REAKTION VON WALDBESTÄNDEN AM RANDE DER SÜDLICHEN TAIGA AUF KLIMAFAKTOREN, NATÜRLICHE UND WALDBAULICHE STÖRUNGEN Dissertation zur Erlangung des Grades Doctor of Philosophy (Ph.D.) der Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie der Georg-August-Universität Göttingen vorgelegt von Master of Science (Agriculture and Forestry), Master of Science / Master of International Nature Conservation Alexander Marc-André Gradel geboren in Bielefeld Göttingen, November 2017 1. Gutachter: Prof. Dr. Christian Ammer Abteilung Waldbau und Waldökologie der gemäßigten Zonen Fakultät für Forstwissenschaften und Waldökologie Georg-August Universität Göttingen 2. Gutachter: Prof. Dr. Sven Wagner Professur für Waldbau Institut für Waldbau und Waldschutz Technische Universität Dresden Tag der mündlichen Prüfung: 04.08.2017 Reaktion von Waldbeständen am Rande der südlichen Taiga auf Klimafaktoren, natürliche und waldbauliche Störungen Response of forest stands at the edge of the southern taiga to climate factors, natural and silvicultural disturbances Реакция древостоев, расположенных на краю южной тайги, на климатические факторы, природные и лесоводственные воздействия Mitglieder des Betreuungsausschusses (Thesis Committee, Диссертационный комитет): 1. Prof. Dr. Christian Ammer, Abteilung für Waldbau und Waldökologie der gemäßigten Zonen, Georg-August-Universität Göttingen 2. Prof. Dr. Sven Wagner, Professur für Waldbau, Technische Universität Dresden 3. Prof. Dr. Enkhtuya Bazarradnaa, Bodenforscherin (Agrochemie), Agrarökologie und Wirtschaft, Mongolische Universität für Lebenswissenschaften in Darchan 4. Prof. Dr. Noov Bayarsukh, Agarökologie und Wirtschaft, Mongolische Universität für Lebenswissenschaften in Darchan und Direktor des Instituts für Pflanzen- und Agrarwissenschaften 5. Prof. Dr. Wladimir N. Petrov, Abteilung für Forstpolitik, Wirtschaft und Verwaltung, Sankt Petersburger Staatliche Forsttechnische Universität benannt nach S.M. Kirov 6. Prof. Dr. Aleksandr S. Alekseev, Abteilung für Forstinventur, Forsteinrichtung und Geoinformationssysteme, Sankt Petersburger Staatliche Forsttechnische Universität benannt nach S.M. Kirov 7. Dr. Aleksandr A. Altaev, Waldbau und Forsteinrichtung, Burjatische Staatliche Landwirtschaftsakademie benannt nach W.R. Philippov 8. Prof. Dr. Michael Mühlenberg, Arbeitsgruppe zum Schutz gefährdeter Arten, Georg- August-Universität Göttingen M e i n e n E l t e r n INHALT Institutioneller Rahmen dieser Forschungsarbeit ................................................................. IV Institutional framework of this research work ....................................................................... V Институциональные рамки этой исследовательской работы ....................................... VI Zusammenfassung .................................................................................................................. VII Summary ................................................................................................................................. XII Резюме.................................................................................................................................... XVI Kapitel I ................................................................................................. 1 Einführung ............................................................................................................. 1 I.1 Einleitung ............................................................................................................................... 2 Die Mongolei ....................................................................................................................... 2 Die forstpolitische Entwicklung der Mongolei ................................................................... 4 Waldbedeckung in der Mongolei ........................................................................................ 6 Taigazone und Gebirgswaldsteppenzone in der Mongolei ................................................ 8 Einfluss von Klimafaktoren und Klimawandel auf die Wälder der südlichen Taiga und Gebirgswaldsteppe ..................................................................................................... 11 Störungsdynamik in den Wäldern der südlichen Taiga und Gebirgswaldsteppe .............. 13 Studienziele und Forschungsfragen .................................................................................. 20 I.2 Untersuchungskonzepte und Forschungsgebiete ............................................................. 22 Beobachtungsstudien und Durchforstungsversuche .......................................................... 22 Einrichtung von Referenzflächen und Durchforstungsversuchen in der Mongolei .......... 27 Einrichtung von Durchforstungsversuchen mit der MULS im entwicklungspolitischen Rahmen eines UNFAO-Projektes ............................................. 30 Übersicht über die eingerichteten Flächen in den Forschungsgebieten Altansumber und Bugant ........................................................................................................................ 38 Überblick zu den wichtigsten Konzepten für die Auswertung ......................................... 42 Kapitel II .............................................................................................. 47 Spatial distribution of trees on light taiga plots before selective thinning .... 47 Abstract ............................................................................................................................. 48 Zusammenfassung ............................................................................................................. 49 Резюме .............................................................................................................................. 50 Introduction ....................................................................................................................... 51 Materials and Methods ...................................................................................................... 52 Results ............................................................................................................................... 55 Discussion ......................................................................................................................... 56 Conclusion ......................................................................................................................... 58 Acknowledgements ........................................................................................................... 58 References ......................................................................................................................... 58 I Kapitel III ............................................................................................ 61 Response of white birch (Betula platyphylla Sukaczev) to temperature and precipitation in the mountain forest steppe and taiga of northern Mongolia ... 61 Abstract ............................................................................................................................. 62 Zusammenfassung ............................................................................................................. 63 Резюме .............................................................................................................................. 64 Introduction ....................................................................................................................... 65 Materials and Methods ...................................................................................................... 66 Results ............................................................................................................................... 71 Discussion ......................................................................................................................... 77 Conclusions ....................................................................................................................... 81 Acknowledgements ........................................................................................................... 82 References ......................................................................................................................... 83 Kapitel IV ............................................................................................ 87 Climate-growth relationships and pointer year analysis of a Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.) chronology from the Mongolian mountain forest-steppe compared to white birch (Betula platyphylla Sukaczev) ................................................................... 87 Abstract ............................................................................................................................. 88 Zusammenfassung ............................................................................................................. 89 Резюме .............................................................................................................................. 90 Background ....................................................................................................................... 91 Materials and Methods ...................................................................................................... 93 Results ............................................................................................................................... 96 Discussion ........................................................................................................................