Auf eigene Arbeiten aufbauend setze ich mich seit einigen Jahren für den Aufbau einer deutschlandweiten Vegetationsdatenbank ein. Sie soll die Anwendung von Daten erleichtern, neuartige Auswertungen eröffnen und den Austausch unter WissenschaftlerInnen fördern. Die von mir gegründete Arbeitsgruppe Vegetationsdatenbanken trifft sich einmal jährlich zu internationalen Workshops.
Ich habe wesentlich am Aufbau der Online-Datenbank VegetWeb des Bundesamtes für Naturschutz mitgewirkt. Seit 2005 betreue ich den Import der in der Zeitschrift Tuexenia publizierten Vegetationsaufnahmen in VegetWeb.
Projekte
Analyse und Monitoring der Baumarten- und Strukturvielfalt anhand von Forsteinrichtungsdaten (2003-2007)
Kooperation mit TU München: Hans Pretzsch (Lehrstuhl für Waldwachstumskunde) und Eckhard Kennel (Fachgebiet für Forsteinrichtung)
Föderung: Kuratorium der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft
Inhalt: Die als Grundlage für die Forstbetriebsplanung seit den siebziger Jahren im Bayerischen Staatswald erhobenen Inventurdaten stellen hinsichtlich Datendichte, erfasstem Zeitraum und Flächenabdeckung einen wertvollen Datenpool für vielfältige Auswertungen von der Bestandes- bis zur Landschaftsebene dar. Ihre Nutzung beschränkte sich bisher überwiegend auf die Forstbetriebsebene und deren Teileinheiten zur Herleitung waldbaulicher und betriebswirtschaftlicher Kenngrößen. Damit ist ihr Informationspotenzial aber bei weitem nicht ausgeschöpft. Im Rahmen des Projektes E 39 wurde auf Basis der Forsteinrichtungsdaten ein Indikator- und Monitoringsystem für die Vielfalt von Baumarten und die von ihnen aufgebauten Strukturen entwickelt. Die Auswertungen basieren auf den Daten der Stichprobeninventuren, so wie sie standardmäßig als Grundlage für die Betriebsplanung erhoben werden. Zusätzliche Erhebungen darüber hinaus sind nicht notwendig. Damit können ohne aufwändige Spezialerhebungen Forsteinrichtung und Waldbau zukünftig auch Aspekte der Biodiversität mit in die Planungen integrieren. Die kleinste auszuwertende Einheit ist der Großbestand (> 20 ha). Oberhalb dieser Ebene können theoretisch beliebig größere Flächen untersucht werden. Die Auswertungen stellen damit auch ein Bindeglied zwischen Untersuchungen auf der kleinflächigen Ebene und der Landschaftsebene dar.
Die Entwicklungsarbeiten in dem Projekt erfolgten unter der Zielsetzung, dass die Auswertungsalgorithmen und die durch sie letztendlich bereitgestellten Informationen so gestaltet sind, dass sie schnell in der forstlichen Praxis, insbesondere im Bereich der Forsteinrichtung im bayerischen Staatswald, angewendet werden können. Dementsprechend ist das Analysesystem im Hinblick auf Übersichtlichkeit und Verständlichkeit so ausgelegt, dass ein Forsteinrichter die Ergebnisse im Rahmen der praktischen Betriebsplanung problemlos bearbeiten kann. Dennoch handelt es bei den Auswertungen zum Thema Biodiversität um neue Informationen im Bereich des Forstbetriebsmanagements. Die einzelnen Indexwerte beurteilen zu können setzt Kenntnisse über das Skalenniveau des jeweiligen Indexes voraus, also zu wissen, wann es sich um einen hohen und wann um einen niedrigen Wert handelt. Um die Einarbeitungszeit in die Thematik möglichst kurz zu halten, wurde ein System zur Ermittlung von landesweiten Referenzwerten aufgebaut. Diese geben das unterste, oberste und mittlere Skalenniveau vor und dienen dem Forstpraktiker als Vergleich zur besseren Einschätzung der eigenen Auswertungsergebnisse. Da die Referenzwerte basierend auf dem Raster (Meßtischblatt) der topografischen Karte ermittelt wurden, ist neben einem bayernweiten Vergleich grundsätzlich auch ein regionaler Vergleich möglich.
Biodiversität, also die biologische Vielfalt, ist ein sehr weit gefasster und wenig präziser Begriff. Die Auswertungen in diesem Rahmen beschränken sich überwiegend auf die zwei Teilbereiche Baumarten- und Strukturvielfalt, da sie einerseits zumindest mittelfristig durch Bewirtschaftungsmaßnahmen beeinflussbar sind, andererseits die vorhandene Datenbasis hierzu den höchsten Informationsgehalt hat. Ergänzende Auswertungen erfolgen zum Vorkommen von Biotopbäumen, „Alten Wäldern“ und Totholz im Anhalt an die Richtlinien im Naturschutzkonzept der BaySF (Unternehmen Bayerische Staatsforsten AöR). Um biologische Vielfalt von Wäldern beschreiben oder quantifizieren zu können, werden immer mehrere Indizes benötigt. Dementsprechend wird dem Forsteinrichter sowohl zur Beschreibung der Situation der Vielfalt an Baumarten als auch der Strukturvielfalt ein Set unterschiedlicher Indizes zur Verfügung gestellt.
Die Baumartenvielfalt ergibt sich natürlich zuerst aus der Anzahl der festgestellten Arten und ihrer Häufigkeit. Ein zentraler Ansatz des Projektes ist, dass für eine gewählte Flächeneinheit nicht nur Summen und Mittelwerte, sondern stets auch deren Variation innerhalb der untersuchten Fläche berechnet und dargestellt werden. Dafür werden Artenzahl-Flächen-Beziehungen ausgewertet, also die Beziehungen zwischen abgesuchter Fläche und der Anzahl der darin gefundenen Arten. Sie geben Auskunft über die Inhomogenität der Baumartenvielfalt innerhalb des Waldes. Zur Beschreibung der Waldstrukturen werden Bestandesschichtung, Stammdurchmesser, Bestandesalter und Bestandesdichte herangezogen. Die Schichtung liefert Hinweise auf die vertikale Strukturierung, das Alter kann man hierbei stellvertretend für Entwicklungsstadien sehen, die Durchmesser stellen den Bezug zu den Baumdimensionen her und die Dichte der Bestände wird vor allem durch „Störungen“ im weitesten Sinne beeinflusst, also Holzerntemaßnahmen oder Kalamitäten. Ähnlich wie bei der Artenvielfalt wird auch für die Strukturvielfalt die räumliche Verteilung der Einzelwerte auf der Fläche rechnerisch ermittelt. Mit Hilfe eines Indexes wird dargestellt, ob die Werteklassen der drei Parameter Alter, Durchmesser und Dichte mehr geklumpt oder stark durchmischt im Untersuchungsgebiet vorkommen.
Indizes und Auswertungsroutinen wurden an fünf Testdatensätzen aus der aktuellen Forsteinrichtungsdatenbank entwickelt, die im Hinblick auf eine möglichst große Vielfalt an Wuchsraumpotenzialen, Waldtypen und Inventurverfahren gewählt wurden. Anhand dieser Testflächen wurden Musterauswertungen (siehe Anhang 1 und 2) erstellt, einmal in Form einer Gegenüberstellung zweier (ehemaliger) Forstämter und einmal als temporaler Vergleich mittels zweier Inventuraufnahmen im Abstand von zehn Jahren für das Gebiet des Nationalparks Bayerischer Wald.
Es wurde bewusst davon abgesehen, eine qualitative Bewertung der Biodiversität der Waldflächen in die Auswertungsroutinen zu implementieren, da eine Bewertung immer nur einer rein subjektiven Einzelbetrachtung entstammen kann. Sie ist jeweils von den Anforderungen der einzelnen Nutzer an ein Biotop abhängig. Als Nutzer sind hier der Mensch sowie Tiere und Pflanzen gleichermaßen zu verstehen.
Die Auswertungen werden mittels standardisierter Abfragen der Forsteinrichtungsdatenbank erstellt. Eine Informationsbasis von großem Nutzen: Innerbetrieblich kann durch die Berücksichtigung dieser Auswertungen bei der Planung in Zukunft eine nachhaltige Bewirtschaftung des Staatswaldes auch unter dem Aspekt der Biodiversität gewährleistet werden. Im Bereich der Öffentlichkeitsarbeit können sie hilfreich sein, da fundierte Biodiversitäts-Indikatoren an die Stelle von Schätzungen, Mutmaßungen und Meinungen gesetzt werden.
Die Standortbindung der Waldgesellschaften im oberbayerischen Hochgebirge (1993-1997)
Leitung: Anton Fischer
Förderung: Kuratorium der Bayerischen Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft
Inhalt: Auf der Grundlage eingehender Untersuchungen von Vegetation und Standort im Bayerischen Forstamt Kreuth (Tegernseer Alpen) wurde ein neuartiges Kartierverfahren für Waldstandorte des Hochgebirges entwickelt.
Die Anforderungen an ein zeit- und kostensparendes, extensives Verfahren wurden durch Einheiten erfüllt, die vorwiegend durch die Kombination von Zeigerarten (soziologisch-ökologischen Artengruppen) zu bestimmen sind. Das Standortspektrum wird nach Wasser- und Nährstoffhaushalt, Höhenstufen und Sondermerkmalen in die Großgruppen „Bergmischwälder“, „Fichten-Tannenwälder“, „subalpine Fichtenwälder“ und „Gesellschaften kleinflächiger Sonderstandorte“ zerlegt. Die Einheiten entsprechen pflanzensoziologisch definierten Pflanzengesellschaften der potentiellen natürlichen Vegetation und werden durch eine Kombination wichtiger Standorteigenschaften und der Hauptbaumarten mit deutschen Namen belegt. Mögliche Fehleinschätzungen, die sich aus nutzungsbedingten Zustandsformen von Humus und Artenzusammensetzung ergeben könnten, werden in besonders definierten Fällen durch Prüfung von Bodenmerkmalen mit leichtem Bohrgerät vermieden. Naturraumbezogene Begleittexte, allgemeinverständliche Beschreibungen, Vegetationstabellen und eine Standorttabelle mit knapper ökologischer und waldbaulicher Kennzeichnung begleiten die Standortkarten.
Die vegetationsbasierten Standorteinheiten, die stets eine gewisse Spanne von Substrateigenschaften zusammenfassen, stimmen mit der bayernüblichen Standortklassifikation, die zu Vergleichszwecken auf kleinen Flächen erprobt wurde, in groben Zügen überein. Während Substrate, v. a. bezüglich der Bodenart, wesentlich gröber gegliedert werden, werden hochgebirgsspezifische Merkmale wie Höhenstufen und geomorphologisch geprägte Sonderstandorte in den vegetationsbasierten Einheiten eigens gewürdigt.
Im vorliegenden Bericht werden die Methoden der Herleitung von Zeigerarten und vegetationsbasierten Einheiten (Gradientenanalysen und Tabellenarbeit) erläutert. Die für das FoA Kreuth (und große Teile der Wuchsbezirke 15.5 und 15.4/2) gültige Kartieranleitung wird ausführlich vorgestellt. Die Kartierergebnisse aus drei Testgebieten (insgesamt 3.600 ha in Flysch, Muldenzone und Kalkalpin) werden diskutiert und mit der bayernüblichen Substratkartierung kritisch verglichen. Wesentliche Ziele konnten erreicht werden: Die Zahl der Kartiereinheiten wurde mit 37 relativ gering gehalten, woraus ein entsprechend übersichtliches Kartenbild resultiert. Mit 40 - 80 ha pro Tag wurde eine hohe Flächenleistung erreicht. Die standortökologische Aussagekraft ermöglicht die Herleitung viefältiger waldbaulicher Hinweise. Verbesserungsbedarf besteht v. a. bei der Kennzeichnung der substratbedingten Rutschgefährdung in Mergelgebieten. Eine Einschränkung von Genauigkeit und Effizienz ist in Gebieten mit hohen Flächenanteilen anthropogen stark beeinflußter Vegetation zu erwarten. Als wichtige Grundlage einer Umsetzung auf größere Flächen der Bayerischen Alpen wird die Datenbank BERGWALD vorgestellt, die alle existierenden Vegetationsaufnahmen (mehr als 4.000) in EDV-gerechter Form enthält. Für künftige Kartierungsprojekte wurde ein Arbeitsplan aufgestellt.
Das neue vegetationsbasierte Kartierverfahren stellt einen Kompromiß bezüglich Praktikabilität, Genauigkeit und Aussagekraft dar, der den besonderen Verhältnissen im Hochgebirgswald Rechnung trägt und durch die kombinierte Berücksichtigung von Boden, Klima und Artenzusammensetzung zwischen der in Bayern gebräuchlichen Substratkartierung und reinen Vegetationskartierungen vermittelt.