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Wald und Wild Monitoring im Mathislewald

Die Feldaufnahme für das Projekt findet im Mathislewald statt, der seit diesem Jahr als Lehrrevier der Uni Freiburg genutzt wird. Der Einfluss des Wildes auf die Verjüngungsentwicklung soll künftig über dauerhafte Untersuchungsflächen dokumentiert werden. Hierfür wurden im Sommer 2011 Flächen angelegt und die erste Datenaufnahme durchgeführt. Das Projekt führt die Aufnahmen fort und fürt erste Auswertungen durch.

Human influences on forests in southern Ethiopia: the case of Shashemane-Munessa-forest

Especially during the last decades, the natural forests of Ethiopia have been heavily disturbed by human activities. Some forests have been totally cleared and converted into fields for agricultural use, other suffered from different influences, such as heavy grazing and selective logging. The ongoing research in the Shashemane-Munessa-study area (Gu 406/8-1,2) showed clearly that, in spite of interdiction and control, forests continue to be cleared and degraded. However, it is not yet sufficiently known, how and why these processes are still going on. Growing population pressure and economic constraints for the people living in and around the forests contribute to the actual situation but allow no final answers to the complex situation. Concerning a sustainable management of the forests there is to no solid basis for recommendations from the socioeconomic and socio-cultural view. Therefore, a comprehensive analysis of the traditional needs and forms of forest use, including all forest products, is necessary. The objective of this project is, to achieve this basis by carrying out intensive field observations, the consultation of aerial photographs, satellite imagery and above all semi-structured interviews with the population in the study area in order to contribute to the recommendations for a sustainable use of the Munessa Shasemane forests.

Wachstum und Trockenstress: Was verrät die Zellstruktur der Jahrringe über die Wasserversorgung der Bäume?

Der Prozess der Jahrringbildung wird durch innere und äußere Faktoren gesteuert. In diesem Kooperations-Forschungsvorhaben zwischen dem Institut für Waldwachstum und der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg (FVA), Freiburg untersuchen wir die Zellstruktur der Jahrringe von Fichten (Picea abies) und Buchen (Fagus sylvatica) mit besonderem Augenmerk auf Trockenstressreaktionen in den Jahren 1976 und 2003 sowie deren Nachwirkungseffekte. Die Untersuchungsbäume wurden an verschiedenen Standorten der Bodenzustandserfassung (BZE) sowie des intensiven Waldmonitorings (Level II) in Baden-Württemberg ausgewählt. Damit ist es möglich, standortangepasste Bodenwasserhaushaltsmodelle für die Untersuchungsstandorte zu parametrisieren und damit die Wasserverfügbarkeit der Bäume zu rekonstruieren. Das Ziel dieser jahrringbasierten Forschungsarbeit besteht darin, Zellparameter zu identifizieren, anhand derer Trockenstress-Intensitäten quantifiziert werden können. Zudem liefern die Auswertungen Daten und Informationen für die Validierung von Geländewasserhaushaltsmodellen.

FGIS/Kartographie/Forstvermessung

Der Aufgabenschwerpunkte des Referates FGIS/Kartographie/Forstvermessung bei Sachsenforst umfassen: Aktualisierung der digitalen Forstgrundkarten im Maßstab 1:5.000 und Herstellung der forstlichen Flächenwerke im Rahmen der periodischen Betriebsplanung: - Klärung von Flurstücks- und Eigentümerfragen, - Fortführung der digitalen Forstgrundkarten, - Flächenermittlung und Fertigung von Flächenverzeichnissen mit Eigentümernachweis Vermessungsarbeiten im Außendienst für forstliche Belange: - Auftragsvergabe für Katastervermessungen an ÖbV im Rahmen der periodischen Betriebsplanung - Abstecken/Einmessen von Inventurpunkten, Versuchsflächen, Erstaufforstungsflächen etc. - Betreuung satellitengestützter Messverfahren (GNSS) unter Waldbedingungen Aufbau und Nutzung eines Forstlichen Geographischen Informationssystems Herstellung forstlich-thematischer Karten Waldmonitoring mit Hilfe von Daten der Fernerkundung Forstvermessung Flächen- und forstlicher Liegenschaftsnachweis

Intensives Waldmonitoring ( IWM , Level II )

Das ICP-Forests-Programm agiert im Rahmen des UNECE-Übereinkommens über weiträumige grenzüberschreitende Luftverunreinigungen (Genfer Luftreinhaltekonvention, CLRTAP). Das Level-II-Monitoring ergänzt seit 1995 das Level-I-Monitoring. Hier werden Daten über Baumwachstum, Bodenvegetation, Bodenlösung, Bodenfestphase, nasse Deposition, Luftqualität, meteorologische Parameter, Phänologie, Streufall, Nadel- / Blattanalysen und sichtbare Ozonschäden erhoben, die umfänglich und hinsichtlich ihrer zeitlichen Auflösung weit über den Erhebungsrahmen des extensiven Waldmonitorings (Level I) hinausgehen. Die Daten werden in Deutschland auf ca. 50 - 90 Plots (Anzahl variiert je nach Parameter) erhoben. Verteilung Probenahmestandorte: Verteilung systematisch, so dass die Hauptwaldtypen Europas repräsentiert sind (kein Raster) Probenahmemethode: Die Probenahme für chemische Analysen erfolgt grundsätzlich nach Tiefenstufen. Satellitenbeprobung im Radius von 25 m mit einem inneren intensiver zu beprobenden Radius von 3 m. Für alle anderen Erhebungen ausführliche Angaben im ICP-Forests-Manual: https://www.icp-forests.net/monitoring-and-research/icp-forests-manual Entnahmetiefen: 0 bis 10 cm 20 bis 40 cm 40 bis 80 cm Untersuchungsmethode: Analysemethoden sind einheitlich festgelegt im ICP-Forests-Manual (s.o.). Untersuchungshäufigkeit: - bodenchemische Parameter alle 10 Jahre - Boden-Lösung fortlaufend - Blattnährstoffgehalte alle 2 Jahre - Baumdurchmesser und -höhen alle 5 Jahre - Boden-Vegetation mindestens alle 5 Jahre - atmosphärische Deposition fortlaufend - Bedingungen der Umgebungsluft fortlaufend - meteorologische Parameter fortlaufend - Phänologie mehrmals pro Jahr - Streufall fortlaufend - sichtbare Ozonschäden einmal pro Jahr - Kronenzustand jährlich Arbeitsgruppen / Gremien: - Expert Panel on soil and soils solution - Forest Soil Coordination Centre - Expert Panel on foliage and litterfall - Forest Foliar Coordinating Centre - Expert Panel on forest growth - Expert Panel on deposition - Working Group on ambient air quality - Expert Panel on crown condition - Ad hoc group on assessment of biotic damage causes - Expert panel on meteorology and phenology - Expert panel on biodiversity and ground vegetation - Quality Assurance Committee - Project Coordinating Group (PCG) - Scientific Advisory Group (SAG)

Tree Species - Sentinel-2 - Germany, 2016

The Tree Species Germany product provides a map of dominant tree species across Germany for the year 2016 at a spatial resolution of 10 meters. The map depicts the distribution of ten tree species groups derived from multi-temporal optical Sentinel-2 data. The input features explicitly incorporate phenological information to capture seasonal vegetation dynamics relevant for species discrimination. A total of over 100,000 training and test samples were compiled from publicly accessible sources, including urban tree inventories, Google Earth Pro, Google Street View, and field observations. The final product was created by majority-voting on annual XGBoost Sentinel-2 tree species classifications (2016–2024) and filtering with forest structure data. If no clear majority vote was achieved, the class uncertain was assigned. The Tree Species Germany 2016 product achieves an overall F1-score of 0.95. For the dominant species pine, spruce, beech, and oak, class-wise F1-scores range from 0.92 to 0.99, while F1-scores for other widespread species such as birch, alder, larch, Douglas fir, fir, and other deciduous species range from 0.85 to 0.96. The product provides a consistent, high-resolution, and up-to-date representation of tree species distribution across Germany. Its transferable, cost-efficient, and repeatable methodology enables reliable large-scale forest monitoring and offers a valuable basis for assessing spatial patterns and temporal changes in forest composition in the context of ongoing climatic and environmental dynamics.

Tree Species - Sentinel-1/2 - Germany, 2022

The Tree Species Germany product provides a map of dominant tree species across Germany for the year 2022 at a spatial resolution of 10 meters. The map depicts the distribution of ten tree species groups derived from multi-temporal optical Sentinel-2 data, radar data from Sentinel-1, and a digital elevation model. The input features explicitly incorporate phenological information to capture seasonal vegetation dynamics relevant for species discrimination. A total of over 80,000 training and test samples were compiled from publicly accessible sources, including urban tree inventories, Google Earth Pro, Google Street View, and field observations. The final classification was generated using an XGBoost machine learning algorithm. The Tree Species Germany product achieves an overall F1-score of 0.89. For the dominant species pine, spruce, beech, and oak, class-wise F1-scores range from 0.76 to 0.98, while F1-scores for other widespread species such as birch, alder, larch, Douglas fir, and fir range from 0.88 to 0.96. The product provides a consistent, high-resolution, and up-to-date representation of tree species distribution across Germany. Its transferable, cost-efficient, and repeatable methodology enables reliable large-scale forest monitoring and offers a valuable basis for assessing spatial patterns and temporal changes in forest composition in the context of ongoing climatic and environmental dynamics.

Forstliche Umweltkontrolle (forstliches Umweltmonitoring) im Land Brandenburg

Das SG Forstliche Umweltkontrolle/Bodenkunde erbringt auf Ebene der hoheitlichen Zuständigkeit für den Wald Informationen für Politik und Forstwirtschaft zur nachhaltigen, ökonomisch erfolgreichen und ökologisch verträglichen Bewirtschaftung der Wälder. Voraussetzung einer qualifizierten und zeitnahen Politikberatung sind die zielgerichtete Analyse und Bewertung der Risiken und Potentiale für den Wald und die nachhaltige Forstwirtschaft. Herausforderungen des Klimawandels, die Luftverschmutzung und der sich ändernden Bewirtschaftungsansprüche an Wälder erfordern ein forstliches Umweltmonitoring im Sinne eines integrativen Waldmonitoring. Im Forstlichen Monitoring sind zugleich Landes-, Bundes- als auch Europäische Monitoringaufgaben beispielhaft integriert. Der Bundesrepublik Deutschland erwachsen aus internationalen Vereinbarungen zur nachhaltigen Waldbewirtschaftung (MCPFE), zum Klimaschutz (Klimarahmenkonvention, Kyoto-Protokoll), zum Schutz der biologischen Vielfalt (CBD) und zur Luftrein¬haltung (CLRTAP) vielfältige Berichtspflichten, die nur auf Grundlage eines forstlichen Umweltmonitoring erfüllt werden können. Die EU-weit etablierten Monitoringprogramme (EU Level I bzw. BZE/WZE und Level II) bieten eine wissenschaftlich fundierte Grundlage und die Infrastruktur für das Waldmonitoring. Sie werden im Rahmen eines aufzubauenden europäischen Waldmonitoring (European Forest Monitoring System EFMS) weiterentwickelt und mit anderen Erhebungen (z. B. BWI) abgestimmt und verknüpft. Die aus dem Waldmonitoring abgeleiteten Risikobewertungen und Anpassungsmaßnahmen für die Waldbewirtschaftung sind ein wichtiges Element moderner Dienstleistung für die forstliche Praxis und bilden unverzichtbare Entscheidungshilfen für die Forst- und Umweltpolitik. Das forstliche Monitoring zum Waldzustand liefert wichtige Grundlagen zu strategischen Entscheidungen zur Waldentwicklung. Schwerpunkte: - Erfassung der Dynamik der stofflichen (Wasser, Immission CO2, O3; Deposition N, Säure) und energetischen (Strahlung, Temperatur, Wind) Umwelteinwirkungen auf den Wald (Level II) - Erfassung ihrer Wirkungen auf den Zustand der Waldökosysteme (Pflanzenvitalität, Bodenzustand, Wasser-, Kohlenstoff- und Nährstoffhaushalt, Biodiversität) Level I, LWI, BZE und Level II - Abschätzung der Folgen für die nachhaltige Erfüllung der Waldfunktionen für die Gegenwart, Aufklärung ihrer kausalen Zusammenhänge und Entwurf von Szenarien zur Prognose. - Bodenzustanderfassung und Ableitung von Handlungsempfehlungen für den Waldbodenschutz - Erstellung periodischer Waldzustandsbericht - Kennzeichnung von Risikogebieten für die Forstwirtschaft (Wachstumsbedingungen, Waldbrand, Insekten, Stürme unter Einbeziehung verschiedener Klimaszenarien) zum zielgerichteten Einsatz von Haushaltsmitteln und Fördergeldern (Regionalisierung), - Ermittlung von Daten zur Abschätzung der Kohlendioxid-Speicherfähigkeit der Wälder sowie Veränderungen dieses Speichers bei bestimmten Nutzungsoptionen. - Bearbeitung bodenkundlicher Sonderstandorte und Ableitung von Handlungsempfehlungen für Waldentwicklung Gutachten für die Forstverwaltungen als TÖB bei Emittenten in Waldnähe (Biogasanlagen, Tierhaltungsstätten)

Dauerbeobachtungsflächen zum Waldzustand (LEVEL II)

Forstlichen Umweltmonitoring / LEVEL-II-Programm Zur Waldzustandsüberwachung im Rahmen des Forstlichen Umweltmonitorings betreibt das Landesamt für Forsten und Großschutzgebiete im Rahmen des sog. "Level-II-Programms" der Europäischen Union zwei Dauerbeobachtungsflächen (EU-DBF). Ziel ist es, die Ursache-Wirkung-Beziehung von Umweltfaktoren in (europaweit) verbreiteten Waldökosystemen zu untersuchen, zu erkennen, zu dokumentieren und zu werten. Von den Umweltfaktoren wird der Einfluss von Luftverunreinigungen im Speziellen beobachtet. Die EU-DBF befinden sich in den Forstämtern Sandhof und Rothemühl (Flächenbezeichnung "Torgelow"). Das Untersuchungsprogramm der im Lande betriebenen EU-DBF umfasst im Einzelnen folgende Bereiche: - Periodische Erhebungen des Bodenzustandes (alle 10 Jahre), - Erhebung des Kronenzustandes (jährlich), - Blatt-/Nadelanalysen (alle 2 Jahre), - Depositionsmessungen (alle 2 Wochen; bei Stammabfluss permanent), - Zuwachsmessungen (alle 5 Jahre; Durchmesserzuwachs permanent), - Meteorologische Messungen incl. der Bodentemperatur und -feuchte sowie der Global- und UV-B-Strahlung (kontinuierlich), - Bodenvegetation (einmal jährlich), - Sickerwassermessung (alle 2 Wochen; permanent in Betrieb), - Streufallmessung (alle 4 Wochen). - Luftkonzentrationsmessungen (kontinuierlich) Erkenntnisse aus dem Level-II-Programm bilden eine Grundlage für heutige und weit in die Zukunft reichende Behandlungs- und Planungskonzepte für den Wald. Auch sollen sie für spezielle und tiefer greifende Fragestellungen der angewandten Forschung, aber auch der Grundlagenforschung, zur Verfügung stehen und möglichst umfassend genutzt werden. Das Land Mecklenburg-Vorpommern leitet die erfassten Level-II-Daten jährlich an die EU weiter. Erste Ergebnisse für das Land sind in einem Zwischenbericht dargestellt, der beim Landesamt für Forsten und Großschutzgebiete eingesehen werden kann. Weiterhin ist ein Faltblatt zum Forstlichen Umweltmonitoring erhältlich.

Erste Bodenzustandserhebung im Wald (BZE Wald I)

Die bundesweite Bodenzustandserhebung im Wald (BZE Wald) ist Bestandteil des forstlichen Umweltmonitorings. Die BZE I erhob einmalig an ca. 1.800 Stichprobenpunkten den Zustand von Waldböden. Außer dem Waldboden wurden auch die Baumbestockung und der Kronenzustand untersucht. Verknüpfungen bestanden teilweise mit ICP Forests Level I und der Waldzustandserhebung (WZE). Verteilung Probenahmestandorte: 8 x 8 km-Raster (in manchen Bundesländern verdichtet) Probennahmemethode: • Probenentnahme und Aufbereitung nach BML 1990: Bundesweite Bodenzustandserhebung im Wald (BZE). Arbeitsanleitung, Bonn, Neuauflage 1994 • Satellitenbeprobung mit einem Bodenprofil am BZE-Mittelpunkt • Probenahme für die chemischen Analysen nach Tiefenstufen • Methodische Abweichungen einzelner Bundesländer von der gemeinsamen Arbeitsanleitung sind beschrieben in BMELV 2007: Ergebnisse der bundesweiten Bodenzustandserhebung im Wald I, Band 1 (1996, überarbeite Version von 2007) https://www.thuenen.de/de/bodenzustandserhebung. Entnahmetiefe(n): • 0 bis 5 cm • 5 bis 10 cm • 10 bis 30 cm • 30 bis 60 cm • 60 bis 90 cm • sofern möglich auch 90 bis 140 cm, 140 bis 200 cm Untersuchungsmethode(n): Analyse nach BML 1990: Bundesweite Bodenzustandserhebung im Wald (BZE). Arbeitsanleitung, Bonn, Neuauflage 1994 Arbeitsgruppen / Gremien: Bund-/Länder-AG BZE des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) Räumliche Auflösung der bereitgestellten Daten: 4x4 km (aggregierte Kachel des JRC-Soil-Grids: http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/library/reference_grids/reference_grids.cfm )

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