Im Fachinformationssystem Waldökologie, Waldverjüngung und Waldpflege werden alle am SBS erfassten Daten und Informationen aus waldbaulichen Versuchsflächensystemen zusammengefasst. Dies betrifft mehrere Teilbereiche des waldbaulichen Versuchswesens, hierfür wurden jeweils spezielle Teilprojekte eines komplexen Datenbanksystems [DATAPOOL] entwickelt. Folgende DATAPOOL - Projekte sind bisher spezifiziert und werden verwendet: - Mikroklima / Waldklima - Waldertrag und Bestandesstruktur - Ökophysiologie Darüber hinaus werden Vegetationsdaten in einem gesonderten Access Datenbankprojekt [VEGETATI] gehalten und bereitgestellt. Insbesondere das komplexe DATAPOOL Projekt ermöglicht die Bereitstellung umfassender Informationen für weitere erforderliche Auswertungsschritte: So sind beispielsweise umfangreiche ertrags- und waldwachstumskundliche Auswertungen der erfassten Versuchsflächen [spez. ertragskundliches Auswerteprogramm] in Abhängigkeit von waldbaulichen Behandlungsvarianten, standörtlichen Unterschieden oder anderen Einflussfaktoren möglich. Darüber hinaus können über die räumliche Darstellung und Auswertung der Bodenvegetations- und Bestandesstrukturen in 2d- und 3d Varianten auf Basis eines CAD-Systems und eines speziellen 'Waldbau-Visualisierungstools auch quantifizierte Strukturanalysen erstellt, Wachstums- bzw. Vitalitätsabhängigkeiten hinsichtlich der Bodenvegetation (Kleinstandort) oder der Bestandesstruktur (Konkurrenz) hergestellt werden. Mit der Verfügbarkeit der digitalen Standortsinformationen wird auch eine Verschneidung mit allen räumlichen/ flächenhaften FGIS - Informationen für spezielle Auswertungszwecke möglich (Schnittstelle zum FGIS). Kombinationen aus ökophysiologischen und mikroklimatischen Daten werden i.d.R. benötigt, um für typische Standortsbedingungen artspezifische/ herkunftsspezifische Umweltabhängigkeiten der Assimilation und Transpiration zu ermitteln - gefundene funktionale Abhängigkeiten gehen in Simulationsmodelle zur umweltabhängigen Berechnung der ökophysiologischen Aktivität der relevanten Arten der Bodenvegetation sowie der Baumarten des Waldumbaus ein. Über die mikroklimatischen Daten der Waldklimastationen stehen i.d.R. auch standortsrepräsentative hochauflösende Jahresdynamiken der Umweltbedingungen (Meteorologie, Bodenfeuchte, Strahlung) aus differenzierten Varianten waldbaulicher Versuche und aus Freiflächenmessungen zur Verfügung. Diese werden eingesetzt, um abgelaufene Umweltbedingungen hinsichtlich relevanter Prozesse im Wald (Wachstum, Vitalität, Schaderreger, Vegetationsentwicklung etc.) beurteilen zu können. Sie sind essentielle Voraussetzung zum 'treiben' von Modellen der Waldentwicklung bzw. des Waldwachstums, des Wasserhaushaltes im Wald oder auch für Modelle hinsichtlich der Schaderregerentwicklung etc.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Implementierung in WEHAM für ein 'BaU'-Szenario" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Das seit über 20 Jahren genutzte Modell WEHAM (Waldentwicklungs- und Holzaufkommensmodellierung) soll für die Modellierung eines datengetriebenen 'Business As Usual' Szenarios zur künftigen Waldentwicklung ertüchtigt werden. Damit soll die Erstellung eines realistischen Post-2020 EU Forest Reference Level Szenarios für die Treibhausgas-Berichterstattung vereinfacht und verbessert werden. Für das datengetriebene Waldbehandlungsmodell ist ein kNN-Ansatz vorgesehen (k-Nearest-Neighbors). Die Grundidee ist, dass sich zu jeder heutigen Situation an einem Plot der Bundeswaldinventur ähnliche Situationen aus früheren Erhebungen finden lassen, zu deren Entwicklung es Informationen aus mindestens einer Wiederholungsaufnahme gibt. Der Algorithmus lernt aus ganz konkreten, tatsächlichen Entwicklungen in der Vergangenheit ('Business as Usual') und kann dann auf die in der neuesten Inventur vorgefundene aktuelle Situation angewendet werden. Eine wissenschaftliche Kernaufgabe ist die Entwicklung eines mehrdimensionalen Parametersets für die Beschreibung der Ähnlichkeit des Waldzustandes zu einem Inventurzeitpunkt und die Analyse der damit korrelierten Waldentwicklung im Zeitraum bis zur Folgeinventur. Das können zum Beispiel die Ähnlichkeit des Alters, der Grundfläche, der Baumartenmischung, der Geländeneigung oder auch die Eigentumsart oder Nutzungseinschränkungen sein. Diese sind verbunden mit bestimmten Mustern der Waldentwicklung. Ergänzend wird ein weiterer Ansatz untersucht, bei dem geprüft wird, ob durch Variation der bislang verwendeten WEHAM-Steuerparameter das tatsächliche Nutzungsmuster annähernd reproduziert werden kann. Methodisch wird die Modifikation der Steuerparameter als Optimierungsproblem gelöst. Das neue datengetriebene Waldbehandlungsmodell wird in die vorhandene WEHAM-Software integriert und kann dann im Rahmen der bestehenden technischen Lösungen zur Auswertung der nationalen Waldinventur direkt genutzt werden.
Das Projekt "Zur Steuerung des Wachstums von Tannen und Fichten mit Hilfe der relativen Kronenlaenge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Waldwachstum, Abteilung Waldwachstum durchgeführt. Die Realisierung der Konzepte des naturnahen Waldbaus und sich veraendernde Rahmenbedingungen der Forstwirtschaft fuehren zur Anwendung neuer Nutzungs- und Pflegestrategien wie der Einzelbaumnutzung sowie zu Anstrengungen hinsichtlich der Ueberfuehrung gleichaltriger, einschichtiger Reinbestaende in ungleichaltrige, stufig aufgebaute Mischbestaende. Als Schluesselparameter zur Beurteilung der bisherigen Standraumgeschichte und des zukuenftigen Wachstumspotentials von Nadelbaeumen wird in zahlreichen Untersuchungen die relative Kronenlaenge genannt. An Tannen und Fichten des Schwarzwaldes wird eine Orientierungshilfe zur Steuerung des Wachstums mit Hilfe der relativen Kronenlaenge entwickelt. Die Orientierungshilfe soll Informationen darueber liefern, welche Kronenlaenge erforderlich ist, um einen bestimmten Durchmesserzuwachs aufrechtzuerhalten bzw. zu erreichen und welche Massnahmen zu ergreifen sind, um der Krone die erforderliche horizontale und vertikale Expansion zu ermoeglichen.
Das Projekt "Teilvorhaben 4: Thermogravimetrie der organischen Bodensubstanz und des Holzes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Technik und Wirtschaft Dresden, Fakultät Landbau , Umwelt , Chemie, Professur für Bodenkunde,Pflanzenernährung durchgeführt. Dieses Teilprojekt greift a) Fragen zur Dynamik biologischer Abbauprozesse von Holz, ihrer Abhängigkeit von Umweltfaktoren (z.B. Temperatur und Feuchte) sowie b) der Nachweisbarkeit von Holzrückständen in der organischen Bodensubstanz (OBS) auf. Dazu ist eine Erfassung des mikrobiologischen Abbaupotenzials von Holzrückständen unter kontrollierten Bedingungen im Labor geplant sowie Analysen von Holz und Gemischen aus Holz und Boden mit Hilfe der Thermogravimetrie als einfaches, potentiell praxisrelevantes Analyseverfahren. Für die Durchführung des Projektes sind Inkubationsexperimente mit kontinuierlicher Messung der Bodenatmung über die CO2-Freisetzung geplant. Sie sollen eine Übersicht über Abhängigkeiten der Dynamik des mikrobiologischen Holzabbaus in Abhängigkeit von Standortfaktoren, der Kalkung, Holzart, der Lagerungstiefe und Verweildauer von Holz im Boden etc. als Grundlage für ein besseres Verständnis von Umsatzprozessen in Waldböden liefern. Thermogravimetrische Analysen wurden zur Bewertung des Humuszustands in Ackerböden entwickelt und sollen hier zur Anwendung auf Waldböden validiert werden. Dazu ist die Dynamik des thermogravimetrischen Zerfalls von Holzproben und Gemischen aus Holz mit Böden bei Erwärmung von 30 auf 950 Grad Celsius aufzuzeichnen und mit analogen Analysen zu Ackerböden zu vergleichen. Bei der Auswertung stehen Auswertealgorithmen thermischer Analysen im Vordergrund, die für eine Bewertung des Humuszustands von Ackerböden entwickelt wurden und deren Übertragbarkeit auf Waldböden bewertet werden soll. Darüber hinaus geht es um die Ableitung von Parametern und Auswertealgorithmen thermischer Analysen für den Nachweis von Holz in der OBS von Waldböden zwecks Monitoring von Holzveränderungen. Erwartet wird eine begrenzte Aussagefähigkeit der Thermogravimetrie zu diesen Fragen, die wegen der Vorteile des Verfahrens und seiner einfachen Nutzbarkeit für praktische Fragen des Waldbaus sein werden (z.B. Bewertung der Nährstoffnachlieferung).
Das Dezernat 41.1 der LÖBF führt auf Versuchs- und Beobachtungsflächen Untersuchungen mit unterschiedlichen waldbaulichen Gesichtspunkten durch: - Versuche zur Bestandsbegründung (Erst- u. Wiederaufforstung) - Versuche zur Jungbestandspflege - Vorratspflege in Form von Durchforstung in Rein- und Mischbeständen - Überführung von Altersklassenwälder in Wälder mit Dauerwaldstrukturen - Versuche zur Naturverjüngung - Waldumbau, Buchen-Voranbauten und Buchen-Voraussaaten - Nutzung von Häher-Eichen - Dokumentation der Sukzession nach Fichtenwindwurf - Einbeziehung sukzessionaler Begleitbaumarten in die waldbauliche Praxis - Versuche zum Wildverbiss - Überführung/Umwandlung von Eichen-Niederwald Die Auswertung und Dokumentation der Versuche zum ökologischen Waldbau erfolgt, tlw. mit Unterstützung der jeweiligen unteren Forstbehörde, stetig. Die Untersuchungsflächen werden in einem forstlichen Versuchsflächenverzeichnis für das Land NRW verwaltet. Hier sind die Versuchsflächen mit Lagebeschreibung, Bestand, Fläche und Jahr der Anlage in Rubriken untergliedert. Maßnahmen und die Neueinrichtung von Versuchsflächen werden jährlich im Arbeitsplan des Dezernates 41 der LÖBF festgelegt.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Vitalitätsbewertung von Eschen mit Biomarkern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Landesbetrieb Forst Brandenburg, Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde durchgeführt. Der Forschungsverbund FraxMon untersucht als Teil des Demonstrationsprojekts zum Erhalt der Gemeinen Esche (Forschungsverbund FraxForFuture) die räumliche und zeitliche Dynamik der Ausbreitung des Eschensterbens (ES) auf unterschiedlichen Beobachtungsebenen (Einzelbaum - Bestand - Region). Retrospektiv soll die Ausbreitung der Erkrankung anhand vorhandener Monitoringdaten untersucht werden (WZE, BWI). Um von punktuellen Daten zu Flächeninformationen zu gelangen, ist ein zweiter Forschungsschwerpunkt auf die Entwicklung und Anwendung von fernerkundungsbasierten Verfahren zur Erfassung des ES ausgerichtet. Über das gesamte Bundesgebiet werden ca. 20 Monitoringflächen mit unterschiedlicher Beobachtungsintensität eingerichtet, die die Basis für den gesamten Forschungsverbund bilden. Auf der Einzelbaumebene werden phänologische, physiologische, biochemische und holzanatomische Parameter untersucht, die die Grundlage für eine Frühindikation für die Befallsdisposition von Eschen bilden.
Das Projekt "Teilvorhaben 1: Grundlagenermittlung und Konzepterstellung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Naturschutzzentrum im Kreis Kleve e.V. durchgeführt. In der rezenten Aue des Niederrheins sind vielerorts Weichholz-Auwälder und Weiden-Gebüsche herangewachsen. Dies ist aus Sicht des Naturschutzes positiv zu bewerten, steht jedoch häufig in Konflikt mit den Erfordernissen der Schifffahrt und des Hochwasserschutzes. Ziel des Projektes ist, vorhandene Auwaldbereiche zu optimieren, sowie Teile der jungen Waldstadien in der Rheinaue in ältere Bestände zu überführen und Bereiche für die Neuentwicklung von Auwäldern zu ermitteln. Das Projekt hat eine Modellfunktion für die Entwicklung von Auwald an ähnlichen Standorten. Dabei soll die Zusammenarbeit zwischen den beteiligten Institutionen optimiert werden. Aus dieser Zusammenarbeit sollen abgestimmte Empfehlungen für die Pflege und Entwicklung von Flächen entstehen, die im Sinne des Förderschwerpunktes 1 der Wiederherstellung naturverträglich genutzter Auwälder und damit dem Erhalt der biologischen Vielfalt und dem Erhalt und der Entwicklung forstgenetischer Ressourcen dienen.
Das Projekt "Teilvorhaben 8: Untersuchung von Resistenzindikatoren zur Bewertung der Anfälligkeit von Eschen gegenüber dem Eschentriebsterben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Katholische Universität Eichstätt-Ingolstadt, Geographie - Physische Geographie durchgeführt. In der Literatur wird häufig dokumentiert, dass vital und gesund geglaubte Bäume im folgenden Jahr drastische Symptome des ETS zeigen können. Verlässt man sich allein auf optische Indikatoren, ist eine adäquate Auswahl von geeigneten Plusbäumen nicht gesichert. Genetische Resistenzmarker sind bisher nur in geografisch begrenzten Teilen Europas getestet worden. Es hat sich dabei gezeigt, dass regionalen Unterschiede in der Verwendbarkeit dieser Marker eine bedeutende Rolle spielen. Da eine kosten- und arbeitsintensive genetische Beurteilung zudem für ein großflächiges und bundesweites Monitoring eher ungeeignet erscheint, stellt sich die Frage, welche weiteren Indikatoren nützlich sind, um auf eine Anfälligkeit gegenüber dem Eschentriebsterben zu schließen. Ziel des Teilprojekts ist es zu klären, welche Pflanzeneigenschaften (u.a. phänologische Traits, Chlorophyll, Anthocyan, Flavonol, Geschlecht, Pollenviabilität) der Esche sich als Frühindikatoren zur physiologischen Bewertung der Vitalität und Befallsdisposition im Rahmen eines bundesweiten Monitorings eignen. Gleichzeitig wird das Vorhandensein des Pilzes untersucht und die Sporenkonzentration abgeschätzt, um den Infektionsdruck zu überwachen sowie die zeitliche Kopplung zwischen dem Auftreten der Sporen und der phänologischen Phase des Wirtes zu untersuchen.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Dynamik des Holzabbaus (makroskopisch)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MPA Eberswalde Materialprüfanstalt Brandenburg GmbH durchgeführt. Das beantragte Vorhaben ordnet sich in den Themenkomplex der Dekomposition von Holz in Wäldern ein. Ziel ist, sowohl die Zersetzungsraten von Hölzern in und auf Waldböden des nordostdeutschen Tieflandes zu bestimmen als auch hieraus Prognosen für die mikrobielle Aktivität sowie den Biomasse- und Stoffumsatz in den Ökosystemkompartimenten Boden und bodennaher Bereich abzuleiten. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der Untersuchung der durch Kalkungsmaßnahmen induzierten Änderung des Bodenzustandes und der Stoffumsatzdynamik. Die Kalkungsmaßnahmen wurden im Länder- Verbundprojekt 'Modellvorhaben zur nachhaltigen Nährstoffversorgung und Gesunderhaltung von Wäldern ' durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. Die im Rahmen dieses Projektes installierte Infrastruktur sowie gewonnene Ergebnisse und Erkenntnisse sollen integrativ zur Untersuchung des Biomasseumsatzes im und auf dem Boden für eine längere Zeitreihe und für zukünftige Modellierungen im Hinblick auf den Klimawandel zunächst modellhaft für das Land Brandenburg, perspektivisch vor allem auch bundesweit genutzt und angewendet werden. Die geplanten Untersuchungen werden mittels weitgehend anerkannter oder standardisierter Gelände-, Labor und Diagnostikverfahren an Holzprüfkörpern, Boden und Streumaterial durchgeführt, die in Abhängigkeit von ihrer Eignung als Indikatorlieferant für Umsetzungsprozesse Bestandteil laufender Monitoringprogramme werden könnten. Dabei sollen tiefenstufenbezogene, langfristige und einheitliche Beobachtungsreihen der Holzzersetzung im Boden und bodennahen Bereich für unterschiedliche Holzarten etabliert werden. Weiteres Potential ergibt sich für die Erforschung der oberirdischen (bodennahen) und unterirdischen Dekomposition von Holz dabei in einer Anwendung auf diverse Standortbedingungen sowie auf weitere, unterschiedliche Waldökosystemtypen, aber auch auf Nicht-Wald-Ökosysteme.
Das Projekt "Steigerung des Anteils an qualitativ hochwertigem Buchenholz und die Optimierung der Qualitätsansprache von stehenden Buchen durch terrestrisches Laserscanning" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Albert-Ludwigs-Universität Freiburg, Institut für Forstwissenschaften, Professur für Waldwachstum und Dendroökologie durchgeführt. In dem Vorhaben sollen die Möglichkeiten einer erhöhten Bereitstellung von Buchenkonstruktionsholz untersucht werden. Dazu werden zwei innovative Forschungsansätze verfolgt: 1. Steigerung des Anteils an konstruktiv nutzbarer Brettware am Buchenholzvolumen. Durch waldbauliche Maßnahmen kann die Struktur des Waldbestandes und die Architektur der einzelnen Bäume gesteuert werden. In Wachstumsmodellen sollen die Astreinigung und das Dickenwachstum der Bäume in Abhängigkeit des Standraumes simuliert und daraus Handlungsanweisungen zur Erhöhung des Anteils an Konstruktionsholz an der Gesamtholzproduktion abgeleitet werden. Dabei wird ein möglichst hoher Anteil an gradschaftigem, astfreiem Stammholz angestrebt. Zusätzlich sollen auch andere Qualitätskriterien wie geringer Schrägfaserigkeit (verursacht durch Drehwuchs und Krummwüchsigkeit) Berücksichtigung finden. Die Bedeutung der verschiedenen Qualitätskriterien für die Verwendung der Buche als Konstruktionsholz soll in enger Zusammenarbeit mit dem Projekt 'Holzhybrid' (Förderkennzeichen: 28W-K-3-137-03) bestimmt werden. 2. Optimierung des verwendungsorientierten Holzeinschlags durch geeignete Inventurmethoden. Zur Planung eines produktorientierten Holzeinschlags sollen Inventurmethoden eingesetzt werden, die eine präzise Ansprache der Dimension, Gradschaftigkeit, des Drehwuchses und anderer Qualitätmerkmale der Baumschäfte bereits an lebenden Bäumen im Wald ermöglichen. Der Einsatz von terrestrischem Laserscanning bietet hierfür die erforderliche Datengrundlage. Die beiden Ansätze ermöglichen eine Optimierung der Buchenwirtschaft zur Bereitstellung von Konstruktionsholz. Dazu werden die verschiedenen Handlungsoptionen und deren Auswirkungen auf die Quantität und Qualität der anfallenden Holzsortimente berechnet und betriebswirtschaftlich bewertet. Aus den Ergebnissen werden einfach anzuwendende Handlungsempfehlungen abgeleitet, die die Bewirtschaftung von Buchenwäldern optimieren können.