Nelder-Kreis: Versuchsschema mit Anordnung konzentrischer Kreise nach John Ashworth Nelder.
Grafik: Uli Kern
NELDER-Projekt Eiche
Biodiversität, Produktivität und Kohlenstoff-Bindung von Eichenbeständen
Projektbeschreibung
Um die wissenschaftlich wie forstpraktisch relevanten Fragen nach dichteabhängigen Raumbesetzungsmuster und Produktivität zu klären, eignen sich Versuchsanlagen, bei denen sich einzelne Bäume bei unterschiedlichem Standraumangebot entwickeln können. Dort lassen sich Strategie und Effizienz der Raumbesetzung analysieren. Einen für diese Fragen idealen Versuchsaufbau stellt das Versuchsdesign des britischen Biometrikers NELDER dar, das er 1962 veröffentlichte. Damit lassen sich auf engem Raum Strukturentwicklung, Zuwachsleistung, Kohlenstoffbindung und Biodiversität bei unterschiedlichen Bestandesdichten messen.
Der Vorteil des NELDER-Designs liegt in der definierten Standraumfläche, die jedem Individuum zur Verfügung steht. Jede Pflanze besitzt auf einem Einzel-Kreis eine identische Standfläche. Entlang der Speichen nimmt die Standfläche zu und analog dazu die Anzahl der Pflanzen pro Flächeneinheit ab. Damit wird quasi ein Standraumversuch auf kleiner Fläche von hohen Stammzahlen in Zentrumsnähe bis annähernd solitärer Stellung an der Peripherie hergestellt. Durch Messungen in relativ engen zeitlichen Abständen wird die Entwicklung räumlich und zeitlich nachvollzogen.
Ausgehend von einem Ursprung werden die Pflanzen so auf Einzelkreisen und auf Speichen angeordnet, dass sich ihre Standfläche mit zunehmender Entfernung vom Kreismittelpunkt vergrößert. Aufgrund der extrem engen Standräume je Pflanze von minimal 0,10m2 bzw. der extrem weiten Standräume je Pflanze bis 200m2 ergeben sich entsprechende Stückzahlen von 100.000 bis 50 je Hektar.
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Grafik: TUM, Foto: wikipedia
Versuchsflächen
Das Projekt widmet sich den Fragen nach der Raumnutzungseffizienz, Strukturentfaltung und Produktivität von Bäumen. Zur Beantwortung der Fragen wurden, beginnend im Jahr 2008 bisher an 7 Standorten (Deutschland, Belgien, Italien, Ungarn und Mexiko) in Kooperation mit der AUDI AG und verschiedenen Forstbetrieben spezielle NELDER-Eichen-Standraumversuche angelegt. Sie dienen der Untersuchung der Produktivität und Biodiversität von Eichenwäldern. Die weltweite Serie von Nelder-Versuchen befindet sich entlang eines Klimagradienten, der von tropisch über atlantisch bis hin zu kontinental geprägtem Klima reicht. Dies erlaubt die Quantifizierung des Effekts des Klimas auf die Abhängigkeiten zwischen Bestandsdichte und Zuwachsleistung und ermöglicht durch die weite Standortsamplitude verallgemeinerbare Zusammenhänge des Pflanzenwachstums aufzuzeigen. Der Versuch wird vom Lehrstuhl für Waldwachstumskunde koordiniert und wissenschaftlich untersucht.
Lage der sieben Nelder-Versuchsflächen in Europa (li.) und Mexico (re.).
| Versuch | Klimatönung | Höhenlage NN [m] |
Temperatur °C |
Niederschlag [mm] |
Bodentyp | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ingolstadt / Deutschland | ING 650 | subatlantisch | 460 | 9,3 | 740 | Alblehm |
| Neckarsulm / Deutschland | NEC 652 | subatlantisch | 380 | 10,5 | 830 | Kieselsandstein |
| Brüssel / Belgien | BRU 655 | atlantisch | 116 | 11,0 | 810 | Tertiärer Lehmboden |
| Györ I / Ungarn | GYÖ 651 | subkontinental | 110 | 11,3 | 657 | Alluvialer Lehmboden / Donauau |
| Györ II / Ungarn | GYÖ 654 | subkontinental | 181 | 11,3 | 570 | Schwarzerde / Kleine Pannonische Tiefebene |
| Sant' Agata Bolognese / Italien | SAN 653 | submediterran | 25 | 14,0 | 772 | Alluvialer Lehmboden / Poebene |
| Puebla / Mexico | PUE 656 | wechselfeuchte Tropen | 2350 | 17,1 | 900 | tiefgründiger Lehm |
Tabelle 1: Standortliche Kennwerte der Versuchsstandorte.
Wechselwirkung zwischen Raumbesetzung und Standortbedingungen
Auf der untersten Achse von links nach rechts ist die kontinuierlich abnehmende Pflanzdichte aufgetragen. Der von unten nach oben führende zweifarbige Pfeil beschreibt einen der möglichen Standortgradienten, in diesem Fall die Jahresdurchschnitts-Temperatur auf den verschiedenen Standorten (grün: gemäßigt – rot: tropisch).
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| Versuch | Anlage1 | Alter | 2012 | 2013 | 2014 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | 2020 | 2021 | 2022 | 2023 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Alter in Jahren (jeweils im Herbst) | ||||||||||||||
| ING 650 | 2008H | 2/0 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| GYÖ 651 | 2009H | 2+1 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 |
| NEC 652 | 2010H | 1/0 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 |
| SAN 653 | 2010H | 1+1 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| GYÖ 654 | 2014F | 1/0 | – | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
| BRU 655 | 2012H | 2/0 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |
| PUE 656 | 2018S | 1/0 | – | – | – | – | – | – | – | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Tabelle 2: Altersübersicht der Nelder-Versuchsanlagen im Herbst 2019.
1) F=Frühjahr; S=Sommer; H=Herbst
Grafik: Uli Kern, Fotos: Leonhard Steinacker
Links
Laufzeit
- 01.05.2011 - 31.05.2019
- 01.05.2021 - 30.04.2026
Bearbeiter
Förderung
