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Umweltprobenbank Nr. 18: Tausendnadelgewicht / einjährige Triebe / Gries oberhalb Schloss

Anzahl der Proben: 15 Gemessener Parameter: Probenart: einjährige Triebe Einjährige Triebe von Nadelbäumen spiegeln aufgrund ihrer hohen physiologischen Aktivität die Schadstoffbelastung eines Jahres am besten wider. Dabei ist die Festlegung auf einen Jahrgang notwendig, da in Abhängigkeit der Stoff- und Altersklasse unterschiedliche Akkumulationsraten auftreten. Auch die Einbeziehung der Triebachsen ist wichtig, da sich an der Rinde der jungen Triebe die an Partikel gebundenen schwerflüchtigen Substanzen bevorzugt niederschlagen. Probenahmegebiet: Gries oberhalb Schloss Alpines Hochtal mit einem Schuttkörper aus Dolomitgestein.

Einzelbaum Baumarten aus Luftbildern (2021) Wuppertal

Der Datensatz enthält Ergebnisse aus der Baumartenableitung im Stadtgebiet Wuppertal. Grundlage bildet der Datensatz „Einzelbaum Kronenumringe aus Luftbildern (2021) Wuppertal“, der aus Luftbilddaten des Jahres 2021 abgeleitet wurde und rund 894.000 Einzelbäume umfasst. Für etwa 870.000 Einzelbaum Kronenumringe konnten Baumarteninformationen projiziert werden. Die Ausführung erfolgte durch die EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH aus Münster im Rahmen der Forschungskooperation DigiTalZwilling4D innerhalb des Förderprojektes smart.wuppertal / DigiTal Zwilling mit dem in dieser Kooperation entwickelten Verfahren "twin4tree". Hierzu wurde ein Long Short-Term Memory (LSTM)-Modell auf Basis validierter Baumarten aus dem Straßenbaumkataster des Ressorts Grünflächen und Forsten trainiert. Die Referenzdaten wurden mit zeitlich korrespondierenden PlanetScope-Satellitendaten verknüpft. Das Modell unterscheidet 13 Laubbaumarten: Ahorn, Baumhasel, Birke, Eiche, Esche, Hainbuche, Linde, Mehlbeere, Platane, Robinie, Rosskastanie, Rotbuche und Vogelkirsche. Zur Identifikation von Nadelbäumen wurden ergänzend Landbedeckungsinformationen aus Cop4ALL NRW genutzt. Alle Bäume, die dort als Nadelbäume klassifiziert wurden, erhielten entsprechend diese Klasse. Der Datensatz umfasst somit insgesamt 14 Baumartenklassen (13 Laubbaumarten und eine Nadelbaumklasse). Der Datensatz ist im GeoPackage-Format unter der Open-Data-Lizenz CC BY 4.0 verfügbar. Wichtige Hinweise: (1) In dichten Baumbeständen ist die Identifikation einzelner Bäume aufgrund von zusammenwachsenden Baumkronen ("Kronenschluss") erschwert. Auch sogenannte "beherrscht stehende Individuen" unterhalb der aus der Luft sichtbaren Baumkronen lassen sich mit dem twin4tree-Verfahren nicht eindeutig erkennen. Daher unterschätzt das Verfahren die Anzahl von Bäumen in diesen Bereichen deutlich. Aus stichprobenhaften Zählungen in einigen Waldbereichen wurde ein durchschnittlicher Korrekturfaktor von 1,6 abgeleitet. (2) Die genauen Stammpositionen können aus optischen Fernerkundungsdaten nicht bestimmt werden. Die als Stammpositionen angegebenen Schwerpunkte der Baumkronenpolygone sind Näherungswerte.

Einzelbaum Kronenumringe aus Luftbildern (2025) Remscheid und Solingen

Der Datensatz umfasst die automatisiert aus Luftbildern (Aufnahmezeitpunkte 02. Juli 2025) abgeleiteten, zweidimensionalen Baumkronenumringe ("Baumkronenpolygone") von rund 464.000 Bäumen im Stadtgebiet von Solingen sowie von rund 406.000 Bäumen im Stadtgebiet von Remscheid, ausgeführt durch die EFTAS Fernerkundung Technologietransfer GmbH aus Münster im Rahmen der Forschungskooperation DigiTalZwilling4D innerhalb des Förderprojektes smart.wuppertal / DigiTal Zwilling mit dem in dieser Kooperation entwickelten Verfahren "twin4tree". Hierbei wurde das normalisierte Digitale Oberflächenmodell (nDOM) von Geobasis NRW (Jahrgang 2025) als Höhenmodell verwendet. Um keine Gebäude oder Bauwerke als Baum zu identifizieren, wurden für das Vegetationshöhenmodell nur Bereiche des nDOM innerhalb einer Baummaske berücksichtigt, die zuvor über eine Klassifikation der o. g. Luftbilder mit dem KI-Verfahren "Cop4ALL" erzeugt wurde. Die einzelnen Bäume wurden darin über ein Template-Matching-Verfahren identifiziert, bei dem variable 3D-Schablonen (sphärische und gaußförmige Form für Laubbäume, parabolische, hyperbolische und konische Form für Nadelbäume) über das Vegetationshöhenmodell gelegt werden. Den so gefundenen Baumstandorten wurden mittels einer Segmentierung des Vegetationshöhenmodells Baumkronen zugeordnet, deren senkrechte Projektion auf den Boden zweidimensionale Baumkronenpolygone ergab. Der Datensatz ist im GeoPackage-Format als Original und zur Reduzierung der Dateigröße als Variante mit generalisierten Baumkronenpolygonen unter der Open-Data-Lizenz CC BY 4.0 verfügbar. Wichtiger Hinweis: In dichten Baumbeständen ist die Identifikation einzelner Bäume aufgrund von zusammenwachsenden Baumkronen ("Kronenschluss") erschwert. Auch sogenannte "beherrscht stehende Individuen" unterhalb der aus der Luft sichtbaren Baumkronen lassen sich mit dem twin4tree-Verfahren nicht eindeutig erkennen. Daher unterschätzt das Verfahren die Anzahl von Bäumen in diesen Bereichen deutlich. Aus stichprobenhaften Zählungen in einigen Waldbereichen wurde ein durchschnittlicher Korrekturfaktor von 1,6 abgeleitet.

Pflanzengeographie und Pflanzenoekologie des borealen Nadelwaldes

Der boreale Nadelwald, die Taiga, ist eines der groessten Oekosysteme der Erde. Doch seine verschiedenen Teilgebiete sind auch innerhalb des Postglazials recht unterschiedlich alt. Ebenso verschiedenartig sind die oekologischen Gegebenheiten. Es stellt sich die Frage, ob die Taiga als ein einziges Oekosystem betrachtet werden darf. Die laufenden oekologischen Untersuchungen sollen die Ursachen fuer den lichten Stand der Baeume in einzelnen Teilen der Taiga klaeren. Von Bedeutung sind dabei Fragen nach Art, Ort und Intensitaet der Wurzelkonkurrenz sowie nach den oekologischen Folgen der Nadelstreu und des Moos- und Flechtenteppichs im Hinblick auf den Wasser und Waermehaushalt und auf die Bestandesverjuengung. Die Untersuchungen werden in Kanada, Nordeuropa und Ostjakutien durchgefuehrt.

Großflächige Untersuchungen zum Wurzelzustand und zu Feinwurzelpathogenen an Hochlagenfichten des Bayerischen Waldes mit Symptomen der 'akuten Nadelvergilbung'

Die Auswertung vieler, im Rahmen der Waldschadensforschung erzielten Ergebnisse machen deutlich, dass die Erkrankung der Fichten in den Hochlagen unserer Mittelgebirge sich nicht primär auf einen großflächigen Eintrag von Luftschadstoffen zurückführen lässt. Das Ausbreitungsmuster und der Verlauf der Nadelerkrankung auf diesen sauren Mittelgebirgsböden deutet auf Störungen im Bereich des Wurzelsystems hin, die zur Einschränkung der Mg-Aufnahme führen und dadurch die Symptome an Nadeln auslösen. Bei den Untersuchungen soll wie folgt vorgegangen werden: Nach der Aufnahme von vier Krankheitszentren im Bereich des FA Neureichenau, Bay. Wald, werden jeweils acht gesunde und acht kranke Fichten, innerhalb der ausgewählten Zentren markiert. An diesen Fichten werden vergleichende Wurzelzustandserhebungen durchgeführt. Die anfallenden Boden- und Wurzelproben werden auf Wurzelpathogene hin untersucht. Besonderes Augenmerk gilt dabei Vertretern der Gattungen Phytophthora und Pythium. Die isolierten Pathogene werden beschrieben und sollen mit Hilfe morphologischer Kenngrößen und ausgearbeiteter PCR-Methoden identifiziert werden. Isolate der am häufigsten auftretenden Arten, bzw. Gruppen werden für Infektionsversuche mit Fichten verwendet, um Informationen über ihre Aggressivität zu erhalten. Im Zentrum des beantragten Projektes steht die Frage, ob Wurzelschäden, möglicherweise verursacht durch verschiedene Wurzelpathogene, für die Mangelversorgung von Fichten auf sauren Standorten des Bayerischen Waldes verantwortlich gemacht werden können.

Systematische Erfassung und Dokumentation der mikroanatomischen Merkmale der Nadelhölzer aus der Klasse der Pinatae

Nadelhölzer sind gegenüber Laubhölzern vielfach schwerer zu bestimmen, da ihr Zellgefüge insgesamt sehr einheitlich aufgebaut ist, und somit relativ wenig differenzierende mikroanatomische Merkmale zur Verfügung stehen. Nach wie vor basiert die Standardliteratur im Wesentlichen auf den frühen Arbeiten von PHILLIPS aus den Jahren 1941 und 1948. Selbst die zur Zeit von einem Komitee der International Association of Wood Anatomists (IAWA) erstellte Annotated List of Features for Softwood Identifikacion basiert ebenfalls weitgehend auf dem bisherigen Kenntnisstand von PHILLIPS. Grund hierfür ist, dass eine systematische Untersuchung der Hölzer der Klasse der Pinatae (Echte Koniferen) bislang fehlt. Entsprechend sind die Möglichkeiten der Differenzierung der Nadelhölzer bei weitem nicht ausgeschöpft. Erstens sind verschiedene Familien entweder überhaupt nicht systematisch untersucht worden oder aber nur unzureichend in ihren holzanatomischen Merkmalen bekannt. Zweitens ist eine Reihe der PHILLIPS'schen Merkmale nur beschränkt anwendbar, da ihre Variabilität teilweise unberücksichtigt ist. Drittens lassen sich neben den bekannten 28 mikroanatomischen Merkmalen zahlreiche weitere Merkmale definieren. Für ihre entweder allgemeingültige oder lediglich beschränkte Anwendbarkeit ist jedoch Voraussetzung, dass ihre Signifikanz als tatsächlich differenzierend systematisch an allen Nadelhölzern untersucht wird. Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher, die gesamte Klasse der Pinatae, die nach KUBITZKY (1990) 9 Familien mit 68 Gattungen und ca. 580 Arten umfasst, systematisch holzanatomisch zu untersuchen sowie computergestützte Bestimmungsschlüssel zu erarbeiten.

Wachstumsforschung in den Subtropen und Tropen

Die in den äquatornahen Bereichen der Tropen innerhalb des ganzen Jahres relativ gleichbleibenden Lufttemperaturen veranlassten viele Wissenschaftler dazu, zu glauben, dass die Jahrringforschung in den gesamten Tropen nicht bzw. nur sehr schwer möglich ist. Sie gingen von einem kontinuierlichen Wachstum der Bäume und infolgedessen von einem Nichtvorhandensein von Jahrringen aus. In den letzten Jahren gelang es jedoch verschiedenen Wissenschaftlern die Existenz von Jahrringen und Zuwachszonen anderer Periodizität in tropischen Hölzern nachzuweisen. Somit konnten die bereits zu Beginn des 20. Jahrhunderts erbrachten Ergebnisse früher Pioniere auf dem Gebiet der Jahrringforschung bestätigt werden. Zuwachszonen in tropischen Hölzern entstehen dann, wenn die kambiale Aktivität aufgrund ungünstiger Wuchsbedingungen reduziert wird oder zum erliegen kommt. Als Ursache können hier die Trockenphasen in Gebieten mit Trockenzeiten sowie die submerse Phase in periodisch überschwemmten Gebieten genannt werden. Die Periodizität des Wachstums tropischer Bäume zu erkennen und zu verstehen, ist eine wichtige Voraussetzung für die Beantwortung vieler Fragen zu Zustand und Entwicklung der tropischen Wälder. Nur mit diesem Wissen und durch die Kenntnis der Zusammenhänge zwischen Umwelt und Wachstum können ökologische Fragestellungen angegangen, Fragen bezüglich der nachhaltigen Bewirtschaftung tropischer Waldökosysteme geklärt und auch die gerade in jüngster Zeit an Bedeutung gewinnenden Aspekte der Bedeutung der tropischen Wälder für das globale Klimageschehen ausreichend genau beantwortet werden. Das Institut für Waldwachstum erforscht in Zusammenarbeit mit Partnern an der Universidade Federal de Santa Maria (Brasilien) das Wachstum verschiedener wertvoller heimischer Baumarten aus Rio Grande do Sul (Brasilien). Es werden Ansätze zur nachhaltigen Bewirtschaftung naturnaher Wälder hergeleitet. Das Institut für Waldwachstum hat darüber hinaus das Ziel, für tropische Bäume geeignete Analysemethoden zu schaffen, mit deren Hilfe auch große Stichproben weitestgehend automatisiert analysiert werden können. In diesem Zusammenhang besteht eine enge Kooperation in Forschung und Lehre mit Dr. Martin Worbes, Universität Göttingen.

Hochwasserrückhalt im Wald - Bestimmung relevanter Einflussfaktoren für die Rückhaltekapazität im Wald mittels Felduntersuchungen und hydronumerischer Simulation

Das Projekt „Hochwasserrückhalt im Wald“ befasst sich mit der Untersuchung von Einflussfaktoren auf die Rückhaltekapazität von Wäldern zur Verbesserung des Hochwasserschutzes. Während des Katastrophenhochwassers in Westdeutschland Mitte Juli 2021 wurden hohe Abflussakkumulationen aus Waldgebieten sowohl im Ahrtal als auch im Einzugsgebiet von Inde und Vichtbach beobachtet; das Potential des Wasserrückhaltes im Wald ist folglich elementar für die Hochwasservorsorge. Trotz der positiven Gebietseigenschaften von Waldflächen zeigen Studien, dass menschliche Eingriffe und schlechte forstwirtschaftliche Praktiken die Wasserrückhaltung negativ beeinträchtigen können. Im Projekt „Hochwasserrückhalt im Wald“ werden Sachbeihilfen für die Durchführung von Feldversuchen zur differenzierten Evaluation der Rückhalteleistung sowie zur messtechnischen Begleitung von Anpassungsmaßnahmen in Entwässerungsgräben beantragt. Im Rahmen der Feldarbeiten soll auf der Projektfläche im Ahrtal untersucht werden, wie sich der Wasserrückhalt unter verschiedenen Baumarten (Laub- vs. Nadelbäume) hinsichtlich der jeweiligen Interzeptions- sowie Infiltrationsleistung unterscheidet. Zweitens soll erforscht werden, wie lineare Strukturen im Wald so gestaltet werden können, dass sie die Hochwasserschutzwirkung maximieren. Hierfür werden geplante Anpassungsmaßnahmen auf einer Projektfläche bei Stolberg messtechnisch begleitet und die Wirkweisen anschließend mittels hydronumerischer Simulation weitergehend evaluiert. Insgesamt zielt das Vorhaben darauf ab, das Verständnis über die Rolle von Wäldern im Hochwasserschutz zu vertiefen und konkrete Maßnahmen zur Verbesserung des Wasserrückhalts zu entwickeln.

Nationalpark Hunsrück–Hochwald in Rheinland-Pfalz und im Saarland -Geoportal Saarland-

Rheinland–Pfalz und das Saarland haben durch einen Staatsvertrag einen gemeinsamen Ländergrenzen überschreitenden Nationalpark in einer Gesamtgröße von ca. 10.000 ha eingerichtet. Die entsprechenden Gesetze wurden durch die Landtage des Saarlandes und des Landes Rheinland-Pfalz Ende 2014 bzw. Anfang 2015 verabschiedet. Rund 985 Hektar des Nationalparks liegen innerhalb des Gebietes der Gemeinden Nohfelden und Nonnweiler. Dieses im Saarland liegende Teilgebiet ist in einer Gliederungskarte im Maßstab 1: 10.000 und einer Grenzkarte (in 8 Blattschnitten) im Maßstab 1: 2.000 dargestellt. Aus der Grenzkarte ist das Gebiet zu ersehen, für das die Unterschutzstellung als Nationalpark nach § 24 BNatSchG im Saarland gültig ist. Dieses Gebiet ist untergliedert in die Naturzone, die sich in eine Naturzone 1a (Wildnisbereiche, dunkelgrün) und eine Naturzone 1b (Entwicklungsbereiche, hellgrün) unterteilt. Diese unterschiedliche Farbgebung soll sozusagen den unterschiedlichen "Wildnisgrad" dieser beiden Gebiete wiedergeben. In der Naturzone 1a (Wildnisbereiche) ist der Wald bereits vollständig aus der forstlichen Bewirtschaftung genommen und sich selbst überlassen. In der Naturzone 1b (Entwicklungsbereiche) soll der Wald durch Entnahme der nicht standortheimischen Arten (insbesondere Nadelbäume) noch so umgebaut werden, dass sich die von Natur aus standorttypischen Waldgesellschaften dort einstellen können. Insgesamt ist ein maximaler Zeitrahmen von 30 Jahren gegeben, damit sich die Naturzone 1b in die Naturzone 1a entwickeln kann. Die Naturzone 1a soll dann 75 % der Gesamtfläche des Nationalparks ausmachen, um die internationalen Kriterien der IUCN für Nationalparks zu erfüllen. Auf dieser Fläche darf Natur dann Natur sein. Die restliche Fläche mit ihrem Anteil von rund 25 % ist der Pflegezone 2 zugeordnet. Diese soll die Naturzone vor negativen Einflüssen aus den benachbarten Gebieten schützen. In dieser Zone ist die Durchführung von Pflege- und Entwicklungsmaßnahmen, die auch der Versorgung der Bürgerinnen und Bürger mit Brennholz dienen, möglich. Da in der Grenzkarte und dem entsprechenden Kartendienst die jeweiligen Flurstücke zu identifizieren sind, können Eigentümerinnen und Eigentümer genau feststellen, ob und gegebenenfalls inwieweit sie durch das Vorhaben betroffen sind.

Rehabilitation of Degraded Forests in Yunnan (German-Chinese Cooperation for Agrarian Research)

Background: An increasing frequency of massive flooding along the lower Yangtse River in China ended in a disastrous catastrophe in summer 1998 leaving several thousand people homeless, more than 3.600 dead and causing enormous economic damage. Inappropriate land-use techniques and large scale timber felling in the water catchment of the upper Yangtse and its feeder streams were stated to be the main causes. Immediate timber cutting bans were imposed and investigations on land use patterns were initiated by the Chinese Government. The Institute for World Forestry of the Federal Research Centre for Forestry and Forest Products was approached by the Yunnan Academy of Forestry in Kunming to exchange experiences and to cooperate scientifically in the design and application of appropriate afforestation and silvicultural management techniques in the water catchment area of the Yangtse. This cooperation was initiated in 1999 and is based on formal agreements in the fields of agrarian research between the German and Chinese Governments. Objectives: The cooperation was in the first step focussing on the identification of factors which caused the enormous floodings. After their identification measures of prevention were determined and put into practice. In this context experiences made in past centuries in the alpine region of central Europe served as an incentive and example for similar environmental problems and solutions under comparable conditions. Relevant key questions of the cooperation project were: - Analysis of forest related factors influencing the recent floodings of the Yangtse, - Analysis and evaluation of silvicultural management experiences from central Europe for know-how transfer, - Evaluation of rehabilitation measures for successful application in Yunnan, - Dissemination of knowledge through vocational training. Results: - Frequent wild grazing of husbandry is a key factor for forest degeneration beyond unsustainable timber harvests, forest fires and insect calamities leading to increased water run-off in the mountainous region of Yunnan; - Browsing of cattle interrupts succession thus avoiding natural regeneration and leaving a logging ban ineffective; - Mountain pasture in the Alps had similar effects in the past in central Europe. The introduction of controlled grazing has led to an ecologically compatible coexistence of pasture and ecology. Close-to-nature forestry can have positive effects in this sensitive environment. - Afforestation with site adopted broadleaves and coniferous tree species was implemented on demonstration level using advanced techniques in Yunnan.

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