F4: Waldwachstum

Simulation der Waldentwicklung mit dem Modell Waldplaner
Grafik: Hansen, 2011

Die multifunktionalen Leistungen von Wäldern, insbesondere die nachhaltige Nutzung der Holzressourcen, werden durch anerkannte Konzepte zur Begründung, Pflege und Nutzung von Waldbeständen gewährleistet und können durch zahlreiche Nachhaltigkeitsindikatoren nachvollziehbar gesichert werden. Eine Überprüfung und Anpassung dieser Konzepte ist notwendig, da die Veränderung der klimatischen Bedingungen inzwischen immer mehr das natürliche Baumwachstum beeinflusst und ein häufigeres Auftreten von Extremereignissen wie z.B. Sturm und Trockenheit zu steigenden Risiken und damit auch Schäden führt.

Die Forstwirtschaft muss sich an die veränderten klimatischen Rahmenbedingungen und an die Globalisierung der Märkte anpassen. Ziel des Teilvorhabens ist es, flexible Instrumente für eine waldbauliche Entscheidungsfindung zu Begründung, Pflege und Nutzung von Wäldern zu entwickeln und der Praxis bereitzustellen. Mögliche Waldentwicklungen werden dabei mit Hilfe von statistischen Waldwachstumsmodellen durch Szenariosimulationen analysiert. Es gilt, folgende Fragen zu beantworten: (1) Wie kann die Auswirkung zukünftig veränderter klimatischer Standortsbedingungen auf das Waldwachstum funktional beschrieben werden? (2) Wie kann man die Unsicherheit in den Projektionen der Waldentwicklung berücksichtigen und dokumentieren? (3) Welche Konsequenzen und Handlungsoptionen entstehen aus den Erkenntnissen für die waldbauliche Behandlung bestehender Wälder? (4) Wie kann aus den Erkenntnissen die standortgemäße Baumartenwahl bezüglich Wuchsleistung und Risikominimierung unterstützt werden? (5) Welche potenziellen Interessenskonflikte entstehen zukünftig zwischen verschiedenen Landnutzern, z.B. zwischen der Wasser- und der Forstwirtschaft durch Grundwasserabsenkung bei der Trinkwassergewinnung?

Folgende im Teilvorhaben entwickelten und angewendeten Methoden sollen die Beantwortung der Fragen ermöglichen: (1) Beschreibung des Standort-Leistungs-Bezuges, also des baumartspezifischen Wuchspotenzials, als statistische Funktion von Boden- und Klimaparametern (Mittelwertregression). (2) Dieses klimasensitiv geschätzte Wuchspotenzial ist ein Eingangswert für das Höhenwachstumsmodell, welches neben einem klimasensitiven Durchmesserzuwachsmodell für die Projektion der Waldentwicklung genutzt wird. (3) Als wichtiges abiotisches Risiko wird die Windwurfgefährdung von Waldbeständen mit Hilfe eines statistischen Modells ebenfalls in Abhängigkeit von Standorts- und Bestandes- bzw. Einzelbaummerkmalen geschätzt (Schmidt et al., 2010). Neben dem Windwurfrisiko werden bei der Projektion der Waldentwicklung der Trockenstress (Teilvorhaben Ökophysiologie), Waldbrandgefahr (Teilvorhaben Stoff- und Wasserhaushalt) und die biotischen Risiken durch Borkenkäfer, Kieferngroßschädlinge und holzzerstörende Pilze (Teilvorhaben Waldschutz a und b) berücksichtigt. (4) Eine Entscheidungsunterstützung bei der standortgemäßen Baumartenwahl wird durch multidimensionale Ökogramme geboten. Diese Ökogramme basieren bzgl. der zu erwartenden Wuchsleistung einer Baumart auf gegebenem Standort auf der Modellierung von Quantilen des Standort-Leistungs-Bezuges (im Gegensatz zur oben beschriebenen Mittelwertregression). (5) Auf der Grundlage von Waldentwicklungsszenarien für die vier Modellregionen soll forstlicher Sachverstand in die Auswahl von quantitativen Indikatoren einer nachhaltigen Landnutzung einfließen, mit denen sich Leitbilder konkretisieren, Veränderungsbedarf aufzeigen und Interessenskonflikte zwischen den zahlreichen Landnutzern besser lösen lassen.