Nicola Arndt und Matthias Pohl - Neobiota
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und grenzen sich von anderen Wald- bzw. Forstökosystemen durch qualitative und quantitative Unterschiede im Zustand und der Ausprägung dieser Merkmale ab (HOFMANN 1997). Daraus resultiert für die Einheiten eine definierbare waldgeographische Stellung, eine in sich ähnliche genetische Ausstattung sowie ein über die Fähigkeit zu selbstorganisierter Entwicklung (Selbstregulation, Selbstregeneration) definierbarer Grad der Naturnähe (JENSSEN et HOFMANN 2002, in diesem Band). Forstpraktisch können über Wald- und Forstökosystemtypen flächenkonkret und quantifiziert Informationen zu ökologischen, biologischen, ökonomischen sowie sozialen Leistungen und Funktionen des Waldes erlangt werden. Bei den natürlichen bzw. naturnahen Wäldern, die im Ergebnis waldgeschichtlicher Entwicklungsprozesse die Fähigkeit erlangt haben, aus sich selbst heraus eine Stabilität ihrer Lebensfunktionen unter Einschluss der eigenen Reproduktion zu entwickeln und deren Naturnähe – unabhängig von der konkreten Entwicklungsgeschichte – sich über dieses inhärente strukturelle Selbstorganisationspotential definiert, wird im Grundsatz von einer Übereinstimmung von Waldökosystemtyp und Grundeinheit der potentiellen natürlichen Waldvegetation ausgegangen. Beide haben im konkreten Fall die gleiche „ökologische Koordinate“ im Ökogramm bzw. die gleiche Position im multidimensionalen ökologischen Zustandsraum (JENSSEN 2001; JENSSEN & HOFMANN 2002, in diesem Band). Aus dem Informationspool mitteleuropäischer Waldökosystemtypen soll nachfolgend eine Auswahl im Hinblick auf die Kennzeichnung wichtiger natürlicher Potentiale des Kohlenstoffhaushaltes getroffen werden, um diese auf der Grundlage von PNV-Kartierungen flächenhaft darzustellen. Dies hat eine hohe praktische Bedeutung, weil durch die Kennzeichnung derartiger, regional unterschiedlicher Potentiale die Wirkungsgrade derzeitiger Landnutzung im Hinblick auf die Erschließung von Naturkräften im Wirtschaftsprozeß bestimmt werden können. Die Aufdeckung von Differenzen zwischen Potentialen und aktuellen Befunden kann dazu beitragen, diese Wirkungsgrade zu verbessern und landschaftsökologische Konsequenzen einer Naturannäherung der Landnutzung abzuschätzen. 2 Material und Methoden Grundlage der Quantifizierung von Naturraumpotentialen bildet die transdisziplinäre Analyse strukturell homogener Waldvegetationseinheiten. Es zeigen sich dabei deutliche Struktur-Prozeß- Relationen mit hohem Weiserwert der Vegetationsstruktur für die Kennzeichnung biologischökologischer Systemprozesse. Dadurch wird prinzipiell die Möglichkeit erschlossen, punktuell gewonnene Prozeßkenntnisse anhand von Vegetationskartierungen auf Flächen zu übertragen. In diesem Zusammenhang erarbeitete Struktur-Prozeß-Modelle gründen sich im wesentlichen auf folgende disziplinäre Datenbanken: Vegetation: Institut für Forstwissenschaften Eberswalde (6000 Analysen von SCAMONI, PASSARGE, HOFMANN 1950-1990). HARTMANN, JAHN: (1967): Waldgesellschaften des mitteleuropäischen Gebirgsraumes, Jena. BMBF-Verbundprojekt “Waldökosystemforschung Eberswalde” (1991-1999). 414
Standort: Forstliche Standortserkundung ostdeutsche Länder (1950-1990). Bodenkundliche Forschungsberichte, Institut für Forstwissenschaften Eberswalde und TU Dresden, Forstwiss. Fakultät (1950-1990). Nettoprimärproduktion: Institut für Forstwissenschaften Eberswalde (ca. 1000 Probeflächen, z.T. langfristig). Arbeitsergebnisse des Internationalen Biologischen Programms. Datenspeicher Wald für Ostdeutschland (1975-1990). Forstliche Ertragstafeln, Leistungstabellen und Wuchsreihen. BMBF-Verbundprojekt “Waldökosystemforschung Eberswalde” (1991-1999). Klima, Hydrologie: Institut für Forstwissenschaften Eberswalde, Forschungsberichte zur Wald- Wasser-Problematik, Großlysimeter-Ergebnisse (1950-1990). BMBF-Verbundprojekt “Waldökosystemforschung Eberswalde” (1991-1999). Kartierungen zur flächenhaften Umsetzung: Karten der natürlichen Vegetation (DDR) 1958, 1964, 1979. Karten der potentiellen natürlichen Nettoprimärproduktion (DDR) 1985, 1988. Karte Waldflächen, Wirtschaftsbaumarten, Leistungsklassen (DDR) 1981. Klimakarten Atlas DDR 1979. Karte der natürlichen Vegetation Europas, BfN Bonn 2000. Diverse lokale Vegetationskartierungen. Auf dieser Datengrundlage war es möglich, Ökosystemtypen entsprechend der angeführten Definition über die Homogenität ihrer vegetationsstrukturellen und standörtlichen Merkmale und der in ihnen ablaufenden Prozesse zu definieren und voneinander abzugrenzen (Tabelle 1). Ein wesentliches Hilfsmittel ist dabei die Modellierung ökosystemarer Prozesse unter Nutzung erarbeiteter Beziehungen zwischen Struktur und Prozeß. Die Vorgehensweise wird nachfolgend für die im Mittelpunkt des Beitrages stehenden Prozesse des Kohlenstoffhaushaltes erläutert. Die oberirdische potentielle natürliche Nettoprimärproduktion wird für die unterschiedlichen Waldtypen als durchschnittliche Nettoprimärproduktion (DNP) an Trockenmasse pro Hektar und Jahr nach Gleichung DNP () t = ∫ t dt′ NPP( t′ ) t über dem Alter t berechnet, wobei die jährliche Nettoprimärproduktion NPP(t´) in der Summe der Kompartimente Holzmasse, Laub- oder Nadelmasse und Bodenvegetation im Alter t´ über entsprechende Teilmodelle berechnet wird (HOFMANN 1985, HOFMANN ET JENSSEN 1997, JENSSEN 1999). Dabei werden für jeden Waldtyp jeweils zuwachsoptimale Bestandesdichten unterstellt und Kalamitäten oder Katastrophen ausgeschlossen. Um den Vergleich in den Potenzen der verschiedenenWaldtypen zu gewährleisten, wird die DNP als DNPmax jeweils auf den Zeitpunkt ihrer Kulmination im Verlauf der Bestandesentwicklung bezogen (Abb. 1). Die Kohlenstoff-Bindung durch die Vegetation kann durch Umrechnung der DNPmax in Kohlenstoff ermittelt und pauschal durch eine kalkulierte C-Bindung der Wurzeln von 25 % des oberirdischen Wertes ergänzt werden. 415
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<strong>und</strong> grenzen sich von anderen Wald- bzw. Forstökosystemen durch qualitative <strong>und</strong> quantitative<br />
Unterschiede im Zustand <strong>und</strong> der Ausprägung dieser Merkmale ab (HOFMANN 1997).<br />
Daraus resultiert für die Einheiten eine definierbare waldgeographische Stellung, eine in sich ähnliche<br />
genetische Ausstattung sowie ein über die Fähigkeit zu selbstorganisierter Entwicklung<br />
(Selbstregulation, Selbstregeneration) definierbarer Grad der Naturnähe (JENSSEN et HOFMANN 2002,<br />
in diesem Band).<br />
Forstpraktisch können über Wald- <strong>und</strong> Forstökosystemtypen flächenkonkret <strong>und</strong> quantifiziert<br />
Informationen zu ökologischen, biologischen, ökonomischen sowie sozialen Leistungen <strong>und</strong><br />
Funktionen des Waldes erlangt werden.<br />
Bei den natürlichen bzw. naturnahen Wäldern, die im Ergebnis waldgeschichtlicher<br />
Entwicklungsprozesse die Fähigkeit erlangt haben, aus sich selbst heraus eine Stabilität ihrer<br />
Lebensfunktionen unter Einschluss der eigenen Reproduktion zu entwickeln <strong>und</strong> deren Naturnähe –<br />
unabhängig von der konkreten Entwicklungsgeschichte – sich über dieses inhärente strukturelle<br />
Selbstorganisationspotential definiert, wird im Gr<strong>und</strong>satz von einer Übereinstimmung von<br />
Waldökosystemtyp <strong>und</strong> Gr<strong>und</strong>einheit der potentiellen natürlichen Waldvegetation ausgegangen. Beide<br />
haben im konkreten Fall die gleiche „ökologische Koordinate“ im Ökogramm bzw. die gleiche<br />
Position im multidimensionalen ökologischen Zustandsraum (JENSSEN 2001; JENSSEN & HOFMANN<br />
2002, in diesem Band).<br />
Aus dem Informationspool mitteleuropäischer Waldökosystemtypen soll nachfolgend eine Auswahl<br />
im Hinblick auf die Kennzeichnung wichtiger natürlicher Potentiale des Kohlenstoffhaushaltes<br />
getroffen werden, um diese auf der Gr<strong>und</strong>lage von PNV-Kartierungen flächenhaft darzustellen. Dies<br />
hat eine hohe praktische Bedeutung, weil durch die Kennzeichnung derartiger, regional<br />
unterschiedlicher Potentiale die Wirkungsgrade derzeitiger Landnutzung im Hinblick auf die<br />
Erschließung von Naturkräften im Wirtschaftsprozeß bestimmt werden können. Die Aufdeckung von<br />
Differenzen zwischen Potentialen <strong>und</strong> aktuellen Bef<strong>und</strong>en kann dazu beitragen, diese Wirkungsgrade<br />
zu verbessern <strong>und</strong> landschaftsökologische Konsequenzen einer Naturannäherung der Landnutzung<br />
abzuschätzen.<br />
2 Material <strong>und</strong> Methoden<br />
Gr<strong>und</strong>lage der Quantifizierung von Naturraumpotentialen bildet die transdisziplinäre Analyse<br />
strukturell homogener Waldvegetationseinheiten. Es zeigen sich dabei deutliche Struktur-Prozeß-<br />
Relationen mit hohem Weiserwert der Vegetationsstruktur für die Kennzeichnung biologischökologischer<br />
Systemprozesse. Dadurch wird prinzipiell die Möglichkeit erschlossen, punktuell<br />
gewonnene Prozeßkenntnisse anhand von Vegetationskartierungen auf Flächen zu übertragen.<br />
In diesem Zusammenhang erarbeitete Struktur-Prozeß-Modelle gründen sich im wesentlichen auf<br />
folgende disziplinäre Datenbanken:<br />
Vegetation:<br />
Institut für Forstwissenschaften Eberswalde (6000 Analysen von SCAMONI, PASSARGE, HOFMANN<br />
1950-1990).<br />
HARTMANN, JAHN: (1967): Waldgesellschaften des mitteleuropäischen Gebirgsraumes, Jena.<br />
BMBF-Verb<strong>und</strong>projekt “Waldökosystemforschung Eberswalde” (1991-1999).<br />
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