E-Book, Deutsch, 422 Seiten
Teuffel / Baumgarten / Hanewinkel Waldumbau
1. Auflage 2005
ISBN: 978-3-540-27247-2
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
für eine zukunftsorientierte Waldwirtschaft
E-Book, Deutsch, 422 Seiten
Reihe: Life Science and Basic Disciplines (German Language)
ISBN: 978-3-540-27247-2
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark
Das Buch untersucht die Auswirkungen von Änderungen der Waldbewirtschaftung, derzeit vorwiegend von nadelbaumdominierten Reinbeständen in strukturierte Mischwälder. Innerhalb einer nachhaltigen und naturnahen Waldwirtschaft wird dieser Prozess als ökologischer Waldumbau bezeichnet. Er wird aktuell von den öffentlichen Forstverwaltungen in Deutschland und Mitteleuropa forciert. Einleitend beschreiben die Autoren Ziele, Möglichkeiten und Erfordernisse des ökologischen Waldumbaus. Basierend auf wissenschaftlichen Untersuchungen werden die mit dem Waldumbau einhergehenden Probleme und die zu erwartenden Folgen unter ökologischen, naturschutzfachlichen und betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten, verständlich für das Fachpublikum wie auch die Praxis, beleuchtet. Schwerpunkte sind dabei Effekte des Waldumbaus auf das Ökosystem Wald und benachbarte Ökosysteme, auf Stoffhaushalt, Artenzusammensetzung und Biodiversität, ebenso wie die ökonomischen Risiken, der Einfluss der Besitzverhältnisse und die Technikfolgen.
Autoren/Hrsg.
Weitere Infos & Material
1;Danksagung;6
2;Einführung;8
3;Inhaltsverzeichnis;10
4;1 Nachhaltige Waldwirtschaft in Deutschland;18
4.1;1.1 Nachhaltige, multifunktionale Waldwirtschaft;19
4.2;1.2 Zukunftsorientierte Waldwirtschaft: naturnaher Waldbau und ökologischer Waldumbau;20
4.2.1;1.2.1 Naturnaher Waldbau;21
4.2.2;1.2.2 Ökologischer Waldumbau;22
4.3;Literaturverzeichnis;24
5;2 Forschung für eine zukunftsorientierte Waldwirtschaft;28
5.1;2.1 Forschungsschwerpunkt - ökologischer Waldumbau;28
5.2;2.2 Der Projektverbund „Südlicher Schwarzwald“ - Möglichkeiten und Konsequenzen bei der Realisierung des ökologischen Waldumbaus am Beispiel des „Südlichen Schwarzwaldes“;29
5.2.1;2.2.1 Charakterisierung der Forschungsregion „Südlicher Schwarzwald“;30
5.2.2;2.2.2 Forschungsaufgaben und Fragestellungen;33
5.2.3;2.2.3 Struktur und beteiligte Institutionen;36
5.3;Literaturverzeichnis;39
6;3 Umbaubedarf in Fichtenwäldern Baden- Württembergs;42
6.1;3.1 Waldbauliche Situation in Baden-Württemberg;42
6.1.1;3.1.1 Zustandsdaten zum öffentlichen Wald;42
6.1.2;3.1.2 Entwicklung des Waldes und einige mittelfristige Ziele der;44
6.1.3;öffentlichen Forstverwaltung Baden-Württembergs;44
6.2;3.2 Herleitung des Umbaubedarfs für die Wälder Baden- Württembergs;47
6.2.1;3.2.1 Natürliche Verbreitung der Fichte;47
6.2.2;3.2.2 Erläuterung des Umbaubedarfs;49
6.3;3.3 Methodik zur Feststellung des potentiellen Umbaubedarfs;50
6.3.1;3.3.1 Kriterien für einen potentiellen Waldumbau;50
6.3.2;3.3.2 Datengrundlage und Auswertungsmethodik;53
6.4;3.4 Ergebnisse;55
6.4.1;3.4.1 Umbaubedarf für „ungeeignete Fichtenstandorte“;55
6.4.2;3.4.2 Umbaubedarf für „wenig geeignete Fichtenstandorte“ Reduktion der Fichtenbeimischung „Umbauziel 30% Fichte + 70% Buche bzw. andere Laubhölzer“);59
6.4.3;3.4.3 Umbaubedarf für „mögliche bis geeignete Fichtenstandorte“;62
6.4.4;3.4.4 Zusammenfassung und Diskussion;64
6.5;Literaturverzeichnis;72
7;4 Der Zusammenhang zwischen Wuchsleistung und Standort bei Fichte, Tanne und Buche auf den wichtigsten Standortseinheiten des Südschwarzwaldes;76
7.1;4.1 Einleitung;76
7.2;4.2 Material und Methoden;78
7.2.1;4.2.1 Untersuchungsgebiet;78
7.2.2;4.2.2 Untersuchungsstandorte;78
7.2.3;4.2.3 Wuchsleistungsgruppen;80
7.2.4;4.2.4 Bestandes- und Baumauswahl;80
7.2.5;4.2.5 Erfassung der Baummerkmale;81
7.2.6;4.2.6 Analyse des Durchmesserwachstums;81
7.2.7;4.2.7 Höhenanalyse;81
7.2.8;4.2.8 Ermittelte Zuwachsgrößen;82
7.2.9;4.2.9 Alters-Höhen-Bonitierung;83
7.2.10;4.2.10 Ermittlung der Standflächen der Probebäume;84
7.2.11;4.2.11 Herleitung der Zuwachs- und Bonitierungswerte;85
7.2.12;4.2.12 Standortsfaktoren;87
7.2.13;4.2.13 Bestandesparameter;87
7.3;4.3 Ergebnisse;88
7.3.1;4.3.1 Schätzung der Oberhöhe im Alter 100 ho;88
7.3.2;4.3.2 Schätzung des durchschnittlichen Gesamtzuwachses im Alter 100 dGZ100;89
7.3.3;4.3.3 Schätzung des laufenden periodischen Zuwachses lZ;90
7.4;4.4 Diskussion;92
7.5;4.5 Zusammenfassung;97
7.6;Literaturverzeichnis;98
7.7;Anhang;100
8;5 Ökologische und landschaftliche Aspekte - Standort, Geschichte, Vegetation, Verjüngungsstruktur, Bodenfauna, Genetik;102
8.1;5.1 Einführung;102
8.2;5.2 Untersuchungsgebiet und Projektdesign;103
8.2.1;5.2.1 Untersuchungsgebiet - Lage, Standorte, Waldvegetation;103
8.2.2;5.2.2 Projektdesign;106
8.2.3;5.2.3 Wald- und Forstgeschichte;109
8.3;5.3 Projekte;113
8.3.1;5.3.1 Natürliche Baumartenzusammensetzung – Standortswald;113
8.3.2;5.3.2 Wald als Kulturlandschaft;117
8.3.3;5.3.3 Auswirkungen des Waldumbaus auf die Verjüngungsstruktur;122
8.3.4;5.3.4 Auswirkungen des Waldumbaus auf die Vegetation;127
8.3.5;5.3.5 Auswirkungen des Waldumbaus auf die Bodenfauna;130
8.3.6;5.3.6 Genetische Aspekte der Einbringung von forstlichem Vermehrungsgut beim Waldumbau: Genetische Zusammensetzung zugelassener Saatguterntebestände der Weißtanne - Überprüfung der Herkunftssicherheit der Buche durch Referenzproben;134
8.3.7;Referenzproben;134
8.4;5.4 Diversität;138
8.4.1;5.4.1 Diversität im Kontext des Waldumbaus;138
8.4.2;5.4.2 Landschaftliche Diversität;139
8.4.3;5.4.3 Einfluss des Waldumbaus auf die Bestandes- und Artendiversität;141
8.5;5.5 Ableitungen und Empfehlungen für den Waldumbau;151
8.5.1;5.5.1 Zusammenfassende Ableitungen;151
8.5.2;5.5.2 Detaillierte Empfehlungen zu einzelnen ökologischen Aspekten;152
8.6;5.6 Praxismethoden;156
8.6.1;5.6.1 Gewinnung von Vermehrungsgut;156
8.6.2;5.6.2 Wald als Kulturlandschaft;157
8.7;Literaturverzeichnis;159
9;6 Waldumbau und Stoffhaushalt;168
9.1;6.1 Stoffhaushaltskriterien für Bedarf und Möglichkeiten;168
9.2;6.1 Stoffhaushaltskriterien für Bedarf und Möglichkeiten von Waldumbau;168
9.2.1;6.1.1 Anthropogene Depositionen;169
9.2.2;6.1.2 Bodenversauerung;169
9.2.3;6.1.3 Kohlenstoff- und Stickstoffhaushalt;172
9.3;6.2 Wirkung des Waldumbaus auf Bestandes- und Landschaftsniveau;176
9.3.1;6.2.1 Bestandesstruktur und Stoffhaushalt (eine Ökosystemstudie);176
9.3.2;6.2.2 Regionalisierung bodenchemischer Eigenschaften – Einschätzung der Verbesserung der Standortsnachhaltigkeit durch Waldumbau auf Landschaftsebene;181
9.4;6.3 Beitrag des Bodenskeletts zum Ionenvorrat von Böden;196
9.4.1;6.3.1 Austauschbare Nährelemente der Grobbodenfraktion in Waldböden des südlichen Schwarzwaldes;197
9.4.2;6.3.2 Sind Steine in Waldböden“hot spots“ der Nährelementaufnahme durch Feinwurzeln und Mykorrhizza-Pilze?;208
9.4.3;6.3.3 Zukünftige Integration des Nährelementvorrats des Grobbodens;213
9.4.4;6.3.4 Zusammenfassung zum Nährelementpotential von Steinen;221
9.5;6.4 Zusammenfassende Schlussfolgerungen zu Waldumbau und Stoffhaushalt;224
9.6;Literaturverzeichnis;227
10;7 Waldwachstumskundliche Aspekte des Waldumbaus;232
10.1;7.1 Einleitung;232
10.2;7.2 Das Zuwachspotenzial von Fichten (Picea abies [L.]Karst.) und Tannen (Abies alba Mill.) und deren Eignung für Überführungsvorhaben;233
10.2.1;7.2.1 Einleitung;233
10.2.2;7.2.2 Eine Methode zur Abschätzung des Zuwachspotenzials von Fichten und Tannen;235
10.2.3;7.2.3 Ergebnisse;238
10.2.4;7.2.3 Waldbauliche Konsequenzen aus dem Zuwachsreaktionsverhalten stark freigestellter Fichten und Tannen;243
10.3;7.3 Zum Wachstum älterer Buchen (Fagus sylvatica L.) in der Überführungsphase im südlichen Schwarzwald;244
10.3.1;7.3.1 Einleitung;244
10.3.2;7.3.2 Material und Methode;244
10.3.3;7.3.3 Ergebnisse;251
10.3.4;7.3.4 Diskussion;256
10.3.5;7.3.5 Zusammenfassung und Schlussfolgerungen für die Praxis;257
10.4;7.4 Folgerungen;258
10.5;Literaturverzeichnis;259
11;8 Finanzielle Konsequenzen des Waldumbaus und Methoden der Risikoprognose anhand von Fallbeispielen – Einführung;264
11.1;8.1 Finanzielle Konsequenzen des Waldumbaus – Analyse mit Methoden der Investitionsrechnung;265
11.1.1;8.1.1 Einleitung;265
11.1.2;8.1.2 Material und Methoden;266
11.1.3;8.1.3 Ergebnisse – Finanzielle Konsequenzen des Waldumbaus - ein Fallbeispiel;269
11.1.4;8.1.4 Sensitivitätsanalysen;275
11.1.5;8.1.5 Schlussfolgerungen;276
11.2;8.2 Risikoprognose mit neuronalen Netzen – am Beispiel von Umbaubetrieben;278
11.2.1;8.2.1 Einleitung;278
11.2.2;8.2.2 Ermittlung des Risikos mit Hilfe von neuronalen Netzen auf der Basis von Verbuchungsdaten;278
11.3;8.3 Quantifizierung von Risiko durch altersstufenweise Ermittlung von Übergangswahrscheinlichkeiten mit Hilfe von digitalisierten Forstkarten;286
11.3.1;8.3.1 Material und Methoden;286
11.3.2;8.3.2 Ergebnisse am Fallbeispiel Staatswald St.Blasien;288
11.3.3;8.3.3 Diskussion;292
11.3.4;8.3.4 Schlussfolgerungen zur Risikoanalyse;293
11.3.5;8.3.5 Zusammenfassende Schlussfolgerung aus Risikoerfassung und ökonomischer Analyse;294
11.4;8.4 Die Waldbewirtschaftung im bäuerlichen Privatwald;295
11.4.1;8.4.1 Waldbauliche Situation im Privatwald;296
11.4.2;8.4.2 Anzahl der Betriebe und Flächenausstattung;297
11.4.3;8.4.3 Veränderung der Rahmenbedingungen durch den Agrarstrukturwandel;298
11.5;8.5 Akzeptanz und Umsetzung von Praktiken des ökologischen Waldumbaus und einer naturnahen Bewirtschaftung im Privatwald;301
11.5.1;8.5.1 Hintergrund;301
11.5.2;8.5.2 Theoretischer Rahmen, Material und Methoden;302
11.5.3;8.5.3 Wahrnehmung des Waldzustandes und der eigenen Einflussmöglichkeiten durch private Waldbesitzer;305
11.5.4;8.5.4 Soziale Einflüsse auf das Handeln der Waldbesitzer;306
11.5.5;8.5.5 Typen von Waldbesitzern;306
11.5.6;8.5.6 Empfehlungen zur Förderung der Waldumbautätigkeit im Privatwald;310
11.5.7;8.5.7 Zielgruppenspezifische Aspekte;311
11.6;Literaturverzeichnis;314
12;9 Aspekte der Holznutzung und der Technikfolgenabschätzung beim Waldumbau im südlichen Schwarzwald;318
12.1;9.1 Holznutzung im Dauerwald;321
12.1.1;9.1.1 Rahmenbedingungen für die Holznutzung;322
12.1.2;9.1.2 Arbeitsversuche zum Einsatz von Holzerntesystemen in Dauerwäldern;324
12.2;9.2 Konsequenzen aus der Holznutzung für Boden und Bestand im Sinne einer Technikfolgen-abschätzung;332
12.2.1;9.2.1 Bodenmechanische Wirkung von im Rahmen des Waldumbaus eingesetzten Maschinen;333
12.2.2;9.2.2 Systeme und Verfahren als Belastungsfaktoren - Probleme mit dem Einsatz moderner Holzerntetechnik;347
12.2.3;9.2.3 Bodenverformung und Wurzelraum;362
12.2.4;9.2.4 Bestandespfleglichkeit von Holzerntesystemen in Dauerwäldern;379
12.3;9.3 Holzerntetechnik im Nicht-Altersklassenwald – Entscheidungskriterien und Steuerungsmöglichkeiten;384
12.3.1;9.3.1 Hiebscharakteristika in Dauerwaldbeständen;384
12.3.2;9.3.2 Mensch;385
12.3.3;9.3.3 Bestand;386
12.3.4;9.3.4 Boden;387
12.3.5;9.3.5 Gesellschaft – adäquate Technik zur nachhaltigen Nutzung naturnaher Wälder;388
12.4;9.4 Erosionspotentiale beim Einsatz von Raupenvollerntern in Steillagen des Schwarzwaldes;390
12.4.1;9.4.1 Problemstellung;390
12.4.2;9.4.2 Material und Methoden;393
12.4.3;9.4.3 Modellierung;394
12.4.4;9.4.4 Messfeldvorbereitung und Oberflächenscanning;396
12.4.5;9.4.5 Feldversuche zur Abflussbildung;400
12.4.6;9.4.6 Ergebnisse;401
12.4.7;9.4.7 Diskussion;407
12.4.8;9.4.8 Folgerungen für die Praxis;409
12.5;Literaturverzeichnis;410
13;Waldumbau – eine Zusammenfassung;418
13.1;Flächendimension;418
13.2;Biodiversität und Landschaft;419
13.3;Stoffhaushalt;420
13.4;Waldwachstum;422
13.5;Ökonomie und Risiko;423
13.6;Sozioökonomie;425
13.7;Technikfolgenabschätzung;427
14;Autorenverzeichnis;432
6 Waldumbau und Stoffhaushalt (S. 151-152)
K. von Wilpert
6.1 Stoffhaushaltskriterien für Bedarf und Möglichkeiten von Waldumbau
K. von Wilpert
Böden sind der Reaktionsraum, in dem sich Atmosphäre, Hydrosphäre, Lithosphäre und Biosphäre durchdringen und überschneiden. Hier finden spezifische Grenzflächenprozesse im Zusammenspiel verschiedener Raum- und Zeitskalen statt, die wesentliche Ökosystemeigenschaften und Systemfunktionen definierten. In der Raumskala ermöglichen sie einerseits das Vorhandensein der sich gegenseitig ausschließenden Gas-, Fest- und Flüssigphasen des Bodens. Andererseits bringen sie aber auch die weit auseinander liegenden Zeitskalen der extrem langsamen Silikatverwitterung und des in Sekunden ablaufenden Jonenaustauschs zusammen. Damit sind Böden der Transformationsraum, in dem Stoffe auf dem Weg zwischen Ökosphären gespeichert, gepuffert, umgewandelt und mobilisiert werden. Sie sind auch Grundlage der Primärproduktion von Ökosystemen und damit die Basis von Biosphärenprozessen. Die Entwicklung der chemischen und biologischen Rahmenbedingungen für Bodenprozesse wurde in Mitteleuropa in den vergangenen Jahrzehnten entscheidend von anthropogenen Depositionen bestimmt.
Die Forschungsarbeiten zum Thema Waldumbau und Stoffhaushalt, die in mehreren Teilprojekten des BMBF-Verbundprojektes „Forschung für eine zukunftsorientierte Forstwirtschaft" durchgeführt wurden, zielten darauf ab, (1) die durch den Stoffhaushalt der Böden aktuell gegebenen Möglichkeiten und Grenzen für einen Waldumbau zu erkennen und (2) das unter den aktuell wirksamen äußeren Rahmenbedingungen gegebene Stabilisierungspotential durch Waldumbau zu identifizieren.
6.1.1 Anthropogene Depositionen
Die Messungen von Stoffeinträgen in Wäldern, die im Depositionsmessnetz in Baden-Württemberg seit 1981 durchgeführt werden, sowie Stoffhaushaltsmessungen zeigen großflächig Säure- und Stickstoffeinträge, die auf nicht kalkhaltigen Böden über den kritischen Belastungen liegen, die in Waldböden gepuffert oder zurückgehalten werden können (Hepp und Hildebrand 1993). Stoffflussmessungen ergeben hohe Nettoausträge an basischen Kationen aus Waldböden, die zu Bodenversauerung und zur zunehmenden Einschränkung von Ausgleichs- und Pufferfunktionen der Waldböden führen. Die Geschwindigkeit, mit der Versauerungsprozesse in Waldböden während der vergangenen Jahrzehnte abgelaufen sind, lässt sich anhand des Vergleiches zwischen früheren bodenchemischen Messgrößen und deren heutiger Ausprägung einschätzen.
Die Höhe der Säureeinträge liegt mit aktuell 0.5 - 3 kmolc ha-1 a-1 in allen Regionen Baden-Württembergs (bis auf kleinräumige Ausnahmen) auf nicht kalkhaltigen Böden (ca. 70 % der Waldfläche) über der kritischen Belastungsgrenze. Diese wird definiert als die langfristige Pufferkapazität durch Nachlieferung aus Silikatverwitterung. Zu berücksichtigen sind natürliche Basenverluste und Basenentzüge mit der Biomassenernte in der Größenordnung von ca. 0.5 kmolc ha-1 a-1 (Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt 2003). Die Stickstoff-Einträge liegen bei 5 - 30 kg ha-1 a-1. Das langfristige N-Aufnahmevermögen von Wäldern wird auf nur 10 - 15 kg ha-1 a-1 geschätzt. Die Relation zwischen NH4 (Ammonium) und NO3 (Nitrat) beträgt ca. 1:1, regional bestehen jedoch Unterschiede, im Schwarzwald bestehen die N-Einträge zu 2/3 aus NO3, in Oberschwaben zu 2/3 aus NH4 (Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt 2003).
Geht man von der heutigen Depositionssituation aus, kann diejenige Summe der Gesamtsäurebelastung vorsichtig abgeschätzt werden, die in Wälder Baden- Württembergs über die gesamte jüngere Industrialisierungsphase hinweg eingetragen wurde. Wenn man annimmt, dass die heutige Belastung ca. 50 Jahre wirksam war, lag die Summe der Gesamtsäurebelastung in den letzten 50 Jahren zwischen 25 und 150 kmolc.
