Dass Bäume teilweise spektakuläre Fähigkeiten aufweisen, habt Ihr vielleicht schon mitbekommen. Es gibt Baumarten, die Waldbränden trotzen können, andere wiederum sind über 1000 Jahre alt – und es gibt Bäume, die richtige Klone von sich herstellen können. Klingt nach Science Fiction, ist aber ein Phänomen, das unter die „vegetative Verjüngung“ fällt. In diesem Artikel schauen wir uns diese verblüffende Fähigkeit an, die als eine Überlebensstrategie für Notsituationen beginnt und bei einem Wald aus etwa 50.000 Klonen endet. 

Was ist vegetative Verjüngung? 

Die meisten wissen, dass aus einem Samen eine Pflanze wachsen kann. Aber braucht es dafür immer einen Samen? Schon mal vorweg – nein, braucht es nicht! 

Was es allgemein mit Verjüngung, einer nachfolgenden Generation an Bäumen im Wald, auf sich hat, haben wir Euch bereits in einem früheren Beitrag erklärt. Förster:innen unterscheiden zwischen gesäten, gepflanzten Bäumen oder solchen, die aus Naturverjüngung entstanden sind. 

Vegetative Verjüngung ist anders. Es ist die Fähigkeit, Nachkommen aus Pflanzenteilen bilden zu können. Um zu verstehen, wie Bäume diese Fähigkeit einsetzen, schauen wir uns ein Problem an. Bricht beispielsweise bei einem starken Sturm ein großer Teil der Baumkrone ab, kann das ein ernsthaftes Problem für den Baum sein, das sogar tödlich enden kann. Denn Bäume müssen genügend Licht, Wasser und Nährstoffe aufnehmen, um ihre wichtigen Vitalfunktionen versorgen zu können. Durch den langfristigen Verlust von Blattmasse produziert der Baum weniger Zucker durch Photosynthese. Vereinfacht gesagt, droht damit der Hungertod. 

Schlafende Knospen

An dieser Stelle kommt die vegetative Verjüngung ins Spiel. Grundsätzlich fußt sie auf „schlafenden“ Knospen. 

Falls Ihr Euch jetzt fragt – „Was zur Hölle sind schlafende Knospen?!“, folgt hier eine kurze Erklärung. Anders als normale Knospen, die man vor allem im Winter an Zweigen sehen kann, sind schlafende Knospen im Gewebe unter der Baumrinde angelegt und werden nur in bestimmten Situationen durch Hormone im Baum (Phytohormone) aktiviert. Das kann man sich wie ein smartes Notprogramm vorstellen. Die Baumkrone produziert ein bestimmtes Hormon, das durch die ganze Pflanze geschickt wird. Es blockiert die schlafenden Knospen und signalisiert: Alles ist gut. Treten in der Baumkrone jetzt Verletzungen oder der Wegfall von Kronenteilen auf, verändert sich die Konzentration des Hormons im gesamten Baum, wodurch er die schlafenden Knospen aktiviert. 

Erst dann treiben diese speziellen Knospen aus und können so neue Zweige oder nach und nach eine zweite Krone bilden. In der Forstsprache tragen auf diese Weise gebildete Zweige den Namen „Wasserreiser“. 

Wasserreiser an einer Winter-Linde (Tilia cordata), die an einer viel befahrenen Straße in Göttingen steht.

Mögen wir Wasserreiser?

Wasserreiser kann man häufig bei Stadtbäumen beobachten, denn die weisen überall Verletzungen in den Baumkronen auf. Zusätzlich wird es in Städten im Sommer sehr heiß, was auch zum Absterben von Teilen der Baumkrone führt. Bei Stadtbäumen überprüfen Fachleute regelmäßig Äste, die abbrechen und auf Passant:innen oder Fahrzeuge stürzen könnten und schneiden sie bei Bedarf zurück. Stadtbäume, die also unter einer Menge Stress leiden, versuchen sich über die Bildung neuer Zweige in tieferen Stammbereichen zu helfen. In der Forstwirtschaft sind Wasserreiser aber weniger beliebt. 

Wusstest Du schon…?
Eine Baumkrone ist ein guter Indikator für die Vitalität des Baumes. Bei genügend Licht und Platz bilden zum Beispiel Parkbäume aus diesem Grund eine lange, große Krone aus. Bäume im Wald hingegen haben meistens eine kürzere Krone, die sich weiter oben am Stamm befindet. Das heißt nicht, dass sie weniger vital sind, sondern dass es in den unteren Schichten des Waldes nicht genügend Licht gibt, um die unteren Äste am Leben zu erhalten. Diese sterben dann auf natürliche Weise ab.
Bei Bäumen mit wertvollem Holz achten Förster:innen besonders darauf, dass sich keine Wasserreiser bilden, und entfernen bei manchen Baumarten auch Äste im unteren Stammbereich. Äste, somit auch Wasserreiser, verringern nämlich die Stabilität des Holzes, sodass es zum Beispiel nicht mehr im Hausbau eingesetzt werden kann. Forstleute bezeichnen den Prozess, bei dem die unteren Äste entfernt werden, als „Ästung“. Wenn Forstwirt:innen die Ästung fachgerecht durchführen, nehmen die Bäume dabei keinen Schaden. 

Stockausschlag als Überlebensfähigkeit

Beim Stockausschlag handelt es sich nicht etwa um einen fiesen Ausschlag, unter dem ein einsamer Stock im Wald leidet, sondern um ein Extrembeispiel für vegetative Verjüngung. Nach dem Fällen eines Baums verbleibt im Wald der Baumstumpf und die Wurzeln. In der Forstsprache werden Baumstümpfe häufig „Stubben“ oder „Stock“ genannt. Letzteres ist namensgebend für diese Form der vegetativen Verjüngung, die manche Baumarten einsetzen können, um ihr Überleben zu sichern. Beim Stockausschlag bilden diese nämlich neue Triebe, aus denen ein neuer Baumstamm entstehen kann. Wichtig ist dabei – es handelt sich noch um denselben Baum. Vereinfacht gesagt, lässt der Baum seine Gliedmaßen nachwachsen.

Der Stockausschlag eines Ahorn-Baums nach der Fällung. 

Grundsätzlich neigen Laubbäume eher zum Stockausschlag als Nadelbäume. Besonders ausgeprägt ist der Stockausschlag bei den Eichenarten, Hainbuchen, Eschen, Pappeln, Ulmen, Robinien und Weiß-Erlen. 

Wundheilung bei Bäumen

Ähnlich wie beim Wundverschluss des Menschen versuchen Bäume, Verletzungen aller Art mit Wundgewebe, dem sogenannten Kallus, zu verschließen, damit keine Keime eindringen und dem Baum weiteren Schaden zufügen können. Der Kallus wächst dann von den Wundrändern her über die Verletzung. Manchmal passiert dabei etwas Erstaunliches. In der Nähe der Wunde können bestimmte Zellen umprogrammiert werden. Diese beginnen sich zu organisieren und bilden ein neues, kleines Wachstumszentrum. Aus diesem Gewebe entwickeln sich dann die sogenannten „adventiven“ Knospen, die quasi die Schwestern der schlafenden Knospen sind. 

Entweder hat ein Baum also das Glück, direkt schlafende Knospen an der richtigen Stelle zur Verfügung zu haben oder muss nach einer Verletzung neue bilden. Letztendlich sind sie dann der Grund für das Entstehen neuer Triebe.

Allein können diese Knospen in einem solchen Fall aber nicht das Überleben der Bäume sichern. Ausschlaggebend dafür, ob überhaupt neue Zweige gebildet werden können, ist, ob der Baum genügend Zucker mit der Photosynthese produzieren und speichern konnte, bevor er gefällt wurde. Ein Baum ohne Blätter (wie es ein Baumstumpf nun mal ist) ist auf seine gespeicherten Reserven angewiesen, um neue Zweige auszubilden. 

Stockausschlag als Grundlage für historische Waldbewirtschaftung

Unter bestimmten Umständen können Bäume also erneut austreiben und so zunächst überleben. Überlebenswichtig war der Stockausschlag auch für unsere Vorfahren. Das Mittelalter gilt als die Epoche des Holzes. Es war die Lebensgrundlage der Menschen zum Kochen, Bauen und Heizen. Logischerweise hat man Holz in großen Mengen benötigt. Bevor es Heizkörper, Fernwärme oder Heizdecken gab, musste mit Holz geheizt werden – und das in rauen Mengen. Hinzu kam außerdem, dass, anders als heutzutage, der Transport von Holz oder anderen Waren sehr arbeitsintensiv und anstrengend war.

Jüngere Bäume, die noch nicht besonders dick waren, konnte man gut mit wenigen Handgriffen fällen und leichter transportieren als große, schwere Baumstämme. Deshalb hat man gerade für die Brennholznutzung dünnere Bäume genutzt. Im Anschluss an das Fällen junger Bäume wurde sich darauf verlassen, dass diese wieder austreiben. Das war zum einen viel günstiger als das Säen neuer Bäume, zum anderen wuchsen diese Wälder viel schneller wieder an. 

Es entsteht ein eigenes Waldbild: Der Niederwald

Aus dieser Holznutzung ergab sich vor einigen hundert Jahren ein typisches Waldbild, das man Niederwald nennt. Niederwälder sind, wie der Name schon verrät, niedrig. Üblicherweise waren in Niederwäldern die Bäume zwischen 10 und 15 Meter hoch. Verglichen mit unseren heutigen Wäldern, in denen Bäume Höhen von mehr als 30 Meter erreichen, sah der mittelalterliche Wald in der Nähe der Siedlungen teilweise aus wie eine bessere Buschlandschaft. Wichtig ist, dass in Niederwäldern der Stockausschlag vorherrschte.

Ein großer Vorteil des Stockausschlages gegenüber Pflanzen, die von der Pike auf wachsen müssen, ist, dass der Stockausschlag auf Zuckerreserven im Baumstumpf zurückgreifen und diese direkt ins Wachstum investieren kann. Ganz besonders wichtig im Mittelalter waren Eichenwälder aus Stockausschlag. Die Menschen gewannen die Baumrinde der Eichen, um mit den enthaltenen Gerbstoffen die Ledergerberei zu versorgen. Zusätzlich konnte man Eichenwälder als Hutewälder für die Ernährung der Schweine nutzen und das hochwertige Holz dann trotzdem noch verwenden. 

Wusstest Du schon…?
Bereits die Römer haben sich den Stockausschlag zunutze gemacht und ganze Wälder so kultiviert. Sie bezeichneten Wälder, die sie regelmäßig fällten und aus deren Stümpfen oder Wurzeln neue Zweige austrieben, als „Silvae caeduae“. Diese Wälder konnten aus verschiedenen Baumarten bestehen. Die Römer haben so Brennholz gewonnen, Zaunpfähle oder – ganz wichtig – Pfähle für Weinreben hergestellt. Mittelalterliche Mönche haben sich an Überlieferungen und Schriften der Römer orientiert und diese Form der Bewirtschaftung übernommen.

Absenker – wenn einem Ast Wurzeln wachsen

Während der Stockausschlag sehr häufig bei Laubbäumen anzutreffen ist, findet sich bei den Nadelbäumen oder generell bodennah wachsenden Arten häufiger eine andere, abgefahrene Form der vegetativen Verjüngung. Hier bilden schlafende Knospen in Zweigen, die den Boden für längere Zeit berühren, neue Wurzeln. Das kann passieren, wenn ein bodennaher Ast für längere Zeit in Kontakt mit dem Erdboden kommt. Mit der Zeit kann dadurch ein neuer Baum, der von den neuen Wurzeln lebt, entstehen. Die Pflanze stellt die Versorgung des Gewebes ein, sodass es abstirbt und sich die Verbindung zum Mutterbaum mit der Zeit löst. 

Auf diese Weise verbreiten sich auch manche Straucharten. Ein bekanntes Beispiel für eine Strauchart wäre die Brombeere (Rubus fruticosus). Ihre langen, biegsamen Triebe wachsen oft bogenförmig und berühren mit der Zeit den Boden. Bleibt der Trieb für längere Zeit im Kontakt mit dem Boden, bilden sich Adventivwurzeln aus. Auf diese Weise breiten sich Brombeersträucher oft von selbst aus.  

Stecklinge – Pflanzenvermehrung für die Profis

Die Pflanzengurus unter Euch wissen, dass man sich Ableger von Pflanzen besorgen und daraus neue Pflänzchen ziehen kann. Stecklinge sind im Grunde nichts anderes als abgeschnittene Pflanzenteile – meist junge Zweige oder Triebabschnitte, die man von einem Mutterbaum nimmt. Dieser abgetrennte Spross hat zunächst keinen eigenen Wurzeln. Unter geeigneten Bedingungen kann er neue Wurzeln bilden und sich dadurch zu einer eigenständigen Pflanze entwickeln. Da ein Steckling vegetativ, also ohne Samenbildung entsteht, ist er genetisch identisch mit dem Mutterbaum. Er trägt dieselbe DNS und hat die gleichen Anlagen. Trotzdem können Umweltbedingungen später beeinflussen, wie stark bestimmte Eigenschaften ausgeprägt werden. 

In der Forstwirtschaft nutzen Fachleute diese Form der Vermehrung gezielt, um besonders vorteilhafte oder widerstandsfähige Individuen zuverlässig zu vermehren. An der Schnittstelle reagiert das Gewebe zunächst mit der Bildung des Kallus. Daraus entstehen anschließend Adventivknospen, die dann aber Wurzeln ausbilden. So bildet der ursprünglich wurzellose Zweig ein eigenes Wurzelsystem aus. 

Wusstest Du schon…?
Eine weitere wichtige Form, die an Stecklinge anknüpft, ist die „Veredelung“, die oft bei Obstbäumen in der Landwirtschaft angewendet wird. Hintergrund ist, dass man eine Obstsorte mit exakt denselben Eigenschaften vervielfältigen möchte. Dafür wird ein Steckling der gewünschten Pflanze präzise mittels einer kleinen „Operation“ auf einen anderen Baum angebracht. Die Gewebe beider Teile verwachsen dann über eine Kallusbildung miteinander. Die Unterlage liefert das Wurzelsystem und die aufgebrachte Pflanze bildet dann die Früchte der gewünschten Obstsorte. 

Wurzelbrut, das Klonprogramm der Natur

Von Wurzelbrut spricht man, wenn aus den oberflächennahen Wurzeln einer Pflanze neue Triebe wachsen. Aus diesen Trieben können mit der Zeit auch prächtige Baumstämme werden. Wichtig ist aber: Diese Baumstämme sind quasi der Mutterbaum – mit einem weiteren Stamm. Diese neuen Baumstämme haben den großen Vorteil auf ein vollkommen ausgereiftes Wurzelnetzwerk zurückgreifen zu können. Darüber erhalten sie u.a. wichtige Mineralien und Wasser. Teilweise bleiben die Verbindungen zu den anderen Baumstämmen über die Wurzeln noch bestehen. In anderen Fällen können die Verbindungen auch absterben, womit dann jeder Stamm ein perfekter Klon des Mutterbaums mit einem eigenen Wurzelwerk ist. Wurzelbrut wird vor allem bei Weiß- und Grau-Pappeln, Aspen, Weiß-Erlen, Robinien und den Ulmenarten beobachtet. 

Im US-Bundestaat „Utah“ befindet sich der sogenannte „Pando-Klon“. Es handelt sich dabei um einen Wald, der fast so groß wie 60 Fußballfelder ist und aus ca. 50.000 Baumstämmen besteht. 

Das Pando-Beispiel für vegetative Verjüngung

Faszinierend ist, dass es sich bei all diesen Bäumen um Klone desselben Baumes handelt, die teilweise sogar über ihre Wurzeln noch miteinander verbunden sind. Manche bezeichnen den Pando daher als den größten zusammenhängenden Organismus der Welt. Der Pando besteht aus der Amerikanischen Zitter-Pappel (Populus tremuloides), die auch Aspe genannt wird. Im Herbst nehmen ihre Blätter einen wunderschönen gelben Farbton an. Aus der Ferne könnte man ihre weißen Stämme mit Birken verwechseln. 

Im „Pando“ bildet die Amerikanische Zitter-Pappel tausende Klone über die Wurzelbrut.

Die Aspe ist eine der Baumarten, die auch Adventivknospen an ihren Wurzeln aufweist, weshalb man bei ihr die Wurzelbrut besonders gut beobachten kann. Sie gilt als eine Pionierbaumart. Das heißt u.a., dass ihre Samen sehr leicht sind und weite Strecken zurücklegen können. Deshalb müssen sie darauf eingestellt sein, in neue Gebiete zu gelangen, in denen ganz neue Bedingungen herrschen können. Befinden sich an einem solchen Standort bereits andere Bäume oder Sträucher, kann es schwierig werden, sich als heranwachsendes Bäumchen zu behaupten. Wird eine Pflanze überwachsen, leidet sie an Lichtmangel. Dann ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass sie an diesem Mangel sterben wird. In solchen Fällen bietet die Wurzelbrut einen erheblichen Vorteil, da neue Individuen zumindest für eine Zeit mit dem Wurzelwerk des Mutterbaums verbunden sind und dadurch Nährstoffe vom Mutterbaum erhalten. Das verschafft auch in diesem Fall einen Wachstumsvorteil. 

Da es sich bei der Wurzelbrut, wie bei den anderen Beispielen auch, um Klone eines Mutterbaums handelt, besteht für jedes Individuum aber auch eine Gefahr. Jede Anfälligkeit für Krankheiten oder Schädlinge, die der Mutterbaum aufweist, haben auch die Klone. Besteht jetzt, wie beim Pando, ein ganzer Wald aus Klonen, dann ist das Risiko für das Absterben der gesamten Fläche sehr hoch. 

Pappelklone aus Wurzelbrut, die im Forstbotanischen Garten der Universität Göttingen wachsen.

Lust auf mehr?

Falls Ihr jetzt Lust bekommen habt, Euch noch mehr mit der Ökologie von Bäumen und Wäldern auseinanderzusetzen, dann schaut Euch gerne mal diese Artikel an.

Bei Euch in der Nähe habt Ihr Bäume mit Stockausschlag oder Wasserreiser gefunden? Schickt uns gerne Bilder bei Instagram @Forsterklaert.

Quellen:

Bartsch, N., Lüpke, B. von, & Röhrig, E. (2020). Waldbau auf ökologischer Grundlage (8. vollst. überarb. u. erw. Aufl). utb GmbH.

Bartsch, N., & Röhrig, E. (2016). Waldökologie: Einführung für Mitteleuropa. Springer Spektrum. https://doi.org/10.1007/978-3-662-44268-5

Braun, H. J., Braun, H. J., & Siebert, D. (1982). Lehrbuch der Forstbotanik. G. Fischer.

Clausen, W. (1974). Zur Geschichte und Vegetation ostholsteinischer Stockausschlagwälder (Bd. 24). AG. Floristik.

Hasel, K., & Schwartz, E. (2006). Forstgeschichte: Ein Grundriß für Studium und Praxis (3. Auflage). Verlag Dr. Kessel.

Leibundgut, H. (1981). Die natürliche Waldverjüngung. Haupt.

Lyr, H. (Hrsg.). (1992). Physiologie und Ökologie der Gehölze: Mit 85 Tabellen. Fischer.

Mantel, K., & Hauff, D. (1990). Wald und Forst in der Geschichte: Ein Lehr- und Handbuch. Schaper.

Menninger, M. (2001). Die Römer und der Wald: Untersuchungen zum Umgang mit einem Naturraum am Beispiel der römische Nordwestprovinzen. F. Steiner.

Schopfer, P. (1989). Experimentelle Pflanzenphysiologie. 2: Einführung in die Anwendungen. Springer.