Die Länder haben das … unterschiedlich verdichtet
Datenquellen der Waldwachstumsforschung
Inventur
Die Länder haben das Stichprobennetz unterschiedlich verdichtet
Was ist hier zu sehen?
Was kann man auf Versuchsflächen tun?
Monitoring = passives Beobachten
Experiment = aktive Steuerung
… = passives Beobachten
… = aktive Steuerung
Monitoring = … …
Experiment = … …
… Ereignisse
… Veränderungen
… Zustände
Korrelationen
Kleinräumiger Bezug
Langfristige Trends
Hypothese testen
Gezielte Manipulation
Definierte Zustände
Ursache – Wirkung (Kausalität)
Wiederholungen (Statistische Auswertung)
Zufällige Ereignisse
Natürliche Veränderungen
Mittlere Zustände
Zufällige …
Natürliche …
Mittlere …
…
… Bezug
Kleinräumiger …
… Trends
… testen
Gezielte …
Definierte …
Hypothese …
… Manipulation
… – … (Kausalität)
… (Statistische Auswertung)
Ursache – Wirkung (…)
Wiederholungen (… Auswertung)
Welche räumlich unterschiedlichen Inventuren gibt es?
3
Bestandesinventur
Betriebsinventur
Bundeswaldinventur = NFI
…inventur
…inventur = …
Informationen für …
… = Planungseinheit
Informationen für Forstpolitik
Nachhaltigkeit, CO2-Speicherung etc.
Informationen für Forstplanung
Bestand = Planungseinheit
Stratum = Planungseinheit
Bundeswaldinventur = …
…, … etc.
Was kann man mit Inventurdaten tun?
• Zufällige …
• Natürliche …
• Mittlere …
• Korrelationen
• großräumiger Bezug – regionale Unterschiede
• Zeitliche Trends nur begrenzt
• Zufällige Ereignisse
• Natürliche Veränderungen
• Mittlere Zustände
• … Ereignisse
• … Veränderungen
• … Zustände
• …
• … Bezug – … Unterschiede
• großräumiger … – regionale …
• … Trends nur …
Bundeswaldinventur
Wie … … haben wir in Deutschland? Wie … … die Bäume? Wie … wir den Wald?
Antworten auf solche und viele weitere Fragen liefert die Bundeswaldnventur
Wie viel Wald haben wir in Deutschland? Wie stark wachsen die Bäume? Wie nutzen wir den Wald?
Was ist der Unterschied zwischen Beobachtung und Experiment?
Passive Beobachtung (Monitoring) und Datenerhebungen in Inventuren registrieren den … und die …
Korrelationen zwischen Ursachen- und Wirkungsgrößen sind möglich
Aktive Experimente (Versuche) variieren einen (oder mehrere) …, halten die übrigen … aber konstant
Korrelationen und Kausalzusammenhänge zwischen Ursachen- und Wirkungsgrößen sind möglich
Passive Beobachtung (Monitoring) und Datenerhebungen in Inventuren registrieren den Zustand und die Entwicklung
Aktive Experimente (Versuche) variieren einen (oder mehrere) Faktoren, halten die übrigen Einflussgrößen aber konstant
Korrelationen zwischen …- und … sind möglich
Korrelationen und Kausalzusammenhänge zwischen …- und … sind möglich
Aktive Experimente (Versuche) …. … … …. …, halten die übrigen Einflussgrößen aber konstant
… zwischen Ursachen- und Wirkungsgrößen sind möglich
… und … zwischen Ursachen- und Wirkungsgrößen sind möglich
Was ist DVFFA?
der Deutsche Verband Forstlicher Forschungsanstalten
Ertragskundliches Versuchswesen: von Erfahrungswerten zu Wachstumsgesetzen
„… (DVFFA) wurde 1951 in Bad Homburg gegründet. Er steht in der Tradition des 1872 gegründeten "…", der in der Zeit seines Bestehens bis 1935 insgesamt 39 wissenschaftliche Tagungen abgehalten hat. Das historische Verdienst dieses Vereins ist es, durch abgestimmte Arbeitspläne und gleichzeitige und großräumige Bearbeitung gleicher Untersuchungsgegenstände durch mehrere Versuchsanstalten bedeutsame naturwissenschaftliche Grundlagen, insbesondere in der
Waldwachstumsforschung, gelegt zu haben. Der Verein war auch, neben den Versuchsanstalten der Schweiz und Österreichs, Gründungsmitglied des … (IUFRO) im Jahre 1892.“
„Der Deutsche Verband Forstlicher Forschungsanstalten (DVFFA) wurde 1951 in Bad Homburg gegründet. Er steht in der Tradition des 1872 gegründeten "Verein der Forstlichen Versuchsanstalten Deutschlands", der in der Zeit seines Bestehens bis 1935 insgesamt 39 wissenschaftliche Tagungen
abgehalten hat. Das historische Verdienst dieses Vereins ist es, durch abgestimmte Arbeitspläne und gleichzeitige und großräumige Bearbeitung gleicher Untersuchungsgegenstände durch mehrere Versuchsanstalten bedeutsame naturwissenschaftliche Grundlagen, insbesondere in der
Waldwachstumsforschung, gelegt zu haben. Der Verein war auch, neben den Versuchsanstalten der Schweiz und Österreichs, Gründungsmitglied des Internationalen Verbandes Forstlicher Forschungsanstalten (IUFRO) im Jahre 1892.“
„Der Deutsche Verband Forstlicher Forschungsanstalten (DVFFA) wurde 1951 in Bad Homburg gegründet. Er steht in der Tradition des 1872 gegründeten "Verein der Forstlichen Versuchsanstalten Deutschlands", der in der Zeit seines Bestehens bis 1935 insgesamt 39 … …
abgehalten hat. Das historische Verdienst dieses Vereins ist es, durch abgestimmte Arbeitspläne und gleichzeitige und großräumige Bearbeitung gleicher Untersuchungsgegenstände durch mehrere Versuchsanstalten bedeutsame … …, insbesondere in der
…, gelegt zu haben. Der Verein war auch, neben den Versuchsanstalten der Schweiz und Österreichs, Gründungsmitglied des Internationalen Verbandes Forstlicher Forschungsanstalten (IUFRO) im Jahre 1892.“
Was ist IUFRO?
Internationaler Verband Forstlicher Forschungsanstalten
Teilnehmer der 20. Versammlung des Vereins deutscher forstlicher Versuchsanstalten mit internationaler Beteiligung vor dem Hagen-Denkmal in Eberswalde im September 1892. Dieses Gremium beschloss am 19. September 1892 die Gründung des …….. (…).
Teilnehmer der 20. Versammlung des Vereins deutscher forstlicher Versuchsanstalten mit internationaler Beteiligung vor dem Hagen-Denkmal in Eberswalde im September 1892. Dieses Gremium beschloss am 19. September 1892 die Gründung des Internationalen Verbandes der forstlichen Versuchsanstalten (IUFRO).
Teilnehmer der 20. Versammlung des Vereins deutscher forstlicher Versuchsanstalten mit internationaler Beteiligung vor dem Hagen-Denkmal in Eberswalde im September …. Dieses Gremium beschloss am 19. September … die Gründung des Internationalen Verbandes der forstlichen Versuchsanstalten (IUFRO).
Neun Versuchsanstalten der Länder und eine Bundeseinrichtung
…:
Johann Heinrich von Thünen-Institut
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt …
… Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft
Brandenburg:
Landeskompetenzzentrum Forst Eberswalde
Mecklenburg-Vorpommern:
Landesforst Mecklenburg-Vorpommern, Betriebsteil Forstplanung / Versuchswesen / Informationssysteme
Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt, Schleswig-Holstein:
Nordwestdeutsche Forstliche Versuchsanstalt
Nordrhein-Westfalen:
Zentrum für Wald und Holzwirtschaft
Rheinland-Pfalz:
Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz
Sachsen:
Staatsbetrieb Sachsenforst
Thüringen:
Thüringenforst – AöR Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Bund:
Baden-Württemberg:
Forstliche Versuchs- und Forschungsanstalt Baden-Württemberg
Bayern:
Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft
… … von …-Institut
Forstliche …- und … Baden-Württemberg
Bayerische … für … und …
… Forst Eberswalde
… Mecklenburg-Vorpommern, Betriebsteil Forstplanung / Versuchswesen / Informationssysteme
Landeskompetenzzentrum Forst …
Nordwestdeutsche Forstliche …
Landesforst …, Betriebsteil Forstplanung / Versuchswesen / Informationssysteme
…, Hessen, Sachsen-Anhalt, Schleswig-Holstein:
Niedersachsen, …, Sachsen-Anhalt, …:
Forschungsanstalt für Waldökologie und Forstwirtschaft …
… Forstliche Versuchsanstalt
…forst – AöR Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum Gotha
Nordwestdeutsche … …
Zentrum für … und …
Forschungsanstalt für … und … Rheinland-Pfalz
… Sachsenforst
… für Waldökologie und Forstwirtschaft Rheinland-Pfalz
Staatsbetrieb …
… – AöR Forstliches Forschungs- und Kompetenzzentrum …
Thüringenforst – … Forstliches …- und … Gotha
Die NW-FVA?
Niedersachsen, Hessen, Sachsen-Anhalt, Schleswig-Holstein
Versuchsanstalten
4 Bundesländer
Warum sammeln wir waldwachstumskundliche Daten?
… und …
Erfassung von Rohdaten => Prüfung auf Plausibilität => Standardauswertung = empirische Wissensbasis
Datensammlung und Organisation
Erfassung von … => Prüfung auf … => Standardauswertung = empirische Wissensbasis
… von Rohdaten => … auf Plausibilität => … = empirische Wissensbasis
Erfassung von Rohdaten => Prüfung auf Plausibilität => Standardauswertung = … …
Hypothese:
eine als logische Aussage formulierte Annahme, die plausibel erscheint aber noch nicht bewiesen wurde
Hypothesenprüfung:
(1) Vergleich mit bestehenden Gesetzen und Theorien
(2) Vergleich mit Beobachtungen / Experimente (=Versuchswesen)
Hypothesenbildung
eine als … … formulierte …, die plausibel erscheint aber noch nicht bewiesen wurde
eine als logische Aussage formulierte Annahme, die … erscheint aber noch … … wurde
(1) … mit bestehenden Gesetzen und Theorien
(2) … mit Beobachtungen / Experimente (=Versuchswesen)
(1) Vergleich mit bestehenden … und …
(2) Vergleich mit … / … (=Versuchswesen)
(2) Vergleich mit Beobachtungen / Experimente (=…)
Fragestellungen waldwachstumskundlicher Versuche
Anbauversuche:
Anbauwürdigkeit heimischer und fremdländischer Baumarten
Kriterien: quantitative und qualitative Ertragsleistung sowie Resistenzeigenschaften
Über ein breites Standortsspektrum, um Anbaugrenzen sichtbar zu machen
Ursprüngliche ertragskundliche Versuche (seit dem 19. Jahrhundert)
Provenienzversuche:
Verschiedene Herkünfte werden auf unterschiedlichen Standorten auf Wachstum, Qualität und Resistenz getestet
Gehen einen Schritt weiter als Anbauversuche: Detailerkenntnisse zu einer Baumart
Versuchsanlage seit den 50er Jahren
Kultur- und Pflanzverbandsversuche:
Eignung verschiedener Bodenbearbeitungs- und Pflanzverfahren
Wirkung des Pflanzverbandes auf die Bestandes- und Einzelbaumentwicklung
Durchforstungsversuche:
Wachstumsreaktionen auf Art, Stärke und Intensität von Durchforstungseingriffen
Breites Spektrum an waldbaulichen Behandlungsalternativen, u.a. unbehandelte Referenzfläche bis hin zu Solitärvarianten
…versuche:
Auswirkungen von Art, Menge und Turnus ausgebrachter Dünger auf den Ertrag
Versuchsanlagen meist in den 60er und 70er Jahren
Ankommen, Entwicklung und qualitativer und quantitativer Ertrag von Naturverjüngung wird abhängig von Überschirmungsgrad, Mischungsanteilen, Bestockungsgrad etc. untersucht
Quantifizieren den Wechselwirkung zwischen vergesellschafteten Baumarten
Effekte verschiedener Mischungsanteile und räumlicher Mischungsstrukturen werden untersucht
Kriterien: qualitativer und quantitativer Ertrag, Resistenz gegen z.B. Trockenstress, aber auch Erkenntnisgewinn bzgl. Konkurrenzverhalten
Dauerbeobachtungsflächen Waldschäden:
Nachweis und Quantifizierung der Effekte von Störeinflüssen auf Wachstum
Störgrößen: Grundwasserabsenkung, Schwefeldeposition, Ozonbelastung, Streusalz, Trassenaufhieb etc.
Besonders seit den 80er Jahren (neuartige Waldschäden – saurer Regen)
Naturwald:
Untersuchen die natürliche Bestandesdynamik bzgl. Struktur- und Wachstumsmerkmalen sowie Mortalitätsprozessen
Dienen als wichtige Referenz für die Forstwirtschaft
Düngungsversuche:
Verjüngungsversuche:
Mischbestandsversuche:
… Waldschäden:
Auswirkungen von Art, Menge und Turnus ausgebrachter Dünger auf den …
Versuchsanlagen meist in den … und … Jahren
Auswirkungen von …, … und … ausgebrachter Dünger auf den Ertrag
Ankommen, Entwicklung und qualitativer und quantitativer … von … wird abhängig von Überschirmungsgrad, Mischungsanteilen, Bestockungsgrad etc. untersucht
Ankommen, Entwicklung und qualitativer und quantitativer Ertrag von Naturverjüngung wird abhängig von …grad, …anteilen, …grad etc. untersucht
…, … und … und … Ertrag von Naturverjüngung wird abhängig von Überschirmungsgrad, Mischungsanteilen, Bestockungsgrad etc. untersucht
Quantifizieren den Wechselwirkung zwischen … …
Effekte verschiedener … und … Mischungsstrukturen werden untersucht
… den Wechselwirkung zwischen vergesellschafteten Baumarten
Kriterien: … und … Ertrag, Resistenz gegen z.B. Trockenstress, aber auch Erkenntnisgewinn bzgl. …verhalten
Kriterien: qualitativer und quantitativer …, … gegen z.B. Trockenstress, aber auch … bzgl. Konkurrenzverhalten
Nachweis und Quantifizierung der Effekte von … auf Wachstum
…: Grundwasserabsenkung, Schwefeldeposition, Ozonbelastung, Streusalz, Trassenaufhieb etc.
Besonders seit den 80er Jahren (neuartige Waldschäden – … …)
Nachweis und Quantifizierung der Effekte von Störeinflüssen auf …
Störgrößen: …senkung, …deposition, Ozonbelastung, Streusalz, Trassenaufhieb etc.
Besonders seit den … Jahren (neuartige Waldschäden – saurer Regen)
Störgrößen: Grundwasserabsenkung, Schwefeldeposition, …belastung, …, …aufhieb etc.
Untersuchen die natürliche Bestandesdynamik bzgl. …- und …merkmalen sowie Mortalitätsprozessen
Dienen als wichtige Referenz für die …
Untersuchen die natürliche … bzgl. Struktur- und Wachstumsmerkmalen sowie …prozessen
Wie sammeln wir Daten?
2?
(echte) Zeitreihe
Wuchsreihe (unechte Zeitreihe)
(echte) Zeitreihe – Wuchsreihen (unechte Zeitreihe)
Prinzip der Wuchsreihe und Zeitreihe im Vergleich. Wird eine Bestandesentwick- lung vom Jahr 1885 bis zum Jahr 2000 … erfaßt, so entsteht aus dem zeitlichen …der Befunddaten eine Zeitreihe. Wuchsreihen bauen sich demgegenüber aus Beständen unter- schiedlicher … auf, die … nebeneinander auf vergleichbaren … angelegt werden. Sie dienen dem Aufbau unechter Zeitreihen
Prinzip der Wuchsreihe und Zeitreihe im Vergleich. Wird eine Bestandesentwick- lung vom Jahr 1885 bis zum Jahr 2000 turnusmäßig erfaßt, so entsteht aus dem zeitlichen Nachein- ander der Befunddaten eine Zeitreihe. Wuchsreihen bauen sich demgegenüber aus Beständen unter- schiedlicher Entwicklungsphasen auf, die räumlich nebeneinander auf vergleichbaren Standorten angelegt werden. Sie dienen dem Aufbau unechter Zeitreihen
… Altersreihe auf Basis von … Parzellen
nicht nur Zustandsdaten aus dem Jahr 1994, sondern über …messungen und …analysen auch Entwicklungsgänge der letzten 30-40 Jahre
…entwicklungen gehen ineinander über (Ausnahme Parzelle 1); das … den Aufbau einer Wuchsreihe
Künstliche Altersreihe auf Basis von sechs Parzellen
nicht nur Zustandsdaten aus dem Jahr 1994, sondern über Triebrückmessungen und Bohrkernanalysen auch Entwicklungsgänge der letzten 30-40 Jahre
Oberhöhenentwicklungen gehen ineinander über (Ausnahme Parzelle 1); das rechtfertigt den Aufbau einer Wuchsreihe
Charakteristische … entsteht durch Auf- tragung der … über dem …
Kulimination etwas später und niedriger als bei Fichten- Ertragstafelreferenz wegen des 30%igen Buchenanteils
Zuwachstief in den 1980er Jahren
Zuwachshoch in den 1990er Jahren
Wichtige Konsequenz aus dem Befund: aus Wuchsreihen
abgeleitete Altersverläufe sollten sich nicht ausschließ- lich auf Zustandsaufnahmen stützen sondern auch lang- periodische Messungen einbeziehen
Charakteristische Zuwachskurve entsteht durch Auf- tragung der Volumenzuwächse über dem Alter
… etwas später und niedriger als bei Fichten- Ertragstafelreferenz wegen des 30%igen …
… in den 1980er Jahren
… in den 1990er Jahren
abgeleitete … sollten sich nicht ausschließ- lich auf … stützen sondern auch … Messungen einbeziehen
+ schnelle Datengewinnung
-kaum geeignet für zeitlichen Trends
- sehr langsame Datengewinnung
+ Vorhersage von Trends
+ schnellere Datengewinnung
-schwierig für die Vorhersage von Trends
-Problem Vergleichbarkeit der Flächen
Einmalige Aufnahme:
Zeitreihe:
Wuchsreihe:
-Problem Vergleich
barkeit der Flächen
+ schnelle …
-kaum geeignet für … …
- sehr langsame …
+ Vorhersage von …
+ schnellere …
-schwierig für die … von …
+ … Datengewinnung
-… für zeitlichen Trends
- sehr … Datengewinnung
+ … von Trends
-… für die Vorhersage von Trends
-Problem … der Flächen
Versuchsflächen
Charakteristika einer dauerhaften Versuchsfläche
• … … der Fläche
• Ausreichende …
• … Parzellenauswahl (mit Wiederholungen)
• Homogener Standort
• Nummerierung der Bäume
• Messmarkierung
• Umfassungsstreifen mit Randbäumen
• Regelmäßige Aufnahme
• Permanente Markierung der Fläche
• Ausreichende Größe
• Zufällige Parzellenauswahl (mit Wiederholungen)
• Zufällige …auswahl (mit …)
• … Standort
• … der Bäume
• … mit Randbäumen
• … Aufnahme
• Homogener …
• Umfassungsstreifen mit …
• Regelmäßige …
Grundbegriffe der Versuchsplanung
• …:
Welche Wirkung übt eine bestimmte Behandlung auf ein Versuchsobjekt aus?
Baumorgane, Einzelbäume, Bestandesteile, Bestand, Stratum, Betrieb
Einflüsse, die in einem Versuch auf ihre Wirkung hin überprüft werden sollen; … kann einen oder mehrere Faktoren beinhalten
• … (…):
Art der Behandlung
• Faktorenstufe:
Art und Weise, wie ein Faktor umgesetzt wird
• Zielgröße (Prüfmerkmal):
die Größe (oder mehrere), die von der Behandlung beeinflusst wird und die im Versuch analysiert werden soll
• Wiederholung:
gibt an, wie häufig jede Behandlungsvariante in der Versuchsanlage vertreten ist
• Randomisierung:
zufällige Verteilung der Behandlungsvarianten im gesamten Versuchsareal
• Blockbildung (wenn nötig):
Unterteilung des gesamten Versuchsareal zur Eliminierung systematischer Fehlerquellen (z.B. Standortsunterschiede); je Block müssen alle Behandungsvarianten vertreten sein
• Versuchsfrage:
• Versuchsobjekt:
• Behandlung:
Einflüsse, die in einem Versuch auf ihre Wirkung hin überprüft werden sollen; Behandlung kann einen oder mehrere Faktoren beinhalten
• Versuchsfaktor (Prüffaktor):
• … (Prüfmerkmal):
• … (wenn nötig):
Welche Wirkung übt eine bestimmte … auf ein Versuchsobjekt aus?
Einflüsse, die in einem Versuch auf ihre … hin überprüft werden sollen; Behandlung kann einen oder mehrere … beinhalten
Art der …
Art und Weise, wie ein Faktor … wird
die … (oder mehrere), die von der … beeinflusst wird und die im Versuch analysiert werden soll
gibt an, wie häufig jede … in der Versuchsanlage vertreten ist
… … der Behandlungsvarianten im gesamten Versuchsareal
… des gesamten Versuchsareal zur Eliminierung systematischer … (z.B. Standortsunterschiede); je Block müssen alle … vertreten sein
Nelderdesign
Versuchsflächen: Nelderdesign
Zweck: …versuch (…versuch)
Hintergrund: ertragskundliche Ver- suche dürfen sich nicht auf Vari- anten beschränken, die aus heutiger Sicht Musterlösungen nahekommen, sondern sie müssen ein breites Varianten- spektrum inklusive der Extreme abdecken, um Gesetzmäßig- keiten aufzuzeigen und viel- seitige Auswertungsmöglich- keiten zu bieten
Zweck: Pflanzverbandsversuch (Standraumversuch)
Hintergrund: ertragskundliche Ver- suche dürfen sich nicht auf … beschränken, die aus heutiger Sicht Musterlösungen nahekommen, sondern sie müssen ein breites … inklusive der … abdecken, um Gesetzmäßig- keiten aufzuzeigen und viel- seitige Auswertungsmöglich- keiten zu bieten
Hintergrund: ertragskundliche Ver- suche dürfen sich nicht auf Vari- anten beschränken, die aus heutiger Sicht Musterlösungen nahekommen, sondern sie müssen ein breites Varianten- spektrum inklusive der Extreme abdecken, um … aufzuzeigen und viel- seitige … zu bieten
Versuchsflächen: Nelder-Versuch mit Kiefer im FA Walsrode (Spellmann u. Nagel, 1992)
Merkmale des Versuchs:
• Die Form der Standräume je Pflanze ist … annähernd …
• Die Größe des Standraumes je Pflanze nimmt von … nach … zu
• Alle Pflanzen auf einem Umkreis haben denselben …
• Die Form der Standräume je Pflanze ist gleichbleibend annähernd quadratisch
• Die Größe des Standraumes je Pflanze nimmt von innen nach außen zu
• Alle Pflanzen auf einem Umkreis haben denselben Stand- raum
Versuchsflächen: … mit Kiefer im FA Walsrode (Spellmann u. Nagel, 1992)
• Die … der … je Pflanze ist gleichbleibend annähernd quadratisch
• Die … des Standraumes je Pflanze nimmt von innen nach außen zu
• Alle Pflanzen … … … haben denselben Stand- raum
Wie bekommt man jetzt Daten zum Wachstum?
… Aufnahme: … der Dimension = Wachstum
Bäume und Bestände … analysieren und …
Mehrfache Aufnahme: Differenz der Dimension = Wachstum
Bäume und Bestände rückwirkend analysieren und rekonstruieren
Mehrfache Aufnahme: … der Dimension = …
… und … rückwirkend analysieren und rekonstruieren
Nenne 3 Quellen?
bohrspäne
Stammscheiben
Stammanalysen
Zuletzt geändertvor einem Jahr
