Artenmischung fördert die Biomasseakkumulation und den Nährstoffkreislauf in Forstplantagen

Warum die Mischung von Baumarten wichtig ist

Während Länder darum ringen, Wälder neu anzupflanzen, um Kohlenstoff zu speichern, Böden zu schützen und Holz bereitzustellen, bestehen die meisten neuen Plantagen noch immer aus einer einzigen Baumart, angepflanzt wie Ackerkulturen in Reihen. Diese Studie stellt eine einfache, aber entscheidende Frage mit weitreichenden Folgen für Klima und Landschaftswiederherstellung: Funktionieren Wälder aus vielen Baumarten tatsächlich besser als Monokulturen beim Aufbau von Holzmasse, bei der Verbesserung des Bodens und beim Nährstoffrecycling? Indem die Autoren weltweit tausende Vergleiche zusammenführten, liefern sie eine der klarsten Antworten bislang — und sie spricht deutlich für Vielfalt.

Mehr Baumarten, mehr Lebende Masse

Die Forschenden kombinierten 8.450 gepaarte Messungen aus 328 Feldstudien, die gemischt bewachsene Plantagen direkt mit nahegelegenen Monokulturen unter gleichen Bedingungen verglichen. Über Regionen, Klimazonen und Bewirtschaftungsformen hinweg wuchsen Bestände mit mehreren Baumarten mehr Pflanzenmaterial — das, was Wissenschaftler Biomasse nennen — als ihre einartigen Gegenstücke. Im Mittel lag die gesamte Pflanzenbiomasse in Mischbeständen etwa ein Sechstel höher, mit besonders starken Zuwächsen in Holz und Blättern. Baumkronen wurden länger und breiter, Stämme dicker und die Gesamthöhe der Bäume etwas größer, wodurch höhere, dichtere Kronenschichten entstanden. Sträucher in der mittleren Schicht des Waldes dehnten sich ebenfalls aus, während krautige Pflanzen im Unterwuchs ungefähr gleich blieben, was darauf hindeutet, dass das zusätzliche Wachstum vertikal gestapelt wurde, statt einfach eine Schicht durch eine andere zu ersetzen.

Verborgene Gewinne unter der Erde

Die Vorteile der Artenmischung reichten auch in den Boden hinein. Bäume in gemischten Plantagen investierten mehr in grobe Wurzeln und Stubben, was die Unterstützung für ihre größeren Kronen verstärkte und unterirdisch Kohlenstoff einbrachte. Auf Bestandesebene hielten Böden unter Mischwäldern mehr organischen Kohlenstoff, mehr Stickstoff und mehr verfügbares Phosphor und Kalium. Auch die mikrobielle Biomasse — die winzigen Organismen, die Zersetzung und Nährstoffkreislauf antreiben — nahm zu. Blattstreu und abgestorbenes Material enthielten höhere Vorräte an Stickstoff und Kalium, was einen Kreislauf nährte, in dem qualitativ hochwertigeres Material aktivere Mikroben fördert, die wiederum Nährstoffe freisetzen, die Pflanzen nutzen können. Gleichzeitig blieb das grundsätzliche Verhältnis von Elementen wie Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor im Boden stabil, was darauf hindeutet, dass die Fruchtbarkeit zunahm, ohne das System chemisch aus dem Gleichgewicht zu bringen.

Wo und wann Mischung am besten wirkt

Nicht jeder Mischwald schnitt gleichermaßen gut ab. Die Analyse zeigte, dass die Gewinne durch Artenmischung in warmen, feuchten Klimaten am stärksten waren, wo lange Vegetationsperioden und ausreichende Feuchte den Bäumen erlauben, ihre komplementären Eigenschaften voll auszuspielen. Mit steigender Anzahl an Baumarten nahmen Biomasse und Nährstoffverbesserungen im Allgemeinen zu. Andere Faktoren folgten eher gekrümmten Mustern. In niedrigen bis mittleren Höhenlagen waren die Vorteile von Mischungen positiv, schwächten sich aber ab und konnten in höheren Gebirgslagen, wo Kälte das Wachstum begrenzt, sogar negativ werden. Ähnlich erreichten positive Effekte auf die Biomasse ihren Höhepunkt in mittelalten Beständen, bevor sie in sehr alten oder zu dicht stehenden Plantagen zurückgingen, in denen Konkurrenz um Licht und Bodenressourcen intensiv wird. Das bedeutet, dass Vielfalt am meisten hilft, wenn Klima, Bestandsalter und Pflanzdichte in Bereichen liegen, die das Teilen statt das erbitterte Bekämpfen um Ressourcen ermöglichen.

Leitlinien für klügere Wiederherstellung von Wäldern

Durch die Synthese von Belegen über Kontinente hinweg zeigt diese Studie, dass die Mischung von Baumarten in Plantagen in der Regel zu Wäldern führt, die mehr Holz produzieren, gesündere Böden aufbauen und Nährstoffe effizienter recyclen als Monokulturen. Wichtig für Praktiker ist zudem die Klarstellung, dass „mehr Arten“ allein kein Allheilmittel sind: Die größten Erträge erzielt man, wenn funktional unterschiedliche Arten in Klimaten und Bestandesstrukturen kombiniert werden, die ihre Kooperation unterstützen. Für Planer, die neue Plantagen entwerfen oder degradierte Flächen wiederherstellen, lautet die Alltagsbotschaft klar: Ein wohlüberlegtes, gemischtes „Team“ von Baumarten kann Plantagen in selbsttragendere, produktivere und widerstandsfähigere Wälder verwandeln, die langfristig Kohlenstoff binden und fruchtbare Böden erhalten können.

Zitation: Zhang, H., Feng, H., Qu, X. et al. Species mixing promotes plant biomass accumulation and nutrient cycling in forest plantations. Commun Biol 9, 348 (2026). https://doi.org/10.1038/s42003-026-09646-3

Schlüsselwörter: Plantagen mit gemischten Baumarten, Wiederherstellung von Wäldern, Nährstoffkreislauf, Wald-Biodiversität, Kohlenstoffspeicherung