Wohlgemuth Thomas

Ökologische Resilienz nach Feuer – die Waldbrandfläche Leuk als Modellfall
Ecological resilience after fire - the forest fire 2003 of Leuk (Switzerland) as a case study

Project Number: CH-2300
Project Type: Coordinating_Project
Project Duration: 01/01/2005 - 12/31/2015
Funding Source: WSL ,
Leading Institution: WSL
Project Leader: Dr. Thomas Wohlgemuth
Head of the group Disturbance Ecology
Disturbance Ecology
Forest Dynamics
WSL
Zürcherstrasse 111
8903 Birmensdorf
Phone: +41 44 7392 317
e-Mail: thomas.wohlgemuth(at)wsl.ch

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Research Areas:
Biodiversity

Disciplines:
environmental sciences
forestry
botanics

Keywords:
Forest fire; forest dynamics; monitoring; soil changes; vegetation changes; species diversity; climatology; invertebrates; Canton Valais; Switzerland

Abstract:
The forest fire area above Leuk (Kt. Valais, Switzerland) has served since 2004 for several studies on ecological resilience. On the 310 ha patch that ranges from 800 to 2100 m a.s.l., several samples have been installed. Vegetation changes were monitored representatively on a grid of 125 m cell size. The vegetation of the intact forest vegetation could be compared on a formerly assessed stratified sample and by re-assessing the actual vegetation. Along six horizontal transects at different altitudes, soil samples were taken from different layers of 25 soil profiles. Invertebrate fauna was collected weekly during the summer season at 18 localities along three transects at different altitudes. Localities were grouped into the three types ‘intact forest’, ‘burnt forest’ and ‘transition zone’. One year after the fire, following results are at hand: For a wide area, the vegetation was literally missing. Surprisingly, at scales of 0.25 ha, the actual number of plant species was not significantly different from the former intact forest vegetation. As an indicator of fire intensity, the ash layer was significantly and negatively correlated with the vegetation cover in 2004. At altitudes between 1200 and 1600 m a.s.l., the fire intensity turned out to have been most severe. The fire resulted in a general increase of the pH in the top soil by means of 1 to 1.5 units if compared to unburned top soils of the corresponding communities, basically as an effect of burnt organic acids and by the loss of protons. A superficial hydrophobic carbonate layer resulted from cations freed by the burning process. In consequence, erosion processes on steep places were intensified. Invertebrate diversity was surprisingly high one year after the forest fire. The most frequent groups were beetles, aculeate Hymenoptera, two-winged flies, and parasitic wasps. About 50 % of the collected individuals were pollinators and 28.5 % were predators. Highest individual numbers were counted in the transition zone. The started projects will be continued in the next few years.


Leading questions:
1. Ökologische Resilienz: das Untersuchungsgebiet ist geeignet, um die Wiederbesiedlung durch Pflanzen und Tiere als Funktion des Klimas und als Funktion der Distanz zum intakten Wald zu untersuchen. Mit ökologischer Resilienz wird das Tempo bezeichnet, mit welchem eine Lebensgemeinschaft nach einer Umweltveränderung (hier die Störung durch Feuer) wieder in einen Ursprungszustand zurückkehren kann (PIMM 1991; DUELLI & OBRIST 2003; MORETTI 2003).
  • Wie rasch schreitet die Wiederbesiedlung voran?

  • Welche Rolle spielen Klima, Höhenstufe und Distanz zum intakten Wald?
    2. Artenvielfalt: nach intensiven Störungen von Waldgemeinschaften erfolgt allgemein ein Vegetationswechsel, der auch einen Wechsel der Organismenvielfalt mit sich bringt. Die Frage nach der Entwicklung der Artenvielfalt wird für Pflanzen und wirbellose Tiere gestellt.

  • Wann nach dem Waldbrand erreichen die Artenzahlen Höchstwerte?

  • Welche Arten profitieren vom Feuer, auf Kosten welcher anderen Arten?
    3. Wirkung der Feuerintensität: Sowohl die ökologische Resilienz als auch die Entwicklung der Artenvielfalt hat einen direkten Bezug zur Feuerintensität.

  • Wo war die Feuerintensität am grössten?

  • In welcher Weise wirkt sich die hohe Feuerintensität auf die Entwicklung der Wiederbegrünung, Wiederbewaldung und Artenvielfalt aus?


    URL: http://www.wsl.ch/fe/walddynamik/projekte/waldbrand_leuk/index_DE

    Publications:
    Wohlgemuth T., Brigger A., Gerold P., Laranjeiro L., Moretti M., Moser B., Rebetez M., Schmatz D., Schneiter G., Sciacca S., Sierro A., Weibel P., Zumbrunnen T., Conedera M. (2012) Leben mit Waldbrand. Vierteljahrsschr. Naturf. Ges. Zürich. 157 (3/4): 97-106.

    Wohlgemuth T., Hester C., Jost A.-R., Wasem U., Moser B. (2010) Dynamik der Wiederbewaldung im Waldbrandgebiet von Leuk (VS). Schweiz. Z. Forstwes. 161 (2010) 11: 450–459.

    Wohlgemuth T., Brigger A., Gerold P., Laranjeiro L., Moretti M., Moser B., Rebetez M., Schmatz D., Schneiter G., Sciacca S., Sierro A., Weibel P., Zumbrunnen T., Conedera M. (2010) Leben mit Waldbrand. Merkbl. Prax. 46: 1-16.

    Moser, B., Temperli, C., Schneiter, G., Wohlgemuth, T. (2010) Potential shift in species composition after fire in the central Alps. Eur. J. For. Res. 129: 625-633.

    Wohlgemuth T., Brigger A., Gerold P., Laranjeiro L., Moretti M., Moser B., Rebetez M., Schmatz D., Schneiter G., Sciacca S., Sierro A., Weibel P., Zumbrunnen T., Conedera M. (2010) Leben mit Waldbrand. Merkbl. Prax. 46: 1-16

    Wohlgemuth T., Moser B. (2009) Phönix aus der Asche – Die rasche Wiederbesiedlung der Waldbrandfläche oberhalb von Leuk durch Pflanzen. Bulletin de la Murithienne 126/2008: 29–46.
    pdf Forschungsarbeit

    Wohlgemuth T., Conedera M., Kupferschmid Albisetti A., Moser B., Usbeck T., Brang P., Dobbertin M. (2008) Effekte des Klimawandels auf Windwurf, Waldbrand und Walddynamik im Schweizer Wald. Schweiz. Z. Forstwes. 159: 326-334.

    Wohlgemuth T., Conedera M., Moretti M., Moser B. (2006) Ecological resilience after fire in mountain forests of the Central Alps. Forest Ecol. Manage. 234, Supp. 1, S200, doi: 10.1016/j.foreco.2006.08.319. 8pp.

    Moser B ., Gimmi U., Wohlgemuth T. (2006) Ausbreitung des Erdbeerspinats Blitum virgatum nach dem Waldbrand von Leuk, Wallis (2003). Bot. Helv. 116: 179-183.

    Moser B., Wohlgemuth T. (2006) Which plant species dominate early post-fire vegetation in the Central Alps, and why? Forest Ecol. Manage. 234, Supp. 1, S174, doi: 10.1016/j.foreco.2006.08.225. 7pp.

    Tinner W., Hofstetter S., Zeugin F., Conedera M., Wohlgemuth T., Zimmermann L., Zweifel R. (2006) Long-distance transport of macroscopic charcoal by an intensive crown fire in the Swiss Alps - implications for fire history reconstruction. Holocene 16: 287-292.

    Wohlgemuth T., Duelli P., Ginzler C., Gödickemeier I., Hadorn P., Hagedorn F., Küttel P., Lüscher P., Moretti M., Schneiter G., Sciacca S., Wermelinger B., 2005: Ökologische Resilienz nach Feuer: die Waldbrandfläche Leuk als Modellfall. Schweiz. Z. Forstwes. 156, 345-352.


    Last update: 1/20/22
    Source of data: ProClim- Research InfoSystem (1993-2024)
    Update the data of project: CH-2300

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