(ursprünglich geplantes) Forschungsprogramm

Diese Seite ist veraltet und bezieht sich auf den Zeitraum Februar 2021 bis Februar 2022! Aufgrund des russischen Angriffskriegs gegen die Ukraine und die Suspendierung des russischen Partners musste der Arbeitsplan angepasst werden.
Der aktuelle Stand des Arbeitsplans findet sich hier .
Stand: 03.05.2021

Ziele

Das übergeordnete Projektziele ist eine konsistente Abschätzung der zukünftigen Rolle der Fichte in den drei Modellregionen. Um dieses Ziel zu erreichen stellen wir folgende Hypothesen in den Raum:

  1. die aktuelle Entwicklung an Wachstum, Produktivität, Mortalität und Verjüngung in der Fichte (Picea abies) in der Westukraine und Südwestdeutschland indizieren eine nicht-nachhaltige Entwicklung.
  2. die Wachstums- und Produktivitätssteigerungen der Fichte in den borealen Wäldern Nordwestrusslands können teilweise die Verluste in anderen Regionen kompensieren.

Der dazu ausgearbeitete Forschungs- und Arbeitsplan orientiert sich an drei Datensträngen: Waldinventurdaten, Waldwachstumsdaten, and Fernerkundungsdaten (vgl. Abbildung oben). Diese drei Datenherkünfte werden zur Nutzung im Waldwachsstumssimulator EFISCEN mit einander verbunden und kombiniert. EFISCEN ist ein am European Forest Institute (EFI) entwickelter Waldwachstumssimulator.

Arbeitspakete (WP)

Das Projekt ist thematisch in verschiedene Arbeitspakete aufgeteilt. Neben der Administration (WP 0), werden die Aufgaben innerhalb von sieben Arbeitspakten mit verschiedenen Schwerpunkten und Verantwortlichkeiten bearbeitet.

WP 1: Forstinventurdaten

Erfassung und Erhebung von Inventurdaten zu Fichtenwäldern in den gemeinsam definierten Untersuchungsregionen der Westukraine (Lviv, Ivano-Frankivs’k, Chernivtsi, Sakarpatska), Nordwestrusslands (Leningrad, Novgorod, Pskov) und Südwestdeutschlands (Baden-Württemberg). Darunter fallen Informationen zu Fläche, Vorrat, Produktivität, Verteilung dieser Daten nach Altersklassen (z.B., jung, mittel, alt, hiebsreif and überaltert), Zuwachs (Gesamtzuwachs, mittlerer Zuwachs), Hiebssatz und realisierter Einschlag und ebenso Informationen zur Mortalität. Datenquellen werden hauptsächlich die offiziellen Forststatistiken sein um ein hohe Maß an Datenqualität und -herkunft sichern zu können. Diese Daten werden die Basis für die Waldwachstumsmodellierung und -projektion der Fichtenwälder mit EFISCEN sein.

Ergebnis des Arbeitspakets ist eine diese Daten enthaltende Datenbank.

Kontakt: SPSFTU

WP 2: Waldwachstumsdaten

Das Arbeitspaket 2 verantwortet die Auswahl von Probeflächen zur Gewinnung von Bohrkernen für die Zuwachsbestimmung. Es erfolgt eine Differenzierung nach Altersklassen (< 40 Jahre, 41 - 80 Jahre, mehr als 80 Jahre), Höhenlage, Geländeneigung, Bestandestypen sowie geographischem Großraum für die drei Modellregionen Westukraine, Nordwestrussland und Südwestdeutschland.

Zuwachsbohrkerne werden an Probebäumen entnommen und in den jeweiligen Instituten werden die Jahrringbreiten abgeleitet. Es folgen Qualitätsprüfungen und eine Datierung entsprechend der Regeln und Prinzipien, die in dendroökologischen sowie Zuwachs- und Ertragsstudien angewandt werden.

Als Ergebnis steht eine gemeinsame Zuwachsdatenbank, die die gewonnenen und harmonisierten Daten enthält.

Kontakt: UNFU

WP 3: Satellitendaten

In diesem Arbeitspaket werden Satellitendaten verschiedener Sensoren (MODIS, Landsat und Sentinel-2) für die drei Untersuchungsgebiete Westukraine, Nordwestrussland und Südwestdeutschland akquiriert. Es werden alle verfügbaren Daten (Landsat ab ca. 1980, MODIS ab dem Jahr 2000 und Sentinel-2 ab 2015) ohne Wolkenbedeckung (kleiner 10%) in 5-Jahres-Schritten genutzt. Die Daten werden vorprozessiert (Atmosphärenkorrektur, etc. ) und in einer Datenbank abgelegt.

Des weiteren wird der NDVI abgeleitet um Zusammenhänge zu den Wachstumsdaten zu analysieren. Für alle Modellregionen wird die Dynamik der Waldbedeckung (Nadelholz) für 5-Jahres-Schritten prognostiziert.

Als Ergebnis steht eine Bilddatenbank und eine Prognose zur Waldbedeckung.

Kontakt: UNFU

WP 4: GIS-Daten

Definition und Entwicklung einer spezifisch für den Zweck ausgerichteten GIS-Datenbank um die Fernerkundungsdaten und die Ergebnisse der georeferenzierten Jahrringanalysen aller drei Untersuchungsgebiete (Westukraine, Nordwestrussland und Südwestdeutschland) miteinander zu verschneiden. Abgezielt wird auf eine retrospektive Analyse des Baumwachstums der Fichte (Picea abies) auf einem Nord-Süd-Gradienten für Nordwestrussland und in Bezug zur Höhenlage unter Berücksichtigung des Temperaturgradienten für die Westukraine und Südwestdeutschland.

Als Ergebnis steht eine GIS-Datenbank sowie die Analyse des Fichtenwachstums in unterschiedlichen Gradienten.

Kontakt: SPSFTU

WP 5: Waldwachstumssimulation

Das Waldwachstumsmodell EFISCEN wurde bisher noch nicht genutzt um die Waldentwicklung und das Holzaufkommen in Baden-Württemberg auf Basis der Bundeswaldinventurdaten (BWI) auszuwerten. In diesem Arbeitspakt werden die aktuell (Stand: 2021) neuesten Inventurdaten für diesen Zweck genutzt. Auch die in vorherigen Arbeitspaketen zusammengestellten Basisdaten für die Westukraine und Nordwestrussland werden für diesen Zweck aufbereitet und mit EFISCEN untersucht. Als wesentlicher Schritt werden aus den gewonnenen Daten der anderen Arbeitspakete (insbesondere AP 2) Wachstumsfunktionen für die Fichte angepasst und in EFISCEN eingebaut. Daneben werden gemeinsame Szenarios für EFISCEN entworfen. Die EFISCEN-Ergebnisse für Baden-Württemberg werden mit den Prognosen des WEHAM-Modells verglichen, die standardmäßig zur Auswertung und Prognose der BWI-Daten genutzt werden.

Die Ergebnisse für alle drei Regionen werden gemeinsam analysiert und interpretiert.

Kontakt: FVA BW

WP 6: Synthese

Aus Basis der Ergebnisse der Simulationsstudien werden die Konsequenzen der verschiedenen Szenarien auf die Ökosystemdienstleistungen der Wälder untersucht und diskutiert. Es werden publizierte Zusammenhänge zwischen strukturellen Ökosysteminformationen (welche das Ergebnis der Modellierung darstellen) und Ökosystemdienstleistungen genutzt um eine zusammenfassende Bewertung vornehmen zu können.

Als Ergebnis steht ein Bericht, der alle wesentlichen methodischen Schritte und inhaltlichen Ergebnisse die zu der erzielten Bewertung geführt haben, darstellen.

Kontakt: ALU

WP 7: Ergebnisverwertung

Die geplanten Aktivitäten zur Ergebnisverwertung zielen auf einen Transfer des neu generierten Wissenstands zur Unterstützung der Entscheidungsträger_innen auf verschiedenen Handlungsebenen der Raumnutzungsplanung.

Dies soll erreicht werden durch die aktive Einbindung verschiedener Akteure bei der Weitergabe und Verbreitung der Projektergebnisse:

  1. Vorbereitung von wissenschaftlichem Material und Publikationen auf Basis der Daten und Ideen, die während der Projektlaufzeit generiert wurden.
  2. Erarbeitung von Unterrichtsmaterial für Studenten auf Bachelor-, Master- und PhD-Niveau, wie zum Beispiel thematische Einheiten für Module zur nachhaltigen Forstwirtschaft.
  3. Nutzung der Projektergebnisse zur Aktualisierung von Unterrichtsinhalten in Ausbildungsinstitutionen.
  4. Darstellung der Projektergebnisse auf Konferenzen, in Seminare, Workshops, Summer Schools u.ä., aber auch in Massenmedien und für interessierte Zielgruppen wie Forstämter, Revierleitende, Repräsentanten des Forstsektors, NGOs des Naturschutzes und weitere.
  5. durch die (Weiter)Entwicklung dieser Projektwebseite und thematischen Broschüren.

Kontakt: UNFU and SPSFTU