Projekte in den Förderprogrammen des BMEL, betreut durch den Projektträger BLE (PT BLE)
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| Titel: | Schwellenwerte-KW - Spezifizierung biogeochemischer Schwellenwerte für den Anbau wichtiger Waldbaumarten im Klimawandel |
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| Titel (englisch): | Specification of biogeochemical thresholds for the cultivation of common forest tree species in a changing climate |
| Beschreibung (dt.): | Projektziel ist es, Planungsgrundlagen für den im Klimawandel erforderlichen Waldumbau zu schaffen. Die zu erarbeitenden Schwellenwerte spezifizieren die bisherigen rein qualitativen Kriterien für die Baumartenwahl und stellen damit die durch Klimaänderungen und anthropogene Stoffbelastung der Waldökosysteme unsicher gewordene Einschätzung der standortsgemäßen Baumarteneignung auf eine neue Basis. Für die Identifikation der baumartenspezifischen Schwellenwerte entlang von Klima- und Ernährungsgradienten werden moderne Maschinenlern-Verfahren (z.B. Boosted Regression Trees) eingesetzt, die sich bei stark rauschenden Datensätzen bewährt haben. Modul 1: Harmonisierung und Ableitung von Ernährungskennwerten und Tropieindikatoren aus Primärdaten der BZE2. Modul 2: Plausibilitätsprüfung bestehender ernährungskundlicher Grenzwerte anhand von Ernährungs-/Wachstumsrelationen. Gegebenenfalls notwendige Anpassungen erfolgen unter Einbeziehung von Expertenwissen. Modul 3: Spezifizierung biogeochemischer Schwellenwerte (Substrat-, Bodenchemie) auf Basis der auf die Wuchsleistung kalibrierten Ernährungskennwerte des BZE2-Datensatzes. Dies ermöglicht die Identifikation primär limitierender Nährelemente sowie die Ermittlung der substrat- bzw. bodenchemischen Toleranzgrenzen. Für wärmere Regionen Deutschlands, deren künftiges Klima auf dem Gebiet der Bundesrepublik heute noch nicht vorkommt, werden europäische Daten herangezogen. Modul 4: Überprüfung der erarbeiteten Schwellenwerte an repräsentativen Standortsgradienten. Modul 5: Erstellung von Planungsgrundlagen für den klimagerechten Waldumbau. Das zentrale Produkt ist eine Palette von Baumarteneignungstabellen für die charakterisierten Standortsbereiche. Ferner werden Problemstandorte identifiziert, die bei künftig wärmerem Klima im Ausschlussbereich der meisten mitteleuropäischen Forstbaumarten liegen. |
| Beschreibung (engl.): | Today, the selection of site-adapted tree species has become uncertain due to climate change and anthropogenic element and contamitant loads. Therefore, the selections rules have to be placed on a new basis. The project aims primarily at providing a basis for forest management planning, especially forest conversion required under climate change. The thresholds obtained as a result of the study will specify the purely qualitative criteria for tree species selection in most federal states and should be incorporated in the technical literature, especially the handbook of forest site survey in Germany. The key activities of the project are the following: 1. Compilation of nutritional characteristics and trophic indicators used in the federal states of Germany 2. Consideration and, if indicated, updating and harmonising existing indicators 3. Specification of quantitative biogeochemical thresholds (substrate, soil chemistry) to describe the suitability range as a basis for tree species selection 4. Validation of the thresholds along representative environmental gradients 5. Production of handouts for forest practice (biogeochemical thresholds, tree species suitability tables and maps) For the identification of thresholds along environmental gradients modern machine learning methods (e.g. Boosted Regression Trees) are used, which have been successfully applied to noisy data. The project creates a basis for the implementation of measures for adaptation of forests to climate change, and the promotion and ability of forests to act as carbon sinks. In essence, the project concerns funding priority 2.4. m) development and provision of climate-relevant site and stand information and funding priority 2.4. n) development of silvicultural recommendations for implementation of adaptation and mitigation activities. In a first module nutrient characteristics and nutrient indicators used in the German Federal States are derived from the primary data of the Nationwide Forest Soil Survey 2 (BZE 2), and rules will be created to harmonize them. Thus, the derived characteristics can be applied to conventional site maps and nationwide trophy indicators can be developed. In a second module existing limits for deficiency, normal and optimal nutrition based on the nutrition/growth relationship on the basis of ICP Forests monitoring data on Level I and Level II are examined. Possible modifications are implemented involving close coordination with other experts, in particular the section Forest Nutrition in DVFFA and the experts of the TI-WO. Within module 3, the specification of biogeochemical thresholds (substrate, soil chemistry) based on growth-related critical nutrient values is the central component of the study. BZE 2 provides the data basis for this approach. The reference to critical nutrient values enables identification of primary limiting nutrient elements. To determine the substrate- or soil chemical tolerance limits, especially for warmer regions of Germany, whose future climate (analogues regions) are not found on the territory of the Federal Republic today, European data are used, preferably from the Level I monitoring. In module 4, thresholds are tested along representative site gradients and modified if necessary. This allows the identification of climatic limits dependent on substrate and chemical soil properties. Module 5 will provide tools for adaptive forest management strategies. The main product is a variety of tables indicating tree species suitability for the biogeochemically characterized site classes. Further, particularly problematic site classes can be identified which will be unsuitable for the major forest tree species in a future warmer climate ('species-gap'). To fill this gap, a list of possible tree species for replacement is proposed. |
| Laufzeit: | Beginn: 01.10.2015 / Ende: 30.09.2018 |
| Ausf. Einrichtung: | Technische Universität München - Wissenschaftszentrum Weihenstephan - Forschungsdepartment Ökologie- und Ökosystemmanagement - FG Waldernährung und Wasserhaushalt, Freising |
| Themenfelder: | Wald- u. Forstwirtschaft, forestry |
| Förderprogramme: | Waldklimafonds |
| Schlagworte: | Klimaschutz, climate protection, Waldbau, silviculture, Waldwachstum, forest growth |
| Förderkennzeichen: | 28WB405801 |
| Dokument zum Download: | Kein Dokument vorhanden! |
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