|
Projektdauer: 2010 - 2013
|
KLIWAWA - Verbesserung der Klimaabhängigkeit der Wachstumsfunktion für Szenarienanalysen der Waldentwicklung (Holznutzungspotential, Nachhaltigkeit)
Projektteam
Dr. Esther Thürig (WSL), Projektleiterin
Brigitte Rohner (WSL), PostDoc
Dr. Pascale Weber (WSL), wiss. Mitarbeiterin
Dr. Heike Lischke (WSL), wiss. Mitarbeiterin
Dr. Dirk Schmatz (WSL), wiss. Mitarbeiter
Edgar Kaufmann (WSL), wiss. Mitarbeiter
Dr. Matthias Dobbertin (WSL), wiss. Mitarbeiter
Andreas Zingg (WSL), wiss. Mitarbeiter
Dr. Peter Waldner (WSL), wiss. Mitarbeiter
Projektdauer
September 2010 – September 2014
Forschungshintergrund
Die
Schweizer Waldwirtschaft wird wegen dem Klimawandel mit veränderten
Wachstumsverhältnissen im Wald konfrontiert. Wegen des gesteigerten
Holznutzungstrends und internationaler Verpflichtungen (Kyoto Protokoll)
werden Potenzialabschätzungen und Nachhaltigkeitsüberlegungen immer
wichtiger. Bisherige Modellsimulationen zu Holznutzungspotenzialen
gingen von konstanten Umweltbedingungen aus. Durch sich ändernde
klimatische Bedingungen müssen bisherige Abschätzungen zukünftiger
Handlungsmöglichkeiten und möglicher Auswirkungen mit Vorsicht genossen
werden. Zukünftige Abschätzungen des Waldwachstums sollten sich ändernde
Umweltbedingungen berücksichtigen. Die Schwierigkeit liegt jedoch
darin, die Auswirkung des Klimawandels vom Einfluss anderer Faktoren
(z.B. Konkurrenz, Bestandes- und Baumalter, Standortbedingungen,
Management und Störungen) zu unterscheiden.
Forschungsziel
In
diesem Projekt sollen verbesserte Beschreibungen der
Umweltabhängigkeiten für die Modellierung des Baum- und
Bestandeswachstums hergeleitet werden. Der Einfluss von Temperatur,
Niederschlag und Stickstoff auf das Wachstum wird mittels vorhandener
Datengrundlagen analysiert, voneinander und von weiteren Einflüssen
separiert, und Abhängigkeitsfunktionen für Waldwachstumsmodelle
(MASSIMO) werden erarbeitet.
Hypothesen
- Durch die Klimaänderung verändert sich der standortsbezogene Zuwachs von Baumarten.
- Auf
Grund starker Interaktionen kann der Einfluss einzelner relevanter
Umweltfaktoren (z.B. Vegetationsperiode, Trockenstress und
N-Verfügbarkeit) nicht isoliert betrachtet werden, sondern nur in
Kombination.
- Weitere Einflüsse (z.B. Baumalter, Management,
Störungen) können durch geeignete Standardisierungs- und
Auswertetechniken aus den kombinierten Datensätzen herausgefiltert
werden.
Forschungsansatz
Es werden folgende Daten benötigt und zusammengestellt:
- Georeferenzierte, standardisierte Baumdaten (Jahrringe, Basalflächenzuwächse aus LFI, Ertragskunde, LWF),
- Daten zum Klima, zur N-Deposition und zum Boden (Wasserverfügbarkeit, Gründigkeit).
Diese
Daten werden allenfalls interpoliert oder mittels geeigneter Methoden
flächendeckend modelliert. Zudem werden auf dieser Datengrundlage
wachstumsrelevante bioklimatische und biogeochemische Variablen
hergeleitet. Im weiteren Vorgehen werden iterativ Funktionen
formuliert, basierend auf statistischen und physiologischen Grundlagen,
und Parameter geschätzt: Wachstum = f(Klima, N-Eintrag, Bodenparameter,
Wasserverfügbarkeit).
Die Funktionen werden in
Modelle (MASSIMO) eingebaut und durch inverse Modellierung feiner
abgestimmt, respektive rekalibriert. Als nächste Schritte werden die
Modelle mit unabhängigen Daten validiert und Sensitivitätsanalysen der
Funktionen durchgeführt. Die adaptierten Funktionen werden schliesslich
zusammen mit den Resultaten aus verwandten Projekten zu Baumarten
(Projekt PorTree), Störungen (WSL, Gruppe Ressourcenanalyse) und
Nutzungsszenarien (WSL, Gruppe Ressourcenanalyse) im Modell MASSIMO
integriert.
Erwartete Resultate
Durch
die Erweiterung des Modells MASSIMO mit Resultaten aus dieser Studie
und unter Einbezug der Resultate anderer Projekte können zukünftige
Waldentwicklungsszenarien und Holznutzungspotenziale unter Einbezug von
Klimaänderungen besser abgeschätzt werden.
Praxisrelevanz
Die
erstellten Szenarien und Potenziale leisten einen Beitrag zur
langfristigen Planung der Holznutzung in der Schweizer Wald- und
Holzwirtschaft. Die Szenarien dienen zudem als Grundlage für die
internationalen Verhandlungen im Rahmen des Kyoto Protokolls.
Zusammenarbeit/Vernetzung
- Projekt "PorTree" (WSL)
- Projekt „Physiologische Reaktionen von Bäumen auf den Klimawandel“ (WSL)
- Projekt 'Standortsensitivität' (BAFU) (Weber, Walthert)
- Projekt „MEPHYSTO“ (WSL)
-
Cost Action E52 'Growth potential and drought sensitivity of beech
close to the dry distribution limit' (Rigling, Bugmann, Walthert, Weber)
- Cost Action FP0703 'ECHOES, Expected Climate Change and Options for European Silviculture' (Dobbertin)
- Cost Action FP0603 „Forest models for research and decision support in sustainable forest management“
- Cost Action FP1001 “Usewood”
| Stichworte: |
Waldwachstumsmodelle, Baumwachstum, Bestandeswachstum, Klimawandel |
