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Teilprojekt 3.3.2 - Anpassungsstrategien für die regionale Forstwirtschaft

Infolge der gegenwärtigen und prognostizierten Klimaänderungen in Sachsen sind erhebliche Produktions- sowie weitere funktionale Risiken für die hier vorkommenden Waldökosysteme zu erwarten. Eine risikobezogene Forcierung des Waldumbaus sowie eine Ausrichtung der langfristigen Baumartenwahl an den aktuellen Erkenntnissen zur Entwicklung der regionalen Klimaverhältnisse sind deshalb wichtige Stellgrößen zur nachhaltigen Sicherung dieses wesentlichen Bestandteils unserer Kulturlandschaft.

Um den durch den Klimawandel veränderten Anforderungen zu begegnen, wurde im Teilprojekt 3.3.2 eine standörtlich basierte Risikokartierung für die aktuelle Bestockung, als Grundlage für eine räumlich und zeitlich differenzierte Intensität des Waldumbaus durchgeführt. Des Weiteren wurde eine Potenzialabschätzung für einzelne Waldfunktionen in der Untersuchungsregion (Landschaftsausschnitt) erstellt um Vorrangfunktionen ableiten zu können. Auf Grundlage der ersten beiden Arbeitsschritte konnte eine Waldumbaustrategie für den Landeswald und kommunale Waldbesitzer im Hinblick auf dauerhafte Sicherstellung hydrologischer oder sozioökonomischer Wirkungen des Waldes erarbeitet werden.

Ziel war es, die Potenziale der Wälder der REGKLAM Modellregion im Hinblick auf die Erfüllung bestimmter Waldfunktionen aufzuzeigen und daraus entsprechende Empfehlungen zur waldbaulichen Behandlung sowie zur Intensität der vorzunehmenden Maßnahmen für den Landeswald, sowie für Kommunal- und Privatwälder abzuleiten. Als Bewertungsmaßstab dient dabei die Diskrepanz zwischen dem Erfüllungsgrad der aktuellen Ausgangsbestockung und dem der anzustrebenden Zielzustände.

Nachfolgend erhalten Sie Informationen über Ziele, Forschung, Ergebnisse, Produkte und Partner des Teilprojektes. 


Ziele

Das Ziel des Teilprojektes 3.3.2 liegt in der Erarbeitung einer konsistenten, regionalen forstwirtschaftlichen Klimaanpassungsstrategie, die im Kontext zu anderen Nutzeransprüchen in der Beispielregion steht. Diese Ansprüche, d. h. Anforderungen an die Ausprägung unterschiedlicher Waldwirkungen, werden konkretisiert, lokalisiert und mit dem standörtlich-biologischen Potenzial handlungsorientiert zusammengeführt.

Die für die Waldökosysteme der Region zu entwickelnde Strategie fokussiert dabei insbesondere:

  • die Erneuerung von deren ökologischer Stabilität
  • die Erweiterung von deren Anpassungspotenzial im Hinblick auf die prognostizierten klimatischen Veränderungen
  • die Sicherung von deren funktionaler Stetigkeit
  • die Rationalisierung des zu tätigenden Ressourceneinsatzes bei der Umsetzung der erforderlichen Maßnahmen

Das Teilprojekt 3.3.2 umfasst drei Arbeitspakete:

1)    Entwicklung einer standörtlich basierten Risikokartierung

2)    Potenzialabschätzung für einzelne Waldfunktionen und Vorrangfunktionen

3)    Anpassung der Waldumbaustrategie für den Landeswald und kommunale sowie private Waldbesitzer

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Forschung

Entwicklung einer standörtlich basierten Risikokartierung

Die Bewertung der verschiedenen Risikofaktoren ist eine wesentliche Voraussetzung zur Ableitung der flächendeckenden Prädispositionskartierung für die Modellregion Dresden. Dabei stehen zwei Aspekte im Vordergrund: (i) die Einschätzung der Gefährdung der einzelnen Waldökosystemtypen gegenüber ausgewählten Risikofaktoren und (ii) die Priorisierung von waldbaulichen Maßnahmen im Sinne von Waldumbaudringlichkeiten.

Im Rahmen des Projektes wurden vier relevante Risikofaktoren betrachtet. Dazu zählen neben der Trockenstressgefährdung auch das Sturmwurfrisiko, die Waldbrandgefährdung und das Risiko eines Befalls durch rindenbrütende Borkenkäfer. Die zugrundeliegenden Bewertungskriterien basieren auf den Zustandsdaten der Forsteinrichtung. Für die Beurteilung einer grundsätzlichen Prädisposition des Waldökosystemtyps ist die Kombination der einzelnen Risikofaktoren notwendig. Die vier bewerteten Risikofaktoren wurden deshalb unterschiedlich gewichtet in einer Gesamtgefährdung zusammengefasst.

Bei der Bewertung der einzelnen Risikofaktoren erfolgte sowohl die Betrachtung der aktuellen Bestockungssituation, als auch – zur Abbildung der prognostizierten Klimaveränderung – die Einbeziehung der formulierten Zielzustände. Der gewählte Ansatz ist dabei als statisch anzusehen und nimmt eine Prädispositionseinschätzung der einzelnen Risikofaktoren zu zwei konkreten Zeitpunkten vor.

Potenzialabschätzung für einzelne Waldfunktionen und Vorrangfunktionen

Nur bestimmte Waldfunktionen sind im Rahmen der Kriterien für Vorrangfunktionen tatsächlich bewirtschaftungsrelevant. Um diese herauszuarbeiten, erfolgte im Vorfeld der Bewertung eine Einschätzung der einzelnen Funktionen hinsichtlich der spezifischen Anforderungen an Bestandesaufbau und -struktur sowie Bewirtschaftung und Standortszustand. In einem zweiten Schritt fand ein qualitativer Vergleich der Anforderungsprofile der einzelnen Waldfunktionen statt, um die Grundlage für eine anschließende Aggregierung zu schaffen. Hierzu wurde die reine „Zustandsbeschreibung“ bereits durch waldbauliche Behandlungsvorgaben untersetzt.

Die Bewertung des Erfüllungsgrades der aktuellen Waldökosysteme sowie der formulierten Zielzustände im Hinblick auf die jeweilige Vorrangfunktion erfolgte auf der Basis eines empirisch, wissensbasierten Bewertungsschlüssels. Die einzelnen Bewertungskriterien wurden abhängig von ihrer relativen Bedeutung ursachengerecht gewichtet und deren Ausprägung je nach Grad der Einflussnahme auf die Funktions-erfüllung mit Hilfe eines Award-Penalty-Point-Systems beurteilt.

Die Potenzialabschätzung wurde für die im Rahmen einer waldbaulichen Steuerung  relevanten Vorrangfunktionsgruppen „Wasser- und Bodenschutzfunktionen“ und „Klima-, Landschafts- und Soziale Schutzfunktionen“ vorgenommen. Dabei erfolgte die Bewertung des aktuellen Ausgangszustandes, insbesondere der derzeit vorhandenen Bestockungssituation, als auch die Potenzialabschätzung für die Zielzustände.

Anpassung der Waldumbaustrategie für den Landeswald und kommunale und private Waldbesitzer

Die Umsetzung der spezifischen Erfordernisse des Klimawandels erfolgte innerhalb der Waldentwicklungstypen bzw. der darin formulierten Behandlungsstränge. Generell sind Anpassungsmaßnahmen in den Waldentwicklungstypen auf zwei Ebenen wichtig, bei der Variation der vertikalen und horizontalen Strukturen der anzustrebenden Entwicklungsziele und bei der waldbaulichen Behandlung der derzeit vorhandenen Bestockung in den Ausgangszuständen. Die Anpassungsmaßnahmen konzentrieren sich auf die zwei klimarelevanten Bereiche Wasserhaushalt und (a)biotische Schadensereignisse.

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Standörtlich basierte Risikokartierung

Im Rahmen der zu formulierenden angepassten Waldbaustrategie wurde eine auf der Gesamtgefährdung basierende Maßnahmenpriorisierung vorgenommen, deren Ergebnis die nachfolgende Karte mit den entsprechenden Waldumbaudringlichkeiten ist. Die fünfstufige Prädispositionsklassifizierung wurde dabei in eine dreistufige Dringlichkeitsklassifizierung konvertiert.

Abb. 1: Gliederung der REGKLAM-Region (Landeswald) nach Waldumbaudringlichkeiten auf Grundlage der durchgeführten Prädispositionsabschätzung (basierend auf vier Risikofaktoren) (Quelle: Sonnemann, 2011)

Mit fast 50% nehmen Bestände mit einer mittleren Umbaudringlichkeit den größten Flächenanteil ein. Ca. 40% fallen in die Klasse der geringen Umbaudringlichkeit und stellen auf Grund ihres vernachlässigbaren Gefährdungsgrades einen wertvollen zeitlichen Puffer dar. Prioritär zu behandeln sind insgesamt 12% der betrachteten Waldflächen, da diese eine hohe Prädisposition aufweisen. Somit sind fast zwei Drittel des Untersuchungsgebietes mit Waldökosystemen bestockt, die kurz bis mittelfristig in stabilere Zustände überführt werden müssen.

Räumlich betrachtet gestaltet sich die Umbaudringlichkeit wie folgt: Die kieferndominierten nördlichen Regionen des Modellgebietes befinden sich überwiegend in der Klasse der geringen Umbaudringlichkeit. Nach Süden hin nimmt mit zunehmendem Fichtenanteil auch die Waldumbaudringlichkeit zu, bis sie in den höheren Berglagen wieder leicht abnimmt. Der Tharandter Wald, das Elbsandsteingebiet und die unteren und mittleren Lagen des Osterzgebirges weisen die größten Anteile an Beständen mit hoher Umbaudringlichkeit auf und bestätigen damit ihren Status als prioritäre Waldbauschwerpunkte.

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Potenzialabschätzung für einzelne Waldfunktionen und Vorrangfunktionen

Eine Reihe von Vorrangfunktionen wurde zu „Waldfunktionengruppen“ aggregiert:

  • Gruppe Wasser- und Bodenschutzfunktionen
  • Gruppe Klima-, Landschafts- und soziale Schutzfunktionen
  • Naturschutzfunktionen
  • Kulturschutzfunktionen

Die nachfolgende Kartendarstellung zeigt den Erfüllungsgrad der Vorrangfunktionengruppe "Wasser- und Bodenschutzfunktionen" in einer Projektion der aktuellen Bestockungs- und zukünftigen Klimaverhältnisse (2100). Die derzeitige geringe Leistungsfähigkeit der Bestände in Bezug auf die optimale Erfüllung der verschiedenen Wasser- und Bodenschutzfunktionen wird sich bei einem Verzicht auf den Waldumbau bzw. das Unterlassen entsprechender Klimawandelanpassungsmaßnahmen weiter verringern.

Abbildung 3 stellt formulierte Zielzustände, die bereits unter Berücksichtigung des Klimawandels den Standorten in der Modellregion zugewiesen wurden und ihren potenziellen Erfüllungsgrad der Vorrangfunktionengruppe "Wasser- und Bodenschutzfunktionen“ dar. Im Rahmen entsprechender Anpassungen bspw. bei der Wahl der Mischbaumarten und deren Anteilen oder bei der horizontalen und vertikalen Strukturierung der Bestände kann der Erfüllungsgrad positiv beeinflusst werden.

Abb. 3: Potenzieller Erfüllungsgrad der Vorrangfunktionengruppe "Wasser- und Bodenschutzfunktionen" unter der Annahme einer abgeschlossenen Umsetzung der formulierten Entwicklungsziele in der REGKLAM-Region (Quelle: Sonnemann, 2011)

Bei der Wasser- und Bodenschutzfunktion sind auf Grund der geringen Erfüllungsgrade in der Ausgangsbestockung und den hohen Potenzialen in den angestrebten Zielzuständen hohe Anteile an umbaudringlichen Beständen vorhanden. Schwerpunkte lassen sich dabei im Hügellandbereich und im Elbsandsteingebiet ausmachen. Im Gegensatz dazu sind die Umbaudringlichkeiten bei den anderen Vorrangfunktionengruppen wesentlich geringer, da die Diskrepanz zwischen Ausgangsbestockung und Zielzustand weniger stark ausgeprägt ist und bereits heute mittlere Erfüllungsgrade dominieren.

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Anpassung der Waldumbaustrategie für den Landeswald und kommunale und private Waldbesitzer

Das der Anpassungsstrategie zugrundeliegende Leitbild beinhaltet die dauerhafte Sicherung einer stabilen und funktionsfähigen Kulturlandschaft unter besonderer Berücksichtigung der darin enthaltenen Waldökosysteme.

Die stärkste Beeinflussung der waldbaulichen Behandlungskonzepte findet in den Zielzuständen des Tieflandes und des Hügellandes statt. Entsprechend sind es vor allem die kiefern- und eichendominierten Entwicklungsziele, die eine breite Palette unterschiedlicher Anpassungsmaßnahmen beinhalten. Hinzu kommen der Höhenkiefern- und der Nadel-Mischwald-Typ, deren Schwerpunkte sich auf den armen und trockenexponierten Standorten des Mittelgebirges befinden und die somit auch in dieser Region stärker vom Klimawandel betroffen sein werden. Auch der ebenfalls in den höheren Lagen vorgesehene Fichten-Berg-Mischwald weist eine höhere Vulnerabilität gegenüber den zu erwartenden klimatischen Veränderungen auf. Weitestgehend ohne konkrete Anpassungsmaßnahmen kommen die Buchen- und Fichten-Mischwälder des Mittelgebirges aus.

Die Karte zeigt die endgültige Festlegung der Waldumbaudringlichkeit für die Waldflächen in der Modellregion. Für jeden einzelnen Bestand liegt eine entsprechende Prioritätseinstufung vor. In die Bewertungsgrundlage, die bei der Festlegung der Waldumbaudringlichkeiten verwendet wurde, wurden die Aspekte Prädispositionsabschätzung, Vorrangfunktion, Sensitivität gegenüber dem Klimawandel und betriebliche Erfordernisse einbezogen.

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Produkte

Produkt 3.3.2a: Entwicklung einer standörtlich basierten Risikokartierung

Produkt 3.3.2b: Potenzialabschätzung für einzelne Waldfunktionen und Vorrangfunktionen

Produkt 3.3.2c: Anpassung der Waldumbaustrategie für den Landeswald und kommunale und private Waldbesitzer

Produkt 3.3.2d: Fürst et al. (2012): How to better consider sectoral planning information in regional planning - example afforestation and conversion. Journal of Environmental Planning and Management, 1-29. dx.doi.org/10.1080/09640568.2011.630067

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Zusammenarbeiten - Partner des Teilprojektes 3.3.2

Projektverantwortung:

Staatsbetrieb Sachsenforst
Dr. Dirk-Roger Eisenhauer

 

Projektpartner:

Technische Universität Dresden, Institut für Bodenkunde und Standortslehre
Prof. Dr. Franz Makeschin
Lars Koschke
Susanne Frank
Anke Witt

Center for Development Research (ZEF), Dept. Ecology and Natural Resources Management, University of Bonn
Dr. Christine Fürst



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Ansprechpartner

Susanne Frank

susanne.frank[...]tu-dresden.de

 

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