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Forschungs- und Innovationsprojekt
Modellierung der zukünftigen potenziellen natürlichen Vegetation (z-pnV) in Bayern (Projekt F 51)

Buchenwald

Die potentielle natürliche Vegetation (pnV) ist ein gut etabliertes Handwerkszeug im Rahmen der Planung einer naturgemäßen Waldbewirtschaftung, der Landschaftsplanung und der Managementplanungen im Naturschutz (z.B. NATURA 2000).

Sie ist ein Mittel, die für das Pflanzenwachstum relevanten Standortbedingungen integrierend flächig darzustellen (Fischer 2003).

Hintergrund

Ein Flusslauf mit einem Felsen und einem HügelZoombild vorhanden

Das Altmühltal (Foto: H. S. Fischer)

Im Allgemeinen wird unter pnV implizit die heutige pnV verstanden, also die heutige Standortsituation. Angesichts des aktuell stattfindenden Klimawandels muss aber auch die Frage nach der zukünftigen pnV (z-pnv) gestellt werden, also der Standortfaktorenkonstellation unter Einschluss geänderter Klimaparameter (z.B. einer Temperaturerhöhung von 2 bis 4 K, ggf. ergänzt durch Niederschlags-Szenarien). Diesen Schritt zu tun heißt wissenschaftliches Neuland zu betreten. Ein Blick in die Zukunft des Standortmusters in Bayern (z.B. bis Ende des Jahrhunderts) im laufenden Prozess einer Klimaänderung ist insbesondere in der Forstwirtschaft mit ihren sehr langen Planungszeiträumen von großer Relevanz.

Ziele

Bayern und seine Bäume aktuell. Viel Buchen- und Buchenmischwald, an nasseren und trockeneren Standorten Eichen- und Eichenmischwald, an Flussläufen Erlen-Eschen-Ulmenwald, vereinzelt auch Edellaubwald, dazu etwas Moorwälder, in bergigen Regionen Tannen- und Fichtenwald sowie Latschengebüsch.Zoombild vorhanden

Heutige potenzielle natürliche Vegetation von Bayern (Grafik: LWF)

Ziel des Projekts ist es, auf Basis der existierenden Standortdaten und der Informationen über die Verbreitung von Waldgesellschaften (BWI2) eine auf definierten Algorithmen basierende dynamisierte Karte der heutigen potentiell natürlichen Vegetation (pnV) Bayerns im Maßstab 1:25.000 zu generieren, die dann durch Änderung von Klima-Parametern die Simulation der Standortsituation Bayerns im Zuge von Climate Change ermöglicht: zukünftige pnV („z-pnV“).

Ausgehend von 24 Standortvariablen (Bayerisches Standortsinformationssystem, LWF), die die Bodenchemie, den Luft- und Wasserhaushalt und die Profileigenschaften des Bodens, das Klima und das Relief beschreiben und der aktuellen Verbreitung von 28 Waldgesellschaften (BWI2) wird die potentielle Verbreitung von Waldgesellschaften in Bayern modelliert.

Karten der zukünftigen pnV erhält man, indem man die Simulation wiederholt, nachdem man einzelnen Standortkarten modifiziert hat. Wir haben dabei zum einen die mittlere Jahrestemperatur um 1, 2, 3, 4 bzw. 6K erhöht und zudem für jede Temperaturstufe die Jahresniederschlagssummen um 10% erhöht bzw. erniedrigt. Insgesamt sind, einschließlich des regional differenzierten WETTREG Szenarions, 16 Szenarien gerechnet worden. Eine Flächenbilanz für die am weitesten verbreiten WG wurde erstellt.

Ergebnisse

(1) Basierend auf klar definierten Algorithmen konnten wir eine Karte der heutigen pnV Bayerns im Maßstab 1 : 25.000 mit einer Basisauflösung von 50x50 m (gut 28 Millionen Pixel) generieren. (2) Für 16 Szenarien lässt sich in gleicher Weise die zukünftige pnV Bayerns darstellen. Es zeigt sich, dass bei einer Temperaturerhöhung (gegenüber „heute“) um 2K bereits auf rund einem Drittel der Fläche Bayerns Standortfaktoren-Konstellationen auftreten, die es in Bayern derzeit nicht gibt; bei + 3K erhöht sich dieser Anteil auf etwa 80%. Die Karten ermöglichen (sowohl im Überblick als auch pixelgenau) abzuschätzen, wo in Bayern welche Änderungen der Standortfaktoren-Konstellationen in den verschiedenen Klima-Szenarien zu erwarten sind.

Veröffentlichungen

  • Die zukünftige pnV Bayerns – LWF aktuell 119
  • Fischer, H.S., Michler, B. & Fischer, A. 2019. High resolution predictive modelling of potential natural vegetation under recent site conditions and future climate scenarios: Case study Bavaria. Tuexenia 39 in press (www.tuexenia.de)
Projektinformationen
Projektleiter: Prof. Dr. A. Fischer, Fachgebiet Geobotanik (TUM)
Bearbeiter: Dr. Barbara Michler, Dr. Hagen S. Fischer
Laufzeit: 01.07.2015 - 30.07.2017
Durchführende Institution: Technische Universität München (TUM), Fachgebiet Geobotanik
Kooperationspartner: Bayerische Landesanstalt für Wald und Forstwirtschaft (LWF), Abt. 2 + 6;
HSWT; Prof. Dr. J. Ewald
Finanzierung: Bayerisches Staatsministerium für Ernährung, Landwirtschaft und Forsten