Kenntnis der Stickstoffversorgung von hoeheren Pflanzen an Kahlschlagstandorten im Vergleich mit Waldbestaenden nach deren Abhieb sie entstanden sind. Feststellung der Auswirkung einer schlagartigen Unterbrechung von biogeochemischen Kreislaeufen im Oekosystem Wald und Mikroklimaveraenderung auf den Jahresgang der Stickstoff-Nettomineralisation im Oberboden. Eine Untersuchung von theoretischer (Oekosystemforschung) und praktischer Bedeutung (Wahl des guenstigen Zeitpunktes fuer die Walderneuerung).
Alpine Wälder sind immer häufiger schädlichen natürlichen und anthropogenen Einflüssen ausgesetzt. Katastrophale Sturmereignisse, Borkenkäfer-Miseren sowie die Auswirkungen von Klimaveränderungen haben die Widerstandsfähigkeit der alpinen Wälder signifikant geschwächt. Dies führt zu einer Verringerung der Funktionalität der Wälder, zu einer Verringerung der Schutzfunktion bei Überschwemmungen und Erdrutschen, sowie zu einer Reduktion der Holzproduktion. Zudem wird eine wachsende Zahl von Almwiesen nicht mehr abgegrast oder bewirtschaftet, sodass die Weiden allmählich durch die zunehmende Ausbreitung des Waldes reduziert werden. Die Auswirkungen dieser Faktoren führen zu irreversiblen Veränderungen in der Zusammensetzung und Verteilung der Wälder, sowie der Landschaft im Allgemeinen, was wiederum einen negativen Einfluss auf den Tourismus als einen sehr wichtigen Wirtschaftsfaktor hat. Der Erfolg weitreichender Planungs- und Vorbeugungsmaßnahmen durch Forstverwaltungen hängt von der Verfügbarkeit von Informationen über den Status und die Entwicklungsdynamik der alpinen Wälder ab. Der aktuelle Status der Wälder muss innerhalb kurzer Zeitintervalle verfügbar sein und für die Anwender leicht zugänglich gemacht werden. Aktuelle Methoden der Walderfassung konzentrieren sich weitgehend auf die aufwendige manuelle Interpretation von Luftbildaufnahmen oder auf terrestrische Vermessungen. Flächendeckende Kartierungen werden aus wirtschaftlichen Gründen nicht durchgeführt. Die Forstinventuren liefern statistische Angaben für größere Flächen, liefern aber keine Informationen über die lokale räumliche Verteilung der benötigten Waldparameter. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Konzeptes für ein im EODC umgesetztes Alpines Waldmonitoringsystem. Es basiert auf Copernicus Sentinel-2 Daten in Verbindung mit Landsat-8 Daten, die in dieser Kombination aufgrund der hohen spektralen, räumlichen und zeitlichen Auflösung eine ideale Grundlage für die Einrichtung eines großräumigen Monitoringsystems bilden. Die im Rahmen von AlpMon implementierten Prototypen stellen den Anwendern zwei verschiedene Dienste zur Verfügung: Service 1: ein nahezu Echtzeit-Alarmsystem für abrupte Waldveränderungen auf Basis von Zeitreihenanalysen (Sturmschäden, Insektenkatastrophen, Kahlschläge und Schneebruch); Service 2: eine Erfassung von statischen Waldparametern (z.Bsp.: alle 3 bis 5 Jahre). Das AlpMon Projekt baut auf dem bereits vorhandenen Copernicus Forest High Resolution Layer auf, erweitert diesen aber durch eine stärkere Differenzierung der Baumarten, sowie eine genauere Erfassung der alpinen Waldgrenze. Neuartige Verfahren für die Datenvorverarbeitung, Zeitreihenanalyse und Klassifizierung werden dabei in das EODC integriert. Es wird ein Prototyp für ein benutzerfreundliches Webservice erstellt, der es den Anwendern ermöglicht, die Ergebnisse des nahezu Echtzeitsystems so schnell wie möglich abzurufen. (Text gekürzt)
Günstige klimatische und hydrologische Bedingungen machen Chile zu einem der führenden und am schnellsten wachsenden Holz und Zellstoff exportierenden Länder. Neben der Zellulose-Produktion wird zukünftig auch Bioenergie gewonnen, so dass neben einer weiteren Intensivierung des Forstsektors auch eine Expansion erwartet wird. Dies geht meist mit großflächigen Landnutzungsänderungen und unmittelbaren Folgen für das Geoökosystem einher. Besonders nach Kahlschlägen und während Starkniederschlägen ist dies in Form intensiver Bodenerosion deutlich. Schnell wachsende Arten konsumieren viel Wasser und stehen im Wettbewerb mit anderen wirtschaftlichen und ökologischen Interessen. Vor dem Hintergrund von Wasserknappheit und wachsender Abhängigkeit einiger Kommunen von Wasser aus intensiv genutzten Plantagen, wird ein nachhaltiges Wassermanagement notwendig. Das Projekt zielt daher ab auf (1) weitere Prozess-basierte Forschung über Abflussbildung und Sedimentflüsse sowie (2) artspezifische Wassereffizienz. Hierfür werden in experimentellen Plots Daten erhoben, die in mathematisch-hydrologische und Erosions-Modelle fließen und somit in einem allgemeinen Zusammenhang übertragbar sind.
Auf der Chiloe Insel (Chile) bedecken die endemischen Pilgerodendron uviferum Wälder eine Fläche von 172.450 ha. Historisch wurden diese Wälder zur Holzgewinnung kahl geschlagen und abgebrannt, so dass großflächig entwaldete Gebiete entstanden sind. Auf diesen Flächen konnte sich bisher die ursprüngliche Baumart (Pilgerodendron uviferum) aufgrund der Veränderungen des Habitats nicht neu ansiedeln. Aus diesen Gründen wird diese Baumart von der IUCN gegenwärtig als gefährdet eingestuft und im Anhang I der CITES geführt. Einer der dringlichsten Aspekte, der in naher Zukunft untersucht werden muss, ist die Wiederherstellung der abgebrannten Pilgerodendron uviferum-Wälder. Die zentrale Idee dieses Projekts ist die Entwicklung der wissenschaftlichen Basis für eine Wiederherstellungs-Strategie (Restauration) der zerstörten und degradierten P. uviferum Ökosysteme. Als Fallstudie dient dabei die Insel Chiloe, auf der viele Typen von noch intakten und degradierten P. uviferum Wäldern vorkommen. Daher beschäftigt sich diese Promotion mit der zentralen Forschungsfrage: Welche Faktoren beeinflussen den Verjüngungserfolg in den ungestörten und zerstörten Pilgerodendron uviferum Ökosystemen? Um diese Frage zu beantworten, müssen folgende spezifischen Fragen bearbeitet werden: 1. Wodurch ist die Verjügungungsnische von P. uviferum in den ungestörten Wäldern charakterisiert? 2. Welche ökologischen Faktoren/ Standortsfaktoren behindern die natürliche Verjüngung von P. uviferum? 3. Ist eine Restauration der zerstörten P. uviferum Wälder nur durch aktive Maßnahmen (Saat, Pflanzung, Bodenamelioration) möglich, oder auch über passive Entwicklung?
Forstliche Eingriffe beeinflussen das Mikroklima von Wäldern und in unmittelbarer und mittelbarer Folge die dort ablaufenden abiotischen und biotischen Prozesse. Wie sich ein Kleinkahlschlag auf die raum-zeitliche Entwicklung der Wasser-, Energie- und C-Haushalte der Freifläche und ihrer angrenzenden Waldränder auswirkt, soll für Versuchsflächen im Solling analysiert werden. Hierzu wird ein prozessorientiertes, hochauflösendes, dreidimensionales Modell entwickelt, in dem Modelle des Strahlungsregimes sowie des turbulenten Austausches zwischen Atmosphäre und Wald mit Modellen des Bestandswasserhaushalts und des Wassertransports in Bäumen gekoppelt werden. Das Modell wird mit gemessenen Werten von mikrometeorologischen Kenngrößen und von Bodenwassergehalten sowie von Wassertransportraten in jungen und alten Bäumen angetrieben und verglichen. Damit kann untersucht werden, wie sich die Kleinkahlschläge auf die Wind-, Strahlungs-, Temperatur- und Wasserverteilung im Waldökosystem auswirken. Das Wuchsverhalten der auflaufenden Vegetation auf Kleinkahlflächen und im angrenzenden Wald kann somit besser beurteilt werden. Auch liefert das Modell die abiotischen Rahmenbedingungen für Transferprozesse von N2O, NO, CO2 und CH4. Mit diesem 3D-Modell wird so ein wissenschaftliches Instrument zur Lösung praktischer und theoretischer Probleme der Forstwirtschaft, z.B. beim geplanten Waldumbau, zur Verfügung gestellt.
GFA ENVEST has developed a baseline study for a private investor aiming to purchase a forest concession of 278,000ha in the Amazon basin, which is under serious thread of deforestation. The study features an assessment of the drivers for deforestation, the evaluation of remote sensing images as well as the examination of land titles. Based on above, a detailed baseline study has been developed and climate political consulting services were provided to the investor. Services provided: Modelling of several baseline scenarios; Identification of the most appropriate baseline scenario; Estimation of carbon sequestration potential from forestry according to baseline scenarios; Assessment of the project risks; Assessment of financial flows; Development of PIN (Project Idea Note) including financial assessment; Consultancy for investment and due diligence.
Ursprünglich waren die Bayerischen Kalkalpen bis in eine Höhenlage von etwa 1400 m überwiegend mit natürlichen Bergmischwäldern bedeckt. Diese Bergmischwälder wurden in der Vergangenheit auf großer Fläche in Fichtenreinbestände umgewandelt. Diese Veränderung wurde einerseits ganz gezielt durch künstliche Einbringung von Fichten nach Kahlhieben eingeleitet, andererseits wurde sie durch den selektiven Verbiss der Mischbaumarten durch das Schalenwild vorangetrieben. Als Ergebnis dieses Umwandlungsprozesses nehmen inzwischen reine Fichtenwälder in der Bergmischwaldzone eine Fläche von ca. 29.000 ha ein. Besonders viele Bestände befinden sich in einer Altersphase, in der waldbauliche Pflegeeingriffe zur Sicherung ihrer Struktur und ihrer Schutzbefähigung für dringend notwendig erachtet werden. Die Fichtenreinbestände weisen in unnatürlicher Weise eine hohe Dichte, eine geringe Strukturvielfalt und ein einheitliches Baumalter auf. Ihre Dynamik tendiert infolgedessen zu einer weiteren Homogenisierung und damit zu einer schadanfälligen Konstitution. Die Einstellung der Bewirtschaftung in diesen Beständen - wie sie von verschiedenen Seiten gefordert wird - steigert daher möglicherweise das Schadensrisiko. Die oftmals in den Fichtenreinbeständen anzutreffende Vorschädigung durch schälendes Rotwild sowie die infolge der Klimaveränderung zu erwartende Zunahme extremer Witterungsereignisse erhöhen die Gefahr eines Zusammenbruchs der Fichtenbestände. Nachdem diese vielfach in steilen Hanglagen stocken, muss davon ausgegangen werden, dass sie an vielen Stellen Schutzwaldstatus haben und ihre Schutzbefähigung gefährdet ist. Teure Sanierungsmaßnahmen wären die Folge, wenn sie ihre Schutzbefähigung verlieren würden. Ein vorsorgendes Management dieser Wälder muss daher rechtzeitig Stabilisierungsmaßnahmen in Betracht ziehen. Über die Ausgestaltung derartiger Maßnahmen und ihre Wirksamkeit liegen bislang jedoch keine wissenschaftlichen Untersuchungen vor. Möglicherweise lässt sich eine wirksame Stabilisierung dieser Bestände durch gezielte Durchforstungseingriffe und eine frühzeitige Einleitung der Verjüngung erreichen. Dies gilt es jedoch auf der Basis von wissenschaftlichen Untersuchungen zu klären, um in dieser Situation der forstlichen Praxis Entscheidungshilfen anbieten zu können. In dem hier beantragten Projekt sollen verschiedene Optionen der waldbaulichen Behandlung von reinen Fichtenbeständen auf der Basis retrospektiver Analysen evaluiert und damit folgende Fragen beantwortet werden: 1. Unterscheiden sich bewirtschaftete und unbewirtschaftete Fichtenreinbestände der Bergmischwaldstufe in ihrer Stabilität und Schutzbefähigung ? 2. Wie wirksam sind die verschiedenen eingesetzten waldbaulichen Verfahren in Hinblick auf die Erhaltung bzw. Verbesserung der Stabilität?
Bei der Überführung von Fichtenreinbeständen in strukturreiche Mischbestände kommen verschiedene Hiebsformen zur Anwendung, die von der Entnahme von Einzelbäumen (Zielstärkennutzung) bis hin zum Kleinkahlschlag reichen. Die Hiebs- und Verjüngungsmaßnahmen sollen so gestaltet werden, dass die Humus- und Nährstoffverluste möglichst gering sind. Die Parameter des Kohlenstoff- und Stickstoffhaushaltes können in diesem Zusammenhang als Indikatoren für einen nachhaltigen Nährstoffkreislauf bei der Bestandesumwandlung dienen. Für die Optimierung der Größe der Hiebsflächen ist es erforderlich, die Kohlenstoff- und Stickstoffumsätze flächenhaft zu beschreiben und die Effekte des Bestandesrandes zu umgrenzen. Ziel des Projektes ist es, im Feldversuch die Prozesse der Kohlenstoff- und Stickstoffspeicherung und -umsätze als Funktion des Abstandes vom Bestandesrand zu untersuchen. Es sollen die Speicherfunktion von Bodenvegetation, Jung- und Altbäumen, die Zersetzung von Komponenten des Schlagabraums, die Stoffeinträge sowie die Nährstoffverluste mit dem Sickerwasser beschrieben werden. Die räumliche Verteilung der Kohlenstoff- und Stickstoffumsätze sollen modellhaft beschrieben werden; das Modell wird mit den im Feld und in Laborversuchen erhobenen Stoffumsatzdaten validiert werden.
Definition der bestimmenden Einflussgrößen auf das Wachstum und den Ernährungszustand naturverjüngter und gepflanzter Fichten auf Standorten der Schutzwaldsanierung. Auf degradierten Schutzwaldsanierungsflächen mit Dolomit-Mullrendzinen zeigen gepflanzten Fichten extreme Wuchsstockungen. Mit dieser für die Schutzwaldsanierung wichtigen Baumart konnte bisher das langfristige Sanierungsziel nicht erreicht werden. Das vorliegende Forschungsprojekt hatte daher das Ziel, die bedeutendsten ökophysiologischen Einflussfaktoren auf die künstliche Verjüngung der Fichte auf Schutzwaldsanierungsflächen zu identifizieren und Handlungsempfehlungen für die Forstpraxis abzuleiten. Hierzu wurden auf ausgewählten Sanierungs- und Schutzwaldflächen die Wurzelentwicklung, die Ernährung und Biomasseentwicklung in Abhängigkeit vom Kleinstandort, die Mykorrhizierung, die positiven Kleinstandorte der Fichtennaturverjüngung und das Ausmaß der Standortsveränderungen bei früheren Kahlschlägen und deren Wirkung auf die Fichte untersucht. Als wichtigstes Ergebnis ist festzuhalten, dass die Fichte aufgrund eines bodenbedingten Nährelementmangels (Humusschwund) und einer veränderten Mykorrhizazönose auf diesen Standorten nicht mehr für Sanierungspflanzungen geeignet ist. Im Verjüngungsziel für bereits degradierte Sanierungsflächen müssen daher die Fichtenanteile zu Gunsten von Pionierbaumarten reduziert werden.
Fragestellung: Das Projekt behandelt die Auswirkungen von Gruppenschirmstellung und Kahlschlag auf den Nährstoffhaushalt von Fichtenaltbeständen in drei repräsentativen Beständen Bayerns (Ebersberg (Münchner Schotterebene), Flossenbürg (Innerer Oberpfälzer Wald) und Höglwald (Oberbayerisches Tertiärhügelland)). Die gewählten Standorte unterscheiden sich hinsichtlich Klima, Boden, Stoffeintrag, Bestandesdichte und Bodenvegetation. Am Standort Ebersberg werden die Untersuchungen seit 2002 durch eine unechte Zeitreihe ergänzt. Diese umfasst folgende Versuchsflächen: 1) Buchenverjüngung 2 Jahre nach Gruppenschirmstellung und Pflanzung 2) 10-jährige Buchenverjüngung auf Femelfläche mit Rändelungshieb 3) 20-jährige Buchen aus Femelschlagsverjüngung mit Räumungshieb 4) Buchenverjüngung 2 Jahre nach Kleinkahlschlag und Pflanzung 5) 10-jährige Buchenverjüngung nach Kleinkahlschlag 6) 20-jährige Buchen auf ehemaliger Kahlfläche. Ergebnisse: In Folge der im Winter 1999/2000 durchgeführten Kahlschläge kam es an allen drei Standorten zu einem deutlichen Anstieg der Nitratkonzentration im Sickerwasser und einer Erhöhung der Nitratausträge. Die fehlenden Nährstoffaufnahme durch den Bestand und eine verstärkte Mineralisation von Nadel- und Wurzelstreu bei erhöhter Bodentemperatur und einem ausgeglichen hohem Bodenwassergehalt sind die Hauptursachen. In Ebersberg und Höglwald werden Maximalwerte von ca. 150 mg l-1 Nitrat erreicht. In Flossenbürg verhindert die dichte Bodenvegetation durch Nährstoffaufnahme und Beschattung des Bodens einen starken Anstieg der Nitratkonzentration. Veränderungen in den Jahresmittelkonzentrationen für Nitrat sind umso deutlicher, je niedriger die Nitratkonzentrationen vor dem Kahlschlag lagen. In Folge der hohen Nitratausträge, im Höglwald über 200 kg N ha-1 in zwei Jahren, kommt es zu Kationenexport und einer verstärkten Tiefenversauerung. Nährstoffbilanzen ergeben Verluste vor allem für Magnesium. Signifikante Änderungen der Menge austauschbarer Kationen konnten jedoch nicht festgestellt werden. Gruppenschirmstellungen führten in Ebersberg und im Höglwald bisher nur zu einem geringen Anstieg von Nitratkonzentration sowie Nitrat- und Kationenaustrag. Der demgegenüber höhere Stoffexport in Flossenbürg, wo einegrößere zentrale Baumgruppe (10 Bäume) entnommen wurde, deutet einen Zusammenhang zwischen der Höhe von Nitrat- und Kationenflüssen und der Größe der Lücken im Kronendach an. Während des Beobachtungszeitraums waren die Magnesiumverluste geringer als auf derKahlfläche und wurden durch den Eintrag gedeckt. Dagegen führt die Festlegung von Calcium und Kalium in Holz und Rinde des auf den Femelflächen verbleibenden Altbestandes zu einem Nährstoffentzug aus dem Boden, der auf den entsprechenden Kahlflächen nicht stattfindet. Erste Ergebnisse der unechten Zeitreihe deuten an, dass die Nährstoffverluste bei Femelwirtschaft nicht unbedingt deutlich niedriger liegen müssen als nach Kahlschlag.
| Origin | Count |
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| Bund | 23 |
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| Boden | 21 |
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| Luft | 16 |
| Mensch & Umwelt | 23 |
| Wasser | 18 |
| Weitere | 23 |