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Klimafolgenmonitoring

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 6.2 - Phänologie der Buche

Einheit: [Tag im Jahr]; [Anzahl Tage]
Stand: 31.12.2019
Indikatortyp (DPSIR): Impact
Datenquelle: LANUV

Bezug zum Klimawandel

Das Eintrittsdatum bestimmter Phasen in der Pflanzenentwicklung verschiebt sich über die Jahre unter anderem in Abhängigkeit von Temperaturveränderungen. Aus langjährigen Beobachtungen kann damit der Einfluss veränderter klimatischer Bedingungen auf die Entwicklung von Pflanzen und Ökosystemen ermittelt werden. Anders als direkte Temperaturmessungen spiegelt die Phänologie also eine Reaktion der Natur auf ihre Umwelt wider. Daher ist sie ein wichtiger und besonders sensitiver Bioindikator für den Klimawandel.

Phänologische Beobachtungen an Pflanzen mit Aussagekraft über Temperaturveränderungen sind vor allem in gemäßigten Klimazonen möglich, da hier die Temperatur einen maßgeblichen Einfluss auf die verschiedenen Entwicklungsphasen hat. Vor allem die Frühlingsphasen zeichnen sich durch eine starke Korrelation mit der Temperatur aus (maßgeblich ist die Temperaturentwicklung in den einer Entwicklungsphase vorausgehenden 2-3 Monate). Weitere Einflussfaktoren sind die Tageslichtlänge und die Zusammensetzung des Lichtspektrums. Der Eintritt der Herbstphasen dagegen wird von zahlreichen anderen Faktoren (z.B. Niederschlagsmenge im Sommer, Einstrahlung etc.) mitbestimmt.

Definition und Berechnung

Als Indikator wird der Blattaustrieb sowie die Länge der Vegetationsphase der Buche als Gebietsmittel für NRW verwendet. Als Vegetationsphase ist dabei die Zeitspanne zwischen dem Blattaustrieb und der Blattverfärbung definiert. Sie wird wie folgt berechnet: Kalendertag Blattverfärbung minus Kalendertag Blattaustrieb.

Beim Laubaustrieb ist für den Vegetationszeitbeginn ein bestimmtes Stadium der Blattentfaltung definiert, das erreicht oder überschritten sein muss. Bei der Herbstaufnahme wird der Anteil des verfärbten Laubes in der Krone eingeschätzt. Die Entwicklung der Blattentfaltung und der Blattverfärbung wird in 5%-Stufen einzelbaumweise im wöchentlichen Rhythmus aufgenommen. Aus diesen Aufnahmeergebnissen wird der genaue Zeitpunkt (Tag im Jahr) errechnet, an dem das Flächenmittel für Blattentfaltung bzw. Verfärbung den Wert von 50 % erreicht hat. Die Differenz dieser beiden Werte ergibt die Länge der phänologischen Vegetationszeit für jede Fläche.

Die Daten werden auf sechs Dauerbeobachtungsflächen bzw. Flächen des forstlichen Umweltmonitorings in Nordrhein-Westfalen (ForUm NRW) seit 2001 erhoben. Pro Untersuchungsbestand werden Daten an 20 bis 50 Waldbäumen erhoben. Die Buche wird am Niederrhein, im Ruhrgebiet, im Eggegebirge, im Sauerland und in der Nordeifel beobachtet. Zur Bestimmung des Gebietsmittels für NRW wird der Mittelwert aus den Beobachtungsflächen errechnet.

Dargestellt werden Blattaustrieb als Tag im Jahr und die Vegetationsphase als Anzahl Tage pro Jahr als Gebietsmittel für NRW seit 2001. Es erfolgt eine Trendberechnung über den gesamten Messzeitraum nach dem Mann-Kendall-Test. Ein signifikanter Trend wird als lineare Trendgerade in der Grafik dargestellt. Zusätzlich wird die Veränderung in Tagen über die Zeitreihe berechnet.

Zeitreihe und Trend

Im Mittel über den Zeitraum 2001-2019 fand der Blattaustrieb der Buche am 120. Tag im Jahr (30.04.) statt. Die Vegetationsphase der Buche dauerte im Mittel über den gesamten Messzeitraum 169 Tage. Die Vegetationsperiode hat sich tendenziell verlängert, jedoch nach Mann-Kendall nicht signifikant. Daher ist auch keine Trendgerade in der Grafik eingezeichnet. Dabei muss beachtet werden, dass die untersuchten Zeitreihen noch sehr kurz sind. Zudem wird der Trend beim Blattaustrieb durch die beiden Jahre 2001 und 2002 mit relativ spätem Austrieb zu Beginn der Zeitreihe stark beeinflusst.

Grafische Darstellung

 

Abbildung  Mittlerer Austrieb der Buche [Tag im Jahr] auf Dauerbeobachtungsflächen in NRW ab 2001

 

Abbildung  Länge der Vegetationsphase [Anzahl Tage] der Buche auf Dauerbeobachtungsflächen in NRW ab 2001

 © LANUV NRW 2021

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