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Dr. Heike Puhlmann

seit 2016: Leitung der Abteilung Boden und Umwelt, FVA Baden-Württemberg

2015 – 2016: wissenschaftliche Referentin in der FVA Baden-Württemberg, Abteilung Boden und Umwelt

  • stellvertretende Abteilungsleitung
  • Leitung des Arbeitsbereichs Wald und Wasser

2014 – 2015: wissenschaftliche Mitarbeiterin in der FVA Baden-Württemberg, Abteilung Boden und Umwelt

  • Leitung des Arbeitsbereiches Wald und Wasser
  • Projekttätigkeit: „Veränderte Produktivität und Kohlenstoffspeicherung der Wälder Deutschlands angesichts des Klimawandels“ (Waldklimafonds)

2010 – 2014: wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Hydrologie, Albert-Ludwigs-Universität Freiburg

  • Projekttätigkeiten (Auswahl):
    • „Auswirkungen des Klimawandels auf die Wasserverfügbarkeit für die Wälder Baden-Württembergs“ (Land Baden-Württemberg)
    • „Long-term optimization of water yield from the Qilian Mountains to the HeiHe River basin by an integrated development of water protection forests and land-use” (Robert-Bosch-Stiftung)
    • „Global change effects on forest understorey: interactions between drought and land-use intensity” (DFG)
    • „Lateral transport of phosphorus along hillslopes and its relation with water age” (DFG)
  • Mitwirkung in der Lehre:
    • Modul Hydrolgische Modellierung im MSc Hydrologie
    • Mitwirkung in diversen Modulen des BSc Umweltnaturwissenschaften

2005 – 2010: wissenschaftliche Mitarbeiterin in der FVA Baden-Württemberg, Abteilung Boden und Umwelt

  • Aufbau und Leitung des Arbeitsbereiches Wald und Wasser
  • Schwerpunkte des Arbeitsbereiches:
    • waldbauliche Maßnahmen zur Trinkwasservorsorge
    • chemische Qualität von Oberflächen- und Grundwasser
    • veränderte Standortbedingungen im Klimawandel
  • Projekttätigkeiten (Auswahl):
    • "Optimierung wasserwirtschaftlicher und gewässerökologischer Belan-ge in der Waldwirtschaft" (Interreg III A)
    • „Waldbauliche Varianten und Stoffhaushalt in der Ökosystemfallstudie Conventwald“ (Land Baden-Württemberg)
    • „Bundesweite Bodenzustandserhebung“ (Land Baden-Württemberg)

2003: Promotion am Lehrstuhl für Hydrologie der Technischen Universität Dresden

  • Thema der Dissertation: Die Modellierung des langfristigen stochasti-schen Bodenwasserregimes zur Ermittlung hydrologischer Standortbe-dingungen für Auenwälder entlang der Mittelelbe

1998 – 2005: wissenschaftliche Mitarbeiterin am Institut für Hydrologie und Meteorologie der Technischen Universität Dresden

  • Mitarbeiterin im Projekt „Forstliches und ökologisch begründetes Konzept zur naturnahen und naturschutzgerechten Bewirtschaftung, Renaturierung und Vermehrung von Elbe-Auenwäldern“ (BMBF)
  • Mitarbeiterin im Projekt „Neuronale Netze zur Standardisierung und Vereinfachung der Bestim-mung der hydraulischen Bodenparameter“ (DFG)

1992 – 1998: Studium der Hydrologie (Dipl.) an der Technischen Universität Dresden

Fachzeitschriften

2020

  • Puhlmann, H., Sohrt, J., Rinderer, M., Prietzel, J., Krüger, J. und Lang, F. 2020. Wo der Phosphormangel droht, AFZ-DerWald, 3,20-23.
  • Rinderer, M., Krüger, J., Lang, F., Puhlmann, H. und Weiler, M. 2020. Phosphorus transport in subsurface flow at beech forest stands: Does phosphorus mobilization keep up with transport? Biogeosciences Discussions, 2020,1-25, doi.org/10.5194/bg-2020-118.
  • von Wilpert, K., Hartmann, P., Puhlmann, H., Gaertig, T. und Thren, M. 2020. Bedeutung von Bodenzustand und Bodenschutzkalkung für die Walderneuerung im Klimawandel, Teil 1: Trägt die Bodenversauerung zu den aktuellen Waldschäden bei? AFZ-Der Wald, 10, 37-39.
  • von Wilpert, K., Hartmann, P., Puhlmann, H., Gaertig, T. und Thren, M. 2020. Bedeutung von Bodenzustand und Bodenschutzkalkung für die Walderneuerung im Klimawandel, Teil 2: Stabilisierungswirkung von Bodenschutzkalkungen im Klimawandel, AFZ-Der Wald, 11, 72-75.
  • von Wilpert, K., Hartmann, P., Puhlmann, H., Gaertig, T. und Thren, M. 2020. Bedeutung von Bodenzustand und Bodenschutzkalkung für die Walderneuerung im Klimawandel, Teil 3: Bodenschutzkalkung zur Stabilisierung des Waldesm, AFZ-Der Wald, 12, 25-27.

 

2019

  • Flores Fernández, J.L., Rubin, L., Hartmann, P., Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2019. Initial recovery of soil structure of a compacted forest soil can be enhanced by technical treatments and planting, Forest Ecology and Management, 431,54-62.
  • Kohler, M., Kunz, J., Herrmann, J., Hartmann, P., Jansone, L., Puhlmann, H., von Wilpert, K. und Bauhus, J. 2019. The potential of liming to improve drought tolerance of Norway spruce (Picea abies (L.) Karst.), Frontiers in Plant Science, 10, 382.
  • Schmidt-Walter, P., Ahrends, B., Mette, T., Puhlmann, H. und Meesenburg, H. 2019. NFIWADS: the water budget, soil moisture, and drought stress indicator database for the German National Forest Inventory (NFI), Annals of Forest Science, 76(2), 39.

2018

  • Felsmann, K., Baudis, M., Kayler, Z.E., Puhlmann, H., Ulrich, A. und Gessler, A. 2018. Responses of the structure and function of the understory plant communities to precipitation reduction across forest ecosystems in Germany, Annals of Forest Science, 75(1), 1-18.
  • Hallas, T., Puhlmann, H., Delb, H. und John, R. 2018. Raum-zeitkontinuierliche Modellierung des Bodenwasserhaushalts: Prognose der trockenstressbedingten Prädisposition von Fichtenbeständen für Borkenkäferbefall, Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 39, 291-302.
  • Hartmann, P., Puhlmann, H. und Hoch, R. 2018. Bodenschutz im Wald - gestern, heute und morgen. AFZ-DerWald, 19,27-29.
  • Missong, A., Holzmann, S., Bol, R., Nischwitz, V., Puhlmann, H., von Wilpert, K., Siemens, J. und Klumpp, E. 2018. Leaching of natural colloids from forest topsoils and their relevance for phosphorus mobility, Science of the Total Environment, 634, 305-315.

2017

  • Flores Fernández, J.L., Hartmann, P., Schäffer, J., Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2017. Initial recovery of compacted soil—planting and technical treatments decrease CO2 concentrations in soil and promote root growth, Annals of Forest Science, 74, 73.
  • Hallas, T., Puhlmann, H., Kändler, G. und Hartmann, P. 2017. So viel erzählen bodenkundliche Schlüsselgrößen über den Wald, AFZ-DerWald, 19, 45-47.
  • Puhlmann, H., Hölscher, A., Hoch, R. und Isenberg, L. 2017. Datenmanagement - Umweltdatenbank: Erfassen, Verarbeiten und Visualisieren von Daten, AFZ-DerWald, 18, 66-67.
  • Puhlmann, H., Schmidt-Walter, P., Hartmann, P., von Wilpert, K. und Meesenburg, H. 2017. Bodenwasserhaushalt und Trockenstress, AFZ-DerWald, 2, 37-39.
  • von Wilpert, K., Puhlmann, H. und Zirlewagen, D. 2017. Regionalisierung - wie der Computer den Boden vorhersagt, AFZ-DerWald, 15, 29-32.

2016

  • Bol, R., Julich, D., Brödlin, D., Siemens, J., Kaiser, K., Dippold, M.A., Spielvogel, S., Zilla, T., Mewes, D., von Blanckenburg, F., Puhlmann, H., Holzmann, S., Weiler, M., Amelung, W., Lang, F., Kuzyakov, Y., Feger, K.-H., Gottselig, N., Klumpp, E., Missong, A., Winkelmann, C., Uhlig, D., Sohrt, J., von Wilpert, K., Wu, B. und Hagedorn, F. 2016. Dissolved and colloidal phosphorus fluxes in forest ecosystems—an almost blind spot in ecosystem research, Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 179(4), 425-438.
  • Holzmann, S., Missong, A., Puhlmann, H., Siemens, J., Bol, R., Klumpp, E. und von Wilpert, K. 2016. Impact of anthropogenic induced nitrogen input and liming on phosphorus leaching in forest soils, Journal of Plant Nutrition and Soil Science, 179(4), 443-453.

2015

  • Gimbel, K., Puhlmann, H. und Weiler, M. 2015. Does drought alter hydrological functions in forest soils? An infiltration experiment, Hydrology and Earth System Sciences Discussions, 12, 7689-7725.
  • Ries, F., Lange, J., Schmidt, S., Puhlmann, H. und Sauter, M. 2015. Recharge estimation and soil moisture dynamics in a Mediterranean, semi-arid karst region, Hydrology and Earth System Sciences, 19(3), 1439-1456.

2014

  • Baudis, M., Ellerbrock R.H., Felsmann, K., Gessler, A., Gimbel, K., Kayler, Z., Puhlmann, H., Ulrich, A., Weiler, M., Welk, E. und Bruelheide, H. 2014. Intraspecific differences in responses to rainshelter-induced drought and competition of Fagus sylvatica L. across Germany, Forest Ecology and Management, 330, 283-293.
  • Gimbel, K., Felsmann, K., Baudis, M., Puhlmann, H., Gessler, A., Bruelheide, H., Kayler, Z., Ellerbrock, R.H., Ulrich, A., Welk. E. und Weiler, M. 2014. Drought in forest understory ecosystems – a novel rainfall reduction experiment, Biogeosciences Discussions, 11, 14319-14358.
  • Shuai, O., Puhlmann, H., Shunli, W., von Wilpert, K. und Jianxin Sun, O. 2014. Parameter uncertainty and identifiability of a conceptual semi-distributed model to simulate hydrological processes in a small headwater catchment in Northwest China, Ecological Processes, 2014, 3-14.

2013

2012

2011

  • Morgenstern, Y., Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2011. Erfassung räumlicher Muster der Bodenwasserdynamik von Waldstandorten in Baden-Württemberg, Archiv Waldökologie, Landschaftsforschung und Naturschutz (Forest Ecology, Landscape Research and Nature Conservation), 12, 47-59.
  • Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2011. Test und Entwicklung von Pedotransferfunktionen für Wasserretention und hydraulische Leitfähigkeit von Waldböden, Archiv Waldökologie, Landschaftsforschung und Naturschutz (Forest Ecology, Landscape Research and Nature Conservation), 12, 61-71.

2010

  • Sucker, C., von Wilpert, K. und Puhlmann, H. 2010. Acidification reversal in low mountain range streams of Germany, Environmental Monitoring and Assessment, 174(1-4), 65-89, doi: 10.1007/s10661-010-1758-z.

2009

  • Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2009. Waldbauliche Managementoptionen für die Sicherung der Sickerwasserqualität unter Wäldern – Fallstudie Conventwald, Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 53, 96-109.
  • Puhlmann, H., von Wilpert, K., Lukes, M. und Dröge, W. 2009. Multistep outflow experiments to derive a soil hydraulic database for forest soils, European Journal of Soil Science, 60, 792-806, doi: 10.1111/j.1365-2389.2009.01169.x.
  • Sucker, C., Puhlmann, H., Zirlewagen, D., von Wilpert, K. und Feger, K.H. 2009. Bodenschutzkalkungen in Wäldern zur Verbesserung der Wasserqualität – Vergleichende Untersuchungen auf Einzugsgebietsebene, Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 53(4), 250-262.

2005

  • Schmitz, G.H., Puhlmann, H., Dröge, W. und Lennartz, F. 2005. Artificial neural networks for estimating soil-hydraulic parameters from dynamic flow experiments, European Journal of Soil Science, 56, 19-30, doi: 10.1111/1.1351-0754.2004.00631.x.

Bücher und Buchbeiträge

2019

  • Eickenscheidt, N., Puhlmann, H., Riek, W., Schmidt-Walter, P., Augustin, N. und Wellbrock, N. 2019. Spatial Response Patterns in Biotic Reactions of Forest Trees and Their Associations with Environmental Variables in Germany. In: Status and Dynamics of Forests in Germany - Results of the National Forest Monitoring (eds. Canadell, J.G., Díaz, S., Heldmaier, G., Jackson, R.B., Levia, D.F., Schulze, E.-D., Sommer, U. & Wardle, D.A.), Springer International Publishing, Cham, Switzerland, 311-354.
  • Puhlmann, H., Schmidt-Walter, P., Hartmann, P., Meesenburg, H. und von Wilpert, K. 2019. Soil Water Budget and Drought Stress. In: Status and Dynamics of Forests in Germany - Results of the National Forest Monitoring (eds. Canadell, J.G., Díaz, S., Heldmaier, G., Jackson, R.B., Levia, D.F., Schulze, E.-D., Sommer, U. & Wardle, D.A.), Springer International Publishing, Cham, Switzerland, 55-92.

2016

  • Hartmann, P., Buberl, H., Puhlmann, H., Schäffer, J., Trefz-Malcher, G., Zirlewagen, D. und von Wilpert, K. 2016. Waldböden Südwestdeutschlands – Ergebnisse der Bodenzustandserhebungen im Wald von 1989-1992 und 2006-2008. Verlag Kessel, Remagen-Oberwinter, 328. S.

Graue Literatur

2019

  • Moos, J.H., Hartmann, P. und Puhlmann, H. 2019. Entwicklung eines Konzepts zum Monitoring der Bodenfauna in Wäldern, ForstBW Intern, 5, 44.
  • Puhlmann, H., Wolf, T., Stackelberg, N., Hoch, R. und Hallas, T. 2019. Wasserhaushalt und Trockenstress von Wäldern: Wohin geht die Reise? FVA-einblick, 2, 22-26.

2018

  • Meining, S., Puhlmann, H., Hartmann, P., Hoch, R., Augustin, N., Davis, A., Delb, H., John, R., Grüner, J., Seitz, G. und Wußler, J. 2018. Waldzustandsbericht 2018 für Baden-Württemberg, Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg, Freiburg, 54. S.
  • Puhlmann, H., Ahrends, B., Köhler, D. und Weis, W. 2018. Keine Zuwachsverluste im Stammholz riskieren – Energieholznutzung von Schwachholz und Kronenmaterial erhöht das Risiko unzureichender Nährstoffversorgung im Wald, Holz-Zentralblatt, 144(38), 880-882.
  • Roth, M., Sucker, C., Puhlmann, H. und Michiels, H.-G. 2018. Auswirkungen von Stickstoffeinträgen in stickstoff-sensitive Waldgesellschaften Baden-Württembergs, FVA-einblick, 2,26-31.
  • von Wilpert, K., Ahrends, B., Weis, W., Vonderach, C., Puhlmann, H., Köhler, D., Sucker, C., Kändler, G. und Nagel, J. 2018. Standortangepasste Nutzungsintensitäten und forstliche Handlungsoptionen, Berichte Freiburger Forstliche Forschung, 101, 371 S.

2017

  • Puhlmann, H., Grasshorn Gebhardt, K.-A., Kempf, J., Assmann, A. und Billen, N. 2017. Klimaanpassung durch Stärkung des Wasser- und Bodenrückhalts in kommunalen Außenbereichen, FVA-einblick, 2,23-27.
  • Puhlmann, H., Kändler, G. und Vonderach, C. 2017. Energieholzernte und stoffliche Nachhaltigkeit in Deutschland: das Projekt "EnNa", FVA-einblick, 2,10-13.

2016

  • Puhlmann, H. und von Wilpert , K. 2016. Ist die Parametrisierung von Bodenwasserhaushaltsmodellen an den Erhebungspunkten der Bundeswaldinventur in Baden-Württemberg sinnvoll möglich? Beiträge aus der NW-FVA, 14, 93-111.

2015

  • Kempf, J., Billen, N., Assmann, A., Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2015. Land- und forstwirtschaftliche Maßnahmen zur Stärkung des Wasser- und Bodenrückhalts in Kommunen: Steckbriefe für die Praxis, WBW Fortbildungsgesellschaft für Gewässerentwicklung mbH, Karlsruhe, 32 S.

2013

  • Morgenstern, Y., Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2013. Erfassung von räumlichen und zeitlichen Bodenfeuchtemustern mit Hilfe von zufällig wandernden Messplots, Berichte Freiburger Forstliche Forschung, 96, 103-111.
  • Puhlmann, H., 2013. Bodenwasserhaushalt und Baumwachstumsreaktionen an BZE-Monitoringpunkten, Berichte Freiburger Forstliche Forschung, 96, 129-140.
  • von Wilpert, K., Bösch, B., Puhlmann, H. und Zirlewagen, D. 2013. Assessing harvesting potential and nutrient sustainability in temperate forests based on monitoring data, in: H.-S. Helmisaari and E. Vanguelova (Editors), EUROSOIL Workshop W6.1 Forest bioenergy and soil sustainability, 2.-6.7.2012, Bari, Italy, 50-57.

2011

  • Pool, S., Puhlmann, H. und Morgenstern, Y. 2011. Unsicherheiten bei der Parametrisierung von Pedotransferfunktionen und deren Auswirkungen auf simulierte Wasserdefizitgrößen, in: G. Blöschl & R. Merz (Hrsg.): Hydrologie & Wasserwirtschaft – von der Theorie zur Praxis, Beiträge zum Tag der Hydrologie, 24./25.3.2011, TU Wien, Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 30.11, S. 345.
  • Puhlmann, H., Morgenstern, Y., Hölscher, A. und von Wilpert, K. 2011. Reduktion der Transpiration bei Wassermangel und Auswirkungen auf das Dickenwachstum von Buchen, in: G. Blöschl & R. Merz (Hrsg.): Hydrologie & Wasserwirtschaft – von der Theorie zur Praxis, Beiträge zum Tag der Hydrologie, 24./25.3.2011, TU Wien, Forum für Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 30.11, S. 322.
  • von Wilpert, K., Bösch, B., Bastian, P., Zirlewagen, D., Hepperle, F., Holzmann, S., Puhlmann, H., Schäffer, J., Kändler, G. und Sauter, U.H. 2011. Biomasse-Aufkommensprognose und Kreislaufkonzept für den Einsatz von Holzaschen in der Bodenschutzkalkung in Oberschwaben, Berichte Freiburger Forstliche Forschung, 87.

2010

  • Morgenstern, Y., Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2010. Erfassung der Bodenwasserdynamik und ihrer räumlichen Variabilität im Wald mit Hilfe von zufällig wandernden Messplots, in: „Nachhaltige Wasserwirtschaft durch die Integration von Hydrologie, Hydraulik, Gewässerschutz und Ökonomie“, Hydrologische Wissenschaften, Schriftenreihe der FgHW und des Hauptausschusses Hydrologie und Wasserbewirtschaftung der DWA, Heft 29/10, 69-77.
  • Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2010. Datenbank bodenhydraulischer Eigenschaften von Waldböden in Baden-Württemberg – Test und Entwicklung von Pedotransferfunktionen, in: Bodenzustandserfassung – aktuelle Gefährdungen und Trends, Berichte Freiburger Forstliche Forschung, 88, 101-111.
  • Trefz-Malcher, G., Puhlmann, H., König, Th. und von Wilpert, K. 2010. Vergleich von Texturanalysen mit Lasersizer- und Köhn-Pipette-Messungen, in: Bodenzustandserfassung – aktuelle Gefährdungen und Trends, Berichte Freiburger Forstliche Forschung, 88, 63-70.

2009

  • De, D. und Puhlmann, H. 2009. Luftbildauswertung zum Einfluss der Geländemorphologie auf Trockenschäden im Kronenraum, Berichte Freiburger Forstliche Forschung, 82, 181-195.
  • Morgenstern, Y. und Puhlmann, H. 2009. Erfassung der räumlichen bodenhydraulischen Variabilität mittels zufällig wandernder Messplots, FVA-einblick, 1, 6-10.
  • Puhlmann, H. 2009. Erstellung einer Datenbank zu hydraulischen Eigenschaften der Waldböden in Baden-Württemberg, FVA-Einblick, 1, 11-15.

2008

  • Morgenstern, Y., Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2008. Using randomised moving plots to quantify the spatial variability of soil water dynamics in small forest areas, Eurosoil 2008, Book of Abstracts, Wien, S. 42.
  • Puhlmann, H., Morgenstern, Y. und von Wilpert, K. 2008. Skalenübergreifende Untersuchungen zum Dürrerisiko für Waldbestände in Baden-Württemberg, Berichte Freiburger Forstliche Forschung, 76, 112-116.
  • Puhlmann, H., Morgenstern, Y. und von Wilpert, K. 2008. Trockenstressrisiko für die Waldbestände in Baden-Württemberg, FVA-einblick, 1, 28-35.
  • Puhlmann, H. und Schwarze, R. (Hrsg.) 2008. Forest hydrology – results of research in Germany and Russia, IHP/HWRP-Berichte, 6, Koblenz, 299 S.
  • Puhlmann, H. und von Wilpert, K. 2008. Database of soil-hydraulic properties of forest soils in Baden-Württemberg/Germany, Eurosoil 2008, Book of Abstracts, Wien, 42-43.

2007

  • Meining, S., von Wilpert, K., Puhlmann, H., Schröter, H., Delb, H. und Petercord, R. 2007. Waldzustandsbericht 2007 der Forstlichen Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg, FVA, Freiburg, 50 S.
  • Puhlmann, H., von Wilpert, K. und Erler, R. 2007. Einfluss des Bodenskeletts und der Bestandesstruktur auf den Bodenwassertransport im Conventwald (Schwarzwald). Symposium zur Analyse und Modellierung der Niederschlags-Abfluss-Prozesse – bewährte Techniken und neue Ansätze, Tagungsband zur Tagung am 5./6.10.06, Dresden, Dresdner Schriften zur Hydrologie, 5, 299-308.
  • Puhlmann, H., von Wilpert, K., Niederberger, J. und Marcq, B. 2007. Kleine Kinzig: forest liming to enhance the water quality in the catchment of a drinking water reservoir, in: Puhlmann, H., Schwarze, R. (eds.): Forest hydrology – results of research in Germany and Russia. Part I, IHPHWRP- Berichte, 6, 91-113.
  • Sucker, C. und Puhlmann, H. 2007. Bodenschutz ist gleich Trinkwasserschutz. FVA-einblick, 1, 17-20.
  • von Wilpert, K. und Puhlmann, H. 2007. Conventwald: silvicultural management of seepage water quality, in: Puhlmann, H., Schwarze, R. (eds.): Forest hydrology – results of research in Germany and Russia. Part I, IHP-HWRP-Berichte, 6, 63-90.

2005

  • Puhlmann, H. 2005. Stochastischer Modellansatz zur Abschätzung der Hochwasserretention in Auenwäldern, Berichte Freiburger Forstliche Forschung, 62, 87-98.

2003

  • Puhlmann, H. 2003. Die Modellierung des langfristigen stochastischen Bodenwasserregimes zur Ermittlung hydrologischer Standortbedingungen für Auenwälder entlang der Mittelelbe, Dresdner Schriften zur Hydrologie, Institut für Hydrologie und Meteorologie, Dresden, Heft 1.

2002

  • Hartung, A., Puhlmann, H., Lennartz, F. und Schmitz, G.H. 2002. Hydrologische Charakterisierung einer Aue am Beispiel der Versuchsfläche Saalberghau, in: A. Roloff, St. Bonn, R. Küßner (Hrsg.), Hartholz-Auenwälder an der Mittleren Elbe – Beiträge zur Ökologie, Bewirtschaftung und Renaturierung, Schriftenreihe der Landesforstverwaltung Sachsen-Anhalt „Wald in Sachsen-Anhalt“, 11/02, 25-35.
  • Hartung, A., Puhlmann, H., Lennartz, F. und Schmitz, G.H. 2002. Das Regime von Fluss-, Grund- und Bodenwasser auf einem Auenwaldstandort, in: A. Roloff und St. Bonn (Hrsg.), Ergebnisse ökologischer Forschung zur nachhaltigen Bewirtschaftung von Auenwäldern an der Mittleren Elbe, Forstwissenschaftliche Beiträge Tharandt, 17, 60-121.
  • Nährstoffhaushalt von Wäldern: Folgen der Bodenversauerung, Nährstoffmanagement bei der Waldbewirtschaftung, Stickstoffeutrophierung
  • Wasserhaushalt von Wäldern: Modellierungen, Klimaprojektionen, Messung und Prognose von Trockenstress
  • Bodenphysikalische Labor- und Feldmethoden

Projekte

Biodiversität von Waldböden: Bodenfauna

1588 Trotz der großen Bedeutung der Bodenfauna im ökosystemaren Zusammenhang, ist ihr Zustand bisher zu wenig im Fokus des Umweltmonitorings im Wald. Möglichkeiten aufzuzeigen, wie auf dem Zustand der Bodenfauna basierende Indikatoren in das forstliche Umweltmonitoring integriert werden könnten, ist Ziel des Projekts Biodiversität von Waldböden: Bodenfauna. Als Vertreter der Bodenmakrofauna werden in diesem Projekt Laufkäfer und Regenwürmer untersucht und als Vertreter der Bodenmesofauna Springschwänze und Hornmilben. Laufkäfer können in vielfältiger Weise als Bioindikatoren bzw. als Indikatoren für den Zustand der Biodiversität eingesetzt werden, was neben ihrer weiten Verbreitung in Landlebensräumen an der Vielzahl der von ihnen besetzten Nischen liegt. Deshalb sollten sie auch im Rahmen eines Wald-Boden-Biodiversitätsmonitorings berücksichtigt werden. Regenwürmer werden häufig als Ökosystemingenieure bezeichnet, da sie durch ihre Aktivität im Boden sowohl den Gas- und Wassertransport beeinflussen als auch für eine Vermischung von mineralischer und organischer Substanz sorgen. Da es sich bei Regenwürmern um eine der funktionell bedeutsamsten Gruppen der Bodenfauna der gemäßigten Klimazonen handelt werden sie im Rahmen des Projektes auf ihre Eignung als Indikatoren untersucht. Springschwänze und Hornmilben sind als Teil der Mesofauna sogenannte Sekundärzersetzer, die insbesondere in den häufig eher sauren Waldböden eine wichtige Rolle in Nährstoffkreisläufen spielen. Als Indikatoren sind sie auf Grund ihrer weiten Verbreitung, sowie hohen Individuen- und Artendichte von großem Interesse. Im Rahmen des Vorhabens werden Zusammenhänge zwischen den genannten Vertretern der Bodenfauna und Bodeneigenschaften, Bestandstypen sowie Waldökosystemzuständen repräsentativ für Baden-Württemberg untersucht, um die Grundlage für ein Wald-Boden-Biodiversitätsmonitoring zu erarbeiten. Um die vorgenannten Wechselwirkungen ableiten zu können, werden exemplarisch solche Flächen untersucht, zu denen aus anderen Projekten bereits eine Vielzahl von Boden- und Umweltdaten vorliegen (z.B. Bodenzustandserhebung (BZE), Intensives Forstliches Umweltmonitoring - Level-II). Neben Umwelteinflüssen wie Stickstoffdeposition, Witterung und Bodeneigenschaften hat auch anthropogenes Handeln großen Einfluss auf Artenzusammensetzung und Abundanz der Bodenorganismen. Dazu zählen im Wald neben der Bewirtschaftungsintensität unter anderem Baumartenwahl und Bodenschutzkalkung. 2018 2021 ohne Schwerpunkt Forstliches Umweltmonitoring Boden und Umwelt Waldschutz (Bearbeitung des Teilprojektes 3 (Mikroorganismen))

Waldbodenkalkung als Maßnahme zur Erhöhung der Anpassungsfähigkeit der Wälder an den Klimawandel und zur Sicherung und Erhöhung der CO2-Speicher- und Senkenfunktion der Wälder

1411 Mit dem Vorhaben sollen die Einflüsse der Waldbodenkalkung auf die C-Sequestrierung in Waldökosystemen einerseits und auf die Resilienz der Ökosysteme bei sich ändernden Klimabedingungen andererseits quantifiziert werden. Ziel des Vorhabens ist es, die Grundlagen für Handlungsempfehlungen zum Schutz der Wälder unter sich verändernden Klimabedingungen und zur nachhaltigen Stärkung ihrer Ökosystemdienstleistungen zu erweitern. Neben dem Bodenschutz, insbesondere seiner Klimafunktion, ist hier auch der Hochwasserschutz von hoher gesellschaftlicher Relevanz. Im Hinblick auf dieses Ziel sind die im Rahmen dieses Vorhabens zu untersuchenden Wirkungen der Kalkung auf (1) die C-Dynamik in Waldökosystemen, (2) die Biomassebildung, (3) die Bodenstruktur und (4) die Vertiefung der Wurzelsysteme als Folge der Bodenentsauerung von besonderer Bedeutung. (5) Außerdem wird der Effekt der Kalkung auf klimarelevante Spurengasflüsse zwischen Waldböden und Atmosphäre bilanziert, um eine mögliche Minderung der kalkungsbedingten Stabilisierung der Waldökosysteme und damit ihrer C-Sequestrierung durch ggf. erhöhte Spurengasflüsse (z.B. N2O) in der Gesamtbewertung zu berücksichtigen. (6) Als zentrale Vitalfunktion wird die Wirkung der Bodenschutzkalkung auf die Waldernährung und das Baumwachstum untersucht. 2017 2021 ohne Schwerpunkt Ernährung & Stoffhaushalt von Wäldern (ab 2013) Boden und Umwelt (Quantifikation der Wirkung der Kalkung auf Wasser- und Nährstoffversorgung, sowie die Spurengasflüsse und damit auf die Treibhausgasbilanz) Lelde Jansone Roland Hoch

Validierung von Critical Limits für Stickstoff von ausgewählten Waldgesellschaften

1511 Vor dem Hintergrund anhaltend hoher Stickstoffeinträge sollen die derzeit angewandten Grenzwerte für Critical Limits (d.h. kritische Konzentrationen in der Bodenlösung) für Stickstoff in Wäldern, die bisher lediglich auf Experteneinschätzungen beruhen, überprüft werden. Neben der Erhebung einer objektiven Datenbasis zur Ableitung von Critical N Limits zielt das Projekt darauf ab, die Grenzwerte für kritische N-Einträge stärker als bisher zwischen den unterschiedlichen Waldgesellschaften und FFH-Lebensraumtypen zu differenzieren. Hierfür werden zeitgleiche Erhebungen von Vegetationsdaten und Standorts- bzw. Bodenkennwerten in ausgewählten (stickstoffsensitiven) Waldgesellschaften Baden-Württembergs entlang eines an der Vegetation orientierten Stickstoffgradienten durchgeführt. Anhand dieser Datenbasis werden die Zusammenhänge zwischen der Stickstoffkonzentration im Boden sowie anderer Boden- und Umweltvariablen und Veränderungen der Krautschicht untersucht. Das Kriterium zur Bewertung der Stickstoffsensitivität der verschiedenen Waldgesellschaften ergibt sich aus dem Vergleich zwischen der Stickstoffverfügbarkeit und dem Erhaltungszustand der Wälder. Letzterer wird durch den Anteil nicht zum Grundbestand der Waldgesellschaften gehörigen nitrophilen Pflanzen definiert. 2017 2020 Waldnaturschutz und Biodiversität Ernährung & Stoffhaushalt von Wäldern (ab 2013) Waldnaturschutz (Vegetationsaufnahmen Erstellung multivariater Schätzmodelle für die Ableitung von Critical Limits für die einzelnen Vegetationsgesellschaften) Boden und Umwelt (Koordination Durchführung und Auswertung der Bodenuntersuchungen Erstellung multivariater Schätzmodelle für die Stickstoffsättigung Regionalisierung der Stickstoffdeposition (Freiland, Bestand)) Marina Roth Andrea Hölscher Maria-Barbara Winter

Verbesserte Einschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall – Kurzfristprognose für Risikobestände

1426 Im IpsPro-Verbundvorhaben entwickeln Forschende der FVA Baden-Württemberg, des Staatsbetriebs Sachsenforst und der Universität Hamburg das Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk, mit dessen Hilfe die Abschätzung des Risikos für Buchdruckerbefall verbessert werden soll. Gesamtziel ist es, die aktuelle Gefährdungssituation durch den Buchdrucker in potenziell bedrohten Fichtenbeständen mit möglichst hoher zeitlicher und räumlicher Auflösung einschätzen zu können. Hierfür werden verschiedene Teilrisiken, die sich aus Standorts-, Klima- und Wasserhaushaltsverhältnissen, Eigenschaften der Fichtenbestände, der Schwärmaktivität des Buchdruckers, beobachtetem Vorbefall sowie dem Brutraumangebot (z.B. Windwürfe) ableiten, kombiniert. Das resultierende Befallsrisiko durch den Buchdrucker wird in IpsRisk tagesaktuell und standortsgenau in Form einer Warnkarte dargestellt und soll zukünftig Waldbesitzenden, -bewirtschaftenden und weiteren Interessierten frei zugänglich, online zur Verfügung gestellt werden. Indem IpsRisk dadurch eine Fokussierung des Monitorings auf besonders gefährdete Bestände ermöglicht, kann das Borkenkäfer-Management wesentlich effizienter gestaltet werden. Das IpsPro-Verbundvorhaben wird durch die Fachagentur Nachwachsende Rohstoffe, einen Förderträger des Bundesministeriums für Ernährung und Landwirtschaft, gefördert. Es ist in drei Teilvorhaben sowie insgesamt sieben Arbeitspakete (AP) gegliedert und hat eine Laufzeit vom 01.11.2017 bis 31.10.2021. Das Teilvorhaben 1 „Buchdruckerphänologie (AP 2) und Trockenstress-Disposition (AP 3)“ sowie das AP 7 „Systemoptimierung und Validierung“ werden an der FVA Baden-Württemberg bearbeitet. Buchdruckerphänologie (Abteilung Waldschutz): Entwicklung und Schwärmverhalten des Buchdruckers werden stark durch die Witterung, insbesondere die Temperatur, beeinflusst. Daraus folgt ein komplexes räumliches und zeitliches Muster von Schwärm- und somit Befallsintensität. Um dies im Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk abbilden zu können, kommen das Borkenkäfer-Phänologiemodell PHENIPS und aus historischen Fallenfangdaten generierte Verteilungsfunktionen zum Einsatz. Ein weiterer wichtiger Faktor in der Abschätzung von Borkenkäferbefall ist die Populationsgröße, welche anhand des Vorjahresbefalls abgeschätzt werden kann. Eigene sehr detaillierte Aufnahmen in den Nationalparken Schwarzwald und Hunsrück-Hochwald ermöglichen ein vertiefendes Verständnis von Phänologie sowie lokaler Befallsdynamik im Jahresverlauf; eine außergewöhnliche Datenbasis, mit der IpsRisk kalibriert werden kann. Trockenstress-Disposition (Abteilung Boden und Umwelt): Die aktuelle Wasserverfügbarkeit sowie die zurückliegende Trockenstresshistorie beeinflussen maßgeblich die Anfälligkeit von Fichtenbeständen gegenüber Borkenkäferbefall. Im IpsPro-Verbundvorhaben wird daher die Wasserversorgung der Fichtenwälder räumlich und zeitlich hochaufgelöst mithilfe des Wasserhaushaltsmodells RoGeR modelliert. Der daraus abgeleitete Trockenstress-Indikator „relatives pflanzenverfügbares Wasser im Wurzelraum“ geht als tagesaktuelles, dynamisches Teilrisiko in das Borkenkäfer-Frühwarnsystem IpsRisk ein. Im Rahmen von IpsPro wurden 2018 in den Nationalparken Schwarzwald und Hunsrück-Hochwald Bodenfeuchtemessflächen auf repräsentativen, Fichten-dominierten Standorten eingerichtet, auf denen die Bodenfeuchte in 30 und 60 cm Tiefe stündlich und in zehnfacher Wiederholung erfasst wird. Die Bodenfeuchtemessungen dienen der Einschätzung der aktuellen Situation und werden in erster Linie zur Plausibilisierung von RoGeR herangezogen. Aufgrund der zunehmenden Relevanz der Wasserversorgung für die Vitalität von Wäldern wird das kontinuierliche Bodenfeuchtemonitoring auch nach Projektende weiter fortgeführt werden. Systemoptimierung und Validierung (Abteilungen Boden und Umwelt sowie Waldschutz; Staatsbetrieb Sachsenforst, Universität Hamburg): Im für den Verlängerungszeitraum (ab November 2020) neu etablierten AP geht es um eine umfassende Validierung und Optimierung von IpsRisk hinsichtlich eines späteren Praxiseinsatzes. Hierfür werden aktuelle Befallsmeldungen, insbesondere aus Borkenkäferbefalls-Apps räumlich und zeitlich hochaufgelöst in IpsRisk implementiert. Diese Befallsdaten werden zugleich für die überregionale Plausibilisierung, Validierung und Kalibrierung des Frühwarnsystems herangezogen. Hier helfen sie insbesondere bei der Definition der Risikoschwellen für die Teilrisiken und das abgeleitete Befallsrisiko. Ferner wird IpsRisk mithilfe eines Praxistests durch Expert*innen in ausgewählten Testgebieten auf seine Tauglichkeit hin überprüft werden. Die gesammelten Erfahrungen fließen in die weitere Entwicklung des Frühwarnsystems mit ein. 2017 2020 Klimafolgenforschung Forstzoologische & forstpathologische Forschung (ab 2013) Boden und Umwelt (Koordination und Durchführung Gesamtprojekt Einbindung des Wasserhaushaltmodells) Waldschutz (Borkenkäfermonitoring, PHENIPS-Modellierung) Peter Hartmann Markus Kautz

Präzisierung der Holzernteinformation durch Kalkulationshilfen für die Energieholzsortimentierung und vollständige Stoffbilanzen

1479 Ziel des hier vorgestellten Vorhabens ist die Entwicklung und Implementierung von rechnergestützter Kalkulationshilfen (1) für die Mengenabschätzung von Energieholzsortimenten sowie (2) die Erstellung vollständiger Stoffbilanzen bei der Waldholzernte. Die Notwendigkeit des Vorhabens ergibt sich aus der veränderten Nutzung der Holzressourcen, insbesondere durch eine intensivierte Biomassenutzung mit steigenden Verbrauchsmengen im Energieholzbereich. Damit ist gleichzeitig eine Differenzierung der Sortimentsaushaltung gegeben, die auch rechentechnisch abgebildet werden muss, um den Praktikern vor Ort realitätsnahe Werkzeuge zur Planung an die Hand geben zu können. Gleichzeitig und gerade mit der zunehmenden Nutzung von Energieholzsortimenten ist die Sicherstellung einer nachhaltigen Forstwirtschaft ein wichtiges Thema. Nachhaltigkeit bezieht sich in diesem Kontext aber nicht nur auf die Bilanz der zugewachsenen und geernteten Massen sondern auch auf die nachgelieferten und entnommenen Nährstoffe. Aktuell werden Stoffbilanzen auf Basis von Großrauminventuren und Monitoringnetzen berechnet (z.B. FNR-Forschungsvorhabens „Energieholzernte und stoffliche Nachhaltigkeit in Deutschland (EnNa)“ (FKZ 22006512), von Wilpert et al. 2011, Waldklimafonds-Projekt WP-KS-KW), die in ihrer Aussagekraft auf Ebene der Entscheidenden vor Ort allerdings nur begrenzt sind. Demgegenüber gibt es bisher keine Werkzeuge um aus routinemäßig erfassten Daten (z.B. Holzlisten) Erntemaßnahmen auf kleinen Flächeneinheiten vollständig stofflich zu erfassen. Um diese Lücke zu schließen soll als Ziel dieses Vorhabens ein methodischer Rahmen entwickelt und implementiert werden. Damit werden Informationen zur Kontrolle der Nachhaltigkeit und zur Sicherung der Ressourcennutzung an die relevanten Entscheidenden vor Ort gegeben. 2016 2019 Nachhaltigkeit messen und bewerten Modellbildung Boden und Umwelt (Nährstoffbilanzen) Waldnutzung (Definition Energieholzsortimente; Arbeitsverfahren) Biometrie und Informatik (Datenerfassung; Felderhebung; Modellbildung; software-technische Umsetzung;) Heike Puhlmann Christian Vonderach

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