Waldökologie, Landschaftsforschung und Naturschutz, Heft 8 (2009)
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Forschungsagenden von Wissenschaften, ihre institutionalisierten Netzwerke und gemeinsamen Grundannahmen werden durch das jeweilige soziale und politische Umfeld geprägt. Dieses Umfeld wird im Falle der Forstwissenschaften zunehmend durch inter- und transnationale Politikprozesse (wie bspw. zur Biodiversität oder zum Klimawandel) geprägt. Der Beitrag beschäftigt sich mit der Frage, auf welche Art und Weise und wie intensiv eine solche „globale Governance des Waldes“ die deutschen Forstwissenschaften beeinflusst. Er beschreibt eine signifikante Verschiebung im Umfeld der Forstwissenschaften von der lokalen bzw. nationalen in Richtung der inter- und transnationalen Ebene. Dies wird zum einen anhand von Veränderungen in den Akteurskonstellationen deutlich (Entstehung einflussreicher nichtforstlicher Akteure wie NGOs, zwischenstaatliche Bürokratien und epistemische Gemeinschaften). Zum anderen scheint sich der politische Diskurs zu verändern (von einem lokalen Forst zu einem globalen Walddiskurs). Beide Veränderungen haben Konsequenzen: Es wird deutlich, dass die Forstwissenschaften innerhalb dieser globalen Prozesse lediglich eine Randstellung einnehmen. Interessanterweise werden innerhalb der Gemeinschaft der deutschen Forstwissenschaften diese Veränderungen (noch) nicht als signifikant für die Forstpolitik im Allgemeinen und die Wissenschaft im Besonderen wahrgenommen. Dies zeigt sich anhand der Auswertung einer Umfrage in der deutschen Forstwissenschaftsgemeinschaft und von Interviews mit in der internationalen Waldpolitik involvierten politischen Akteuren. Der Beitrag schließt mit Vorschlägen für eine engere Einbeziehung forstwissenschaftlichen Wissens in die globale Wald-Governance.
Forstwissenschaftler und der Wissenstransfer: Erklärungen für unterschiedliche Kommunikationsstile
(2009)
Dieser Beitrag setzt sich mit den Fragen auseinander, in welchen unterschiedlichen Stilen Forstwissenschaftler kommunizieren und wie sich Wissenschaftler mit differierenden Kommunikationsstilen unterscheiden. Dabei wird gezeigt, dass die Wissenschaftler in vier Kommunikationstypen eingeteilt werden können. Wissenschaftler mit diesen unterschiedlichen Kommunikationsstilen unterscheiden sich in ihrer Stellung innerhalb der akademischen Welt und ihren Motiven für Kommunikation. Die Vorstellungen über Medienwirkungen unterscheiden sich nicht zwischen den Wissenschaftlern mit unterschiedlichen Kommunikationsstilen. Eine Third-Person-Wahrnehmung kann eindeutig festgestellt werden, diese hat jedoch keinen Einfluss auf das Kommunikationsverhalten.
Im vorliegenden Beitrag wird den Fragen nach der Identifikation und der finanziellen Bewertung von Ertragseinbußen in der forstlichen Produktion nachgegangen. Am Beispiel wird auf die Folgen von möglicherweise durch den Klimawandel zu erwartenden Wachstumseinschränkungen, von Ausfallrisiken der Bestände sowie von Hiebsatzbeschränkungen und Kulturkosten auf den Ertragswert von Forstbetrieben eingegangen. Anhand von für den kommunalen Forstbetrieb der Stadt Zittau erzielten Ergebnissen wird gezeigt, dass die Abweichung vom finanziell optimalen Einschlagzeitpunkt sowie hohe Kulturkosten, weit größeren Einfluss haben können als Klimawandel und Ausfallrisiko.
Der Beitrag vermittelt das Leitbild für die Bewirtschaftung des sächsischen Landeswaldes. Dabei wird zunächst auf übergreifende Fragen der Waldbewirtschaftung, wie die inhaltliche Weiterentwicklung des Nachhaltigkeitsbegriffes, grundlegende Fragen einer multifunktionalen Waldbewirtschaftung sowie die Einordnung des Waldbaus in den Kontext forstbetrieblicher Betrachtungen, eingegangen. Für die Standortsregionen Tiefland, Lößhügelland und Mittelgebirge wird auf der Basis regionaler Vorrangfunktionen die grundlegende Ausrichtung des Waldbaus mit ihren Auswirkungen auf das Holzaufkommen und notwendige Verjüngungsinvestitionen sowie der daraus resultierende Bedarf an forstlichem Vermehrungsgut erörtert. Als eine der Grundlagen für nachhaltige Bodennutzung werden Kriterien für den Einsatz hoch mechanisierter Holzerntesysteme, als Synthese aus standortskundlichen und forsttechnischen Parametern, dargestellt. Auf der Planungsebene wird mit dem Waldentwicklungstyp ein dynamisches Planungsinstrument vorgestellt, mit dessen Hilfe die formulierten Leitbilder und Ziele regional und lokal differenziert in der Forstpraxis realisiert werden können. Die projizierten regionalen Klimaveränderungen wurden als wesentliche Hintergrundinformation berücksichtigt. Gegenüber der aktuellen Richtlinie über die Bestandeszieltypen im Landeswald erfolgte eine stärkere Differenzierung auf der Grundlage von Substrattypen, als neue standörtliche Bezugseinheit. Die Umsetzung dieses Konzeptes wird beispielhaft für die beiden Modellregionen Dübener Heide und Lausitz dargestellt. Schlüsselwörter: Waldbau, Waldbewirtschaftung, Waldentwicklungstyp, Leitbild, Zielsystem, Holzernte, Bodenschutz, Holzaufkommen, Waldverjüngung
Waldwachstumsmodelle sind ein ideales Werkzeug, um Auswirkungen veränderter Umweltbedingungen auf das Wachstum der Bäume aufzuzeigen. Ziel des Teilprojektes „Waldwachstumsreaktionen und Systemprozesse“ im Rahmen von ENFORCHANGE war, durch die Kombination von Wachstumsmodellen mit unterschiedlichen methodischen Ansätzen regionale Auswirkungen standörtlicher und klimatischer Veränderungen auf die Waldentwicklung zu analysieren und somit bessere Grundlagen für eine angepasste Forstbetriebsplanung zu schaffen. Anhand des physiologischen Wachstumsmodells BALANCE wurde der Einfluss der prognostizierten Klimaänderungen auf das Wachstum der Bäume abgeschätzt. Die für verschiedene Baumarten und regionaltypische Bestände gewonnenen Reaktionsmuster konnten anschließend in das managementorientierte Wachstumsmodell SILVA übertragen werden. Die Entwicklung repräsentativer Waldbestände wurde in SILVA für einen Zeitraum von 30 Jahren simuliert, wobei verschiedene Nutzungsszenarien untersucht wurden, um Handlungsspielräume und mögliche strategische Planungen für Forstbetriebe aufzuzeigen. Die gewonnenen Erkenntnisse für die praktische Betriebsplanung wurden am Beispiel des kommunalen Forstbetriebes Zittau dargestellt. Es wird deutlich, wie die Forstplanung von derartigen Szenarioanalysen profitieren kann. Die Simulationsrechnungen unter Annahme geänderter Klimaverhältnisse zeigen, dass die Bestände unter diesen Bedingungen ein verringertes Reaktionsvermögen auf waldbauliche Maßnahmen aufweisen, was insbesondere bei den Zuwächsen bemerkbar ist. Dabei haben Laubholzbestände, die bereits jetzt auf 27% der Betriebsfläche stocken, vermutlich eine Pufferwirkung und mildern die Auswirkungen der Klimaänderungen auf die Produktivität des Gesamtbetriebes ab.
In den Untersuchungen des Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) wird für das 21. Jahrhundert in Mitteleuropa von einem Temperaturanstieg zwischen 2, 5°C und 3,5°C ausgegangen. Auf der lokalen Ebene (Sachsen) wird ebenfalls eine Veränderung des Niederschlagsregimes erwartet. Leicht zunehmende Winter- und abnehmende Sommerniederschläge führen zu einer Reduzierung des verfügbaren Bodenwassers in der Vegetationsperiode. Diese Veränderungen führen zu einer Veränderung des Bestandes- Innenklimas, das wiederum von den Beständen selbst beeinflusst wird. Diese Abschätzung der Bedeutung der Rückkopplung zwischen dem Mikroklima und der Bestandesentwicklung ist dabei eine wesentliche Herausforderung. In dieser Studie wird mit Hilfe modellgestützter Untersuchungen (Vegetations-Atmosphären Grenzschichtmodell HIRVAC) die Variabilität des Bestandes-Innenklimas quantifiziert. Hierbei wurden Modellbestände für den Ist-Zustand und für die IPCC Szenarien B1 und A2 sowie für unterschiedliche Altersklassen als Output des Waldwachstumsmodells BALANCE herangezogen. Die Ergebnisse zeigen, wie sich unter diesen Voraussetzungen das Bestandes-Innenklima und dessen Variabilität verändert. So kann unter der Annahme der Erhöhung der mittleren Sommertemperaturen und einer Reduzierung des Niederschlags von einer Verschärfung der Extreme von Luft- und Vegetationsoberflächentemperaturen in den Beständen ausgegangen werden. Durch Optimierung der Bestandesstruktur konnten jedoch maximale Dämpfungsraten der Temperaturen im Kronenbereich zwischen 5,4° C und 6, 2° C in Abhängigkeit der betrachteten Klimaszenarien mit HIRVAC berechnet werden. Damit stellt der Waldumbau möglicherweise ein wichtiges Instrument zur Klimaregulierung innerhalb der Bestände der Zukunft dar.
In dieser Studie wird der Einfluss überwiegend historischer atmosphärischer Flugaschedepositionen auf physikalische Eigenschaften von Waldböden und insbesondere deren Humusauflagen untersucht. Es werden sechs Leitprofile der Region Oberlausitz mit und ohne Flugascheanreicherungen vorgestellt. Die flugascheangereicherten Standorte sind geprägt durch 1,0 bis 1,5 dm mächtige Durchmischungshorizonte (Humusauflage mit Flugasche), die extrem stark durchwurzelt sind. Die reinen Humusauflagen sind geringmächtiger (< 0,6 dm) und auch weniger stark durchwurzelt. Im Vergleich mit reinen Humusauflagen zeigen die flugascheangereicherten zum Teil signifikant höhere Luftkapazitäten, gesättigte Wasserleitfähigkeiten und Festsubstanzdichten, wohingegen emittentennah die nutzbaren Feldkapazitäten geringer sind. Für die flugascheangereicherten Standorte wurden mineralische Flugascheanreicherungen von 150 bis 280 t/ha berechnet, wobei emittentennähere Standorte höhere Werte aufweisen. Zeitweise Vernässung und anstehendes Ausgangsgestein schränken die Durchwurzelbarkeit stark ein. Die nutzbare Feldkapazität des effektiven Wurzelraums nFKWe ist daher deutlich von den Eigenschaften der Auflagen und des Oberbodens geprägt. Die flugascheangereicherten Humusauflagen stellen 20 bis 42% der nFKWe, die reinen Humusauflagen nur 8 bis 16%.
Raum-Zeitmuster von Stoffflüssen im Boden: Verbindung von Sickerwasserchemie und Bodenfestphase
(2009)
Raum-Zeitmuster von Kationenkonzentrationen in der Bodenlösung wurden durch Verknüpfung von Zeitreihendaten der Bodenlösungschemie und regionalisierten Kationensättigungen der Bodenfestphase berechnet. Hierfür wurden statistische Verfahren (Regression, Zeitreihenanalyse) und prozessorientierte Methoden (Gapon-Funktionen) eingesetzt. Die auf der Skala eines Kleineinzugsgebietes getesteten Methoden ergaben stabile Funktionen der Selektivitätskoeffizienten und sollten sich auch für Auswertungen im Rahmen des ICP Forest (Level I/II) sinnvoll einsetzen lassen. Die verwendeten QI-Beziehungen beschränken deren Anwendung allerdings auf den Mineralboden, und dort auch nur auf Bereiche mehr oder weniger stark saurer Bodenreaktion. Dabei sollte die zeitliche Auflösung der Modelle bei maximal einem Jahr liegen.
Daten zum bodenchemischen Zustand bilden eine wesentlich Grundlage für eine ökologische Bewertung von Waldbewirtschaftungsmaßnahmen. Die Dübener Heide ist eine Region, in der in der jüngeren Vergangenheit besonders drastische Veränderungen von Umweltfaktoren stattfanden. Dies gilt in besonderem Maße für den bodenchemischen Zustand. Hier besteht ein großer Bedarf an Karten, die im Landschaftskontext Informationen zur ökologischen Drift widergeben. Um die bodenchemische Drift des Zeitraums 1995 bis 2006 zu analysieren und räumlich zu modellieren (regionalisieren), wurden Regressions- und Validierungstechniken eingesetzt. Beispielhaft für andere Parameter werden Ergebnisse für pH-H2O und Basensättigung vorgestellt. Die regionalisierten bodenchemischen Daten zeigten auf der untersuchten Zeitskala eine extreme Änderung des bodenchemischen Zustandes. 71–92 % der Messwertvarianz ließen sich mithilfe multipler Regressionsmodelle erklären.
Zukünftige Entwicklung bodenchemischer Parameter auf ehemals emissionsbeeinflussten Waldstandorten
(2009)
Die vorliegende Arbeit stellt Prognosen zur Entwicklung verschiedener bodenchemischer Parameter (pH-Wert, Nährelementvorräte und Schwermetallgehalte) für flugaschebeeinflusste Waldböden der Dübener Heide vor. Untersucht wurden dazu zwölf Waldstandorte mit unterschiedlicher Entfernung vom Hauptemittenten und damit entlang eines Depositionsgradienten basischer, schwermetallhaltiger Flugasche. Aus der Kombination von vorhandenen Altdaten, dem gemessenen Ist-Zustand und den Ergebnissen von Freisetzungsversuchen wurden Modelle für zukünftig zu erwartende pH-Werte und Elementgehalte der Auflagen abgeleitet. Entsprechend dieser Modelle wird der am stärksten beeinflusste Standort Burgkemnitz voraussichtlich noch mindestens 100 Jahre über aufgebaste Auflagen verfügen, die sich durch überdurchschnittlich hohe Calcium- und Magnesiumvorräte auszeichnen, was als positiv für die Pflanzenernährung zu bewerten ist. Die Schwermetallgesamtgehalte von Cadmium, Kupfer, Nickel und Zink in den Auflagen dieses Standortes überschreiten zwar heute schon die Vorsorgewerte der BBodSchV. Aufgrund des hohen pH-Wertes sind zur Zeit die mobilen Gehalte aber noch so gering, dass sich daraus keine Gefährdung für Pflanzen und Mikroorganismen ergibt. Die mobilen Schwermetallgehalte von Nickel und Zink werden zwar aufgrund stetiger Wiederversauerung in den nächsten Jahrzehnten die Prüfwerte von Prüess (1994) überschreiten. Mit einem hohen Schädigungspotenzial ist allerdings nicht zu rechnen. Das durch die Flugasche verbesserte Nährstoffangebot könnte hier also noch langfristig waldbaulich genutzt werden. Schlüsselwörter: Flugasche, Waldboden, Dübener Heide, Freisetzung, Schwermetalle, Calcium, Magnesium