit dem zweiten Weltkrieg nicht mehr bewirtschafteten Kernzone des Nationalparks begann das Max-Planck-Institut für Biogeochemie Jena im Jahr 1999 mit Eddy-Kovarianzmessungen des turbulenten Wärme- und CO2-Austausches zwischen Kronendach und Atmosphäre. Der ursprüngliche, schmale Gerätemast wurde im Frühjahr 2010 durch einen begehbaren Turm ersetzt. Seit Sommer 2010 werden die Gerätewartung und die Datenauswertung durch die Abteilung Bioklimatologie der Universität Göttingen durchgeführt.

Wissenschaftliche Bedeutung des Standorts Hainich

Durch die seit langem fehlende Bewirtschaftung nimmt der Baumbestand im Nationalpark Hainich mehr und mehr einen urwaldähnlichen Zustand an. Das Alter der Bäume reicht dabei von 0 bis zu 260 Jahren, wobei im Unterwuchs vor allem die schattentolerante Buche dominiert. Insgesamt besteht der Bereich rund um den Messturm zu rund zwei Dritteln aus Buchen. Der Rest verteilt sich vor allem auf die Esche und die drei heimischen Ahornarten, aber auch Hainbuche, Linde, Ulme und Elsbeere kommen vor. Die maximale Bestandeshöhe beträgt ca. 37 m und die Bestandesdichte 334 Bäume pro Hektar bei einer Basalfläche von 34.2 m2 ha-1. Ungewöhnlich im Vergleich zu anderen Buchenwäldern der Region ist der hohe Totholzanteil, der rund 10% der oberirdischen Biomasse ausmacht.

Im Hinblick auf das weltweite Netz von Eddy-Kovarianz-Messstationen lässt sich im Hainich somit einer der ältesten erfassbaren Bestände an temperierten Laubwäldern studieren, wodurch diesem Standort auch international eine große wissenschaftliche Bedeutung zukommt. Da aufgrund der leichten Hanglage und der damit verbundenen Advektionsprozesse vermutlich nicht der komplette CO2 Austausch durch die Eddy-Kovarianz zuverlässig bestimmt werden kann, wird zusätzlich eine Reihe von anderen Messungen durchgeführt. Das reicht von Kammermessungen der Bodenatmung bis hin zu detaillierten und völlig unabhängigen Messungen der Biomasseproduktion mit Hilfe waldbaulicher Methoden. Dieser interdisziplinäre Ansatz erhöht die Robustheit der möglichen Schlussfolgerungen im Hinblick auf die Rolle alter Wälder im Kohlenstoffkreislauf und im globalen Klimasystem. Wir danken der Verwaltung des Nationalparks Hainich für die Möglichkeit der Forschung im Nationalpark.

Auswahl einiger wichtiger Publikationen mit Daten aus dem Hainich

Knohl A, Schulze ED, Kolle O, Buchmann N (2003) Large carbon uptake by an unmanaged 250-year-old deciduous forest in central Germany. Agricultural and Forest Meteorology 118:151-167.

Knohl A, Søe ARB, Kutsch WL, Göckede M, Buchmann N (2008) Representative estimates of soil and ecosystem respiration in an old beech forest. Plant Soil 302:189-202.

Kutsch WL, Bahn M, Rebmann C, Knohl A, Ziegler W, Schulze ED (2008) Advection and resulting CO2 exchange uncertainty in a tall forest in central Germany. Ecological Applications 18:1391-1405.

Kutsch WL, Persson T, Schrumpf M, Moyano FE, Mund M, Andersson S, Schulze ED (2010) Heterotrophic soil respiration and soil carbon dynamics in the deciduous Hainich forest obtained by three approaches. Biogeochemistry 100:167-183.

Mund M, Kutsch WL, Wirth C, Kahl T, Knohl A, Skomarkova MV, Schulze ED (2010) The influence of climate and fructification on the inter-annual variability of stem growth and net primary productivity in an old-growth, mixed beech forest. Tree Physiology 30:689-704.

Herbst M, Mund M, Tamrakar R, Knohl A. 2015. Differences in carbon uptake and water use between a managed and an unmanaged beech forest in central Germany. Forest Ecology and Management 355: 101–108.

Tamrakar R, Rayment MB, Moyano F, Mund M, Knohl A. 2018. Implications of structural diversity for seasonal and annual carbon dioxide fluxes in two temperate deciduous forests. Agricultural and Forest Meteorology 263: 465–476.

Mund M, Herbst M, Knohl A, Matthäus B, Schumacher J, Schall P, Siebicke L, Tamrakar R, Ammer C. 2020. It is not just a ‘trade-off’. Indications for sink- and source-limitation to vegetative and regenerative growth in an old-growth beech forest. New Phytologist 226: 111–125.

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