Forstliches Umweltmonitoring

1805 Die Kombination der 5G-Technologie mit dem technischen Potential von unbemannten sensortragenden Fluggeräten (im folgenden Drohnen oder UAS genannt) lassen forstliche Arbeitsprozesse effizienter gestalten, Entscheidungsprozesse beschleunigen und komplett neue Informationsebenen schaffen. Mit der Projektentwicklung einer FörsterInnenDrohne werden zielgerichtet komplexe und große Datenmengen flächendeckend, hochaktuell und zu vertretbaren Kosten erhoben. Sensortragende Drohnen erzeugen sehr hochwertige Datenqualitäten, sind einsatzspezifisch anpassbar und liefern, zeitlich wiederholend, grundlegende Information zur nachhaltigen Waldbewirtschaftung. Mit Hilfe des 5G-Mobilfunkstandards werden sehr zeitnah Ergebnisse verfügbar sein. Dazu gehören hochaktuelle lagegenaue Luft- und Videobilder sowie Spektral- oder Laserscanner-Informationen von Waldbeständen. Diese aktuellen Informationen können mit anderen Datenquellen der Forst- oder Liegenschaftsverwaltung zu praxisnahen Hilfestellungen für Waldbesitzende und Waldbewirtschaftende verknüpft werden. So können Waldbesitzenden beispielsweise die Eigentumsgrenzen aufgezeigt, der Holzvorrat, die C0²-Speicherleistung oder das nachhaltige Nutzungspotenzial flurstückscharf dargestellt werden. Mit 5G können diese Information in Echtzeit auf mobilen Endgeräten (Smartphone, Tablet, Datenbrille) vor Ort abgerufen und sofort genutzt werden. Der besondere Mehrwert von tagesaktuellen Waldzustandsdaten liegt in dem schnell zu erstellenden Lagebild, beispielsweise bei klimabedingten Schadensereignissen. Die Zunahme von lokalen Sturmschäden, massiver Trockenheits- und Borkenkäferbefall führt wiederholt zu hohen wirtschaftlichen Schäden und zwingen Waldbesitzer zu waldbaulichen Aktivitäten (Holzeinschlag, Neuanpflanzung, klimatolerante Baumartenwahl). Gleichzeitig ermöglicht die Mobilfunktechnologie die Überwachung Flugraumes der Drohne. Rundum-Kamerasysteme beobachten den unmittelbaren Umgebungsraum und gewährleisten so die Flugsicherheit für die Drohne und andere Luftraumteilnehmer. Es werden spezielle Bodenstationen eingerichtet, die permanent den gesamten unteren Luftraum des Einsatzgebietes überwachen und die Funksignale von Kollisionswarnsystemen, wie FLARM, ADS-B, Mode-S empfangen und an die zentrale Luftüberwachung des 5G-Projektes übermitteln. Projektziel der 5G-FörsterInnenDrohne ist es, forstlichen Beschäftigten, Waldbesitzenden und Waldbesuchern operationale Entscheidungshilfen anzubieten, die den Betriebsablauf effizienter gestalten, das Eigentum nachhaltiger nutzbar machen und Fachwissen über den Wald möglichst niedrigschwellig vermitteln. 2022 2024 Digitalisierung Forstliches Umweltmonitoring Waldinventuren Multifunktionale Waldwirtschaft & Nachhaltigkeitsnormen (ab 2013) Biometrie und Informatik Matthias Hainmüller

1657 Waldböden und insbesondere deren mikrobielle Gemeinschaft reagieren stark auf Witterungsextreme und die aktuellen klimatischen Verschiebungen. Bisher vorliegende Erkenntnisse zu mikrobiellen Interaktionen in Waldböden und ihre Reaktionen auf sich verändernde Baumartenzusammensetzung und Umweltbedingungen sind jedoch begrenzt. Ziel des Projekts ist es, den Einfluss von Klima und Baumarten auf die mikrobielle Gemeinschaft zu untersuchen und deren Rolle für die Sicherstellung der Ökosystemleistungen von Waldböden zu analysieren. Die Biodiversität und das funktionelle Potential der mikrobiellen Gemeinschaft der Böden sollen mittels Sequenzierung des Metagenoms und des Metatranskriptoms bestimmt werden. Daraus können aktive Umsetzungsprozesse ausgewählter Nährstoffkreisläufe im Waldboden abgeleitet und mittels real-time PCR (qPCR) quantifiziert werden. Der Fokus der Analyse liegt dabei auf der Kohlenstofffreisetzung und den essentiellen Nährstoffen Stickstoff und Phosphor. Die Modellierung dieser Nährstoffkreisläufe und der zugrundeliegenden mikrobiellen Biodiversität ermöglicht eine Abschätzung, inwieweit eine Veränderung der Baumartenzusammensetzung in Kombination mit dem Klimawandel die mikrobiellen Stoffumsatzprozesse verändert und damit Auswirkungen auf die Nährstoffverfügbarkeit und Kohlenstoffspeicherung in Wäldern hat. 2020 2024 Klimafolgenforschung Boden und Umwelt Forstliches Umweltmonitoring Boden und Umwelt (Probenahme, Bereitstellung von Metadaten, Auswertung, Wissenstransfer)

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 2025 Forstliches Umweltmonitoring Budget Topf Waldstrategie 3Mio (ab 2023) Boden und Umwelt

70 Die 10 Standorte des Level II - Messnetzes sind eine Untermenge der Depositionsmessnetzstandorte und der Kronenzustands-Dauerbeobachtungsflächen der Abt. Boden und Umwelt. Die Kombination von Kronenzustandserfassung, Depositions- und Stoffhaushaltsmessungen sowie bodenkundliche Untersuchungen sollen an diesen Standorten die Identifikation und Prüfung von kausalanalytischen Hypothesen zur Erklärung der Ökosystementwicklung ermöglichen. An den Messorten Rotenfels, Altensteig, Heidelberg, Esslingen, Ochsenhausen und Conventwald wird die Wirkung von atmogenen Stoffeinträgen auf Transportprozesse in der Bodenlösung untersucht. Die Messorte repräsentieren Stoffflusstypen, welche sich durch die Hauptbodenart und Depositionsmerkmale (stoffliche Zusammensetzung, Belastungsintensität) definieren. Die Standorte Heidelberg und Esslingen werden im Rahmen des "Bodenintensivmessnetzes" mit der LfU gemeinsam betrieben. Mit Ausnahme von Esslingen sind alle Standorte Level II-Flächen. Eine Zusammenarbeit erfolgt mit allen am Level II-Programm beteiligten EU-Ländern und den Forstlichen Versuchsanstalten der am Level II-Programm beteiligten Bundesländer. 1994 Waldschutz Forstliches Umweltmonitoring Boden und Umwelt Waldschutz

63 Die Bodenzustandserhebung (BZE) ist Teil des forstlichen Umweltmonitorings. Gleichsam mit der Waldzustandserhebung wird an bundesweit 1.900 Stichprobenpunkten im 8x8 km-Raster der Zustand und die Veränderung von Waldböden, Vegetation und Waldernährung untersucht. In Baden-Württemberg werden über 320 Punkte untersucht. Mit Hilfe dieser Daten können mögliche Risiken für Waldböden erkannt und eingeschätzt werden. Auf dieser Grundlage können Forstverwaltungen, WaldbesitzerInnen und Politik forstliche Maßnahmen einleiten, um eine nachhaltige Waldbewirtschaftung zu verwirklichen. 1989 Waldnaturschutz Forstliches Umweltmonitoring Waldnaturschutz Boden und Umwelt Hans-Gerhard Michiels Angela Thiemann Ralph Hug