Dissertation Obergfoell

Modelle der Nutzungsplanung auf der Basis von Wiederholungsinventuren

von Patrick Obergföll, 2000

Die Weiterentwicklung der waldbaulichen Verfahren stellt eine Herausforderung für die Forsteinrichtung dar. Durch Kahlschlagvermeidung, langfristige Verjüngungsverfahren und Einzelstammnutzung nehmen mehrschichtige und gemischte Bestände zu. Die derzeit in der Forsteinrichtung verwendeten Modelle sind auf gleichaltrige Wälder abgestimmt und befriedigen daher nicht mehr. Modelle, welche auf die Bestandestruktur aufbauen, sind hier besser geeignet. Deren Einsatz ist jedoch bis auf wenige Ausnahmen auf Plenterwälder beschränkt. Die Übertragung der Modelle auf ein breites Spektrum der Waldaufbauformen bedarf der Entwicklung. Mit der Integration von permanenten Stichprobeninventuren in die Forsteinrichung werden objektive wachstumskundliche Kenndaten für größere Planungseinheiten gewonnen. Es existiert jedoch noch kein schlüssiges Verfahren, mit dem auf der Grundlage der erhobenen Strukturdaten Nutzungssätze für die künftigen Planungseinheiten hergeleitet werden können.

Das Ziel der Untersuchung ist die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem für strukturreiche Wälder und für schlagweise bewirtschaftete Wälder objektive Nachhaltsweiser abgeleitet werden können. Diese Zielsetzung erfordert die Entwicklung und Überprüfung geeigneter Modelle, welche die geänderte waldbauliche Zielsetzung berücksichtigen. Schwerpunkt der Untersuchung ist die Anpassung der Modelle an die Datengrundlage permanenter Stichprobeninventuren und an die Forsteinrichtungserneuerung. Diese verwendet in Baden-Württemberg die Waldentwicklungstypen als neue Einheit für Planung, Vollzug und Kontrolle. Zur Festlegung der waldbaulichen Maßnahmen werden diese Waldentwicklungstypen zusätzlich in Behandlungstypen unterteilt, welche eine bestimmte Entwicklungsstufe charakterisieren.

Als Untersuchungsobjekte werden die Erstaufnahme der Betriebsinventur Pfalzgrafenweiler und Wiederholungsinventuren des Stadt- und Hospitalwaldes Biberach an der Riß und des Universitätswaldes für den Stärkeklassenvergleich herangezogen. Die erste Phase der Untersuchung befaßt sich mit der Eingrenzung von Entwicklungsphasen und der Herleitung geeigneter Referenzen auf der Grundlage vorhandener Inventurdaten. Die waldbauliche Zielsetzung läßt sich über die Auswahl mehr oder weniger strukturreicher Bestände als Referenz berücksichtigen. Mit der Verwendung der Behandlungstypen nach der "Richtlinie landesweiter Waldentwicklungstypen" als Befundeinheit soll eine konsequenter Abkehr vom Altersklassenmodell erreicht werden. Auf der Datengrundlage einer Wiederholungsaufnahme lassen sich die Ausscheidungsprozesse modellieren.

Wird für den vergangenen Zeitraum eine waldbaulich korrekte und nachhaltige Bewirtschaftung unterstellt, so kann die Durchmesserverteilung der Wiederholungsinventur als waldbauliche Referenz eingehen. Durch den Vergleich der Ausgangsverteilung mit dem verbleibenden Bestand läßt sich der Hiebssatz über die Stammzahldifferenz ermitteln. Die zweite Phase der Untersuchung erprobt zwei Wuchsmodelle, die sich im Informationsgehalt der Eingangsdaten unterscheiden. Im Bestandeswuchsmodell werden die vorhandenen Bäume in Stärkeklassen zusammengefaßt und die Wachstums- und Absterbevorgänge über Wahrscheinlichkeiten modelliert. In Einzelbaummodellen dagegen erfolgt keine Reduktion der Inventurdaten. Für jeden Baum wird seine Entwicklung simuliert. Die Wuchsdynamik läßt sich in Abhängigkeit von der Bestockungsdichte und der Eingriffsstärke herleiten. Zur Festlegung der Nutzungsstrategie können die Probedurchforstungen in den Weiserflächen in das Konzept mit einbezogen werden. Die Eingrenzung von Entwicklungsphasen läßt sich mit den flächenmäßig bedeutsamsten Behandlungstypen des Beispielbetriebes Stadt- und Hospitalwald Biberach an der Riß testen. Bei der Gegenüberstellung mit der Forsteinrichtungsplanung für den kommenden Zeitraum weichen die berechneten Ergebnisse nur um wenige Erntefestmeter im Jahrzehnt ab.

Ein Bestandeswuchsmodell, das die Entwicklungsdynamik auf Stärkeklassenebene beschreibt, eignet sich für die langfristige Prognose nur begrenzt. Zwar läßt sich die Wachstums- und Absterbedynamik im abgelaufenen Zeitraum in übersichtlicher Form als Matrix der Übergangswahrscheinlichkeiten dargestellen, für die Verwendung als Prognosemodell ist jedoch der Informationsverlust durch die Reduktion der BHD-Angaben auf die Zugehörigkeit zu einer Stärkeklasse groß. Durch diese Unschärfe werden sämtliche Zusammenhänge, welche die Bestockungsdichte einbeziehen sollen, überlagert.

Das Einzelbaummodell mit stärkeklassenorientierter Nutzung verzichtet dagegen nicht auf die differenzierte Verwendung der vorhandenen BHD-Streuung und ist daher besser geeignet. Längere Rechenzeiten sowohl bei der Modell-Parametrisierung, als auch bei der späteren Prognose spielen angesichts der heutigen Rechnerleistung eine untergeordnete Rolle. Die Parametrisierung der Wuchsdynamik und des Einwuchses läßt sich auf der alleinigen Datengrundlage zweier wiederholter Inventuren bewerkstelligen. Hierbei kann vollständig auf die Altersklassenzuordnung verzichtet werden. Zur Prognose über einen Zeitraum von mehreren Forsteinrichtungsperioden läßt sich die Simulation auf dieser Modellgrundlage 1000 mal wiederholen. Ein Vergleichstest für die abgelaufene Inventurperiode ergibt weder für einen strukturärmeren, noch für einen strukturreichen Behandlungstypen, deutliche Fehleinschätzungen.

Die Prognose über mehrere Jahrzehnte ermöglicht es vor allem, waldbauliche Fehlentwicklungen zu erkennen. Am Beispiel eines Plenterüberführungs-Waldes, der zu Beginn der Erhebung eine außerordentlich günstige Durchmesserstruktur aufweist, wird die Warn- und Kontrollfunktion, die eine derartige Prognose erfüllen kann, aufgezeigt. Insgesamt wird so die Nachhaltigkeitskontrolle in der Forsteinrichtung verbessert. Da in den nächsten Jahren auf großer Fläche Ergebnisse von Wiederholungsinventuren anfallen, wird die Modellierung von größeren Befundeinheiten einen wichtigen Beitrag für die künftige Planung leisten. Da die Auswertung grundsätzlich nach Stärkeklassen erfolgt, läßt sich der Holzanfall nach Sorten leicht ermitteln. Damit bietet das Verfahren zusätzlich eine bessere Datengrundlage für die mittelfristige Arbeitsplanung und die Holzvermarktung.

Schlagwörter: Nachhaltigkeit , Forsteinrichtung , Permanente Inventur , Prognosemodell , Monte-Carlo-Simulation

< Liste der Dissertationen