Schon gewusst? Die Anordnung zählt!
Pflanzmuster im Wald entscheiden über Produktivität und Klimaschutz
Solche Blockpflanzungen mögen effizient erscheinen, doch die Forschung zeigt, dass vielfältigere und zufälliger angeordnete Baumarten die Produktivität des Waldes und die Gesundheit des Ökosystems deutlich verbessern. (Bildquelle: © M. Silva)
Nicht nur die Artenvielfalt, sondern auch die räumliche Verteilung von Bäumen im Wald ist entscheidend für optimiertes Wachstum, Nährstoffkreisläufe und Kohlenstoffbindung.
Forschende des Deutschen Zentrums für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv), der Universitäten Leipzig und Jena sowie des französischen CNRS haben anhand von Simulationen und empirischen Daten belegt: Zufällig verteilte Bäume steigern die Biomasse um bis zu elf Prozent, fördern die Zersetzung organischer Substanz und verbessern die Ökosystemleistung insgesamt. Linienpflanzungen bieten dabei einen praktikablen Kompromiss zwischen ökologischer Wirkung und forstwirtschaftlicher Handhabbarkeit.
Mehr Biomasse, bessere Kreisläufe – durch gezieltes Pflanzen
Ein vielfältig zusammengesetzter Mischwald: Studien zeigen, dass nicht nur die Artenvielfalt, sondern auch ihre räumliche Anordnung entscheidend zur Produktivität und Stabilität des Ökosystems beiträgt.
Bildquelle: © böhringer friedrich, eigenes Werk / Wikipedia, CC BY-SA 2.5
Seit Jahren ist bekannt, dass gemischte Waldbestände besser wachsen und mehr CO₂ speichern als Monokulturen. Doch in der Praxis werden diese Erkenntnisse nur zögerlich umgesetzt – unter anderem, weil es an konkreten Empfehlungen für die räumliche Gestaltung fehlt. Genau hier setzt die neue Studie an. Das Forschungsteam kombinierte reale Felddaten aus dem groß angelegten BEF-China-Versuch mit computergestützten Modellen, um zu untersuchen, wie verschiedene Pflanzmuster die Funktionsweise von Waldökosystemen beeinflussen. Die Simulationen umfassten Blockpflanzungen, Mini-Blöcke, Linienpflanzungen und vollständig zufällige Anordnungen von zwei bis acht Baumarten.
Die Ergebnisse sind eindeutig: Wälder mit zufälliger Artenverteilung erzielten nicht nur eine elf Prozent höhere Biomasse als blockartig bepflanzte Flächen. Auch die Zersetzung von Laub und damit die Nährstofffreisetzung verlief deutlich schneller. Während in Blockpflanzungen nach neun Monaten rund 36,5 Prozent des Kohlenstoffs aus der organischen Streu abgebaut waren, lag dieser Wert bei zufälligen Anordnungen bei 47,1 Prozent. Linienpflanzungen – also alternierende Reihen verschiedener Baumarten – erreichten einen Mittelwert von 40,4 Prozent. Sie bieten damit einen Kompromiss, der ökologische Vorteile mit einer einfacheren Bewirtschaftung verbindet.
CO₂-Freisetzung durch Zersetzung – schädlich oder sinnvoll?
Humusbildung: Die Vielfalt und räumliche Anordnung der Baumarten beeinflussen, wie schnell Laub zersetzt wird und Nährstoffe im Boden verfügbar werden – ein zentraler Faktor für die Stabilität und Fruchtbarkeit von Waldökosystemen.
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Die beschleunigte Zersetzung organischer Substanz führt zwar kurzfristig zu einer höheren Freisetzung von CO₂, ist jedoch im ökologischen Gesamtkontext kein Nachteil – im Gegenteil. Denn gleichzeitig wird in strukturreicheren, artenreichen Wäldern deutlich mehr Biomasse aufgebaut, was die CO₂-Aufnahme insgesamt erhöht. Zudem verbessern sich durch die gleichmäßigere Nährstoffverteilung Bodenstruktur und Humusbildung, wodurch langfristig mehr Kohlenstoff im Boden gespeichert werden kann. Die schnelleren Stoffkreisläufe tragen so zu einer höheren Stabilität und Anpassungsfähigkeit des Ökosystems bei – ein Vorteil gerade in Zeiten von Klimawandel, Trockenstress und Schädlingsdruck.
Auch die Verteilung und Vielfalt des Laubs auf dem Waldboden war bei gemischten Pflanzungen gleichmäßiger. Obwohl die Gesamtmenge an Laub ähnlich blieb, war die lokale Streumenge in zufällig angeordneten Wäldern weniger schwankend – ein wichtiger Faktor für Bodenorganismen, die auf konstante Nährstoffverfügbarkeit angewiesen sind. Zudem trugen höhere Artenzahlen generell zu einer verbesserten Stickstoff- und Kohlenstoffdynamik bei, da unterschiedlich zusammengesetzte Blattstreu ein breiteres Nahrungsspektrum für Zersetzer bietet.
Die Studie zeigt zudem, dass Artenvielfalt allein nicht ausreicht: Erst wenn die Arten auch räumlich gemischt vorkommen, entfalten sich die positiven Effekte vollständig. In Blockanordnungen blieb der Einfluss zusätzlicher Arten hingegen deutlich geringer.
Ein Kompromiss für die Praxis: Linien statt Zufall
Für die Waldbewirtschaftung ergeben sich daraus neue Perspektiven. Die oft praktizierte Blockpflanzung – bei der jeweils eine Baumart auf einer Fläche konzentriert wird – erweist sich aus ökologischer Sicht als suboptimal. Zwar ist eine vollständig zufällige Anordnung in großen Forstbetrieben schwer umzusetzen, doch Linienpflanzungen könnten eine praktikable Alternative darstellen. Sie lassen sich besser pflegen und ernten, bieten aber gleichzeitig viele der ökologischen Vorteile gemischter Wälder.
Langfristig wollen die Forschenden ihre Ergebnisse durch reale Feldversuche validieren und prüfen, inwieweit sie sich auf unterschiedliche Waldtypen und Klimazonen übertragen lassen. Sie plädieren dafür, sowohl die Artenvielfalt als auch deren räumliche Anordnung stärker in Wiederaufforstungs- und Bewirtschaftungsstrategien einzubeziehen. Denn wie sich zeigt, kann eine kluge Gestaltung der Pflanzmuster den ökologischen und wirtschaftlichen Wert eines Waldes erheblich steigern.
Die Studie liefert damit ein wichtiges Beispiel dafür, wie grundlegende Biodiversitätsforschung konkrete Impulse für nachhaltige Forstwirtschaft geben kann. Wenn Bäume klug verteilt stehen, profitieren nicht nur das Ökosystem, sondern auch der Mensch.
Quelle:
Beugnon, R. et al. (2025). Improving forest ecosystem functions by optimizing tree species spatial arrangement. In: Nature Communications (9. Juli 2025) doi: 10.1038/s41467-025-61389-7
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Titelbild: Solche Blockpflanzungen mögen effizient erscheinen, doch die Forschung zeigt, dass vielfältigere und zufälliger angeordnete Baumarten die Produktivität des Waldes und die Gesundheit des Ökosystems deutlich verbessern. (Bildquelle: © M. Silva)
