Waldgrenzen
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Die Waldgrenze ist eine der auffälligsten Grenzen zwischen verschiedenen Lebensräumen. Infolge Landnutzungs- und Klimaänderungen verschiebt sie sich jedoch vielerorts. Wir erforschen, was dies für den Schutz vor Naturgefahren und andere Umweltleistungen von Gebirgsräumen bedeutet.
Die Waldgrenzenzone ist der Übergangsbereich zwischen subalpinen Wäldern und alpinen Rasen. Grossräumig betrachtet sind die Baum- und Waldgrenzen in erster Linie Wärmegrenzen. Nur wenn während der Vegetationsperiode mittlere Temperaturen von mindestens 5 bis 7 °C herrschen, können Stoffwechselprozesse ablaufen, die das Baumwachstum erfolgreich steuern. Ist die Vegetationsperiode zu kurz oder zu kalt, investieren die Bäume nicht genügend Energie in die Ausbildung eines Stammes. Kleinräumig betrachtet beeinflussen neben der Temperatur auch Landnutzung und Landnutzungsänderungen, Schneebewegungen, Frostereignisse im Frühsommer, Wind, Schneepilze, Trockenheit oder Konkurrenz durch andere Pflanzen das Überleben und Wachstum der Bäume.
Mithilfe von Langzeitbeobachtungen und ökologischen Experimenten erforschen wir, wie sich die Waldgrenze unter dem Einfluss verschiedener Faktoren verändert und wie sich solche Änderungen auf den Schutz vor Naturgefahren und andere Umweltleistungen auswirken.
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Dr. Peter Bebi
Gruppenleiter, CERC-Leiter
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+41 81 417 02 73+41 81 417 02 73
Publikationen
Die Ergebnisse aus dem Forschungsprogramm «Wald und Klimawandel» wurden im Rahmen einer wissenschaftlichen Synthese miteinander verknüpft, mit der internationalen Forschung abgestimmt und Ende 2016 in Buchform veröffentlicht.
Storch, F.; Boch, S.; Gossner, M.M.; Feldhaar, H.; Ammer, C.; Schall, P.; Polle, A.; Kroiher, F.; Müller, J.; Bauhus, J., 2023: Linking structure and species richness to support forest biodiversity monitoring at large scales. Annals of Forest Science, 80: 3 (17 pp.). doi: 10.1186/s13595-022-01169-1
Lembrechts, J.J.; Aalto, J.; Ashcroft, M.B.; De Frenne, P.; Kopecký, M.; Lenoir, J.; Luoto, M.; Maclean, I.M.D.; Roupsard, O.; Fuentes‐Lillo, E.; Pellissier, L.; Pitteloud, C.; Wipf, S.; Descombes, P.; Zellweger, F.; Frei, E.R.; Rixen, C.; Rossi, C.; Nijs, I., 2020: SoilTemp: a global database of near-surface temperature. Global Change Biology, 26, 11: 6616-6629. doi: 10.1111/gcb.15123
Chytrý, M.; Tichý, L.; Hennekens, S.M.; Knollová, I.; Janssen, J.A.M.; Rodwell, J.S.; Peterka, T.; Marcenò, C.; Landucci, F.; Danihelka, J.; Boch, S.; Graf, U.; Schaminée, J.H.J., 2020: EUNIS Habitat Classification: expert system, characteristic species combinations and distribution maps of European habitats. Applied Vegetation Science, 23, 4: 648-675. doi: 10.1111/avsc.12519
Boch, S.; Martins, A.; Ruas, S.; Fontinha, S.; Carvalho, P.; Reis, F.; Bergamini, A.; Sim‐Sim, M., 2019: Bryophyte and macrolichen diversity show contrasting elevation relationships and are negatively affected by disturbances in laurel forests of Madeira island. Journal of Vegetation Science, 30, 6: 1122-1133. doi: 10.1111/jvs.12802
Möhl, P.; Mörsdorf, M.A.; Dawes, M.A.; Hagedorn, F.; Bebi, P.; Viglietti, D.; Freppaz, M.; Wipf, S.; Körner, C.; Thomas, F.M.; Rixen, C., 2019: Twelve years of low nutrient input stimulates growth of trees and dwarf shrubs in the treeline ecotone. Journal of Ecology, 107: 768-780. doi: 10.1111/1365-2745.13073
Bjorkman, A.D.; Myers-Smith, I.H.; Elmendorf, S.C.; Normand, S.; Rüger, N.; Beck, P.S.A.; Blach-Overgaard, A.; Blok, D.; Cornelissen, J.H.C.; Forbes, B.C.; Karger, D.N.; Prevéy, J.S.; Rixen, C.; Wipf, S.; Frei, E.R.; Jaroszynska, F.; Kulonen, A.; Weiher, E., 2018: Plant functional trait change across a warming tundra biome. Nature, 562, 7725: 57-62. doi: 10.1038/s41586-018-0563-7
Souza, R.C.; Solly, E.F.; Dawes, M.A.; Graf, F.; Hagedorn, F.; Egli, S.; Clement, C.R.; Nagy, L.; Rixen, C.; Peter, M., 2017: Responses of soil extracellular enzyme activities to experimental warming and CO2 enrichment at the alpine treeline. Plant and Soil, 416, 1-2: 527-537. doi: 10.1007/s11104-017-3235-8
Bebi, P.; Seidl, R.; Motta, R.; Fuhr, M.; Firm, D.; Krumm, F.; Conedera, M.; Ginzler, C.; Wohlgemuth, T.; Kulakowski, D., 2017: Changes of forest cover and disturbance regimes in the mountain forests of the Alps. Forest Ecology and Management, 388: 43-56. doi: 10.1016/j.foreco.2016.10.028
Dawes, M.A.; Schleppi, P.; Hättenschwiler, S.; Rixen, C.; Hagedorn, F., 2017: Soil warming opens the nitrogen cycle at the alpine treeline. Global Change Biology, 23, 1: 421-434. doi: 10.1111/gcb.13365
Kulakowski, D.; Seidl, R.; Holeksa, J.; Kuuluvainen, T.; Nagel, T.A.; Panayotov, M.; Svoboda, M.; Thorn, S.; Vacchiano, G.; Whitlock, C.; Wohlgemuth, T.; Bebi, P., 2017: A walk on the wild side: disturbance dynamics and the conservation and management of European mountain forest ecosystems. Forest Ecology and Management, 388: 120-131. doi: 10.1016/j.foreco.2016.07.037
Panayotov, M.; Gogushev, G.; Tsavkov, E.; Vasileva, P.; Tsvetanov, N.; Kulakowski, D.; Bebi, P., 2017: Abiotic disturbances in Bulgarian mountain coniferous forests – an overview. Forest Ecology and Management, 388: 13-28. doi: 10.1016/j.foreco.2016.10.034
Neuschulz, E.L.; Mueller, T.; Bollmann, K.; Gugerli, F.; Böhning-Gaese, K., 2015: Seed perishability determines the caching behaviour of a food-hoarding bird. Journal of Animal Ecology, 84, 1: 71-78. doi: 10.1111/1365-2656.12283
Streit, K.; Hagedorn, F.; Hiltbrunner, D.; Portmann, M.; Saurer, M.; Buchmann, N.; Wild, B.; Richter, A.; Wipf, S.; Siegwolf, R.T.W., 2014: Soil warming alters microbial substrate use in alpine soils. Global Change Biology, 20, 4: 1327-1338. doi: 10.1111/gcb.12396
Anadon-Rosell, A.; Rixen, C.; Cherubini, P.; Wipf, S.; Hagedorn, F.; Dawes, M.A., 2014: Growth and phenology of three dwarf shrub species in a six-year soil warming experiment at the alpine treeline. PLoS One, 9, 6: e100577 (9 pp.). doi: 10.1371/journal.pone.0100577
King, G.M.; Gugerli, F.; Fonti, P.; Frank, D.C., 2013: Tree growth response along an elevational gradient: climate or genetics?. Oecologia, 173, 4: 1587-1600. doi: 10.1007/s00442-013-2696-6
Rixen, C.; Dawes, M.A.; Wipf, S.; Hagedorn, F., 2012: Evidence of enhanced freezing damage in treeline plants during six years of CO2 enrichment and soil warming. Oikos, 121, 10: 1532-1543. doi: 10.1111/j.1600-0706.2011.20031.x
Volkwein, A.; Vogel, A.; Gerber, W.; Roth, A., 2011: Brief communication "Tree impacts into a flexible rockfall protection system". Natural Hazards and Earth System Sciences, 11, 11: 3047-3051. doi: 10.5194/nhess-11-3047-2011
Dawes, M.A.; Hagedorn, F.; Zumbrunn, T.; Handa, I.T.; Hättenschwiler, S.; Wipf, S.; Rixen, C., 2011: Growth and community responses of alpine dwarf shrubs to in situ CO2 enrichment and soil warming. New Phytologist, 191, 3: 806-818. doi: 10.1111/j.1469-8137.2011.03722.x
Hagedorn, F.; Martin, M.; Rixen, C.; Rusch, S.; Bebi, P.; Zürcher, A.; Siegwolf, R.T.W.; Wipf, S.; Escape, C.; Roy, J.; Hättenschwiler, S., 2010: Short-term responses of ecosystem carbon fluxes to experimental soil warming at the Swiss alpine treeline. Biogeochemistry, 97, 1: 7-19. doi: 10.1007/s10533-009-9297-9
Lundström, T.; Jonsson, M.J.; Volkwein, A.; Stoffel, M., 2009: Reactions and energy absorption of trees subject to rockfall: a detailed assessment using a new experimental method. Tree Physiology, 29, 3: 345-359. doi: 10.1093/treephys/tpn030
Tollefsrud, M.M.; Kissling, R.; Gugerli, F.; Johnsen, Ø.; Skrøppa, T.; Cheddadi, R.; Van der Knaap, W.O.; Latałowa, M.; Terhürne-Berson, R.; Litt, T.; Geburek, T.; Brochmann, C.; Sperisen, C., 2008: Genetic consequences of glacial survival and postglacial colonization in Norway spruce: combined analysis of mitochondrial DNA and fossil pollen. Molecular Ecology, 17, 18: 4134-4150. doi: 10.1111/j.1365-294X.2008.03893.x
Rickebusch, S.; Lischke, H.; Bugmann, H.; Guisan, A.; Zimmermann, N.E., 2007: Understanding the low-temperature limitations to forest growth through calibration of a forest dynamics model with tree-ring data. Forest Ecology and Management, 246, 2-3: 251-263. doi: 10.1016/j.foreco.2007.04.030
Rickebusch, S.; Gellrich, M.; Lischke, H.; Guisan, A.; Zimmermann, N.E., 2007: Combining probabilistic land-use change and tree population dynamics modelling to simulate responses in mountain forests. Ecological Modelling, 209, 2-4: 157-168. doi: 10.1016/j.ecolmodel.2007.06.027
Heiri, C.; Bugmann, H.; Tinner, W.; Heiri, O.; Lischke, H., 2006: A model-based reconstruction of Holocene treeline dynamics in the Central Swiss Alps. Journal of Ecology, 94, 1: 206-216. doi: 10.1111/j.1365-2745.2005.01072.x
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Schwerpunkt aus dem WSL-Magazin Diagonal, 1/13: Wasser, Energie und Lebensraum: Der Gebirgsraum leistet Unbezahlbares für die Natur und den Menschen.
