Bannwaldmonitoring

Einführung

Erforschung ungestörter Waldentwicklung

Die Erforschung der natürlichen Waldentwicklung in ungestörten Wäldern ist seit jeher das zentrale Thema der Naturwaldforschung. In Baden-Württemberg werden daher seit Jahrzehnten Daten zu Waldstrukturen wie beispielsweise Totholz, Volumen, Mikrohabitate standardisiert erhoben. Ergebnis dieses Monitorins  sind langfristige Zeitreihen, die als Datengrundlage für die unterschiedlichsten Forschungsprojekte in den Bereichen Walddynamik, Biodiversitäts- und Klimafolgenforschung dienen.

Ansprüche an das Monitoring-Programm

Der Anspruch an das Monitoring-Programm ist hoch, Zeitreihen dürfen nicht unterbrochen und Aufnahmeparameter nicht verändert werden, so dass die Datenkonsistenz erhalten bleibt. Gleichzeitig muss sich die Aufnahmemethodik flexibel an neue Technologien anpassen lassen und ermöglichen, nicht nur Antworten auf aktuelle, sondern auch auf mögliche zukünftige Fragestellungen zu geben. An der FVA nutzen wir traditionelle terrestrische Inventurmethoden, setzen aber zunehmend auch fernerkundungsbasierte Methoden der Strukturerkennung ein.

Das Bannwaldmonitoring erfolgt zukünftig in repräsentativ ausgewählten Bannwäldern bzw. Biosphärengebietskernzonen (Fokusflächen), zum Teil aber in gezielt ausgewählten Flächen zur Beantwortung spezieller Fragenstellungen.

 

Übersicht der bisherigen Waldstrukturaufnahmen:

Weiterführende Informationen sind in der Waldschutzgebietskonzeption enthalten:

  • FVA (2021). Waldschutzgebietskonzeption Baden-Württemberg 2020 – Grundlagen und Ziele für Monitoring, Forschung und Maßnahmenbegleitung in Waldschutzgebieten. Braunisch, V., Seebach, S. (Eds.), Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg. Freiburg i. Br., 56 S. (PDF)

Waldstrukturaufnahme (WSA)

Für das langfristige Monitoring in Bannwäldern und Biosphärengebiets- Kernzonen in Baden-Württemberg wurde an der FVA eine Methode der Waldstrukturaufnahme (WSA) entwickelt, die auf der forstlichen Betriebsinventur aufbaut und sukzessive um zahlreiche biodiversitätsrelevante Parameter ergänzt wurde. Das heutige Verfahren der Waldstrukturaufnahme besteht seit den 1990er Jahren.

Für die Strukturaufnahme wird ein gleichmäßiges Raster von dauerhaft markierten Stichprobenkreisen angelegt, die eine Fläche von 0,1 ha umfassen. In Ausnahmefällen, wie bei sehr steilem Gelände oder einer großen Anzahl einzumessender Bäume, kann die Fläche auf 0,05 ha verkleinert werden. Eine 30 m breite Pufferzone entlang der zugänglichen Wege und Gebietsaußengrenzen wird dabei ausgespart, um den Einfluss von Randeffekten zu vermeiden.

In jedem Stichprobenkreis (Abbildung oben) werden zunächst allgemeine Informationen zur Probefläche erhoben. Alle lebenden und abgestorbenen, stehenden und liegenden Bäume ab einem Brusthöhendurchmesser (BHD) von 7 cm werden individuell eingemessen und durch verschiedene Strukturparameter charakterisiert (Tabelle rechts). Die Gehölzverjüngung (BHD < 7 cm) wird in zwei je 0,001 ha großen „Satellitenkreisen“ aufgenommen, wobei nach Baumart und zwischen drei Höhenklassen unterschieden wird.

Eine detaillierte Beschreibung der Methodik der Waldstrukturaufnahme befindet sich in dem Methodenhandbuch:

  • FVA, ANF (2016). Methodenhandbuch für die Waldstrukturaufnahme in ungenutzten Wäldern in Baden Württemberg und Luxemburg. Freiburg, Luxemburg, 61 S. (PDF).

FERNERKUNDSUNGSBASIERTE STRUKTURERFASSUNG

Terrestrische Waldstrukturaufnahmen liefern sehr genaue Daten, diese sind jedoch auf die Fläche des Stichprobenkreises beschränkt. Um flächige Strukturinformationen sowie Daten zur räumlichen Verteilung ausgewählter Strukturen zu erhalten, kommen zusätzlich fernerkundungsbasierte Methoden zum Einsatz. Während dies in der Vergangenheit mittels visueller Luftbildinterpretation erfolgte, werden aktuell die Parameter zur Beschreibung der horizontalen und vertikalen Bestandesstruktur automatisiert erfasst

Mittels Zeitreihen wird die Entwicklung der Waldbestände und die Dynamik der ausgewählter Strukturelement in den Bannwäldern beobachtet.

Fokusflächen

Bannwälder dienen der Forschung - eine Funktion, die auch in der Rechtsverordnung der Bannwälder verankert ist. Nicht alle Prozessschutzflächen sind jedoch gleichermaßen für die Naturwaldforschung geeignet. Manche sind beispielsweise zu klein oder aufgrund einer ungünstigen Form zu vielen Randeffekten ausgesetzt. Um die Effizienz der zur Verfügung stehenden Ressourcen zu optimieren, wurden Fokusflächen für Monitoring und Forschung nach unten genannten Kriterien identifiziert.

Fokusflächen sollen

  • die großen naturräumlichen Einheiten Baden-Württembergs repräsentieren
  • möglichst lange aus der Nutzung genommen sein
  • große und kompakte Flächen mit mindestens 40 Stichprobenpunkte sein
  • mindestens eine Waldstrukturaufnahme aufweisen.

Nach den genannten Kriterien wurden 50 von 157 Prozessschutzflächen (Karte unten) für ein regelmäßiges Monitoring ausgewählt (Tabelle unten).

Die übrigen Flächen können gezielt zur Beantwortung spezieller Fragestellungen zusätzlich untersucht werden, dienen jedoch prioritär dem Prozessschutz.

Weiterführende Informationen:

  • FVA (2021). Waldschutzgebiete Baden-Württemberg in Zahl und Bild – Begleitheft zur Waldschutzgebietskonzeption Baden-Württemberg 2020. Seebach, L., Braunisch, V. (Eds.), Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg. Freiburg i. Br., 64 S. (PDF)

Ergebnisse

Einblick in die Ergebnisse der Waldstrukturaufnahme des Bannwaldmonitorings in Baden-Württemberg

In ausgewählten Prozessschutzflächen werden im Rahmen des Bannwaldmonitorings Waldstrukturaufnahmen durchgeführt (Methodenhandbuch Waldstrukturaufnahme). Einen Einblick in die Ergebnisse dieser Aufnahmen werden im Folgenden vorgestellt und basieren auf den aktuellsten Aufnahmen von diesen 70 ungestörten Gebieten.

Als Boxplots[1] dargestellt wurden die Angaben zu Totholz- und Gesamtvolumen (Abb1), Durchmesser der Bäume (Brusthöhendurchmesser) und Stammzahlen (Abb2) sowie zu Lichtindikatoren wie Schlussgrad und Volumenanteilen von Pionier- oder lichtliebenden Baumarten (Abb3). In Abb4 werden die Anteile verschiedener Waldentwicklungsphasen gezeigt, die darauf hinweisen, dass sich viele der Prozessschutzflächen in Baden-Württemberg noch in einer relativ jungen Sukzesssionsphase befinden. Abb5 und Abb6 zeigen die Anzahl von Habitatbäumen (d.h. Bäume mit einem oder mehreren Mikrohabitaten) pro ha sowie die Anzahl verschiedener Baum-Mikrohabitate einzeln und gesamt. Dabei wird zwischen Laub- und Nadelbaum-dominierten Prozessschutzgebieten unterschieden.


    [1] Boxplot ist eine übersichtliche Darstellung der Lage- und Streuungsmaße einer Häufigkeitsverteilung. Es werden das Minimum, das untere Quartil, der Median (schwarze Querbalken), das obere Quartil und das Maximum abgebildet.

     

    Abb1: Boxplot des mittleren Volumens lebender Bäume in Festmeter pro Hektar [fm/ha], mittleren Totholzvolumens [fm/ha] und des mittleren Totholzanteils am Gesamtvolumen [%] in den 70 untersuchten Prozessschutzflächen, getrennt nach Laub- und Nadelbaum-dominierten Gebieten

     

    Abb2: Boxplots des mittleren Brusthöhendurchmessers (BHD) in cm, mittleren Anzahl der Bäume pro ha und der mittleren Anzahl von Bäumen mit mehr als 80 cm BHD (Giganten) in den untersuchten Prozessschutzflächen getrennt nach Laub- und Nadelbaum-dominierten Gebieten.

     

    Abb3: Boxplots des mittleren Schlussgrades in %, mittleren Volumens [fm/ha] der Pionierbäume und des mittleren Volumens [fm/ha] licht-liebender Bäume in den untersuchten Prozessschutzflächen, getrennt nach Laub- und Nadelbaum-dominierten Gebieten.

     

    Abb4: Boxplots des Anteils der Terminalphase in %, des Anteils der Zerfallsphase in % und des Anteils der mittleren Optimalphase in % in den untersuchten Prozessschutzflächen, getrennt nach Laub- und Nadelbaum-dominierten Gebieten

     

    Abb5: Boxplots der mittleren Anzahl von Habitatbäumen pro ha, mittleren Anzahl von Baummikrohabitaten (gesamt) pro ha und der mittleren Anzahl von Bäumen mit dem Mikrohabitat „Höhle“ (Definition siehe Methodenhandbuch) in den untersuchten Prozessschutzflächen, getrennt nach Laub- und Nadelbaum-dominierten Gebieten

     

    Abb6: Boxplots der mittleren Anzahl von Bäumen mit Insekten-, Pilz- oder Rindenmikrohabitate (MH) (Definition siehe Methodenhandbuch) in den untersuchten Prozessschutzflächen, getrennt nach Laub- und Nadelbaum-dominierten Gebieten

    Weiterführende Informationen:

    • FVA 2021. Waldschutzgebiete Baden-Württemberg in Zahl und Bild – Begleitheft zur Waldschutzgebietskonzeption Baden-Württemberg 2020. Seebach, L., Braunisch, V. (Eds.), Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg. Freiburg i. Br., 64 S. (PDF)

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