Anwendungsbeispiele - Silva

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1 Anwendungsbeispiele - Silva Modellierung des Waldumbaus Optimierung Zieldurchmesserernte Marc Hanewinkel LV: Dynamische Modelle in der Waldökosystemforschung

2 Grundlagen Silva Grundsätzlich: Einzelbaumsimulator Positionsabhängig TU München, Quellcode nicht frei verfügbar Zweck: Praxis: Prognose Holzaufkommen, Planung Forschung, z.b.: Optimierung von Behandlungen Visualisierung

3 Programmaufbau

4 Beispiel 1: Umbau-, Überführung von? Gleichaltrigen, einschichtigen Reinbeständen Altersklassenwald in ungleichaltrige, stufige Mischbestände Plenterwald

5 Offene Fragen Langfristig anzustrebende Zielzustände (Plentergleichgewicht) Zwischenziele? Kontrolle der Überführung (Strukturparameter,...) Einfluss des Risikos bei der Überführung Verjüngungsentwicklung bei der Überführung Ökonomische Prozesse während der Überführung vs. langfristige Reinertragserwartungen nach Abschluß der Überführung Auswirkungen der Überführung unter ökologischen Aspekten (...Habitatstrukturen)

6 Überführungsstrategien Gurnaud, Biolley klassische Plenterdurchforstung Entnahme intermediärer Bäume Reininger (1987) Fichten Strukturdurchforstung 1. Auswahl von 300 dominanten Z-bäumen/ha (Z1) und 2. Auswahl von 300 beherrschten aber vitalen Z2 je ha 3. Zieldurchmesserernte ab 42 cm BHD Von der Goltz (1991) - Fichte Z1/ha Z2/ha (at 20m ho) 3. Zieldurchmesserernte

7 Empirischer versus modellorientierter Ansatz bei Überführungsfragen Möglichkeiten/Probleme empirischer Untersuchungen Retrospektive Untersuchungen auf Betriebsebene : Datenbasis? (Seling, 1996) Begriff Überführung? Versuchsflächen : Entstehungsgeschichte? Zielgerichtete Behandlungsstrategien? Unechte Zeitreihen Zusammenhang der Einzelflächen

8 Überführungskonzept im Vergleich zur Altersklassenbehandlung Auslesedf. Niederdf. Hiebsruhe EN Z-Baum-Modell Phase Verj.-Jbpfl-Df-EN Auslesedf. Entr./gestV. variable ZDE Dauerwald langfr.einzelst.nutzung A Überführungszeitraum B Zeitachse

9 Vergleich Überführung - Z-Baum-Konzept Phase [Elemente der Standraumregulierung] 1.Stabilisierung Auslesedurchforstung [Auslesedurchforstung] 2.Entrümpelung und gestaffelte Verjüngung [Niederdurchforstung] 3.Variable Zieldurchmesserernte Maßnahmen Konzept ho Überführung [Z-Baum-Fahrplan] bis Z-B-Anwärter Stammzahlreduktion, wenn 13m fördern (250/ha) nötig bis 20m (25m) ab 20m (25m) ab ca. 27m (30m) Z-Bäume fördern (max. 150/ha) keine zwischen- und unterständigen Bäume entnehmen Verjüngungsschächte anlegen (1-2 / Jahrzehnt) starke Vorratsanreicherung verhindern ZDE ab 50cm (bis 65cm) Z-Bäume fördern (bis 270/ha) v.a zwischen- (und unter-) ständige Bäume entnehmen Bestand geschlossen halten Vorratsanreicherung an Z-Bäumen Hiebsruhe (nachgeholte Niederdurchforstung) [Hiebsruhe] 4. Langfristige Einzelstammnutzung [Verjüngung] (35m) Nutzung bei Erreichen des Zieldurchmessers (dauerhaft als Zielzustand) Nutzung der Z-Bäume u.u. durch flächigen Abtrieb Verjüngung des Bestandes bzw.

10 Modellierung des Überführungskonzeptes Prozedur Aktion Steuergrößen (Einheiten) 1.Auslesedurchforstung bis h O 20 m : Es werden 150 Z- A-Wert 4-7 Bäume freigestellt Zahl der Z-Bäume 150/ha 2. Entrümpelung 3.Gestaffelte Verjüngung ab h O 20 m : Einzelne stärkere Bäumen werden entnommen A-Wert Zahl der freizustellenden Bäume 6 300/ha a)lücken anlegen ab h O 22 m : Alle 10 Jahre wird eine Lücke (Verj.schacht) angelegt Lückendurchmesser Zahl der Lücken m 3-5/ha b)naturverjüngung etablieren "Pflanzung" von Fichten 10 Jahre nach Anlage der Lücke Höhe (d m ) der Verj. N Verj.pflanzen 3 (3,5) 2000/ha 4.Variable Zieldurchmesserernte ab h O 30 m : Nutzung von Bäumen nach definiertem Zieldurchmesser Zieldurchmesser Max. Entnahme% 45-50cm 20-30%

11 Umsetzung der Überführungsvarianten

12 Ausgangszustand 30-jähriger Fi-Reinbestand N = 1568, V = 200 Vfm/ha dm = 16,4cm, hm = 14,4m Prognosezeitraum : 14 Perioden à 5 Jahre Periode 1-3 : Auslesedf. Periode 4-9 : Entrümpelung/ Gest. Verj. Periode : Var. ZDE N/ha Stammzahlverteilung Variante G100 Periode BHD-Stufen

13 Ende des Simulationslaufes (14 Perioden) N = 200/ha, V = 340 Vfm/ha) N/ha 30 Stammzahlverteilung Variante L35 Periode BHD-Stufen

14 Erzwungene Überführung 200 Stammzahlverteilung Variante L44 Periode Stammzahlverteilung Variante L44 Periode N/ha 100 N/ha BHD-Stufen BHD-Stufen 60 Stammzahlverteilung Variante L44 Periode Stammzahlverteilung Variante L44 Periode N/ha 30 N/ha BHD-Stufen BHD-Stufen

15 Gruppen- horstweise Ungleichaltrigkeit

16 Entwicklung des stehenden Vorrates Vorratsentwicklung (verbleibender Bestand) G100 L30 L35 L44 LZDE 500 Vfm/ha Periode

17 Entwicklung des dgz 13 Entwicklung des dgz Vfm/ha*a G100 L30 L35 L44 LZDE Periode

18 Strukturparameter modifizierter Shannon-Index 1.2 Modified Shannon-Index 1 Index G100 L30 L35 L44 LZDE Period

19 Veränderung der Baumart in der Verjüngung

20 Probleme und Grenzen beim Einsatz des Modells Probleme : Baumarten (Tanne mittlerweile implementiert) Fehlendes Verjüngungsmodul Ersatz durch einen 'pragmatischen' Ansatz (realistisch?) Mortalitätsfunktion, Konkurrenzbedingungen für ehemals unterdrückte Bäume in ungleichaltrigen Beständen Abbildung von sehr differenzierten Eingriffsstrategien (Bsp.: Entrümpelung) Einfluss von Risiko????

21 Schlussfolgerungen Empirische Wachstumssimulatoren Managementmodelle Art des Modells auf das Managementproblem abstimmen Bei komplexen Fragestellungen (Überführung, ZDE) distanzabhängige Simulatoren Grenzen der Modelle kennen und berücksichtigen: Verjüngung, Risiko, Ökologische Parameter, Mortalität Länge des Simulationszeitraumes! Unsicherheit steigt! Einsatzbereich des Modells abhängig von Datenbasis Bei überwiegend ökologischen Fragestellungen eher Prozessmodelle

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