Gelbkiefer-Altbaum im Wenatchee National Forest, Washington, am „Standup Creek Trail“ auf 1381 m Seehöhe. © Walter Siegmund / Wikimedia
Die Gelbkiefer (Pinus ponderosa) wird den dreinadeligen Kiefern zugeordnet, obwohl die Benadelung am Zweig, je nach Unterart, auch hohe Anteile von zweinadeligen Nadelbündel (etwa P. ponderosa scopulorum) aufweisen kann. Die Nadellänge beträgt bei Herkünften aus dem pazifischen Raum 19 cm, bei solchen aus den Rocky Mountains aber nur 11 cm. Die braunen Zapfen unterscheiden sich je nach Unterart bezüglich Größe (7 bis 10 cm) und weisen am Zapfenschild hakenförmige, nadelspitze Dornfortsätze auf. Charakteristisch für die Art ist, dass die Zapfen am Ast angewachsen sind und ein Schuppenkranz am Ast verbleibt. Der Baum beeindruckt mit einer kegelförmigen Krone – auch im hohen Alter – und einer zimtfarbenen, grobplattigen Rinde. Die teilweise grobastigen Bäume werden bis zu 600 Jahre alt und erreichen Dimensionen von 50 bis 60 m Höhe sowie einen BHD von bis zu 150 cm.
Vorkommen und Bedeutung in Amerika
Die Gelbkiefer hat eine weite Verbreitung im westlichen Nordamerika, das von Mexiko im Süden bis nach British Columbia im Norden und von der Pazifikküste Oregons im Westen über die Rocky Mountains bis zu den Great Plains im Osten reicht. Von Botanikern werden bis zu fünf Unterarten unterschieden, wobei unter anderem Nadellänge, Zapfengröße oder Rinde ausschlaggebend sind.
Bezüglich Bodenansprüchen ist sie tolerant, ebenso hinsichtlich Nährstoff- und Wasserversorgung. Sie kommt sowohl auf glazialem Schotter, auf Vulkanasche oder auf Sandböden sowie auf kiesigen Lehmböden vor. Typisch sind tiefgründige, trockene, gut wasserdurchlässige Sandböden, wo sie einen Konkurrenzvorteil gegenüber anderen Baumarten besitzt. Staunasse Böden werden jedoch gemieden.
Die mittlere jährliche Niederschlagssumme im Hauptverbreitungsgebiet liegt zwischen 250 und 1250 mm/Jahr. In einigen Gebieten fallen im Hochsommer (Juli/August) weniger als 25 mm Niederschlag. Auch wenn sie häufig auf niederschlagsarmen Leeseiten und Südhängen zu finden ist, so werden die größten Baumdimensionen nur an optimalen Standorten wie den Westhängen der Sierra Nevada (Niederschlag 1750 mm/Jahr) erreicht.
Die Gelbkiefer findet sich nicht selten in Reinbeständen, noch häufiger ist sie mit Nadelbaumarten (Douglasie, Flusszeder, Wachholder) vergesellschaftet. Unter den Laubbäumen finden sich wenige Eichenarten, fallweise Birke oder Zitterpappel. Grundsätzlich ist die Gelbkiefer als Lichtbaumart intolerant gegenüber Konkurrenzarten. Die Urwald-Bestände zeichnen sich durch besonders geringe Stammzahlen zwischen 90 und maximal 260 Stämme/ha aus. Die Gelbkiefer gehört zu den drei wirtschaftlich wichtigsten Nadelholzarten der USA. Das helle Holz ist relativ schwer und hart. Es eignet sich unter anderem für Konstruktionsholz, Fensterrahmen, Paneele und Kunsttischlerarbeiten.
Kleinbestand mit Gelbkiefer am Stadtrand von Wien
Der forstliche Versuchsgarten der Universität für Bodenkultur Wien (BOKU), im 14. Bezirk gelegen, enthält eine Reihe historischer Versuchsanlagen aus dem 19. Jahrhundert. Zu diesen gehört auch ein Kleinbestand mit Gelbkiefer. Der Versuchsgarten liegt im Wuchsgebiet 8.1 „Pannonisches Tief- und Hügelland“ am Rande zum Wuchsgebiet 5.1. Im subkontinentalen Übergangsgebiet mit pannonischem Klimaeinfluss (warm-trockene Sommer) betragen die langjährige Jahresmitteltemperatur 9,6°C (Periode 1991-2000) und der Jahresniederschlag 844 mm. Die Durchschnittswerte für die Vegetationszeit (Mai-September) im gleichen Zeitraum liegen mit 16,5°C und 462 mm über den Werten des langjährigen Mittels. Der Kleinbestand mit Gelbkiefer stockt auf einer feinerdereichen, stark wechselfeuchten Pseudogley-Braunerde mit hohem Tonanteil und Unterbodenverdichtung aus hellem, grobkörnigen Flysch-Kalkstein der Laaber Decke.
Entwicklung der Stammzahlhaltung des Gelbkiefer-Versuchsbestandes seit 1892 (blau) im Vergleich zur Ertragstafel Waldkiefer (Frauendorfer 1954): Ertragsklasse 5 (rot). © Raphael Klumpp
Bestandesgeschichte
Die Akten zum Versuchsbestand sind nicht vollständig erhalten. Max Schreiber (1929-1938 und 1945-1965) hat mit Versuchsaufzeichnungen 1932 begonnen. Die Anlage erfolgte 1892 durch Gustav Hempel mit überwiegend 2-jährigen Sämlingen im Dreiecksverband von 1,3 x 1,3 m. Dies entspricht einer Ausgangspflanzenzahl von 5920 Pflanzen/ha und lag damit erheblich unter den seinerzeit üblichen Kulturen mit über 10.000 Pflanzen/ha.
Über die Entwicklung bis ins Alter 40 des Versuches sind keine Aufzeichnungen erhalten. Schreiber, der nach dem Tod von Adolf Cieslar die Leitung des Versuchsgartens übernimmt, sieht sich im Frühjahr 1932 mit einem stammzahlreichen Kleinbestand konfrontiert, bei dem aufgrund des Dichtstandes Stämme absterben und die Kronenlängen bereits sehr kurz sind. Darüber hinaus steht der Südrand des Gelbkiefern-Bestandes unter dem Seitenruck eines Roteichenbestandes, der die Entwicklung der Gelbkiefern-Kronen stark beeinträchtigt. Schreiber greift durch und lässt die Randstämme der protzigen Roteichen entfernen. Bei den Gelbkiefern entnimmt er im Frühjahr 1932 nur „Dürrlinge und Schneebruchbäume“. In den Sommermonaten August und September lässt er eine Erstdurchforstung durchführen und reduziert die Stammzahl radikal von 3.358 auf 1.719 Stück/ha.
Er bezeichnet sein Vorgehen selbst als Niederdurchforstung, obgleich seine Analyse des ausscheidenden Bestandes zum großen Teil Stämme der Kraft’schen Klasse III (28,8%) sowie der Kraft’schen Klasse II (24,6%) und Klasse I (5,3%) umfassen. Während die Kronenlänge der Kraft’schen Klasse II im Mittel 3,6 m (Stamm -Länge 9,4 m) beträgt, sinkt die Kronenlänge bei der Klasse IVb auf nur noch 2,3 m bei deutlich reduziertem Höhenwuchs (7,3 m).
Für die damalige Zeit ist das Eingreifen Schreibers mutig und völlig ungewöhnlich. Die Gelbkiefer kann nach aktuellen amerikanischen Quellen jedoch noch bis ins Alter 80 mit Kronenregeneration auf Durchforstungseingriffe reagieren, wie das Wachstum des Bestandes zeigt. Schreiber lässt den Bestand in der Folgezeit beinahe regelmäßig vermessen und pflegen. Sein Nachfolger, Hannes Mayer, führt zwei Messungen (1969, 1983) als Stichproben durch, Durchforstungen bleiben aus. Der Verfasser führt ab 1996 (Alter 104) wieder Messungen durch und senkt die Stammzahl schrittweise weiter ab, sodass die Stammzahlhaltung sich wieder dem Ertragstafelmodell annähert.
Entwicklung des Dickenwachstums (BHD) des Grundflächenmittelstammes der Gelbkiefer (gelb) ab dem Versuchsalter 40 Jahre (1932) im Vergleich zum Ertragstafelmodel Waldkiefer (Frauendorfer 1954, grau). © Raphael Klumpp
Wachstum und waldbauliche Behandlung
Die Gelbkiefer zeigt ein beachtliches Reaktionsvermögen auf Durchforstungseingriffe. Dabei ist sie als Lichtbaumart besonders sensibel gegenüber Pflegerückständen und Konkurrenz.
Nach der radikalen Erstdurchforstung von 1932 erreicht das Dickenwachstum des Grundflächenzentralstammes bereits 1942 die Werte der Ertragstafel Klasse 6 (Frauendorfer 1954), um dann bis ins Alter 80 deutlich über den entsprechenden Werten für die Waldkiefer zu liegen. Die mangelnde Pflege des Versuches im Alter zwischen 80 und 100 Jahren lässt das Dickenwachstum unter die Werte der Ertragsklasse 6 fallen, ehe mit den Pflegeeingriffen ab dem Alter 110 auch das Dickenwachstum wieder reagiert und seither wieder leicht über den Werten der Ertragsklasse 6 liegt. Damit ist die Gelbkiefer auch im Alter von 100 Jahren in der Lage, auf Pflegeeingriffe mit entsprechendem Dickenwachstum zu reagieren.
Die mangelnde Pflege des Laubholzunterwuchses ab dem Versuchsalter 70 Jahre (1963, Ende der Ära Schreiber) wirkt sich ebenfalls negativ auf das Dickenwachstum aus, das sich zunehmend dem Verlauf der Ertragsklasse 6 (Waldkiefer) annähert. Ein starker Pflegeeingriff beim Laubholzunterwuchs im Alter 120 durch den Verfasser, kombiniert mit Vorratspflege in der Gelbkiefer (Absenken der Grundfläche von 57,7 m2/ha auf 48,4 m2/ha), lässt den Durchmesser des Grundflächenmittelstammes auch im Alter von 132 Jahren auf einen Durchmesser von 37,5 cm (BHD) vor der aktuell anstehenden Durchforstung ansteigen.
Kleinbestand mit Gelbkiefer (Anlage 1892) im Forstlichen Versuchsgarten des Institutes für Waldbau (BOKU), Blick auf den südlichen Bestandesrand im Versuchsalter 110 Jahre. © Alfred Fojt
Für sommerwarmen Osten mit Vorbehalt geeignet
Die Gelbkiefer gehört zu den bedeutendsten Holzlieferanten im Westen der USA und weist eine große geographische Verbreitung auf, die mit jener der Douglasie vergleichbar ist. Da sie in Nordamerika auf Südhängen und in trockenen, feuergeprägten Ökosystemen vorkommt, gilt sie in der aktuellen Diskussion als geeignete Baumart, um die Folgen der Klimaänderung abzumildern.
Ein 132-jähriger Versuchsbestand der Universität für Bodenkultur am Rande des Wienerbeckens zeigt, dass die Gelbkiefer für den Anbau im sommerwarmen Osten Österreichs (Wuchsgebiete 8.1, 8.2) geeignet ist. Die Lichtbaumart Gelbkiefer scheidet jedoch aufgrund ihrer langen und zum Teil dichten Benadelung für Nassschneezonen aus. Sie ist überdies empfindlich auf Konkurrenz durch Laubholz. Im Ursprungsland bildet sie nicht selten Reinbestände beziehungsweise kommt zusammen mit Eichenarten vor. Urwälder mit Ponderosa-Kiefer haben eine sehr geringe Bestandesdichte von grob 90 bis 260 Stämmen/ha.
Der Versuchsbestand der BOKU zeigt, dass eine waldbauliche Behandlung mit „europäischer“ Stammzahlhaltung möglich ist, jedoch zu Zuwachseinbußen und verminderter Kronenvitalität führt. Auch wenn das Kronenregenerationsvermögen bis ins Alter von 80 (100) Jahren gegeben ist, so ist eine kontinuierliche Bestandespflege (Lichtwuchsbetrieb) dringend erforderlich, um eine hohe Vitalität und damit eine hohe Resilienz gegenüber Klimaschwankungen zu erzielen. Eine Invasivität ist nicht zu befürchten: Bisher wurde weder am Versuchsstandort der BOKU noch an einem Anbaustandort in Niederösterreich Naturverjüngung beobachtet.