Tutorium 5

Weshalb hat die Baumkrone eine wichtige Bedeutung für waldwachstumskundliche Fragen?

• Die Baumkrone, besonders die Kronenmantelfläche ist „der Motor“ des Wachstums,

  dort wird Photosynthese betrieben und Primärproduktion geleistet.

  Zudem kann die Ausformung der Krone weitere Auskunft, z.B. über die Stabilität oder Konkurrenzsituation geben.

Von welchen Faktoren hängt die Kronenentwicklung eines Baumes ab?

• Baumart, Provinienz, Alter, soziale Stellung, Standraum, Standort, Schadeinflüsse

Erklären Sie den Begriff „Komplementarität“ und nennen Sie ein forstliches Beispiel.

• „Ergänzung“, z.B. sich bezüglich der Kronenraumausnutzung ergänzende Kronenformen verschiedener Baumarten (räumliche Komplementarität)

• zeitliche Komplementarität: Laub- und Nadelholz: NH kann im Mischbestand bereits Photosynthese betreiben, wenn LH noch nicht ausgetrieben ist

Was ist der Schlankheitsgrad und wozu kann er dienen?

• Der Schlankheitsgrad ist der Quotient

  aus Baumhöhe und BHD, er kann als Kennwert zur Einschätzung der Stabilität genutzt werden.

H/D Verhältnis

Geben Sie für die Verläufe der in den Grafiken abgebildeten Kurven mögliche Erklärungsansätze.

obere Abbildung:

• Alle Kurven steigen zunächst an, da bei sehr dünnen Bäumen kaum Derbholz vorhanden ist, beim steilem Anstieg zu Beginn wird die Derbholzgrenze überschritten.

• Die Kurven des LH steigen nach dem steilen Anstieg langsam weiter, da die Stämme (unecht) vollformiger werden und ein Teil des Kronenholzes (Äste) in das Derbholz hineinwächst.

• Beim NH wächst das Kronenholz eher spät, bzw. sehr langsam in das Derbholz hinein, zudem ist die Beeinflussung des Stammfußes bis in den Bereich des BHD vorhanden, weswegen der BHD im Verhältnis zum Baumvolumen zunimmt->

  der Baum wird wieder (unecht) abformiger

Geben Sie für die Verläufe der in den Grafiken abgebildeten Kurven mögliche Erklärungsansätze.

obere Abbildung:

• Alle Kurven steigen zunächst an, da bei sehr dünnen Bäumen kaum Derbholz vorhanden ist, beim steilem Anstieg zu Beginn wird die Derbholzgrenze überschritten.

• Die Kurven des LH steigen nach dem steilen Anstieg langsam weiter, da die Stämme (unecht) vollformiger werden und ein Teil des Kronenholzes (Äste) in das Derbholz hineinwächst.

• Beim NH wächst das Kronenholz eher spät, bzw. sehr langsam in das Derbholz hinein, zudem ist die Beeinflussung des Stammfußes bis in den Bereich des BHD vorhanden, weswegen der BHD im Verhältnis zum Baumvolumen zunimmt->

  der Baum wird wieder (unecht) abformiger

Geben Sie für die Verläufe der in den Grafiken abgebildeten Kurven mögliche Erklärungsansätze.

untere Abbildung:

• Derbholz: siehe Abbildung oben

• Die Kurve des Schaftholzes ist zunächst sehr hoch (weil bei sehr dünnen Bäumen der BHD relativ weit oben am Baum gemessen wird und der Durchmesser nach unten hin zunimmt) und fällt dann stark ab bis sie sich der Kurve des Derbholzes annähert (weil dann nur noch ein geringer Volumenanteil des Schaftes einen Durchmesser unter der Derbholzgrenze hat).

• Das Baumholz verläuft oberhalb, aber weitgehend parallel zum Schaftholz, weil das gesamte Kronenholz dazugehört, bei größerem BHD nähern sich die Kurven an, weil der Anteil des Kronenholzes am Gesamtvolumen relativ gesehen geringer wird.

Weshalb beschäftigt sich die Waldwachstumskunde mit Fragen der Schaftform von Bäumen?

• Die Schaftform kann ein Stabilitätsweiser sein, zudem ist sie ein wichtiges verwendungsorientiertes Qualitätsmerkmal.

• Der Stamm bleibt als Organ vorhanden und archiviert seine vorherigen Zustandsgrößen/Proportionen (Stammanalyse).

Wenn zwei Bäume den gleichen Schlankheitsgrad haben, müssen sie dann auch gleiche Formzahlen haben? Warum?

• Nein, weil der Schlankheitsgrad nur den BHD und die Höhe berücksichtigt, jedoch nicht die Form des Stammes (also den Verlauf des Durchmessers entlang der Stammlänge).

Wie verhält sich der Durchmesserzuwachs in verschiedenen Baumhöhen?

• Das ist Abhängig vom Standraum des Einzelbaumes. Bei freistehenden Bäumen nimmt der Durchmesserzuwachs von unten nach oben hin ab.

  Bei Bäumen mit geringem Standraum (Bestandesschluss) nimmt der Durchmesserzuwachs mit größerer Stammhöhe zunächst ab um dann bis zur Baumspitze wieder anzusteigen.

Wachstum des Einzelbaums

1) Beschreiben Sie grob den Verlauf des Höhen-, Durchmesser-, Grundflächen- und Volumenzuwachses bei Einzelbäumen.

• Der Durchmesserzuwachs kulminiert sehr früh und fällt anschließend relativ stark ab.

• Der Höhenzuwachs zeigt einen starken Anstieg in der Jugend und kulminiert i.d.R. nach dem Durchmesserzuwachs.

• Der Grundflächenzuwachs kulminiert später als der Durchmesser id und fällt nach der Kulmination nicht so stark ab.

• Der Volumenzuwachs steigt zunächst relativ gemächlich an und kulminiert relativ spät. Anschließend fällt er nur schwach und langsam ab.

• Es gilt die zeitliche Reihenfolge der Kulminationspunkte:

  id vor ih vor ig vor iv

  Durchmesser vor Höhe vor Grundfläche vor Volumen

Dachse bauen Höhlen um sich vor den Gänsen zu verstecken

Auf die Entwicklung welches Baummerkmals hat die Konkurrenz eher einen geringeren Einfluss?

• Baumhöhe

Vergleichen Sie den Volumenzuwachs von sehr kleinen und sehr großen Bäumen unter sonst ähnlichen

Bedingungen.

• Der Volumenzuwachs von kleinen/dünnen Bäumen ist wesentlich geringer als jener von großen/dicken Bäumen.

Wie verhält sich der Durchmesserzuwachs in verschiedenen Baumhöhen?

• Das ist Abhängig vom Standraum des Einzelbaumes. Bei freistehenden Bäumen nimmt der Durchmesserzuwachs von unten nach oben hin ab.

  Bei Bäumen mit geringem Standraum (Bestandesschluss) nimmt der Durchmesserzuwachs mit größerer Stammhöhe zunächst ab um dann bis zur Baumspitze wieder anzusteigen.

• Der Durchmesserzuwachs kulminiert sehr früh und fällt anschließend relativ stark ab.

Vergleichen Sie Durchmesser- und Grundflächenzuwachs.

• Der Grundflächenzuwachs kulminiert später als der iD und fällt nach der Kulmination schwächer ab. Dies liegt daran,

  dass der Durchmesser zum Quadrat in die Grundfläche eingeht.

Warum kulminiert die Volumenzuwachskurve später als die Grundflächenzuwachskurve?

• In den Volumenzuwachs gehen neben dem Grundflächenzuwachs auch der Höhenzuwachs ein.

Nennen Sie wichtige Bestandeskennwerte sowie jeweils (wenn möglich) das äquivalente Merkmal am Einzelbaum.

• Bestandeswachstum wird als charakteristische Altersentwicklung durch dendrometrische Mittel- und Summenwerte beschrieben

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• Baumhöhe

  Hg, H100, HOW

• BHD

  Dg, D100, DOW

• Grundfläche

  G/ha

• Volumen

  Vorrat/ha, N/ha

Was besagt die N-dg-Grenzbeziehung? Erklären Sie den SDI.

• Selbstdifferenzierungsregel, Bestandesdichteregel

• Die N-dg-Grenzbeziehung besagt,

  dass bei einem bestimmten dg (Mitteldurchmesser) nur eine bestimmte Anzahl an Bäumen auf eine Fläche passt.

  Die Grundregel basiert auf der Allometriebeziehung zwischen Volumen und Standfläche eines Baumes, also auf dem Zusammenhang zwischen Volumen und Dichte.

• Stand Density Index

  Der SDI ist aus der N-dg-Grenzbeziehung abgeleitet und stellt einen Bestandesdichteindex dar.

  Dieser gibt auf Basis der beobachteten Stammzahl und dem beobachteten dg eine Stammzahl an, welche dieser Bestand bei einem bestimmten Indexdurchmesser (z.B. dg=25cm) hätte.

  Diese Stammzahl kann dann ins Verhältnis zu einem in der Literatur angegebenen Maximalwert der Stammzahl bei gegebenem Indexdurchmesser gesetzt werden.

Zeichnen Sie eine Durchmesserverteilung eines gleichaltrigen Reinbestands und eines Plenterwaldes. Achten Sie auf die Achsenbeschriftung.

• Gleichaltriger Reinbestand

  zeitliche Entwicklung der Stammzahlverteilungskurven lässt sich wie folgt charakterisieren:

  • Verschiebung nach rechts infolge des Durchmesser-Wachstums

  • Zunahme der Streuung

  • Reduktion der modalen Frequenz.

  • Mathema7sch lässt sich die Stammzahlverteilungskurve gut mit der Normalverteilung, aber auch mit der Weibull-Funk7on beschreiben.

Plenterwald:

• Im nachhaltig aufgebauten, regelmäßig bewirtschateten Plenterwald gibt es keine dauernde Veränderung der Stammzahlverteilung.

• Von Eingriff zu Eingriff verschiebt sich die Stammzahlabnahmekurve im Plenterbestand wachstumsbedingt nach rechts, um durch die Nutzung wieder auf den ursprünglichen Zustand zurückgeführt zu werden.

• Die Stammzahlverteilung nach BHD entspricht in der Form einem seitenverkehrten J mit starker Abnahme bei kleinen und mit geringer Abnahme bei großen BHD.

• Diese Kurve gilt im gleichförmigen Wald für den Durchschnitt über alle Altersklassen (Normalwaldmodell).

Weshalb wird die Durchmesserverteilung in einem gleichaltrigen Reinbestand mit zunehmenden Alter breiter und flacher?

• Die Stammzahl nimmt bei zunehmendem Durchmesser/Alter ab.

• Die Streuung der Durchmesser wird größer (ggf. durch Durchforstungen beeinflusst).

Erläutern Sie das Konzept der optimalen Grundflächenhaltung nach Assmann (1961).

• Der Volumenzuwachs nimmt bei einer (ausgehend von der maximal möglichen Grundflächenhaltung) abnehmenden Grundflächenhaltung bis zu einem Optimum (optimale Grundflächenhaltung) zu,

  um anschließend (besonders nach dem Punkt der kritischen Grundflächenhaltung) wieder abzufallen.

Welche Ereignisse beeinflussen die Volumenentwicklung eines Bestandes?

• Durchforstungen, Störungen (z.B. Windwurf)

EXP = e hoch …