Das Projekt "Early successional changes in forest ecosystems after a gap-forming disturbance" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Fachgebiet Geobotanik durchgeführt. The Project is aimed at studying the early successional changes in a forest gap which forms as a result of a natural or man-made disturbance, like windfall or clear cut. Those changes will be considered in terms of the herbs-tree (or shrubs-tree) competition dynamics of dominant species. The problem is complicated since the competition mechanism results in different outcomes at different stages of ontogenesis: the megaforbes (shrubs) suppress tree seedlings, whereas adult trees shade the herbage. Any formal description of the competition dynamics has therefore to consider the population age structure and ontogenetic stages of the individuals. The goal of the Project will thus be achieved by means of a new methodology which shall combine: - field studies of the population biology of the clonal plant species along the gradient of increasing strength of the competition; - the unique experience in quantifying the current status of a population in terms of its age structure and ontogenetic stages of the individuals, and; - an original approach to modelling the age-stage-structured population dynamics by means of matrix population models. This methodology will be applied in the three case studies designed within similar areas in Germany, Switzerland, and Russia, with the clonal plant species of similar biology, such as Calamagrostis spp. and Rubus idaeus, and the tree species like Betula pendula. These three case studies will be combined in the forth one devoted to construction, calibration and verification of the corresponding, case-specific models of age-stage-structured population dynamics. The models are expected to reproduce the observed competition effects as different patterns in their dynamic behaviour. They will have to simulate the course and outcome of the competition dynamics under alternative, case-specific scenarios of forest management at the early stage of tree regeneration. Practical recommendations can be formulated from the results of those model experiments. The proposed research is innovative as it will extend the knowledge of competition dynamics of vegetation in forest gaps, and it will also contribute to filling-in the existing gap in the theory and modelling methods for population dynamics of species with explicit age-ontogenetic structure.
Das Projekt "Wasserqualitaet und Waldernaehrung nach Borkenkaeferbefall in den Hochlagen des Nationalparkes Bayerischer Wald - Teilprojekt B: Effekte der Waldernaehrung und Wasserqualitaet" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität München, Forstwissenschaftliche Fakultät, Lehrstuhl für Bodenkunde und Standortslehre, Lehrbereich für Waldernährung und Wasserhaushalt durchgeführt. Im Nationalpark Bayerischer Wald wird eine Risikoabschaetzung und Kausalanalyse des durch den grossflaechigen Borkenkaeferbefall veraenderten Stoffhaushaltes auf Waldernaehrung und Wasserqualitaet erstellt. Das Projekt soll bestehende Wissensluecken durch eigene neue Untersuchungen zum Stoffhaushalt der Hochlagenoekosysteme schliessen. Hierzu sollen bisherige Untersuchungen in den Hochlagen wiederaufgenommen werden (Untersuchungen des Bayerischen Landesamtes fuer Wasserwirtschaft sowie eigene Untersuchungen des Lehrstuhls) und neue Untersuchungen durchgefuehrt werden. In einer zweiten Phase wird bestehendes und dann ausgewertetes Datenmaterial aus Untersuchungen in den Tieflagen sowie im Wassereinzugsgebiet 'Grosse Ohe' integriert. Aufbauend auf alle Untersuchungen wird ein Prognosemodell zur Wasserqualitaet im Nationalpark Bayerischer Wald erstellt. Unter anderem sollen folgende Versuchsfragen durch das Projekt geklaert werden: - Wie veraendern sich die Stoffeintraege in das Waldoekosystem nach Absterben der Baumschicht? - Ist die Fichtenverjuengung bzw. die aufwachsende Bodenvegetation (v.a. Calamagrostis) eine effektive Senke zur Verminderung der Nitrataustraege im Sickerwasser? - Stellt der grossflaechige Borkenkaeferbefall eine Gefahr fuer die Sickerwasserqualitaet dar? - Wie hoch sind die Stoffaustraege? Wie lange halten diese auf erhoehtem Niveau an? - Wie sind die Veraenderungen fuer die Waldernaehrung zu beurteilen? Fuehren die erhoehten Nitratfrachten zu einer nachhaltigen Erschoepfung der Magnesiumvorraete in den geschaedigten Bestaenden der Kemzone? - Wie hoch sind die Nitrataustraege bei gezielten forstlichen Eingriffen zur Borkenkaeferbekaempfung in den Bestaenden der Erweiterungszone im Vergleich zu einer ungehinderten Entwicklung des Befalles in der Kemzone? Wie ist die Ernaehrungssituation der gepflanzten Fichtenverjuengung zu beurteilen?