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)
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.
Ausgehend von der aktuellen Nutzung der Wald- und Forstökosysteme sollen in diesem Teilprojekt Leitbilder zur nachhaltigen Landnutzung unter Beachtung der Multifunktionalität des Waldes für das Untersuchungsgebiet erarbeitet werden. Darauf aufbauend erfolgt eine naturschutzfachliche Bewertung der untersuchten Bestände unter Beachtung verschiedener Nutzungsformen und Bewirtschafter. Daran schließt sich die Aufstellung von Konzepten zur Umsetzung einer naturverträglichen und nachhaltigen Landnutzung für die Wälder der Staatlichen Forstvereinigung 'Lwiwlis' an. Auf Grundlage der gewonnenen Ergebnisse sollen in Zusammenarbeit mit anderen Teilprojekten sowie Vertretern der Forstvereinigung 'Lwiwlis' Konzepte zu einer nachhaltigen Waldbewirtschaftung erarbeitet werden. Um eine Umsetzung der Konzepte in die Praxis zu gewährleisten, ist eine Berücksichtigung der forstwirtschaftlichen, politischen und rechtlichen Rahmenbedingungen vor Ort, d.h. die Beachtung der ukrainischen Waldpolitik, des Waldgesetzes, der Behandlungsprinzipien für Wälder der Wassereinzugsgebiete, des Moratoriums zur Durchführung von Kahlschlägen in Tannen-Buchen-Wäldern der Karpatenregion sowie des nationalen Programms über den Schutz der Biodiversität erforderlich.
Ziel der bayerischen Forstwirtschaft ist die Bewahrung und Wiederbegruendung standortsgemaesser, stabiler und leistungsfaehiger Mischwaelder. Dabei ist die verstaerkte Einbringung von Laubholz in Fichtenbestaende ein Schwerpunkt (Bayerischer Agrarbericht 1996). Der praxisuebliche Voranbau von Laubholz unter standortsspezifisch mehr oder weniger stark aufgelichtetem Altholzschirm beeinflusst Wasser- und Stoffeintrag, Temperatur- und Feuchteregime, Durchwurzelung und Bodenvegetation. Als Folge kommt es zu geaenderten Stoffumsaetzen im Boden. Begleitende Stoffhaushaltsuntersuchungen liegen hierzu jedoch nicht vor. Die moeglichen hohen Stoffverluste im Verlauf von Verjuengungsmassnahmen koennen zu einer Verschlechterung der Ernaehrungssituation und, durch Nitratbelastung und Versauerung, zur Beeintraechtigung der Sickerwasserqualitaet am Standort fuehren. Letzteres traegt langfristig zur Belastung des Grundwassers bei. Ziel des beantragten Projekts ist die Beurteilung von Elementaustraegen waehrend der im Staatswald praktizierten Verjuengungsmassnahmen im Vergleich zu Altbestand und Kahlschlag. Letzteres ist ein vor allem im Privatwald haeufig anzutreffendes Verfahren und kann ausserdem als Modell fuer eine Saumschlagssituation herangezogen werden. Die Untersuchungen werden in drei fuer die bayerische Forstwirtschaft bedeutenden Waldstandorten (Schotterebene, Mittelgebirge und Tertiaerhuegelland) durchgefuehrt. Dabei schliessen sich die Untersuchungsflaechen an bestehende Dauerbeobachtungsflaechen in Fichtenaltbestaenden an. Bei der Standortwahl standen folgende Gesichtspunkte im Vordergrund: - Am Standort Hoeglwald, mit sehr guter Naehrstoffversorgung, fuehren hohe Stickstoffeintraege vor allem aus der Landwirtschaft sowie das hohe Nitrifizierungspotential im Boden bereits im Altbestand zu erheblichen Nitratkonzentrationen im Sickerwasser. Bei Verjuengung stellt hier der moegliche zusaetzliche Nitrataustrag ein oekologisches Risiko dar. - Der Standort Flossenbuerg zeichnet sich durch hohe Sulfateintraege, tiefgruendige Versauerung und schwache Naehrstoffausstattung aus. Hier sind Naehrstoffengpaesse zu befuerchten, wenn im Verlauf der Verjuengung hohe Mengen von Naehrstoffkationen ausgewaschen werden. - Der Standort Ebersberg dient mit seiner guten Naehrstoffausstattung und den moderaten Schwefel- bzw. Stickstoffeintraegen als Vergleich und repraesentiert die durchschnittlichen Bedingungen in grossen, geschlossenen Waldgebieten Bayerns.
Die Vegetationsentwicklung auf Sturmwurfflaechen vollzieht sich in Abhaengigkeit sowohl von Standortsfaktoren als auch - mehr noch von den latent als Diasporenbank oder offen vorhandenen Populationen von Pflanzen. Letztere koennen aus dem Vorbestand stammen oder eingewandert sein. Die Populationsdynamiken aller Arten haengen von deren Ueberdauerungs- und Ausbreitungsstrategien und den Wuchsformen ab. Sie bestimmen auch das Wachstum spontan auftretender oder gepflanzter Jungbaeume. Die Populationsbiologie der Schluesselarten soll daher unter diesen Aspekten auf den 3 bereits vorgesehenen, standoertlich verschiedenen Sturmwurfflaechen untersucht werden, so dass in Zukunft bessere Prognosen der Entwicklung auf Wurf , aber auch Schlagflaechen moeglich werden. Sturmwurf und Kahlschlagflaechen sind einander aehnliche, forstwirtschaftlich wie waldoekologisch wichtige Lebensraeume. Bei Schlaegen bietet sich die Moeglichkeit, die Situation vor dem Eingriff in den Bestand zu dokumentieren und damit die ersten Sukzessionsschritte exakt zu erfassen. Da die Pflanzenarten beider Biotope ganz verschiedene standoertliche Schwerpunkte und auch Lebensstrategien haben, wurden auf insgesamt 12 Kahlschlaegen in der suedbadischen Oberrheinebene, der Vorbergzone und im Kaiserstuhl die Mechanismen ihres Zusammentretens im ersten Jahr nach dem Hieb untersucht: das Ueberdauern von Waldarten, das Diasporenreservoir des Bodens, der Eintrag durch Voegel und durch Wind. Es zeigte sich z.B., dass die meisten Waldarten auf dem Schlag erhalten bleiben; weitaus die meisten neuen Arten stammen aus der Samenbank; dagegen ist der Eintrag durch Wind aus der Umgebung, abgesehen von Samen einiger anemochorer Baumarten, unbedeutend. In Verknuepfung mit den anderen Projekten zum Foerderschwerpunkt Sukzessionsforschung auf Stumwurfflaechen werden die populationsbiologischen Untersuchungen auf die Versuchsflaechen bei Langenau, Bad Waldsee und Bebenhausen erweitert.
In der Waldsteppe im Nordwesten der Mongolei beschraenken sich die aus Laerchen (Larix sibirica) bestehenden Waelder ausschliesslich auf die nordexponierten Haenge, wo sie sich trotz des umgebenden baumfeindlichen semiariden Klimas durch komplexe oekologische Regelmechanismen erhalten koennen. Diese oekologisch sensiblen Laerchenwaelder unterliegen einem erheblichen Nutzungsdruck durch Beweidung und Holzentnahme seitens der Nomaden sowie durch kommerziellen Kahlschlag. Das Forschungsprojekt hat in erster Linie zum Ziel, das Laerchenwald-Oekosystem als Bestandteil der Waldsteppe insbesondere hinsichtlich seiner strukturellen Unterschiede und dynamischen Prozesse qualitativ und quantitativ zu erfassen. Die Bestimmung der Altersstruktur der Bestaende sowie die Abschaetzung des natuerlichen Regenerations- und Zuwachspotentials erfolgt unter Anwendung dendrochronologischer Methoden. Auf der Grundlage der erzielten Ergebnisse sollen Empfehlungen fuer Massnahmen zur Erhaltung und nachhaltigen Nutzung der Laerchenwaelder durch die lokale Nomadenbevoelkerung entwickelt werden, um eine langfristige und oekologisch angepasste Nutzung der begrenzten Ressource Wald zu gewaehrleisten.
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.
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| Deutsch | 22 |
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| Resource type | Count |
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| Keine | 23 |
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| Boden | 21 |
| Lebewesen und Lebensräume | 22 |
| Luft | 16 |
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| Wasser | 18 |
| Weitere | 23 |