3. Baumwachstum, Umweltbedingungen und Nachbarschaft

Hier wird in die Bedeutung des Stammwachstums für die Ökologie des Baums, das Biomonitoring und für die Forstwirtschaft eingeführt. Das Größenwachstum des Stamms nimmt unter normalen Wuchsbedingungen über dem Alter einen S-förmigen und der Zuwachs einen unimodalen Verlauf. Die Quantifizierung erfolgt durch die eingeführten Begriffe laufender jährlicher Zuwachs, mittlerer periodischer Zuwachs, durchschnittlicher Gesamtzuwachs dGZ und Gesamtwuchsleistung GWL. Das Baumwachstum wird über Kennwerte der Größenentwicklung des Individuums, also ohne Flächenbezug, quantifiziert. Die Produktivität des Baums dagegen bezieht sich auf die Größen-, Volumen- oder Massenentwicklung pro Fläche (z. B. pro Kronenschirmfläche oder Standfläche des Baums). Weil Bäume mit zunehmender Größenentwicklung auch mehr Standfläche beanspruchen, geht die Produktivität (Zuwachs mit Flächenbezug) wesentlich früher zurück als der Zuwachs pro Individuum (Zuwachs ohne Flächenbezug).

Die Gesetze von Liebig, Liebscher und Mitscherlich beschreiben die Abhängigkeit der Zuwachs- und Wachstumsverläufe von den Umweltbedingungen. Neben den Umweltbedingungen (Ressourcenversorgung und Umweltfaktoren) modifiziert auch die nachbarschaftliche Konstellation eines Baums (u. a. Standraumangebot und Einengung) seinen Wachstumsgang. Deshalb wird weiter in die Ursachen und Prozesse von Nachbarschaftsbeziehungen in Rein- und Mischbeständen eingeführt. Nachbarschaft hat meistens zugleich positive (Förderung) und negative Effekte (Konkurrenz) auf die Größenentwicklung. Letztlich resultiert der Zuwachs aus dem Nettoeffekt dieser beiden Nachbarschaftswirkungen.

Die nachbarschaftliche Konstellation innerhalb des Bestands kann entweder direkt über die Ressourcenversorgung und Umweltfaktoren oder indirekt über Konkurrenzindizes beschrieben werden. Bei förderlichen Nachbarschaftsverhältnissen kann die Größenentwicklung deutlich beschleunigt werden, z. B. bei zeitlich oder räumlich komplementärer Ressourcennutzung. Bei Überschirmung oder seitlicher Einengung kann die Größenentwicklung aber auch um Jahrzehnte oder Jahrhunderte verzögert werden, z. B. bei Lichtmangel im Unterstand in Plenterwäldern oder urwaldartigen Beständen. Denn Bäume wachsen nicht primär in Abhängigkeit von ihrem Alter oder der Zeit, sondern in Abhängigkeit von den Umweltbedingungen und ihrer aktuellen Größe. Viele Wuchsmodelle schätzen den Baumzuwachs deshalb in Abhängigkeit von der aktuellen Größe des Baums, seinen Standortbedingungen und Nachbarschaftsverhältnissen.

Die Zusammenhänge zwischen Baumwachstum, Umweltbedingungen und Nachbarschaft resultieren in einigen für die Forstwirtschaft essenziellen ökologischen Konzepten. Aus der Abhängigkeit des Wachstums von den Standortbedingungen ergibt sich die artspezifische Fundamentalnische. Durch Nachbarschaft mit anderen Arten kann die Fundamentalnische zur Realnische modifiziert werden. Die Wuchsbedingungen, unter denen sich eine Baumart unter natürlichen Bedingungen, bei interspezifischer Konkurrenz bestmöglich entwickeln kann (ökologisches Optimum), können sich von den Wuchsbedingungen, unter denen sie bestmögliche Entwicklung im Reinbestand zeigt (Produktionsoptimum), grundlegend unterscheiden.

Je weiter sich die Forstwirtschaft von agrarähnlichen Monokulturen entfernt, desto relevanter werden die Differenzierung zwischen Produktionsoptimum und ökologischem Optimum und die Einblicke in die interspezifischen Interaktionen für die Begründung und Regelung von Waldbeständen.