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Erste Bodenzustandserhebung im Wald (BZE Wald I)

Die bundesweite Bodenzustandserhebung im Wald (BZE Wald) ist Bestandteil des forstlichen Umweltmonitorings. Die BZE I erhob einmalig an ca. 1.800 Stichprobenpunkten den Zustand von Waldböden. Außer dem Waldboden wurden auch die Baumbestockung und der Kronenzustand untersucht. Verknüpfungen bestanden teilweise mit ICP Forests Level I und der Waldzustandserhebung (WZE). Verteilung Probenahmestandorte: 8 x 8 km-Raster (in manchen Bundesländern verdichtet) Probennahmemethode: • Probenentnahme und Aufbereitung nach BML 1990: Bundesweite Bodenzustandserhebung im Wald (BZE). Arbeitsanleitung, Bonn, Neuauflage 1994 • Satellitenbeprobung mit einem Bodenprofil am BZE-Mittelpunkt • Probenahme für die chemischen Analysen nach Tiefenstufen • Methodische Abweichungen einzelner Bundesländer von der gemeinsamen Arbeitsanleitung sind beschrieben in BMELV 2007: Ergebnisse der bundesweiten Bodenzustandserhebung im Wald I, Band 1 (1996, überarbeite Version von 2007) http://bfh-web.fh-eberswalde.de/bze/front_content.php?idcat=107&idart=163. Entnahmetiefe(n): • 0 bis 5 cm • 5 bis 10 cm • 10 bis 30 cm • 30 bis 60 cm • 60 bis 90 cm • sofern möglich auch 90 bis 140 cm, 140 bis 200 cm Untersuchungsmethode(n): Analyse nach BML 1990: Bundesweite Bodenzustandserhebung im Wald (BZE). Arbeitsanleitung, Bonn, Neuauflage 1994 Arbeitsgruppen / Gremien: Bund-/Länder-AG BZE des Bundesministeriums für Ernährung, Landwirtschaft und Verbraucherschutz (BMELV) Räumliche Auflösung der bereitgestellten Daten: 4x4 km (aggregierte Kachel des JRC-Soil-Grids: http://eusoils.jrc.ec.europa.eu/library/reference_grids/reference_grids.cfm )

Phänologie der Buche und Eiche

Das Eintrittsdatum bestimmter Phasen in der Pflanzenentwicklung (Phänologie) verschiebt sich über die Jahre unter anderem in Abhängigkeit von Temperaturveränderungen. Aus langjährigen Beobachtungen kann damit der Einfluss veränderter klimatischer Bedingungen auf die Entwicklung von Pflanzen und Ökosystemen ermittelt werden. Anders als direkte Temperaturmessungen spiegelt die Phänologie also eine Reaktion der Natur auf ihre Umwelt wider. Daher ist sie ein wichtiger und besonders sensitiver Bioindikator für den Klimawandel. Als Indikator wird der Blattaustrieb sowie die Länge der Vegetationsphase der Buche und der Eiche verwendet. Als Vegetationsphase ist dabei die Zeitspanne zwischen dem Blattaustrieb und der Blattverfärbung definiert. Sie wird wie folgt berechnet: Kalendertag Blattverfärbung minus Kalendertag Blattaustrieb. Dargestellt werden Blattaustrieb als Tag im Jahr und die Vegetationsphase als Anzahl Tage pro Jahr. Die Daten werden auf sechs (Buche) bzw. acht (Eiche) Flächen des intensiven forstlichen Umweltmonitorings in Nordrhein-Westfalen (ForUm NRW) jährlich seit 2001 visuell im Gelände erhoben. Pro Untersuchungsbestand werden Daten an 20 bis 50 Waldbäumen erhoben. Die Buche wird am Niederrhein, im Ruhrgebiet, im Eggegebirge, im Sauerland und in der Nordeifel beobachtet. Die Eiche wird am Niederrhein, im Münsterland, im Sauerland und in der Nordeifel beobachtet. Die Daten der Flächen werden gemittelt.

Waldmessstationen

Im Rahmen des Forstlichen Umweltmonitoring werden seit 1991 an den insgesamt 15 Thüringer Wald- und Hauptmessstationen der Einfluss von Luftschadstoffen und die Auswirkungen des Klimawandels auf den Wald untersucht. Neben dem Einfluss meteorologischer Parameter werden regelmäßig die Bodenfeuchte und die Art und Stärke von Stoffeinträgen mit dem Niederschlag bewertet. Die jährliche Einschätzung des Gesundheitszustandes der Bäume gehören ebenso zum Messprogramm wie Zuwachsmessungen, Untersuchungen zum Bodenzustand und zur Nährstoffversorgung, Vegetationserhebungen und Untersuchungen an Waldquellen. Aktuelle Informationen sind unter www.thueringenforst.de/waldbodenfeuchte und www.thueringenforst.de/witterungsbericht zu finden.

Entwicklung und Test von Methoden zur Messung der nassen Quecksilberdeposition unter dem Kronendach von Wäldern

Quecksilber weist ein spezifischen Umweltverhalten auf, z. B. gast es aus Umweltmedien aus. Deshalb sind an Depositionsmessung besondere Anforderungen zu stellen. In dem F&E-Projekt wurden Methoden und Geräte zur Messung der Bulk-⁠ Deposition ⁠ unter dem Kronendach von Laub- und Nadelwäldern erfolgreich entwickelt und getestet. Die Ergebnisse sind für das Forstliche Umweltmonitoring in Deutschland und weltweit von Interesse. Quecksilber gehört zu den Schwermetallen, bei denen durch atmosphärische Einträge nach wie vor Umweltrisiken bestehen, weshalb das Wissen über die Einträge in Ökosysteme verbessert werden muss. Bisher gibt es kein systematisches ⁠ Monitoring ⁠ der Quecksilberdeposition unter Wald. Veröffentlicht in Texte | 157/2021.

Phänologie der Buche und Eiche

Das Eintrittsdatum bestimmter Phasen in der Pflanzenentwicklung (Phänologie) verschiebt sich über die Jahre unter anderem in Abhängigkeit von Temperaturveränderungen. Aus langjährigen Beobachtungen kann damit der Einfluss veränderter klimatischer Bedingungen auf die Entwicklung von Pflanzen und Ökosystemen ermittelt werden. Anders als direkte Temperaturmessungen spiegelt die Phänologie also eine Reaktion der Natur auf ihre Umwelt wider. Daher ist sie ein wichtiger und besonders sensitiver Bioindikator für den Klimawandel. Als Indikator wird der Blattaustrieb sowie die Länge der Vegetationsphase der Buche und der Eiche verwendet. Als Vegetationsphase ist dabei die Zeitspanne zwischen dem Blattaustrieb und der Blattverfärbung definiert. Sie wird wie folgt berechnet: Kalendertag Blattverfärbung minus Kalendertag Blattaustrieb. Dargestellt werden Blattaustrieb als Tag im Jahr und die Vegetationsphase als Anzahl Tage pro Jahr. Die Daten werden auf sechs (Buche) bzw. acht (Eiche) Flächen des intensiven forstlichen Umweltmonitorings in Nordrhein-Westfalen (ForUm NRW) jährlich seit 2001 visuell im Gelände erhoben. Pro Untersuchungsbestand werden Daten an 20 bis 50 Waldbäumen erhoben. Die Buche wird am Niederrhein, im Ruhrgebiet, im Eggegebirge, im Sauerland und in der Nordeifel beobachtet. Die Eiche wird am Niederrhein, im Münsterland, im Sauerland und in der Nordeifel beobachtet. Die Daten der Flächen werden gemittelt.

Ökologischer Zustand unserer Wälder steht vor neuen Herausforderungen

Forstliches Umweltmonitoring zeigt: Belastungen durch Industrie geht zurück, Klimawandel bringt neue Anforderungen für gesunde Wälder Das Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz NRW (LANUV) hat in diesem Jahr im Rahmen des forstlichen Umweltmonitorings die Bodenzustandserhebung im Wald gestartet. Die Erhebungen des forstlichen Umweltmonitorings dokumentieren, vor welchen Herausforderungen das Ökosystem Wald in der Vergangenheit stand, in der Gegenwart steht und zukünftig haben könnte. Die ersten Erhebungen wurden gestartet im Zuge des Waldsterbens Anfang der 80iger Jahre. „Wir können aus unseren Zeitreihen herauslesen, dass die Belastungen durch die Industrie oder den Autoverkehr stark zurückgegangen sind, trotzdem aber noch Einfluss auf die Gesundheit der Wälder in NRW haben“, lautet eines der Fazits von Dr. Thomas Delschen, Präsident des LANUV, auf der Vorstellung des forstlichen Umweltmonitorings auf der LANUV-Jahrespressekonferenz heute (Montag, 25 April 2022) in Duisburg. „Neue Herausforderungen bringt der Klimawandel. Wassermangel und höhere Temperaturen bei gleichzeitig längeren Vegetationsperioden setzen unsere Wälder immer mehr und häufiger unter Stress. Die Erfolge der Vergangenheit durch Filter in den Schornsteinen der Industrie und sauberere Motoren in unseren Autos werden durch den menschengemachten Klimawandel konterkariert. Der Einfluss von uns Menschen auf die Ökologie unserer Wälder schreitet also fort, wenn auch in anderen Kategorien“, betonte Dr. Delschen. „Wir messen viel weniger Säuren, die über die Luft in unsere Wälder getragen werden, als noch vor vierzig Jahren“, erklärte Dr Nadine Eickenscheidt, Leiterin des forstlichen Umweltmonitorings im LANUV. „Das gleiche gilt für viele Schwermetalle wie Zink oder Nickel. In unseren Waldböden aber sind diese Stoffe noch in hohen Konzentrationen vorhanden. Hier haben sich diese Stoffe über die vielen Jahrzehnte an Belastungen angereichert.“ Abbau- bzw. Verlagerungsprozesse im Boden dauerten zum Teil viele Jahrzehnte, daher seien diese Stoffe noch immer in den Blättern und Nadeln der Bäume nachzuweisen. „Um zu beurteilen, wie gesund ein Ökosystem ist, untersuchen wir den gesamten biologischen Kreislauf. Angefangen bei der Luft, über den Übergang und die Prozesse im Boden und dann zurück bis in die einzelnen Bäume. Daher können wir heute sagen, dass Schadstoffeinträge nicht mehr die größte Gefahr für unsere Wälder sind, sondern die messbaren klimatischen Änderungen“, betonte Dr. Eickenscheidt. Die Zeitreihen zeigen, dass sich die Vegetationszeiten bei Laubbäumen alleine in den vergangenen 20 Jahren durchschnittlich fast um 10 Tage verlängert haben. Gemessen wird dabei der Beginn des Austriebs bis zur Verfärbung der Blätter im Herbst. Im Jahr 2000 wurde bei der Eiche ein durchschnittlicher Zeitraum von 175 Tagen festgestellt, bei der Buche von 165 Tagen. Im Verlauf der nächsten 20 Jahre entwickelten sich diese Perioden bei der Eiche zu im Schnitt 186 Tagen und bei der Buche zu im Schnitt 173 Tagen. Stress ergibt sich dann durch Wassermangel, der unter anderem als Bodenaustrocknung gemessen werden kann und mit einer deutlich eingeschränkten Verdunstung über die Blätter oder Nadeln einhergeht. In der Kombination mit steigenden Temperaturen wurden weniger Zuwachs, höhere Kronenverlichtungen sowie vermehrte Baumverluste festgestellt. Durch den anhaltenden Klimastress werden die Bäume auch anfälliger für einen Befall mit Schädlingen. Dies zeigt sich in den letzten Jahren insbesondere bei der wenig hitzetoleranten Fichte. „Wir müssen festhalten, dass das Ökosystem Wald neue Herausforderungen zu bewältigen hat. Die Erwartung im aktuellen Erhebungszyklus ist daher, dass sich unsere Vermutungen und die sichtbaren Veränderungen im Wald unter dem Einfluss des Klimawandels, mit neuen wissenschaftlichen Daten unterstreichen lassen“, so LANUV-Präsident Delschen. Für Nadine Eickenscheidt sind vor allem die langen Zeitreihen ein wichtiges Instrument, um die Ursache für Veränderungen im Ökosystem Wald sicher nachvollziehen zu können: „Waldböden haben ein langes Gedächtnis. Das zeigt sich hier vor allem bei den noch immer recht hohen Stickstoffanteilen. Daher ist es für uns von zentraler Wichtigkeit, Datenreihen auch in den nächsten Jahrzehnten fortschreiben zu können, um Ursache-Wirkungszusammenhänge im komplexen Waldökosystem sicher nachzuvollziehen“, erklärte Dr. Eickenscheidt. Das forstliche Umweltmonitoring wird seit etwa 40 Jahren europaweit durchgeführt. In einem Raster von vier mal vier Kilometern mit 560 Stichprobenpunkten wird in Nordrhein-Westfalen die Vitalität von Wäldern über das gesamte Ökosystem betrachtet und untersucht (Level I-Monitoring). Dazu begleitend findet auf 19 ausgewählten Dauerbeobachtungsflächen ein stetiges Intensivmonitoring statt (Level II-Monitoring). Aus diesem Intensivmonitoring stammen jährlich fortgeschriebene Zeitreihen zur Schadstoffbelastung, Wasserausstattung oder dem Zuwachs von Bäumen. Die Bodenzustandserhebung im Wald wird alle 15 Jahre auf dem Level-I-Raster durchgeführt. Neben dem Boden werden auch die Bäume und die Bodenvegetation untersucht. Das Startjahr der Erhebungen der aktuellen dritten Bodenzustandserhebung ist das Jahr 2022. Die Vorbereitungen laufen bereits seit Anfang 2020 und die Geländeerhebungen werden bis Ende 2024 durchgeführt. Im Anschluss erfolgt die Analytik und Aufbereitung der Daten. Abschließende und aggregierte Ergebnisse dieser umfassenden, landesweiten Untersuchung sind bis 2029 zu erwarten. Das forstliche Umweltmonitoring bildet einen Schwerpunkt des LANUV-Jahresberichtes 2021. Weitere Berichte aus den Bereichen Natur- und Artenschutz, Luftqualität, Gewässerschutz, Klimawandel, Kreislaufwirtschaft oder Verbraucherschutz sind zu finden unter https://www.lanuv.nrw.de/fileadmin/lanuvpubl/2_jahresberichte/LANUV-Jahresbericht_2021.pdf Informationen zur Bodenzustandserhebung sind zu finden unter www.lanuv.nrw.de/bze Download: Pressemitteilung

Bodenzustandserhebung Wald II – Teilprojekt Organische Schadstoffe

Die BZE ist ein Gemeinschaftsvorhaben von Bund und Ländern und Bestandteil des forstlichen Umweltmonitorings. Die fachwissenschaftliche Betreuung der BZE II obliegt dem Institut für Waldökologie und Waldinventuren des Johann Heinrich von Thünen-Instituts (TI, vormals Bundesforschungsanstalt für Forst- und Holzwirtschaft). Eine Besonderheit der BZE II ist ihr interdisziplinärer Ansatz. An der Vorbereitung und der Durchführung wirken neben verschiedenen Instituten des TI auch die Forstlichen Forschungs- und Versuchsanstalten der Länder, die Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR), das Umweltbundesamt (UBA), der BMEL-Gutachterausschuss „Forstliche Analytik" (GAFA), die Bund / Länder-Arbeitsgemeinschaft Bodenschutz (LABO) sowie zahlreiche Experten maßgeblich mit. In der interaktiven Karte lässt sich recherchieren, wie hoch die Waldböden mit persistenten, organischen Schadstoffen belastet sind.

Entwicklung und Test von Methoden zur Messung der nassen Quecksilberdeposition unter dem Kronendach von Wäldern

Quecksilber ist ein weitverbreiteter Schadstoff, der aufgrund seiner hohen Toxizität, der langen Verweildauer und seines akkumulativen Verhaltens in der Umwelt Besorgnis erregt. Es ist notwendig die atmosphärischen Einträge von Quecksilber in Ökosysteme zu ermitteln, um Risiken einschätzen zu können. Während die Möglichkeiten der Erfassung von Quecksilber in aquatischen Systemen gut erforscht sind, fehlen für die Erfassung der nassen Deposition unter dem Kronendach in Waldökosystemen entsprechende Untersuchungen. Auch größere Messnetze wie das Mercury Deposition Network (MDN) in Nordamerika erfassen den Eintrag von Quecksilber unterhalb des Kronendaches nicht standardisiert. Das Forschungsprojekt umfasst eine Pilotstudie, die grundsätzlich klären soll, ob eine Messung unter dem Kronendach aussagekräftige Ergebnisse liefert und ob eine Integration in bestehende Messprogramme möglich ist, wie zum Beispiel dem des intensiven forstlichen Umweltmonitorings (Level II) im Internationalen Kooperativprogramm zur Beobachtung der Wirkungen von Luftverunreinigungen auf Wälder (ICP Forests). Es wird eine Messmethodik für die nasse Quecksilberdeposition unter dem Kronendach von Wäldern entwickelt und anhand zahlreicher Tests im Labor und im Feld evaluiert. Das Ziel ist es, mit dem Einsatz einfacher technischer Mittel verlässliche Messergebnisse zu erzielen. Quelle: Forschungsbericht

Forstliche Umweltkontrolle (forstliches Umweltmonitoring) im Land Brandenburg

Das SG Forstliche Umweltkontrolle/Bodenkunde erbringt auf Ebene der hoheitlichen Zuständigkeit für den Wald Informationen für Politik und Forstwirtschaft zur nachhaltigen, ökonomisch erfolgreichen und ökologisch verträglichen Bewirtschaftung der Wälder. Voraussetzung einer qualifizierten und zeitnahen Politikberatung sind die zielgerichtete Analyse und Bewertung der Risiken und Potentiale für den Wald und die nachhaltige Forstwirtschaft. Herausforderungen des Klimawandels, die Luftverschmutzung und der sich ändernden Bewirtschaftungsansprüche an Wälder erfordern ein forstliches Umweltmonitoring im Sinne eines integrativen Waldmonitoring. Im Forstlichen Monitoring sind zugleich Landes-, Bundes- als auch Europäische Monitoringaufgaben beispielhaft integriert. Der Bundesrepublik Deutschland erwachsen aus internationalen Vereinbarungen zur nachhaltigen Waldbewirtschaftung (MCPFE), zum Klimaschutz (Klimarahmenkonvention, Kyoto-Protokoll), zum Schutz der biologischen Vielfalt (CBD) und zur Luftrein¬haltung (CLRTAP) vielfältige Berichtspflichten, die nur auf Grundlage eines forstlichen Umweltmonitoring erfüllt werden können. Die EU-weit etablierten Monitoringprogramme (EU Level I bzw. BZE/WZE und Level II) bieten eine wissenschaftlich fundierte Grundlage und die Infrastruktur für das Waldmonitoring. Sie werden im Rahmen eines aufzubauenden europäischen Waldmonitoring (European Forest Monitoring System EFMS) weiterentwickelt und mit anderen Erhebungen (z. B. BWI) abgestimmt und verknüpft. Die aus dem Waldmonitoring abgeleiteten Risikobewertungen und Anpassungsmaßnahmen für die Waldbewirtschaftung sind ein wichtiges Element moderner Dienstleistung für die forstliche Praxis und bilden unverzichtbare Entscheidungshilfen für die Forst- und Umweltpolitik. Das forstliche Monitoring zum Waldzustand liefert wichtige Grundlagen zu strategischen Entscheidungen zur Waldentwicklung. Schwerpunkte: - Erfassung der Dynamik der stofflichen (Wasser, Immission CO2, O3; Deposition N, Säure) und energetischen (Strahlung, Temperatur, Wind) Umwelteinwirkungen auf den Wald (Level II) - Erfassung ihrer Wirkungen auf den Zustand der Waldökosysteme (Pflanzenvitalität, Bodenzustand, Wasser-, Kohlenstoff- und Nährstoffhaushalt, Biodiversität) Level I, LWI, BZE und Level II - Abschätzung der Folgen für die nachhaltige Erfüllung der Waldfunktionen für die Gegenwart, Aufklärung ihrer kausalen Zusammenhänge und Entwurf von Szenarien zur Prognose. - Bodenzustanderfassung und Ableitung von Handlungsempfehlungen für den Waldbodenschutz - Erstellung periodischer Waldzustandsbericht - Kennzeichnung von Risikogebieten für die Forstwirtschaft (Wachstumsbedingungen, Waldbrand, Insekten, Stürme unter Einbeziehung verschiedener Klimaszenarien) zum zielgerichteten Einsatz von Haushaltsmitteln und Fördergeldern (Regionalisierung), - Ermittlung von Daten zur Abschätzung der Kohlendioxid-Speicherfähigkeit der Wälder sowie Veränderungen dieses Speichers bei bestimmten Nutzungsoptionen. - Bearbeitung bodenkundlicher Sonderstandorte und Ableitung von Handlungsempfehlungen für Waldentwicklung Gutachten für die Forstverwaltungen als TÖB bei Emittenten in Waldnähe (Biogasanlagen, Tierhaltungsstätten)

Forstliches Umweltmonitoring MV

Der Datensatz enthalten die Flächen und Punkte des Forstlichen Umweltmonitorings. Sie behinhalten: - Punkte der Bundesweiten Waldzustandserhebung (WZE) - Punkte der Bundesweiten Bodenzustandserhebung (BZE) - Flächen des Internationalen Intensiven Waldmonitorings (Level II) - Punkte der Internationalen Wald- und Bodenzustandserhebung (Level-I) - Bodendauerbeobachtungsflächen Forst (BDF-F)

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