Waldbauliche Klimaanpassung im regionalen Fokus

1 - Waldbauliche Klimaanpassung im regionalen Fokus [Seite 1]
2 - Inhalt [Seite 5]
3 - Einleitung - Johannes Eichhorn [Seite 7]
3.1 - 1 Klimawandel, eine nicht nur globale Herausforderung [Seite 7]
3.2 - 2 Anpassungsnotwendigkeit der Wälder an den Klimawandel [Seite 10]
3.2.1 - 2.1 Veränderung der Umweltbedingungen für Wälder [Seite 10]
3.2.1.1 - Der Faktor Zeit [Seite 10]
3.2.1.2 - Komplexität der Veränderungen [Seite 10]
3.2.1.3 - Einflüsse von früheren Umweltveränderungen (Waldhistorie) auf den Waldzustand heute [Seite 11]
3.2.2 - 2.2 Drift forstlicher Standorte und Folgen für die Waldentwicklung [Seite 12]
4 - Der Weg zu einer verbesserten Anpassungsfähigkeit der Wälder Herangehensweise im KLIMZUG-Verbund - Johannes Eichhorn, Martin Guericke, Dirk-Roger Eisenhauer, Christian Henschke, Michael Gerst, Caroline Klinck [Seite 15]
4.1 - 1 Der Forschungsverbund KLIMZUG [Seite 15]
4.2 - 2 Klimaanpassung im Wald als KLIMZUG-Schwerpunkt [Seite 16]
4.2.1 - 2.1 INKA BB - Information über den Verbund [Seite 17]
4.2.1.1 - Organisation [Seite 17]
4.2.1.2 - Ziele [Seite 18]
4.2.1.3 - Strategie [Seite 18]
4.2.2 - 2.2 Das Verbundprojekt KLIMZUG-Nordhessen [Seite 19]
4.2.2.1 - 2.2.1 Ziele und Herangehensweise KLIMZUG-Nordhessen [Seite 19]
4.2.2.2 - 2.2.2 Alleinstellungsmerkmal: Entwicklung von Governancestrukturen in einem transformativen Forschungskonzept [Seite 20]
4.2.3 - 2.3 REGKLAM [Seite 20]
4.3 - 3 Ziele der Waldentwicklung [Seite 21]
4.3.1 - 3.1 Brandenburg [Seite 21]
4.3.2 - 3.2 Hessen - (M. Gerst) [Seite 22]
4.3.3 - 3.3 Sachsen - (D.-R. Eisenhauer) [Seite 23]
4.4 - 4 Waldinformation - (J. Eichhorn, M. Guericke, C. Klinck) [Seite 24]
4.4.1 - 4.1 Anforderungen an die Waldinformation [Seite 24]
4.4.1.1 - Witterung und Insekten - ein Beispiel für relevante Information in saisonaler zeitlicher Auflösung [Seite 24]
4.4.1.2 - Wasserhaushalt - ein Beispiel zur Bedeutung dynamischer Information [Seite 25]
4.4.1.3 - Verbindung von Wasser- und Stoffhaushalt - ein Beispiel zur Bedeutung vernetzter Umweltinformation [Seite 25]
4.4.2 - 4.2 Datengrundlage [Seite 25]
4.4.2.1 - 4.2.1 Betriebliche Waldinformation [Seite 25]
4.4.2.2 - 4.2.2 Daten zu Witterung und Klima [Seite 26]
4.4.2.3 - 4.2.3 Daten aus Walderhebungen nach Bundeswaldgesetz § 41a sowie aus Ergebnissen der Forstlichen Versuchsflächen (Experimente) [Seite 26]
4.5 - 5 Umsetzung und Fragestellungen - (J. Eichhorn) [Seite 29]
5 - Klimawandel global und regional - Caroline Klinck, Rainer Gemballa, Martin Guericke,Hans-Peter Ende [Seite 31]
5.1 - 1 Einleitung - (C. Klinck) [Seite 31]
5.2 - 2 Die Klimaänderung der Vergangenheit - (C. Klinck) [Seite 32]
5.3 - 3 Der Blick in die Zukunft - (C. Klinck) [Seite 34]
5.4 - 4 Ausprägung und Szenarien des regionalen Klimawandels in Sachsen - (R. Gemballa) [Seite 37]
5.5 - 5 Klima und mögliche Klimaentwicklung in Nordhessen - (C. Klinck) [Seite 42]
5.6 - 6 Klimaperspektiven für Brandenburg - (M. Guericke, H.-P. Ende) [Seite 45]
6 - Zur Resilienz von Wäldern - Johannes Eichhorn, Aki Höltken, Caroline Klinck [Seite 49]
6.1 - 1 Wald und Gesellschaft [Seite 50]
6.1.1 - 1.1 Waldfunktionen heute [Seite 50]
6.1.2 - 1.2 Waldfunktionen im Wandel [Seite 51]
6.2 - 2 Dynamik der Umweltbedingungen [Seite 52]
6.2.1 - 2.1 Beispiele für Störungen der Waldentwicklung in der Zeit vor der Nutzung fossiler Energie [Seite 52]
6.2.1.1 - (1) Stickstoffexport durch Köhlereien und Glasherstellung [Seite 52]
6.2.1.2 - (2) Stickstoffexport durch Streunutzung [Seite 53]
6.2.1.3 - 2.1.3 Schlüsselindikator4 N-Verfügbarkeit [Seite 54]
6.2.2 - 2.2 Beispiele für Störungen der Waldentwicklung in der Zeit der Nutzung fossiler Energie [Seite 55]
6.2.2.1 - 2.2.1 Belastungen durch Deposition von Säure und Schwefel [Seite 55]
6.2.2.2 - 2.2.2 Stickstoffüberschüsse: Belastung und Überschreitung von Grenzwerten stabiler Ökosystementwicklung [Seite 57]
6.2.2.3 - Stickstoff als systemsteuernde Größe: Abfolge von Phasen der Stickstoffverfügbarkeit in Wäldern [Seite 58]
6.2.3 - 2.3 Folgerungen aus den Beispielen im Hinblick auf die Resilienz von Waldökosystemen [Seite 60]
6.3 - 3 Wälder als komplexe adaptive Systeme [Seite 61]
6.3.1 - 3.1 Anpassung und Vielfalt der Wälder [Seite 61]
6.3.2 - 3.2 Bedeutung genetischer Vielfalt [Seite 62]
6.3.3 - 3.3 Eigenschaften komplexer adaptiver Systeme am Beispiel Wald [Seite 66]
6.3.3.1 - 3.3.1 Rückkopplungsprozesse in vernetzten Systemen: verstärkende und dämpfende Feedbacks [Seite 66]
6.3.3.2 - 3.3.2 Response-Variabilität [Seite 67]
6.3.3.3 - 3.3.3 Funktionale Redundanz [Seite 67]
6.3.3.4 - 3.3.4 Zeitliche Entkopplung von Ursachen und Wirkungen [Seite 68]
6.3.3.5 - 3.3.5 Erhaltungsvermögen (Beharrungsvermögen, Attraktorwirkung) von Ökosystemzuständen [Seite 68]
6.4 - 4 Schlüsselindikatoren für Umweltstörungen und deren Eigenschaften [Seite 69]
6.4.1 - 4.1 Definition und Beispiele für Schlüsselindikatoren [Seite 69]
6.4.2 - 4.2 Bewertung der Ausprägung von Schlüsselindikatoren [Seite 71]
6.4.2.1 - 4.2.1 Werturteil und Bewertung [Seite 71]
6.4.2.2 - 4.2.2 Schwellen- oder Grenzwerte von Schlüsselindikatoren [Seite 72]
6.4.2.3 - 4.2.3 Überschreitung von Schwellenwerten bzw. Kipppunkten: Systemtransformation [Seite 74]
6.5 - 5 Resilienz von Wäldern [Seite 74]
6.5.1 - Das »Ball in einer Tasse«-Modell [Seite 74]
7 - Vorkommen und Standortansprüche der Baumarten im Klimawandel [Seite 81]
7.1 - 1 Kiefer - (Pinus sylvestris L.) (M. Guericke) [Seite 81]
7.2 - 2 Fichte - (Picea abies L.) (A. Schlutow, R. Gemballa) [Seite 86]
7.3 - 3 Buche - (Fagus sylvatica L.) (J. Eichhorn, C. Klinck) [Seite 91]
7.4 - 4 Stiel- und Traubeneiche - (Quercus robur L. und Quercus petraea [Matt.] Liebl.) (A. Schlutow, R. Gemballa, D.-R. Eisenhauer) [Seite 95]
7.5 - 5 Weitere relevante Baumarten - (M. Guericke) [Seite 101]
8 - Klimarisiken und Anpassungsmöglichkeiten für Fichten- und Kiefernforste in Sachsen - Dirk-Roger Eisenhauer, Rainer Gemballa, Rainer Petzold, Heino Wolf,Angela Schlutow, Lutz-Florian Otto, Peter Baier [Seite 103]
8.1 - 1 Ziele von REGKLAM (Waldprojekt) - (D.-R. Eisenhauer) [Seite 103]
8.1.1 - 1.1 Standortskundliche und pflanzensoziologische Grundlagen [Seite 103]
8.1.2 - 1.2 Anpassungsfähigkeit der Baumarten, Charakterisierung und Erschließung von geeignetem forstlichen Vermehrungsgut [Seite 104]
8.1.3 - 1.3 Aktuelle und potenzielle Prädisposition von Kiefern- und Fichten-Forstökosystemtypen [Seite 105]
8.1.4 - 1.4 Waldbaustrategie für den Landeswald und waldbauliche Behandlungskonzepte [Seite 106]
8.2 - 2 Akteure, Eigentümerziele, Waldfunktionen - (D.-R. Eisenhauer) [Seite 107]
8.3 - 3 Methodische Ansätze und Ergebnisse [Seite 109]
8.3.1 - 3.1 Von der zonalen, quasistabilen zur dynamischen forstlichen Klimagliederung - (R. Gemballa, D.-R. Eisenhauer ) [Seite 109]
8.3.2 - 3.2 Waldböden im Wirkungsgefüge zwischen Klima und Waldvegetation - (R. Petzold, D.-R. Eisenhauer) [Seite 113]
8.3.2.1 - Weiterentwicklung der standortkundlichen Informationsgrundlagen [Seite 115]
8.3.3 - 3.3 Die Anpassungsfähigkeit von Baumarten aus der Projektregion und angrenzenden Bereichen an sich ändernde klimatische Standort­bedingungen - das Beispiel Fichte (Picea abies [L.] Karst.)(H. Wolf, D.-R. Eisenhauer) [Seite 119]
8.3.3.1 - 3.3.1 Untersuchte Herkünfte und Versuchsflächen [Seite 119]
8.3.3.2 - 3.3.2 Ergebnisse und Schlussfolgerungen [Seite 122]
8.3.4 - 3.4 Arealverschiebungen von Baumarten und Leitwaldgesellschaften - (R. Gemballa, A. Schlutow, D.-R. Eisenhauer) [Seite 126]
8.3.5 - 3.5 Prädisposition der Fichtenforste gegenüber Schäden durch Sturm, Schnee und Buchdruckerbefall - (L.-F. Otto, P. Baier, D.-R. Eisenhauer) [Seite 135]
8.3.5.1 - Modellanwendung in der Projektregion [Seite 136]
8.3.5.2 - Ereignisbezogene Modellbewertung - Sturmereignisse [Seite 138]
8.3.5.3 - Befall durch Buchdrucker [Seite 140]
8.3.5.4 - Ereignisbezogene Modellvalidierung [Seite 140]
8.4 - 4 Empfehlungen des forstlichen Versuchswesens und deren Umsetzung in der Praxis (D.-R. Eisenhauer) [Seite 145]
8.4.1 - 4.1 Waldentwicklungstypen als standörtlich begründete Befund-, Planungs- und Kontrolleinheit [Seite 145]
8.4.1.1 - Klassifizierung der Ausgangszustände [Seite 146]
8.4.1.2 - Zielzustand [Seite 147]
8.4.1.3 - Standörtliche Zuordnung [Seite 148]
8.4.1.4 - Planung [Seite 149]
8.4.2 - 4.2 Umbaunotwendigkeit und Umbaudringlichkeit von waldbaulichen Behandlungseinheiten in der Projektregion [Seite 151]
8.4.2.1 - Gesamtprädisposition [Seite 151]
8.4.2.2 - Ökosystemleistungen [Seite 151]
8.4.2.3 - Synthese [Seite 154]
8.4.3 - 4.3 Standörtliche Schwerpunkte und differenzierte Intensität des Waldumbaus [Seite 155]
8.4.3.1 - 4.3.1 Tiefland [Seite 155]
8.4.3.1.1 - Waldentwicklungstypen [Seite 155]
8.4.3.1.2 - Überführung in den Zielzustand [Seite 156]
8.4.3.1.3 - Umbau in den Zielzustand [Seite 158]
8.4.3.2 - 4.3.2 Lösshügelland und untere Berglagen [Seite 158]
8.4.3.2.1 - Waldentwicklungstypen [Seite 158]
8.4.3.2.2 - Kiefernforste [Seite 161]
8.4.3.2.3 - Fichtenforste [Seite 162]
8.4.3.2.4 - Terrestrische Standorte [Seite 162]
8.4.3.2.5 - Fichtenforste auf Pseudogley [Seite 165]
8.4.3.3 - 4.3.3 Mittelgebirge [Seite 167]
8.4.3.3.1 - Waldentwicklungstypen [Seite 167]
8.4.3.3.2 - Untere Berglagen [Seite 168]
8.4.3.3.3 - Mittlere Berglagen [Seite 169]
8.4.3.3.4 - Hoch- und Kammlagen [Seite 171]
8.4.3.3.5 - Durchforstung [Seite 172]
8.4.3.3.6 - Erntenutzung und Verjüngung [Seite 173]
9 - Klimarisiken und Klimaanpassungsstrategien für die Wälder in Nordhessen (KLIMZUG-Nordhessen) [Seite 181]
9.1 - 1 Ziele Waldprojekt KLIMZUG-Nordhessen - (J. Eichhorn, C. Klinck, C. Henschke) [Seite 181]
9.2 - 2 Wasserhaushalt von Waldstandorten in Nordhessen - (C. Klinck, H. Meesenburg, J. Evers, J. Eichhorn) [Seite 182]
9.2.1 - 2.1 Untersuchungsgebiet und Datengrundlage [Seite 184]
9.2.2 - 2.2 Modellierung des Wasserhaushaltes [Seite 188]
9.2.3 - 2.3 Waldentwicklungsszenarien [Seite 191]
9.2.4 - 2.4 Modellanpassung und Überprüfung [Seite 193]
9.2.5 - 2.5 Ergebnisse der hydrologischen Untersuchungen im Elsterbachgebiet [Seite 193]
9.2.6 - 2.6 Standortbezogene Untersuchungen des Wasserhaushaltes in nord­hessischen Wäldern auf den Standorten der Bodenzustandserhebung [Seite 197]
9.2.7 - 2.7 Zusammenfassung der Ergebnisse [Seite 205]
9.3 - 3 Zeitverzögerte Reaktion des Wachstums der Buche nach extrem warm-trockenen Jahren - (J. Eichhorn, M. Wagner, J. Sutmöller, U. Paar, I. Dammann, C. Klinck, H. Meesenburg) [Seite 207]
9.3.1 - 3.1 Herangehensweise [Seite 207]
9.3.1.1 - Flächen [Seite 207]
9.3.1.2 - Fruchtbildung der Buche [Seite 207]
9.3.1.3 - Jahrringentwicklung [Seite 208]
9.3.1.4 - Indikatoren der Wasserversorgung von Waldbeständen [Seite 209]
9.3.2 - 3.2 Ergebnisse zu Wachstum und Wasserhaushalt [Seite 209]
9.3.3 - 3.3 Veränderte Kohlenstoffallokation der Buche [Seite 212]
9.3.4 - 3.4 Mortalität der Buche: Grenzen der Anpassungsfähigkeit [Seite 214]
9.3.5 - 3.5 Fazit [Seite 214]
9.4 - 4 Klimaanpassung der Wälder Nordhessens durch waldbauliche Maßnahmen - (R. Nagel, H. Spellmann) [Seite 215]
9.5 - 5 Umsetzung von Handlungsoptionen zur Klimaanpassung im regionalen Fokus [Seite 227]
9.5.1 - 5.1 Ein Beispiel transformativer angewandter forstlicher Forschung - (J. Eichhorn, C. Klinck) [Seite 227]
9.5.1.1 - Positionen von Akteuren der Waldwirtschaft in Nordhessen [Seite 229]
9.5.1.2 - Diskussion der Ergebnisse des fachwissenschaftlichen Teilprojektes mit den nordhessischen Forstämtern (HessenForst) [Seite 229]
9.5.1.3 - Diskussion der Entscheidungshilfen mit den jeweiligen Verantwortlichen des Umsetzungsprozesses [Seite 229]
9.5.2 - 5.2 Wie können Empfehlungen in der strategischen Forstbetriebsplanung realisiert werden? - (M. Gerst, R. Nagel) [Seite 230]
9.5.3 - 5.3 Erfolgreiche Klimaanpassung im Kommunalwald - (C. Henschke, U. Zindel) [Seite 231]
9.5.3.1 - Herausforderungen kommunaler Klimaanpassung [Seite 233]
9.5.3.2 - Das Projekt Klimwald [Seite 234]
10 - Klimarisiken und -anpassungsoptionen für Wälder in Brandenburg [Seite 237]
10.1 - 1 Herangehensweise - (M. Guericke, H.-P. Ende) [Seite 237]
10.2 - 2 Akteure und Leitthemen - (M. Guericke) [Seite 238]
10.3 - 3 Regionale Ist-Soll-Vergleiche zur Ableitung der Handlungsdringlichkeit - (H.-P. Ende, M. Jenssen) [Seite 240]
10.3.1 - 3.1 Verfahren zur Einschätzung von Handlungsdruck und -optionen auf Ebene der Forstbetriebe [Seite 241]
10.3.2 - 3.2 Ist-Zustand in den Modellbetrieben: Datengrundlagen und Methodik [Seite 243]
10.3.3 - 3.3 Projektion des Leitbildes auf der Ebene der Betriebe: Methodik [Seite 245]
10.3.3.1 - Förderung, Sicherung und Steuerung natürlicher Verjüngungsprozesse der Zielbaumarten [Seite 246]
10.3.3.2 - Künstliche Einbringung der Zielbaumarten [Seite 246]
10.3.4 - 3.4 Entscheidungsunterstützung durch thematische Karten [Seite 247]
10.3.5 - 3.5 Diskussion und Ausblick [Seite 250]
10.4 - 4 Umsetzungsbeispiele für die Klimafolgenanpassung auf Bestandesebene - (J. Schröder, N. Linke, M. Guericke) [Seite 251]
10.4.1 - 4.1 Waldumbau von Kiefernreinbeständen durch Einbringung allochthoner Baumarten am Beispiel der Roteiche - Stadtwald Eberswalde [Seite 252]
10.4.1.1 - Waldbauliche Planung [Seite 252]
10.4.1.2 - Zusammenarbeit mit INKA BB [Seite 253]
10.4.1.3 - Demonstrationsfläche »EW502« [Seite 253]
10.4.1.4 - Ergebnisse [Seite 255]
10.4.1.5 - Erste Schlussfolgerungen/Ausblick [Seite 256]
10.4.2 - 4.2 Stabilisierung und Strukturierung von Kiefernreinbeständen durch Z-Baum-orientierte Behandlungskonzepte - Landeswald Brandenburg, Oberförsterei Peitz [Seite 257]
10.4.2.1 - Waldbauliche Planung [Seite 257]
10.4.2.2 - Zusammenarbeit mit INKA BB [Seite 258]
10.4.2.3 - Demonstrationsflächen [Seite 258]
10.4.2.4 - Ergebnisse [Seite 260]
10.4.2.5 - Erste Schlussfolgerungen/Ausblick [Seite 261]
10.4.3 - 4.3 Bewirtschaftung von Eichen-Kiefern-Mischbeständen unter sub­kontinentalen Standortbedingungen - Stiftungswald »Stift Neuzelle« [Seite 263]
10.4.3.1 - Waldbauliche Planung [Seite 264]
10.4.3.2 - Zusammenarbeit mit INKA BB [Seite 264]
10.4.3.3 - Demonstrationsfläche [Seite 264]
10.4.3.4 - Ergebnisse [Seite 265]
10.4.3.5 - Erste Schlussfolgerungen/Ausblick [Seite 267]
10.5 - 5 Effekte waldstruktureller Veränderungen auf die hydroökologischen Bedingungen in Mischbeständen - (J. Müller) [Seite 268]
10.5.1 - 5.1 Hintergrund der Untersuchungen [Seite 268]
10.5.2 - 5.2 Material und Methoden [Seite 269]
10.5.3 - 5.3 Ergebnisse [Seite 273]
10.5.3.1 - Wirkungen der Kronendachstrukturen auf die Höhe und die Verteilung des Bestandesniederschlages [Seite 273]
10.5.3.2 - Hydroökologische Wirkungen des Bestandesniederschlages auf die Oberbodenfeuchte [Seite 276]
10.5.4 - 5.4 Schlussfolgerungen [Seite 280]
10.6 - 6 Praxisorientierter Leitfaden zur Umsetzung adaptiver Waldbaustrategien (P. Spathelf) [Seite 281]
10.6.1 - 6.1 Anpassungsstrategien und -optionen als Teil eines integrierten Modells des adaptiven Waldmanagements [Seite 281]
10.6.2 - 6.2 Bedeutung der Verjüngungsphase für die Steuerung der Anpassungsfähigkeit [Seite 283]
10.6.3 - 6.3 Orientierungshilfe zur Steuerung der Verjüngungsplanung [Seite 285]
10.7 - 7 Handlungsbedarf und Empfehlungen - (M. Guericke, J. Schröder, P. Spathelf, H.-P. Ende) [Seite 286]
10.7.1 - 7.1 Forstbetrieb [Seite 287]
10.7.1.1 - Baumartenspektrum [Seite 287]
10.7.1.2 - Herkunftswahl [Seite 287]
10.7.1.3 - Bestandespflege und Nutzung [Seite 288]
10.7.1.4 - Bestandesbegründung [Seite 288]
10.7.1.5 - Angepasste Wilddichten [Seite 288]
10.7.2 - 7.2 Forstliches Versuchswesen [Seite 289]
10.7.3 - 7.3 Forstpolitik [Seite 290]
11 - Zusammenfassung: Optionen für eine verbesserte Stabilität des Waldes im Klimawandel [Seite 291]
11.1 - 1 Klimawandel: Notwendigkeit zum Handeln [Seite 291]
11.2 - 2 Forstliche Zielsysteme und Waldfunktionen [Seite 292]
11.3 - 3 Resilienz: Grundbedingung für forstliche Dienstleistungen für die Gesellschaft [Seite 293]
11.4 - 4 Waldbauliche Entscheidungshilfen und Optionen ihrer Umsetzung [Seite 295]
11.4.1 - Baumartenwahl [Seite 296]
11.4.2 - Stabilisierung von Bäumen und Beständen [Seite 296]
11.4.3 - Verbesserung der naturalen Informations- und Planungsgrundlage für konkrete Waldgebiete [Seite 297]
11.4.4 - Verbesserung der Kommunikation zwischen Waldeigentümern, Betrieben, angewandter Waldforschung und Gesellschaft einschließlich Verbänden [Seite 298]
11.5 - 5 Fazit [Seite 298]
12 - Abkürzungsverzeichnis [Seite 315]
13 - Literaturverzeichnis [Seite 320]
14 - Herausgeber [Seite 347]
15 - Die KLIMZUG-Verbünde [Seite 348]