Der jährliche Radialzuwachs der Fichte (Picea abies (L.) Karst.) in den sächsischen Mittelgebirgen in Abhängigkeit von der Witterung

Zusammenfassung

Auf der Grundlage von Jahrringchronologien sowie Zeitreihen von Temperatur- und Niederschlagsmonatswerten wird der Einfluss der Witterung auf den Radialzuwachs der Fichte in Sachsen untersucht. Die 72 Probeflächen erstrecken sich annähernd über die gesamte W-O-Ausdehnung Sachsens und berücksichtigen die verschiedenen Höhenlagen des regionaltypischen Fichtenvorkommens.

Die Eigenschaften der Jahrringreihen werden in Abhängigkeit von der geographischen Länge und der Höhenlage durch die Autokorrelation, die mittlere Sensitivität und die interserielle Korrelation, das sogenannte „Signal“, charakterisiert. Für die Autokorrelation ergibt sich ein deutlicher Anstieg mit der Höhe ü. NN, für die Sensitivität ein Rückgang mit der Höhe ü. NN sowie eine Zunahme von West nach Ost. Das Signal verhält sich ähnlich wie die Sensitivität.

Die zuwachsrelevanten Witterungsgrößen werden mittels Korrelationsanalyse bestimmt, wobei klare Unterschiede hinsichtlich Jahreszeit und Höhenlage hervortreten: Während der signifikant positive Einfluss der Spätwintertemperaturen (Februar und März) höhenstufen- und west-ost-unabhängig ist, nimmt in den Monaten Mai bis Juli mit steigender Höhe ü. NN der Einfluss der Temperatur zu, der des Niederschlags dagegen ab. Insgesamt aber überwiegt in diesem Zeitraum die Bedeutung des Niederschlags gegenüber der der Temperatur. Den im Durchschnitt größten Einfluss auf den Zuwachs hat dabei der Juni-Niederschlag, dessen Defizit sich bis in die höheren Berglagen zuwachsmindernd auswirkt. Zusammen mit den Wintertemperaturen kann er als ursächlich für den hohen Grad an Übereinstimmung zwischen den Zuwachsverläufen der verschiedenen Gebiete und Höhenstufen angenommen werden.

Wider Erwarten lässt sich für die April-Temperatur kein statistisch signifikanter Einfluss auf den Zuwachs nachweisen, obwohl deren Zusammenhang mit dem Zeitpunkt des Maiaustriebs sehr eng ist.

Der Erklärungswert für die Zuwachsschwankungen, der durch das multiple Bestimmtheitsmaß ausgedrückt wird, ist angesichts der sicheren Ergebnisse bezüglich der Wirkung der einzelnen Witterungsvariablen mit durchschnittlich 20% relativ gering.

Summary

The present investigation focuses on the influence of climatic variables on radial increment of spruce in Saxony (eastern Germany), based on tree-ring analysis and monthly temperature and precipitation time series data. The 72 trial plots cover approximately the entire east-west breadth of Saxony, taking into consideration the different elevations of spruce occurrences in this region.

The properties of the tree-ring series are characterized by autocorrelation, average sensitivity and inter-serial correlation, the so-called signal based on geographic longitude and the elevation above sea level. A distinct increase with elevation is obvious in the case of autocorrelation. A decline with elevation as well as an increase from west to east is apparent for sensitivity. The behavior of the signal is similar to that of the sensitivity.

The variables relevant to radial increment are determined by correlation analysis. In this context clear differences between season and elevation become evident. Temperatures in late winter (February and March) have a significantly positive influence irrespective of elevation and geographical locality. From May to July the influence of temperature rises with increasing elevation, while that of precipitation decreases. During this period, however, the effect of precipitation exceeds that of temperature. June precipitation, on average, has the greatest influence on increment. In case of a precipitation deficit, increment declines with increasing elevation. This factor in combination with the winter temperatures may explain why the increment patterns are very similar in the different areas and at various elevations.

Surprisingly, April temperatures do not have a significant influence on increment, although it is closely related with the growth of the May shoot.

The effect of the individual climate variables is significant. However, the whole explanatory extent of increment fluctuations, expressed by the multiple coefficient of determination, is comparatively low — averaging approx. 20%.