Mit der vorliegenden Broschüre soll Waldbesitzern im Freistaat Sachsen ein Überblick über die Fördermöglichkeiten für Wald und Forstwirtschaft im Zeitraum 2014 bis 2020 gegeben werden. Die finanzielle Unterstützung aus Mitteln der Europäischen Union, der Bundesrepublik Deutschland sowie des Freistaates Sachsen ist ergänzend zum Beratungsangebot und Betreuungsangebot das wichtigste Instrument, um die nachhaltige Waldbewirtschaftung im Privat- und Körperschaftswald mit ihren zahlreichen wichtigen Leistungen für das Gemeinwohl zu fördern. Das bedeutet, dass finanzielle Anreize zum freiwilligen Handeln gesetzt werden. Die Finanzierung dieser Broschüre im Rahmen der Öffentlichkeitsarbeit erfolgt teilweise aus der Technischen Hilfe ELER 2014 – 2020. Redaktionsschluss: 17.10.2017

Am 25. Juli 1990 gründete sich der Landesverband „Sächsisches Obst“ e. V., der die Interessen der Obsterzeuger aus Sachsen und Sachsen-Anhalt vertritt. Die Verbandsmitglieder erzeugen ihr Obst auf 83 Prozent der Erwerbsobstfläche der beiden Länder. 72 Prozent der Obstflächen im Verbandsgebiet werden von den Mitgliedern zweier Erzeugerorganisationen (jeweils eine in Sachsen und Sachsen-Anhalt) bewirtschaftet. Redaktionsschluss: 07.05.2014

Die Broschüre gibt einen Überblick über die wichtigsten Fakten zu Wald und Forstwirtschaft in Sachsen. Neben Angaben zur Waldfläche, den Waldfunktionen und zum Holzvorrat findet man Aussagen zur Bedeutung des sächsischen Waldes für den Naturschutz, zur Baumartenmischung und zum Waldumbau. Redaktionsschluss: 01.08.2017

Die Broschüre Pillnitzer Obstsorten ist seit ihrem erstmaligen Erscheinen im Jahre 1997 bei Fachleuten und Hobbygärtnern zu einem beliebten Informationsmaterial geworden. Die nach wie vor große Nachfrage im In- und Ausland und die Entwicklung neuer Sorten waren Anlass, die Broschüre erneut zu überarbeiten und auf einen aktuellen Stand zu bringen. Die Broschüre richtet sich an Fachleute für Obstbau, Obstbauern und Hobbygärtner. Redaktionsschluss: 01.12.2017

Von 2003 bis 2011 wurden 65 Apfelsorten und Mutanten im Rahmen einer Sortensichtung am Standort Dresden-Pillnitz getestet, um geeignete Sorten für die notwendige Erneuerung der Sortenstruktur im sächsischen Erwerbsobstbau zu ermitteln. Neben Erhebungen zum Blühverhalten, zum Ertrag, zur Farb- und Größensortierung der Früchte sowie zur Lagerfähigkeit wurden wertgebende Inhaltsstoffe bestimmt und der Geschmack bewertet. Ergänzend dazu erfolgten Kundenbefragungen zum Kaufverhalten. Grenzwerte zur Bestimmung des optimalen Erntetermins von bekannten und neuen Sorten wurden aktualisiert bzw. neu aufgenommen. Im Ergebnis können zwei Sommer-, vier Herbst- und vier Lagersorten oder Mutanten für den Intensivobstanbau in Sachsen empfohlen werden.

Das Standardverfahren ULO (Ultra Low Oxygene) zur Lagerung von Äpfeln wurde mit zwei neuen DCA-Lagerverfahren (Dynamic Controlled Atmosphere) verglichen. Ziel des Projektes war, die Wettbewerbsfähigkeit der sächsischen Erzeuger durch eine Verbesserung der Qualität und der zeitlichen Verfügbarkeit von Äpfeln zu erhöhen. Im dreijährigen Versuch mit den Sorten Gala und Shampion zeigten sich Unterschiede in der Fruchtfleischfestigkeit. Sie blieb bei der DCA-Lagerung besser und länger erhalten als bei der Standard ULO-Lagerung. Bei der DCA-Lagerung und der ULO-Lagerung mit Ethylenreduktion entstehen im Vergleich zur normalen ULO-Lagerung höhere Kosten.

Die Broschüre fasst die Ergebnisse von Untersuchungen zum Süßkirschenanbau mit Regenschutzüberdachung zusammen. Unter der Überdachung ist der Anteil an geplatzten Früchten bedeutend geringer. Um den Anbau wirtschaftlich zu gestalten, sollte die Pflanzung nur mit ertragreichen Sorten mit großen, festen Früchten an geeigneten, nicht spätfrostgefährdeten Standorten erfolgen. Notwendig ist ein intensives Anbausystem mit schwach wachsenden Unterlagen sowie eine bedarfsgerechte Bewässerung und Düngung. Ebenso wichtig ist eine ausreichende Befruchtung. Bei einer Standzeit der Anlage von 20 Jahren, einem mittlerem Ertrag von 100 dt/ha und einem durchschnittlichem Erlös von 2,25 €/kg ist der Anbau von Süßkirschen unter einer Regenschutzüberdachung wirtschaftlich.

Context and objectives: The impacts of climate change on forests and the increasing demand for ecosystem services emphasize how important it is to adapt forests to changing and partially uncertain climatic and societal conditions. A challenge for active forest adaptation is to safeguard and manage regeneration under increasingly extreme environmental conditions while minimizing risks to the remaining forest stand. Options for such targeted regeneration management arise from fine adjusting gap-based silvicultural interventions. The overarching aim of this study was to analyze the establishment of beech regeneration (Fagus sylvatica L.) in gaps under the influence of climate change in order to derive recommendations for targeted regeneration management. Gap experiment: Methodologically, this study focused on the investigation of fenced gaps ranging from 28 to 550 m2 in size (n=24), felled during the winter of 2016/17, within four beech and oak (mixed) forest stands located in the Rostocker Heide in Northeast Germany. A detailed assessment of the environmental conditions within these gaps was conducted, along with an annual (2017/18/19) inventory of artificial and natural beech regeneration. Since this period included the extreme hotter drought events of 2018 and 2019, a connection between climate change, forest structure, and thus silvicultural interventions, and the resulting regeneration dynamics was established. Vitality, stature, and growth, as well as the precise position of each individual, were recorded as regeneration characteristics. In order to capture the environmental conditions to which each individual was exposed as differentiated as possible, the following data were collected: (1) Direct, diffuse, and total radiation (DIRSF, DIFFSF, and PHAR) were determined using hemispherical photography. (2) Water availability (BGR) was estimated based on inverted, modeled fine root biomass distributions of the remaining beech (BGRB) and oak (BGRO) trees. (3) Nutrient availability (SF) and groundwater influence (GW) were derived from forest site maps, and small-scale variations in terrain elevation were recorded. (4) Annual vegetation surveys were conducted. Substudy 1 - Survival probability: Survival is a crucial factor for the success of regeneration and can be substantially affected by extreme weather conditions during theestablishment phase. Hence, the goal of the first substudy was to better understand the survival of beech regeneration under the influence of severe hotter drought events within the context of the gap experiment and to derive silvicultural interventions to safeguard and manage the survival of beech. For this purpose, the potentially interactive effects of resource availabilities and (a-)biotic factors on the survival probability of artificially regenerated beech seedlings were systematically analyzed using logistic generalized linear mixed-effects models (GLMM). DIFFSF, BGRB, and SF exhibited positive individual as well as interactive effects on the probability of survival, indicating complementary resource use of beech seedlings. On the other hand, increased DIRSF led to a significantly reduced survival probability. This effect, attributed to water stress, was enhanced when BGRB was reduced and when DIRSF interacted with stronger GW influence and exposed micro-sites. The model predictions indicated that the survival probability of beech seedlings was substantially reduced in closed forests, small gaps, and northern compartments of larger gaps under drought conditions. Conversely, increased resource availabilities in larger gaps under limited exposure to direct radiation resulted in improved survival probability. Thus, creating gaps larger than 200 m2 and focusing regeneration efforts on suitable, e.g., southern, gap partitions, present options for adapting silvicultural interventions in the context of hotter drought periods. Substudy 2 – Relative height growth: Height growth, alongside survival, is another central factor determining the overall success of regeneration, and is significantly influenced by resource availabilities. The objective of the second substudy was to establish a sound relationship between silvicultural interventions and the height growth of beech seedlings under the influence of hotter drought within the context of the gap experiment. This allows for the identification of potential establishment bottlenecks and opportunities for managing beech regeneration. To achieve this, the potentially interactive effects of PHAR, BGR, and SF on the relative height growth of artificial and natural beech regeneration were analyzed using multiplicative non-linear mixed-effects models (NLME). By means of these interactive models, both the positive effects of PHAR, BGR and SF on height growth could be specified and complementary resource use patterns of beech regeneration could be confirmed. It was also found that a larger initial root collar diameter was associated with a significant increase in height growth. Natural regeneration outperformed the height growth of artificial regeneration under all conditions except for optimal resource availabilities. These findings highlight the importance of root development in relation to height growth and the advantage of natural regeneration under waterand nutrient limitations. Furthermore, BRGB had a stronger effect on the growth of regeneration compared to BRGO. Under the given site and weather conditions, both in closed forests and small gaps, relatively low height growth was observed. A recommendation for adapting silvicultural interventions to hotter drought periods is to create gaps larger than 200 m2. In these, and especially in central gap compartments, significantly increased height development was observed. Negative effects on height growth above a certain gap size were not found but should be considered. Conclusions: The presented results indicate an analogous decrease in shade tolerance of beech regeneration with the given water limitation. A high susceptibility of beech regeneration to drought stress was confirmed. The average environmental conditions in small gaps (below 100 m2) and closed forests did not allow for successful establishment of beech in the context of hotter drought periods. This calls into question both the regeneration potential in natural beech forests, given the small-scale disturbances prevalent here, and the suitability of corresponding close-to-nature regeneration methods. The optimal gap size for beech regeneration depends on site, climate, and weather conditions. Under the conditions covered by this study, it varied between 200 and 400 m2. The negative effect of poor site conditions and stronger GW influence on regeneration success could be partially compensated for in larger gaps, where, on average, light and water availability was increased. However, above a gap size of approx. 400 m2, increased DIRSF can lead to a decrease in establishment success. The models further allow for the spatial explicit prediction of beech regeneration establishment success within the studied gaps. While this method requires extensive input data, it substantially improves prediction accuracy, especially in the case of larger gaps. Based on these predictions, there is considerable optimization potential for the planning and implementation of regeneration methods. In the context of adapting forests to climate change, the methodological approach presented in this study is particularly relevant. It enables the precise analysis of regeneration processes of further tree species, the identification of potential establishment bottlenecks, and the derivation of silvicultural strategies. Prospectively, this allows for more precise fine-tuning of regeneration dynamics in species- and structurally-rich mixed forests under climate change conditions.

Northern red oak (Quercus rubra L.), a major commercial tree species native to North America, is an introduced tree species in Europe and is currently the most common non-native deciduous tree species in its introduced range. Although the species is widespread in the introduced range, there is a lack of knowledge on growth and climate sensitivity, especially at the provenance level. The aim of this thesis is to conduct a detailed evaluation of provenances from North America and the introduced range with respect to growth and retrospective climate sensitivity in order to identify suitable provenances for adaptive forest management in the face of more frequent extreme events in the future. The emphasis is on the differentiation between a sample of provenances, originating from Canada and the United States respectively, and from introduced stands in Germany, planted on three sites of a provenance trial in 1991 along an environmental gradient. The provenance comparison enables to address the question from which region of the natural distribution a potential seed transfer should originate in order to increase productivity and improve climate adaptation. In this context, the evaluation of adaptive strategies and phenotypic variation was pursued, focusing on the site-specific provenance response to extreme events, such as droughts and late frosts. A specific goal was to examine provenance-specific safety-efficiency trade-offs in resistance to these extreme events and absolute growth, as well as resistance and vessel size, to identify differences in adaptive strategies as response to drought and late frost. The growth analyses showed a significant increase in the performance of introduced provenances compared to those of North America, particularly at the two sites with high water availability. On the continental site, the differences in performance between provenance were less pronounced, with those from Canada in particular showing comparable growth to German provenances. Due to the strong growth differentiation, the quantification of provenance × environment interactions enabled the classification of generalists, i.e. provenances with an environment-independent growth, and specialists, i.e. provenances with an environment-dependent growth, in order to identify site-specific superior provenances. The examinations revealed most introduced provenances as good performing generalists or specialists on sites with higher water availability, whereas provenances from North America were classified as poor performing generalists, except for a Canadian provenance which showed comparable growth patterns at the continental site. The study of climate-growth relationships detected summer drought and spring temperatures as main climatic constraints for the red oak provenances. Here, provenances differed in their climate sensitivity, revealing site-specific climatic dependencies based on the prevailing environmental conditions. In contrast to tree-ring width, the study of climate variables on wood anatomical traits detected two main physiological essential periods that are decisive for wood formation. On the one hand, the climatic conditions in the previous year play a key role in the storage of reserves needed for growth in spring. On the other hand, the temperature and moisture conditions in late winter and spring determine the onset of wood formation and consequently the length of the growing season. In general, the intra-specific variation in wood anatomical traits was high, showing a high phenotypic plasticity at all sites and consequently the trait expression was mainly determined by the site-specific environmental conditions. The response in tree-ring width to extreme drought and late frost showed a high variation within sites with distinct rank changes of provenances between drought years. Further, a trade off between growth and resistance to extreme events could not be proved. On the contrary, high growth was coupled with a high frost hardiness, whereas drought hardiness showed no significant trend. Consistent with these results, no trade-off between resistance to extreme events and vessel size could be demonstrated, suggesting that the commonly reported but controversially discussed relationship between wide vessels and higher resistance to embolism does not apply to the red oak provenances studied. The findings of this thesis contribute to a broader understanding of the climate adaptation of red oak provenances for future perspectives in the introduced range. While the effect of studied summer droughts on the growth response was negligible in terms of the overall growth rates, late frost events may significantly impact red oaks. Since late frost events are suggested to increase in frequency and severity, cold adaptation is suggested to be one of the most important traits considerable for future adaptive forest management. Further, the site-specific adjustment in vessel traits to extreme climatic effects indicates a high phenotypic plasticity, which can be used to improve provenance recommendations. For this reason, provenances from introduced stands provide the best choice for forest management, whereas provenances from Canada are suggested to be promising for a continental climate, representing partly the predicted future climate. In contrast, provenances originating from the southern part of the natural distribution should not be considered in recommendations.:Acknowledgments Summary Kurzfassung List of Tables List of Figures Abbreviations 1 Introduction 1.1 Alternative tree species to mitigate climate impact 1.2 Northern red oak 1.3 Climate adaptability 1.4 Assessment of climate adaptability 1.5 General research objectives 1.6 Thesis outline 1.7 Study design and research approach 1.8 Author contributions 2 Provenances from introduced stands of Northern Red Oak (Quercus rubra L.) outperform those from the natural distribution Appendix A 3 Growth behavior of Northern Red Oak (Quercus rubra L.) in two provenance trials in Germany 4 High risk, high gain? Trade-offs between growth and resistance to extreme events differ in Northern Red Oak (Quercus rubra L.) Appendix B 5 Variation in vessel traits of Northern Red Oak (Quercus rubra L.) provenances revealed high phenotypic plasticity to prevailing environmental conditions Appendix C 6 Synthesis 6.1 Provenance differentiation 6.1.1 Local adaptation 6.1.2 Origin of introduced stands 6.1.3 Epigenetic effects during seed development 6.2 Provenance response to climate 6.2.1 Spatial and temporal variations in growth response 6.2.2 Intra-specific variation to climate 6.2.3 Response to drought and frost 6.3 Provenance choice in the face of climate change 6.3.1 The presence of provenance × environment interactions 6.3.2 Comprehensive evaluation of provenances 6.4 Concluding remarks and outlook References

Hintergrund und Zielstellung: Die Spätblühende Traubenkirsche aus Nordamerika stellt eine erhebliche Herausforderung für die Renaturierung von Kiefernforsten in Mitteleuropa dar. Die Bildung dichter Vegetationsschichten durch diese invasive Baumart führt zu erheblichen ökologischen Veränderungen am Waldboden. Das Ziel dieser Studie ist es, Wege zu finden, wie standortgerechte Laub- und Laubmischwälder durch das Zulassen natürlicher Prozesse wie Sukzession und Naturverjüngung entwickelt werden können, während gleichzeitig die menschliche Eingriffsintensität minimiert wird. Ein zentraler Aspekt dabei ist die Frage, ob sich heimische Laubbaumarten unter dem Einfluss der Spätblühenden Traubenkirsche erfolgreich verjüngen können und wie eine unterstützende Einbringung dieser Arten in die Dominanzbestände erfolgen kann, um langfristig eine Verdrängung der invasiven Art zu ermöglichen. Material und Methoden: Die Studie gliedert sich in drei Arbeitsschwerpunkte: Untersuchungen zur Bestandesarchitektur und Strahlungsmessungen, Pflanzversuche unter verschiedenen Dominanzbeständen und Gewächshausversuche zur Keimung und frühen Entwicklung von Baumarten. Die Freilanduntersuchungen wurden in zwei kieferngeprägten Gebieten in Sachsen und Brandenburg durchgeführt. Ergebnisse: Die Ergebnisse zeigen, dass die Entwicklung der Dominanzbestände im Laufe der Zeit zu einer Selbstdifferenzierung führt, wobei die Strahlungsverfügbarkeit mit dem Alter der Bestände zunimmt, was die Etablierung von Schattbaumarten begünstigt. Die Reaktion der verschiedenen Baumarten auf die Wuchsbedingungen unter den Dominanzbeständen variiert, wobei einige Arten besser gedeihen als andere. Die Spätblühende Traubenkirsche beeinflusst die Keimung und frühe Entwicklung verschiedener Baumarten im Gewächshausversuch. Schlussfolgerung und Handlungsempfehlung: Es ist möglich, die Spätblühende Traubenkirsche langfristig durch die Integration sukzessionaler Prozesse zu verdrängen. Dies erfordert jedoch eine angepasste waldbauliche Strategie, um die Etablierung heimischer Baumarten zu fördern. Die künstliche Einbringung geeigneter Baumarten kann dabei helfen, den Verjüngungszyklus zu brechen. Allerdings ist eine vollständige Eliminierung der Traubenkirsche unwahrscheinlich, und Störfaktoren wie hoher Verbissdruck können die natürliche Sukzession hemmen. Es ist daher entscheidend, die Dynamik zwischen invasiver Art und natürlicher Vegetation sorgfältig zu steuern, um langfristig erfolgreiche Renaturierungsmaßnahmen umzusetzen.:Inhaltsverzeichnis II Abkürzungsverzeichnis VI 1. Allgemeine Einleitung 1 2. Stand des Wissens 6 2.1 Renaturierung von Waldökosystemen 6 2.2 Das Problem der Spätblühenden Traubenkirsche 7 2.3 Grundsätze zur Entwicklungssteuerung auf DBU-Naturerbeflächen 13 3. Allgemeine Methoden 3.1 Untersuchungsgebiet 16 3.2 Hemisphärische Fotografie 20 3.3 Mathematisch-statistische Auswertung 3.3.1 Angewandte statistische Methoden 27 3.3.2 Herleitung statistischer Modelle 31 4. Spezieller Teil I: Strahlungsentwicklung 4.1 Einleitung 35 4.2 Material und Methoden 4.2.1 Versuchsdesign 38 4.2.2 Datenerhebung 41 4.3 Ergebnisse 4.3.1 Charakterisierung der Versuchsbestände 46 4.3.2 Verjüngung der Spätblühenden Traubenkirsche 55 4.3.3 Modellierung der Strahlungsentwicklung 57 4.4 Diskussion 65 4.5 Zusammenfassung und Ausblick 88 5. Spezieller Teil II: Pflanz- und Aussaatversuch 5.1 Einleitung 91 5.2 Material und Methoden 5.2.1 Versuchs- und Referenzflächen 94 5.2.2 Pflanzversuch 105 5.2.3 Aussaatversuch 110 5.3 Ergebnisse 5.3.1 Vorbemerkung 115 5.3.2 Klimatische Wirkung der Versuchs- und Referenzbestände 115 5.3.3 Mortalität der Baumarten im Pflanzversuch 118 5.3.4 Wachstum der Baumarten im Pflanzversuch 5.3.4.1 Sprosslänge 122 5.3.4.2 Wurzelhalsdurchmesser 130 5.3.4.3 Trockenmasse 137 5.3.4.4 Allokationen 141 5.3.5 Modellierung des Pflanzenwachstums 5.3.5.1 Modellvoraussetzungen 143 5.3.5.2 Einfluss des Bestandestyps 144 5.3.5.3 Einfluss des Alters des Dominanzbestands 5.3.5.3.1 Vorbemerkung 149 5.3.5.3.2 Betrachtungszeitraum der Vegetationsperioden I–III 150 5.3.5.3.3 Betrachtungszeitraum der Vegetationsperioden IV–V 154 5.3.6 Entwicklung der Baumarten im Aussaatversuch 158 5.4 Diskussion 5.4.1 Aussagefähigkeit der Versuchsanlage 162 5.4.2 Wirkung der Versuchsbestände auf die Versuchsbaumarten 176 5.4.3 Keimung der Baumarten auf den Versuchs- und Referenzflächen 192 5.5 Zusammenfassung und Ausblick 195 6. Spezieller Teil III: Gewächshausversuch 6.1 Einleitung 199 6.2 Material und Methoden 6.2.1 Versuchsaufbau 202 6.2.2 Datenerhebung 212 6.3 Ergebnisse 6.3.1 Auflauferfolg und Pflanzenentwicklung 215 6.3.2 Modellierung des Keimlingswachstums 6.3.2.1 Modellformulierung 220 6.3.2.2 Sprosslänge 221 6.3.2.3 Wurzelhalsdurchmesser 224 6.3.2.4 Stabilitätsweiser: H/D-Verhältnis 227 6.3.2.5 Gesamttrockenmasse 228 6.4 Diskussion 6.4.1 Aussagefähigkeit der Versuchsanlage 233 6.4.2 Lebensfähigkeit, Keimfähigkeit und Auflaufprozent 239 6.4.3 Einfluss der Strahlungsverfügbarkeit 240 6.4.4 Einfluss des Substrats 246 6.5 Zusammenfassung und Ausblick 253 7. Zusammenführende Diskussion 7.1 Entwicklung und Dynamik in den untersuchten Waldbeständen 255 7.2 Einordnung in die Behandlungskonzepte 262 8. Schlussfolgerungen und Handlungsempfehlungen 283 9. Ausblick 290 10. Zusammenfassung 292 11. Summary 297 Literaturverzeichnis 302 Abbildungsverzeichnis 326 Tabellenverzeichnis 335 Anhang i Selbstständigkeitserklärung