Thinning followed by prescribed burning enhances growth and reduces vulnerability to drought of Pinus nigra spp. salzmannii

Immer häufiger auftretende schwere Dürreereignisse zwingen die Wälder im Mittelmeerraum zu noch nie dagewesenen Reaktionen. Mangelnde Bewirtschaftung führt zu dichten Wäldern, die sehr anfällig für Wasserstress sind, was zu einem starken Absterben der Bäume und einer erhöhten Anfälligkeit für andere Störungen wie Insektenbefall und Waldbrände führen kann. Durchforstungsmaßnahmen wie Durchforstungen und Waldbrände können das Baumwachstum fördern und die Anfälligkeit der Bäume für schwere Störungen verringern. Anhand von Baumringen untersuchten wir das Wachstum und die physiologische Reaktion dominanter Schwarzkiefernwälder (Pinus nigra) auf Dürreereignisse im Nordosten Spaniens unter verschiedenen Behandlungskombinationen, darunter zwei Durchforstungsintensitäten (leichte und starke Durchforstung mit einer Reduzierung der Grundfläche um 10 % bzw. 40 %), zwei Behandlungen des Unterholzes (mechanische Rodung und mechanische Rodung mit vorgeschriebener Verbrennung der Trümmer) sowie eine unbehandelte Kontrolle. Insbesondere untersuchten wir den Grundflächenzuwachs (BAI), die Resistenzindizes und die intrinsische Wassernutzungseffizienz (iWUE) unter Verwendung stabiler Isotope von Kohlenstoff und Sauerstoff (δ13C und δ18O) vor und nach den Behandlungen. Unsere Ergebnisse zeigten, dass der BAI und die Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit in den stark ausgedünnten (verbrannt und nicht verbrannt) und leicht ausgedünnten verbrannten Einheiten zunahmen. Die Widerstandsfähigkeit nahm in den verbrannten Einheiten unabhängig von der Durchforstungsintensität zu, während die Erholung nicht von der Behandlung beeinflusst wurde. Innerhalb jeder Durchforstungsbehandlung erhöhte das vorgeschriebene Feuer zusätzlich den BAI in der leicht durchforsteten Einheit und die Widerstandsfähigkeit und Resilienz in der stark durchforsteten Einheit. Die Analyse der stabilen Isotope ergab, dass δ13C und iWUE stärker vom Jahr als von der Behandlung beeinflusst wurden und dass δ18O positiv mit dem Wachstum während der Trockenheit nach den Behandlungen korreliert war. Die Tatsache, dass sich der iWUE-Wert zwischen den Behandlungen nicht veränderte, war vermutlich mit einem proportionalen Anstieg der photosynthetischen Rate und der stomatären Leitfähigkeit verbunden. Diese physiologischen Prozesse waren bei den stark ausgedünnten (verbrannten und unverbrannten) und leicht ausgedünnten verbrannten Einheiten besonders ausgeprägt, was darauf hindeutet, dass diese Bäume am wenigsten von der Trockenheit nach den Behandlungen betroffen waren. Diese Studie zeigt, dass Bewirtschaftungsansätze, die in erster Linie auf die Verringerung der Waldbrandgefahr abzielen, auch dazu beitragen können, die physiologische Aktivität der dominanten Bäume unter Trockenstress zu verbessern. Durchforstung und Brandrodung fördern das Wachstum und die Vitalität der Bäume und erhöhen ihre Widerstandsfähigkeit gegen Trockenheit, indem sie die Konkurrenz durch den Ober- und Unterwuchs verringern. Eine aktive Waldbewirtschaftung sollte gefördert werden, um die Anfälligkeit der submediterranen Kiefernwälder für schwere und wiederkehrende Dürreereignisse angesichts des Klimawandels zu verringern.