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Waldbaustrategien im Kontext möglicher Klimaänderungen

Forest management strategies in the context of potential climate change

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Forstwissenschaftliches Centralblatt vereinigt mit Tharandter forstliches Jahrbuch Aims and scope Submit manuscript

Zusammenfassung

In der Forstwirtschaft müssen ständig Entscheidungen mit sehr langfristigen Konsequenzen getroffen werden. Die Kulturen von heute werden in 50 bis 100 Jahren möglicherweise einem stark verändertem Klima ausgesetzt sein. Es fehlen aber bislang weitgehend Untersuchungen, in denen mögliche Konsequenzen von Klimaänderungen in bewirtschafteten Wäldern analysiert und bewertet wurden. Es besteht daher ein großes Defizit an Entscheidungshilfen für die Entwicklung von Handlungsstrategien für die forstliche Praxis im Kontext globaler Klimaänderungen.

In dieser Arbeit werden zunächst verschiedene Bewirtschaftungsstrategien in ihrer Bedeutung für die Anpassung von Waldbeständen an veränderte Umweltbedingungen analysiert. Darauf aufbauend wird mit einem Simulationsmodell veranschaulicht, wie stark sich alternative Bewirtschaftungsstrategien auf die Veränderung der Waldstruktur in einem Zeitraum von 110 Jahren unter heutigem Klima und bei einer Temperaturerhöhung um 3° C auswirken. Die Simulationsergebnisse für ein Forstrevier in der Dübener Heide in Nordostdeutschland zeigen, daß sich in allen untersuchten Szenarien die Zusammensetzung und die Produktivität der Wälder verändern würde. Die großen Unterschiede im Vergleich der Handlungsstrategien verdeutlichen auch Handlungsspielräume für die Forstwirtschaft. Simulationsresultate des hier verwendeten, mit Bewirtschaftungsroutinen erweiterten Waldsukzessionsmodells bieten eine gute Grundlage für die Bewertung und Optimierung von Bewirtschaftungsstrategien in der Forstwirtschaft unter dem Einfluß von Klimaänderungen.

Summary

In forest management there is frequently the need to make decisions with long-term consequences. Forests which are planted today may be exposed to a quite different climate within 50 to 100 years. To date, very few investigations have analysed the impacts of the projected climate changes in managed forests. Consequently there is a need for improved decision support for the development of forest management strategies in the context of global change.

This paper analyses how different forest management strategies influence the adaptation of forest stands to changing environmental conditions. Furthermore, a simulation model was applied to demonstrate the strong influence of management on forest development within the next 110 years under current climate conditions and under a scenario of climate change. The simulation results for a forestry district in northeastern Germany showed that, in all investigated scenarios, climate change affected forest composition and productivity. However, there were also distinct differences between the simulated management strategies. Whereas a conservative management strategy resulted in relatively small changes in simulated species composition but in a strong decrease in productivity between present climate and climate change scenario, an adaptive forest management strategy was able to partly mitigate the reduction in productivity by means of a shift to more drought tolerant tree species. It is concluded that the simulation results of the extended forest gap model with forest management routines provide opportunities to evaluate and optimize forest management strategies for the adaptation of forest stands to changing climatic conditions.

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8 Literatur

  • Botkin, D. B.;Janak, J.;Wallis, J., 1972: Some ecological consequences of a computer model of forest growth. J. Ecol.,60, 849–872.

    Article  Google Scholar 

  • Bugmann, H.;Yan, X.;Sykes, M. T.;Martin, P.;Lindner, M.;Desanker, P. V.;Cumming, S. G., 1996: A comparison of forest gap models: model structure and behaviour. Clim. Change,34, 289–313.

    Google Scholar 

  • Dittmar, O.;Knapp, E.;Lembcke, G., 1986: DDR-Buchenertragstafel 1983. IFE-Berichte aus Forschung und Entwicklung,4, 59.

    Google Scholar 

  • Erhard, M., 1999: Wachstum von Kiefern-Ökosystemen in Abhängigkeit von Klima und Emission. Dissertation, Universität Potsdam.

  • Gerold, D., 1990: Modellierung des Wachstums von Waldbeständen auf der Basis der Durchmesserstruktur. Diss. B, Technische Universität Dresden.

  • Kattenberg, A.;Giorgi, F.;Grassl, H.;Meehl, G. A.;Mitchell, J. F. B.;Stouffer, R. J.;Tokioka, T.;Weaver, A. J.;Wigley, T. M. L., 1996: Climate models — Projections of future climate. In: Climate Change 1995. The science of climate change. Contribution of WG I to the 2nd assessment report of the IPCC. Hrsg.:Houghton, J. T.;Meira Filho, L. G.;Callander, B. A.;Harris, N.;Kattenberg, A.;Maskell, K. Cambridge: Cambridge University Press, S. 285–357.

    Google Scholar 

  • Kienast, F., 1991: Simulated effects of increasing atmospheric CO2 and changing climate on the successional characteristics of Alpine forest ecosystems. Landsc. Ecol.,5, 225–238.

    Article  Google Scholar 

  • Kirschbaum, M. U. F.;Bullock, P.;Evans, J. R.;Goulding, K.;Jarvis, P. G.;Noble, I. R.;Rounsevell, M.;Sharkey, T. D., 1996: Ecophysiological, ecological, and soil processes in terrestrial ecosystems: a primer on general concepts and relationships. In: Climate Change 1995. Impacts, Adaptation and Mitigation of Climate Change: Scientific-technical Analyses. Contribution of WG II to the Second Assessment Report of the IPCC. Hrsg.:Watson, R. T.;Zinyowera, M. C.;Moss, R. H. Cambridge: Cambridge University Press, S. 57–74.

    Google Scholar 

  • Kräuchi, N., 1993: Climate change and forest ecosystems — an overview. In: Long-term implications of Climate change and air pollution on forest ecosystems. Progress report of the IUFRO Task Force „Forest, Climate Change and Air Pollution“. Hrsg.:Schlaepfer, R. Vienna, Birmensdorf: IUFRO; WSL, S. 53–76.

    Google Scholar 

  • Lasch, P.;Lindner, M., 1995: Application of two forest succession models at sites in Northeast Germany. J. of Biogeography,22, 485–492.

    Article  Google Scholar 

  • Lasch, P.; Lindner, M.; Ebert, B.; Flechsig, M.; Gerstengarbe, F.-W.; Suckow, F.; Werner, P.C., eingereicht: Regional impact analysis of climate change on natural and managed forests in the Federal state of Brandenburg, Germany. Environmental Modelling and Assessment.

  • Leemans, R.; Prentice, I. C., 1989: FORSKA, A General Forest Succession Model. Department of Plant Ecology, Uppsala University, Uppsala, Sweden.

  • Lembcke, G.; Knapp, E.; Dittmar, O., 1975: DDR-Kiefern-Ertragstafel 1975. Abt. Waldbau/Ertragskunde, Inst. f. Forstwissenschaften Eberswalde.

  • Lindner, M., 1998: Wirkung von Klimaveränderungen in mitteleuropäischen Wirtschaftswäldern. Dissertation, Universität Potsdam. Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung, PIK-Reports46.

  • Lindner, M.;Bugmann, H.;Lasch, P.;Flechsig, M.;Cramer, W., 1997a: Regional impacts of climatic change on forests in the state of Brandenburg, Germany. Agriculture and Forest Meteorology,84, 123–135.

    Article  Google Scholar 

  • Lindner, M.;Bugmann, H.;Lasch, P.;Suckow, F., 1997b: Wie sind Ergebnisse der Klimawirkungsforschung zu interpretieren? AFZ/Der Wald,52, 587–589.

    Google Scholar 

  • Lindner, M.;Sievänen, R.;Pretzsch, H., 1997c: Improving the simulation of stand structure in a forest gap model. For Ecol. Manage.,95, 183–195.

    Article  Google Scholar 

  • Melillo, J. M.;Prentice, I. C.;Farquhar, G. D.;Schulze, E.-D.;Sala, O. E., 1996: Terrestrial biotic responses to environmental change and feedbacks to climate. In: Climate Change 1995: The science of climate change. Contribution of WG I to the 2nd assessment report of the IPCC. Hrsg.:Houghton, J. T.;Meira Filho, L. G.;Callander, B. A.;Harris, N.;Kattenberg, A.;Maskell, K. Cambridge: Cambridge University Press, S. 447–481.

    Google Scholar 

  • Mohren, G. M. J.;Kramer, K.;Sabaté, S. (Hrsg.), 1997: Impacts of Global Change on Tree Physiology and Forest Ecosystems. Dordrecht, The Netherlands: Kluwer Academic Publishers.

    Google Scholar 

  • Müller, F., 1997: Waldbauliche Anpassungsstrategien — Orientierungshilfe und Forschungsbedarf für waldbauliche Entscheidungen. In: Klimaänderung — Mögliche Einflüsse auf den Wald und waldbauliche Anpassungsstrategien. Hrsg.: Österreichischer Forstverein. Wien: Österreichischer Forstverein, S. 62–74.

    Google Scholar 

  • Prentice, I. C.;Leemans, R., 1990: Pattern and process and the dynamics of forest structure: a simulation approach. J. Ecol.,78, 340–355.

    Article  Google Scholar 

  • Prentice, I. C.;Sykes, M. T.;Cramer, W., 1991: The possible dynamic response of northern forests to greenhouse warming. Gl. Ecol. Biogeogr. Lett.,1, 129–135.

    Article  Google Scholar 

  • Prentice, I. C.;Sykes, M. T.;Cramer, W., 1993: A simulation model for the transient effects of climate change on forest landscapes. Ecol. Modelling,65, 51–70.

    Article  Google Scholar 

  • Pretzsch, H., 1992: Zunehmende Unstimmigkeit zwischen erwartetem und wirklichem Wachstum unserer Waldbestände. Konsequenzen für zukünftige ertragskundliche Informationssysteme. Forstw. Centrallblatt,111, 366–382.

    Article  Google Scholar 

  • Pretzsch, H.;Kahn, M., 1996: Wuchsmodelle für die Unterstützung der Wirtschaftsplanung im Fortbetrieb. Anwendungsbeispiel: Variantenstudie Fichtenreinbestand versus Fichten/Buchen-Mischbestand. AFZ/Der Wald,51, 1414–1419.

    Google Scholar 

  • Price, D. T.;Apps, M. J., 1996: Boreal forest responses to climate-change scenarios along an ecoclimatic transect in Central Canada. Clim. Change,34, 179–190.

    Article  Google Scholar 

  • Shugart, H. H., 1984: A Theory of Forest Dynamics. New York: Springer-Verlag.

    Book  Google Scholar 

  • Shugart, H. H.;Smith, T. M., 1996: A review of forest patch models and their application to global change research. Clim. Change,34, 1313–153.

    Article  Google Scholar 

  • Shugart, H. H.;West, D. C., 1977: Development of an Appalachian deciduous forest succession model and its application to assessment of the impact of the chestnut blight. J. Env. Manage.,5, 161–179.

    Google Scholar 

  • Solomon, A. M., 1986: Transient response to CO2-induced climate change: simulation modeling experiments in eastern North America. Oecologia,68, 567–579.

    Article  PubMed  Google Scholar 

  • Solomon, A. M.;Ravindranath, N. H.;Stewart, R. B.;Weber, M.;Nilsson, S., 1996: Wood production under changing climate and land use. In: Climate Change 1995. Impacts, Adaptation and Mitigation of Climate Change: Scientific-technical Analyses. Contribution of WG II to the Second Assessment Report of the IPCC. Hrsg.:Watson, R. T.;Zinyowera, M. C.;Moss, R. H. Cambridge: Cambridge University Press, S. 487–510.

    Google Scholar 

  • Stock, M.;Toth, F. (Hrsg.), 1996: Mögliche Auswirkungen von Klimaänderungen auf das Land Brandenburg. Pilotstudie. Potsdam: Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.

    Google Scholar 

  • Sykes, M. T.;Prentice, I. C., 1996: Carbon storage and climate change in Swedish forests: a comparison of static and dynamic modelling approaches. In: Forest ecosystems, forest management and the global carbon cycle. Hrsg.:Apps, M. u.Price, D. T. Berlin: Springer, S. 69–78.

    Chapter  Google Scholar 

  • Thomasius, H., 1991: Mögliche Auswirkungen einer Klimaveränderung auf die Wälder in Mitteleuropa. Forstw. Cbl.,110, 305–330.

    Article  Google Scholar 

  • Tüxen, R., 1956: Die heutige potentielle natürliche Vegetation als Gegenstand der Vegetationskartierung. Angewandte Pflanzensoziologie,13, 5–42.

    Google Scholar 

  • Ulrich, B.; Puhe, J., 1994: Studie B: Auswirkungen der zukünftigen Klimaveränderungen auf mitteleuropäische Waldökosysteme und deren Rückkopplungen auf den Treibhauseffekt. In: Wälder. Hrsg.: Enquete-Kommission „Schutz der Erdatmosphäre“ des Deutschen Bundestages Bonn: Economica Verlag, 208 S.

  • Watt, A. S., 1947: Pattern and process in the plant community. J. Ecology,35, 1–22.

    Article  Google Scholar 

  • Werner, P. C.;Gerstengarbe, F.-W., 1997: A proposal for the development of climate scenarios. Clim. Res.,8, 171–182.

    Article  Google Scholar 

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Lindner, M. Waldbaustrategien im Kontext möglicher Klimaänderungen. Forstw Cbl 118, 1–13 (1999). https://doi.org/10.1007/BF02768969

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