Three dimensional tree and gap architecture affected by forest managemen t- A comparison of different forest types in the Pacific North West, USA based on terrestrial laser scanning
Final Report Abstract
Als wichtigster wissenschaftlicher Fortschritt der hier durchgeführten Studie ist aus meiner Sicht die erstmals eingesetzte, objektive und effiziente Erfassung der dreidimensionalen Waldstruktur aus Einzelscans zu nennen. Zwar besteht zweifellos weiterer Forschungsbedarf, z.B. für die Implementierung von Hangkorrekturen, ehe ein operationeller Einsatz erfolgen kann, die hier beschriebene Studie hat aber das generelle Potenzial des Ansatzes bestätigt und erste Erfahrungen aus der Praxis geliefert. Weitere Studien in anderen Beständen und größere Stichproben sind mit dem effizienten Verfahren auf Basis von Einzelscans einfach umzusetzen. Dies ist ein wesentlicher Schritt hin zu einer objektiveren und holistischeren Erfassung und Bewertung von Bestandesstruktur. Auf lange Sicht könnte das Verfahren die Bestandesinventur auch auf Bundesebene ergänzen oder gar revolutionieren, da die hier vorgestellten Algorithmen auch mit weiteren (existierenden) Algorithmen zur Biomassebestimmung, Artidentifizierung etc. ergänzt werden könnten. Die Erkenntnis, dass der Bestand mit Kontrollbehandlung (ohne Durchforstung) in seiner Struktur dem Urwald in Bezug auf viele getestete Strukturmaße ähnlicher war als der alternativ bewirtschaftete Bestand (durchforstet und künstliche Lücken) ist ebenfalls interessant. Hierbei gilt es allerdings nicht nur die Mittelwerte sondern auch die Variabilität der einzelnen Strukturmerkmale im Auge zu behalten. So scheint z.B., dass in der Kontrollfläche ökologisch wertvolle offene Bereiche in der Bestandesstruktur fehlen. Diese konnte hingegen durch das alternative Management mit Lücken erfolgreich erzeugt werden. Diese und weitere Effekte der Schaffung künstlicher Bestandeslücken (z.B. ökonomische Verluste bei den Randbäumen) sollten zukünftig berücksichtigt werden, wenn eine Managemententscheidung zu fällen ist. Bei den "Überraschungen" im Projektverlauf ist im Wesentlichen der schieren Dimensionsunterschied zwischen bisherigen Untersuchungsobjekten in heimischen, europäischen Wäldern und den im Rahmen des Projektes untersuchten Beständen zu nennen. Nicht nur die häufig über 80 m hohen Bäume sondern auch die Dimensionen der Kraut- und Strauchvegetation haben die Feldarbeit im Vergleich zu bisherigen Untersuchungen überraschend erschwert. Zudem mussten für die Anfahrten und das Erreichen der eigentlichen Fläche erheblich größere Zeitfenster berücksichtigt werden als geplant.
Publications
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(2015): Describing forest canopy gaps efficiently and objectively: New prospects through the use of terrestrial laser scanning. Agricultural and Forest Meteorology 213: 23-32
Seidel, D., Ammer, C. and Puettmann, K.
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(2016): Canopy gaps affect the shape of Douglas- fir crowns in the western Cascades, Oregon. Forest Ecology and Management 363: 31-38
Seidel, D., Ruzicka, K. and Puettmann, K.
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Effective number of layers: A new measure for quantifying three-dimensional stand structure based on sampling with terrestrial LiDAR. Forest Ecology and Management Volume 380, 15 November 2016, Pages 212-223
Martin Ehbrecht, Peter Schall, Julia Juchheim, Christian Ammer, Dominik Seidel
