Das Projekt "Wachstumsmonitoring im borealen Wald: Das Stammdickenwachstum von Fichte, Kiefer, Aspe und Birke im Jahresverlauf - Wann beginnt es, wie ist der Verlauf, wann endet es?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Professur für Waldwachstum durchgeführt. In Kooperation mit Partnern aus Russland und Finnland haben wir in einem naturnahen Mischbestand in der mittleren Taiga in NW-Russland (forstliche Versuchsstation Lyaly, Republik Komi) eine ökologische Freilandmessstation installiert. Dort werden die Radialveränderungen der Baumschäfte von Fichten (Picea obovata), Kiefern (Pinus sylvestris), Aspen (Populus tremulus) und Birken (Betula spec.) mit Punkt-Dendrometern zeitlich hochaufgelöst registriert. An einem Teilkollektiv der Untersuchungsbäume wird zusätzlich die elektrische Leitfähigkeit der Baumstämme kontinuierlich gemessen. An der Messstation ist auch ein Magnetometer installiert, der Änderungen im Erdmagnetfeld aufzeichnet. Mit dieser speziellen Messeinrichtung ist es möglich, Auswirkungen von Schwankungen des Erdmagnetfeldes auf die Hydrologie und das Baumwachstum zu erkennen und zu analysieren. Das Wachstumsmonitoring liefert Informationen über die Bedeutung verschiedener Standorts- und Umweltfaktoren auf das kurz-, mittel- und langfristige Wuchsverhalten der Bäum im borealen Wald. Damit werden wichtige Grundlagen für die Abschätzung der Potenziale und Risiken vorhergesagter Umweltveränderungen geschaffen.
Das Projekt "Am Puls der Bäume: Hochaufgelöste Messung und Analyse des Dickenwachstums und Wasserhaushalts von Buchen, Fichten, Tannen und Kiefern" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Professur für Waldwachstum durchgeführt. Die Baumarten Rotbuche (Fagus sylvatica,) Rot-Fichte (Picea abies), Weiß-Tanne (Abies alba) und Wald-Kiefer (Pinus sylvestris) besitzen für die Wälder Europas und die europäische Forst- und Holzwirtschaft große Bedeutung. Daher ist es von großem Interesse, wie sich Umweltveränderungen und insbesondere klimatische Extremereignisse (z.B. Hitze und Trockenheit) auf deren Wachstum und Produktivität auswirken. Mit Hilfe hochpräziser Messfühler, sogenannter Punkt-Dendrometer, können Dickenänderungen von Baumstämmen registriert und aufgezeichnet werden. Diese werden sowohl durch den Prozess der Jahrringbildung als auch durch den täglichen Wechsel zwischen Quellen und Schwinden der nicht-verholzten Gewebe innerhalb des Stammes verursacht. Mit den Messungen können damit nicht nur Informationen über die jahreszeitliche Dynamik des Dickenwachstums, sondern auch über den Zustand der internen Wasserspeicher der Bäume gewonnen werden. Das Institut für Waldwachstum betreibt bereits seit 1990 Freiland-Messstationen, die mit Punkt-Dendrometern und Sensoren u.a. zur Messung von meteorologischen und bodenkundlichen Parametern ausgestattet sind. Vier Messstationen in der Umgebung von Freiburg sind entlang eines Höhengradienten von der Rheinebene zu den Schwarzwaldhochlagen angeordnet. Die Analyse dieser einzigartig langen Zeitreihen trägt dazu bei, die komplexen Interaktionen verschiedener Standortsfaktoren mit der kurz-, mittel- und langfristigen Wachstumsdynamik der untersuchten Baumarten im Freiland aufzuklären. Die Analyse der Dendrometerdaten wird durch die Untersuchung weiterer Wachstumsparameter wie Jahrringbreite, Zellparameter und hochaufgelöste Dichteprofile von Stammquerschnitten ergänzt. Ein besonderes Augenmerk wird auf die Analyse der Reaktion der Baumarten auf die trocken-warmen Sommer der Jahre 2003 und 2006 gelegt. Die Ergebnisse erlauben eine bessere Abschätzung der möglichen Auswirkungen des prognostizierten Klimawandels auf den saisonalen Ablauf des Baumwachstums und geben Aufschluss über die Erholungsfähigkeit der Bäume nach Belastungssituationen.
Das Projekt "Oekologie des Strauches Arthraerua leubnitziae in der Namibwueste" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Hohenheim, Fakultät II Biologie, Institut für Botanik und Botanischer Garten, Fachgebiet Allgemeine Botanik durchgeführt. In den Jahren vor 1996 wurde durch umfangreiche Kartierungsarbeiten in der Namib-Wueste festgestellt, dass der Strauch Arthraerua leubnitziae nur in der Nebelzone verbreitet ist, dort aber von allen Vertretern der staendigen Vegetation am haeufigsten vorkommt. Darueber hinaus wiesen eine Reihe von vergleichenden Beobachtungen und Messungen (Gaswechsel, Wassergehalt der Gewebe) darauf hin, dass die Pflanzen im Gegensatz zu allen anderen Arten (ausgenommen Salsola sp.) auch waehrend der extremen und lange anhaltendem Duerreperioden ihren Wasserhaushalt aufrechterhalten koennen. Neben der Untersuchung der Wurzelsysteme und der Bestimmung der Bodenfeuchte, wurde mit eigens dafuer entwickelten Methoden (Dendrometrie an duennen Aesten, bidirektionale Massenflussmessung.) festgestellt, dass die Pflanzen zusaetzlich zu dem Stauwasser aus dem Boden, Nebelwasser ueber die oberirdischen Organe aufnehmen und dieses in die Wurzel verlagern koennen. Vorsichtige Bilanzierungen aus den vorliegenden, allerdings kurzfristigen Daten weisen darauf hin, dass die waehrend der Nacht aufgenommene Nebelfeuchte einen beachtlichen Teil des Transpirationsverlustes am darauffolgenden Tag abdecken. Zukuenftig wird versucht, durch langfristige Messungen am Standort eine Jahresbilanz des Wasserumsatzes zu erarbeiten und die Mechanismen dieser Art der Wasseraufnahme zu klaeren.
Die Daten der Landeswaldinventur 1995-1999 werden in verschiedenen MS-Access-Datenbanken gespeichert. Zur Beschleunigung von Abfragen und Berichten wurde einmalig eine Vorauswertung der Daten vorgenommen und die gewonnenen Ergebnisse ebenfalls in Access-Datenbanken abgelegt. Weiterhin werden unter MS-Access Berichte, Diagramme und Statistiken realisiert. In den Datenbanken werden alle im Gelände mittels Erfassungsbögen aufgenommenen Daten zu den einzelnen Stichprobenpunkten zusammengestellt. Die Eingabe erfolgt über umfangreiche Schlüssellisten Die Aufnahmedaten werden durch Daten aus Drittquellen und durch berechnete Variablen ergänzt. Die Berechnungen erfolgten mittels Programm der Betriebsinventur des Landes Baden-Württemberg Folgende Datensammlungen stehen zur Verfügung: 1. Primärdaten - Inventurdaten - Lage- und Standortdaten - Schlüsselverzeichnis 2. Sekundärdaten und Berichte - Baumartengruppen (9 Gruppen) - Altersklassen der Bäume (0-20, 21-40,... , >140 Jahre) - BHD-Stufen - Baumartenmischungen - Waldfläche der Auswerteeinheiten - Dendrometrische Kennwerte des Hauptbestandes (z.B. BHD, Höhe) - Gesamtvorrat einschließlich Nebenbestand - Nutzungspotenzial Die Auswertung der Daten erfolgt mittels Aggregierung durch Access-Abfragen und -berichte. Die Standardauswertungen werden für die jeweiligen Forstämter oder das Land NRW ausgeführt. Über die Standard-Raumeinheiten hinaus sind bei Bedarf sehr flexible andere Raumbezüge möglich. Für die Berechnung der Einzelbaumdaten wurde das Programm der Betriebsinventur Baden-Württemberg der Forstlichen Versuchsanstalt Baden-Württemberg verwendet, für alle übrigen Berechnungen ausschließlich Access.
Das Projekt "Sklerochronologie und Isotopie von Korallen in Belize, Zentralamerika" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Frankfurt, Fachbereich 11 Geowissenschaften,Geographie, Geologisch-Paläontologisches Institut durchgeführt. Vom größten Riffkomplex des Atlantischen Ozeans vor der Küste von Belize (Zentralamerika) liegen bislang keine historischen Klimadaten aus Korallen vor. In dem hier beantragten Projekt sollen 18 bereits vorliegende Bohrkerne aus massiven Korallen von Belize sklerochronologisch und geochemisch untersucht werden. Variationen der Wachstumsraten und Schwankungen in der isotopischen Zusammensetzung von Kohlenstoff und Sauerstoff in den Korallenskeletten sollen ermittelt werden, um eine Klimageschichte der letzten 150-200 Jahre für die Region aufzustellen. Da die Kerne in unterschiedlichen Rahmenbedingungen (offenmarine, lagunäre und landnahe Position; unterschiedliche Wassertiefen) genommen wurden, sollte es weiterhin möglich sein, Einflüsse lokaler Variationen von Umweltparametern wie Temperatur, Salinität, Nährstoffgehalten und Licht zu entziffern. Die Ergebnisse dieser Studie sollen mit publizierten historischen Klimadaten des COADS (comprehensive ocean-atmosphere data set) Datensatzes verglichen werden. Weiterhin ist geplant, die Daten mit anderen im Atlantik im Bereich der Sklerochronologie tätigen Arbeitsgruppen auszutauschen, um einen Beitrag zur Rekonstruktion der Veränderlichkeiten von Meeresströmungen und Klima im karibisch-atlantischen Raum zu leisten.
Das Projekt "Großrauminventuren - Konzeptionelle Fragen und Aufgaben" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg durchgeführt. Großrauminventuren (Nationale Waldinventuren, Bundeswaldinventur) sind für Forstpolitik und Nachhaltssicherung auf Ebene von Ländern und Großregionen unverzichtbare Informationsbeschaffungsinstrumente. Im Rahmen dieses Vorhabens werden Grundsatzfragen zu Konzeption und Design sowie Fragen der Weiterentwicklung und Anpassung an aktuelle Erfordernisse bearbeitet. Fragen zur Messtechnik (Dendrometrie) und Datenlogistik bzw. -management werden ebenfalls abgedeckt. Beratung und Unterstützung von Dritten bei der Konzeption und Implementierung von Stichprobeninventuren sind weitere Aufgaben im Rahmen dieses Vorhabens, ebenso die Vorbereitungsarbeiten zur dritten Bundeswaldinventur. Generell sollen künftige Anforderungen an Großrauminventuren frühzeitig aufgegriffen und konzeptionell bearbeitet werden, z. B. die Frage der Inventurfortschreibung ("updating") innerhalb der Inventurperiode.
Das Projekt "Dynamik des Dickenwachstums und hochaufgelöster radialer Schaftveränderungen bei Buchen (Fagus sylvatica L.) unter dem Einfluß von Klima, Witterung und Bewirtschaftung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Institut für Waldwachstum, Abteilung Waldwachstum durchgeführt. Ziel des Forschungsvorhabens ist es, Reaktionsmuster von Buchen in Abhängigkeit von unterschiedlichen Standortsfaktoren (Klima, Witterung, Bodenwasserhaushalt und Exposition) und unter dem Einfluß verschiedener Durchforstungsintensitäten sowie der herrschenden Konkurrenzsituation (soziale Klasse) zu charakterisieren und die Einflußgrößen zu quantifizieren. Das Dickenwachstum, intraannuelle Zuwachsraten und reversible radiale Veränderungen in verschiedenen Schafthöhen und in verschiedenen Himmelsrichtungen von Baumschäften sind Reaktionsgrößen, aus denen sich ökophysiologische Reaktionsmuster und ihre Abhängigkeiten von verschiedenen Faktoren ableiten lassen. Mit Hilfe der kontinuierlichen Messung radialer Veränderungen an Baumschäften über Dendrometersensoren in Kombination mit der Entnahme von Holz- und Rindenproben lassen sich diese Parameter erfassen. Diese Art des Biomonitorings ist weitgehend zerstörungsfrei, zeitlich hochaufgelöst und hochpräzise. Von den Ergebnissen dieses Forschungsvorhabens wird erwartet, daß sie die Kenntnisse über ökophysiologischen Prozesse in Buchenwaldökosystemen und über Interaktionen verschiedener Standortsfaktoren verbessern, besonders in Anbetracht eines wieder gesteigerten Interesses der Forstwirtschaft an der Baumart Buche.
Das Projekt "Hochfrequenz-Densitometrie ('HF-Densitometrie'): Verfahren zur hochauflösenden Messung von Holzdichte und deren Variation" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Freiburg, Professur für Waldwachstum durchgeführt. Die Dichte gilt als die wichtigste Materialeigenschaft von Holz, mit der viele andere physikalische Holzeigenschaften (z.B. Druckfestigkeit) stark korrelieren. Auch die in Bäumen gespeicherte Biomasse (und somit der gespeicherte Kohlenstoff) kann über die Bestimmung der Holzdichte ermittelt werden. Während des Wachstums von Bäumen schlagen sich Umwelteinflüsse auf die Dichte des gebildeten Holzes nieder. So können aus hoch auflösenden Messungen von Dichtevariationen in Stammquerschnitten (=Dichteprofile) beispielsweise Rückschlüsse auf das Klima während der Holzbildung geschlossen werden. Es gibt zahlreiche Methoden der Dichtemessung von Holz, von denen sich die Röntgen-Densitometrie als Standard zur hoch auflösenden Messung durchgesetzt hat. Die am Institut für Waldwachstum entwickelte Methode der Hochfrequenz-Densitometrie (= 'HF-Densitometrie') kann als einfach zu handhabende Alternative zu dieser bewährten, jedoch sehr aufwendigen und kostspieligen Methode der Vermessung von Dichtevariationen im Holz betrachtet werden. Diese nutzt zur Ermittlung der Holzdichte das elektrische Streufeld von spaltförmigen Kondensatorsystemen (= dielektrische Streufeld-Spaltsonden), mit denen die obere Schicht der untersuchten Holzoberfläche abgetastet wird. Wegen des linearen Zusammenhanges zwischen der Holzdichte und der dielektrischen Permittivität des Holzes lässt sich das bei der Abtastung gewonnene elektrische Signal nach einer Kalibrierung direkt in Dichtewerte umrechnen. Im Rahmen des Projekts wird die Methode der Hochfrequenz-Densitometrie weiterentwickelt. Im Vordergrund stehen dabei Untersuchungen der Messtiefe des elektrischen Streufeldes der unterschiedlich großen Sonden und die Kalibrierung der Anlage zur Messung absoluter Dichtewerte.
Das Projekt "Weiterentwicklung eines Inventurverfahrens zur effizienten Bereitstellung waldrelevanter Informationen für Politik und Waldwirtschaft in Entwicklungsländern und Österreich (INVENTREDDyII)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Austrian Natural Resources Management and International Cooperation Agency durchgeführt. Zwei Ziele werden erarbeitet: Ziel 1: Detaillierte Analyse der Verbesserung der Zustandsaufnahme durch den Einsatz von LIDAR. Dazu werden folgende Aspekte untersucht: - Genauigkeit des LIDAR - basierte Geländemodells unter dichten und mehrschichtigen Tropenwäldern; - Genauigkeit mit der sich Einzelbäume und deren Baumhöhe und Kronenausdehnung automatisiert erfassen lassen. Dies ist für die Herleitung der verschiedenen Bestandesparameter im Tropenwal wichtig. - Verbesserung der Korrelation zwischen den aus Fernerkundungsdaten abgeleiteten Parametern (Baumhöhen, Bestandeshöhen) und der terrestrische erhobenen Biomasse. Dies trägt wesentlich zur Inventurgenauigkeit und damit Kosteneffizienz bei. - Überprüfung der Möglichkeiten zur Verwendung der im Projekt entwickelten Verfahren für Schutzwaldprojekte mittels 3D Luftbildern und LIDAR-Daten zur kostengünstigen Erfassung des Schutzwaldprojektfortschritts- bzw. Erfolgs. Ziel 2: Internationale Anerkennung der entwickelten Methode als kostengünstige aber präzise Möglichkeit zur Erstellung von nationalen Waldinventuren. Dazu werden folgende Projektmaßnahmen gesetzt: - Vorstellung der innovativen Inventurmethodik und deren praktischer Anwendung in Surinam im Rahmen von internationalen Konferenzen; - Projektakquisition bei internationalen Geldgebern für die Finanzierung nationaler Waldinventuren und/oder UNFCCC-MRV Erhebungen; - Stärkung von Kooperationen mit internationalen Institutionen (FAO, GIZ, Tropenbos etc.) durch Fachgespräche, Sondierung von Möglichkeiten zur Einbindung der Inventurmethode in bestehende Projekte internationaler/bilateraler Geber; und - Erstellung von Informationsmaterialien für Workshops und Konferenzen.
Das Projekt "Teilvorhaben 2: Ökophysiologie und Stressanfälligkeit der Douglasie entlang eines ozeanisch-kontinentalen Klimagradienten in Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Hochschule für Forstwirtschaft Rottenburg, Institut für angewandte Forschung durchgeführt. Das Projekt-Vorhaben beschäftigt sich mit der Frage zur Zukunftsfähigkeit der Douglasie unter prognostizierten Klimaveränderungen und der daraus resultierenden regionalen Anbauwürdigkeit im Wald des 22. Jhdts. in Deutschland. Hierzu werden Zuwachsbohrkerne entnommen und die Klima-Wuchssensitivität der Douglasie an verschiedenen Standorten in Deutschland (und angrenzenden Ländern) analysiert. Hieraus können Rückschlüsse auf die Auswirkung extremer Trockenjahre und deren Erholungsfähigkeit gezogen werden. Begleitend werden ökophysiologische Mess-Sensoriken an ausgewählten Standorten in einem ozeanisch-kontinentalen Klimagradienten installiert, um die witterungs- und bodenfeuchtespezifische Trockenstressanfälligkeit der Douglasie und dessen Auswirkung auf den saisonalen Stammzuwachs zu bestimmen. Die Erkenntnisse werden herangezogen, um das regionale Anbaurisiko unter dem prognostizierten Klimawandel abzuschätzen und um regionale Anbauempfehlungen / -risiken für den Wald des 22. Jhdts anzugeben. Zielsetzungen: 1. Verständnis der kurz-, mittel- und langfristigen Wuchsdynamik unter wechselnden Klima- und Umweltbedingungen 2. Bestimmung der witterungs- und bodenfeuchtespezifischen Trockenstressanfälligkeit der Douglasie und dessen Auswirkung auf den saisonalen Stammzuwachs 3. Systematische Provenienzanalysen (mittels DNA-Analysen) 4. Abschätzung der Klimafolgen auf die Ertragsleistung und Evaluierung des regionalen Anbaurisikos im Wald des 22. Jhdts 5. Etablieren einer offen zugänglichen Douglasien-Datenbank (Baumhöhen, BHD, Zuwachsmessungen, Dendrometrie-/Wasserflussdaten etc.) für zukünftige wissenschaftliche Untersuchungen.