Untersuchungen zur Simulation von Behandlungspfaden für Buchen-Fichten-Mischbestände
Analyses of simulated treatment paths for mixed forest stands of beech and spruce
by Lars Hinrichs
Date of Examination:2006-12-08
Date of issue:2007-01-29
Advisor:Prof. Dr. Dr. h.c. Klaus von Gadow
Referee:Prof. Dr. Dr. h.c. Klaus von Gadow
Referee:Prof. Dr. Jürgen Nagel
Referee:Prof. Dr. Bernhard Möhring
Persistent Address:
http://hdl.handle.net/11858/00-1735-0000-0006-B0F6-D
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Format:PDF
Description:Dissertation
Abstract
English
The individual forest stand, which is characterized by different site conditions and treatment history, is the elementary spatial unit in a forested landscape. Therefore, landscape and stand level planning are inseparably connected. A particular stand development is defined by a succession of harvesting operations and their ecologyical and operational effects. Such a succession is known as a management path. An important task of forest management research involves describing and evaluating treatment paths for individual stands with the aim of developing a realistic design for the landscape as a whole. This dissertation presents an approach for automatic generation of treatment paths for mixed forest stands, based on the development of the basal area and the relative share of two tree species, beech and spruce. Growth of individual trees is estimated using the simulator BWINPro. The management paths are guided by a stocking relative to the maximum density, which defines the thinning times and weights. The model is implemented in a special software module and its functioning is evaluated using different mixed stands of beech and spruce. For all stands the valid paths for four long-term strategic goals ("forest development types") and otherwise equal constraints were calculated. The results confirm the suitability of the model as a key component of a decision support system for optimizing the design of a forested landscape.
Keywords: forest management; treatment path; multiple path concept; forest development type
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In einer Waldlandschaft ist die räumliche Gliederungseinheit der durch unterschiedliche Standortsbedingungen und durch Unterschiede in der historischen Nutzung gekennzeichnete Einzelbestand. Planungen auf Waldlandschafts- und Bestandesebene sind daher untrennbar miteinander verbunden. Jede Bestandesentwicklung ist durch eine Abfolge forstlicher Eingriffe und deren Auswirkungen auf das Ökosystem und den Betriebserfolg bestimmt. Diese Abfolge wird auch als Behandlungspfad oder Pfad bezeichnet. Jeder Bestand bietet eine Vielfalt unterschiedlicher Behandlungspfade, innerhalb eines definierten Handlungsraums. Die Auswahl des optimalen Pfades für einen speziellen Bestand wird vor allem von dessen aktuellen Zustandsgrößen vom sog. "Zwang des Vorhandenen", von der Gewichtung der Ziele und von den gesamtbetrieblichen Beschränkungen bestimmt. Zum Aufbau eines Entscheidungsunterstützungssystems zur mittelfristigen Steuerung der Waldentwicklung auf Basis des sogenannten Mehrpfadprinzips werden neben einem geeigneten Modell zur Optimierung der Waldentwicklung, Modelle zur Erzeugung und Bewertung der möglichen Behandlungspfade der einzelnen Bestände benötigt. Im Rahmen dieser Dissertation wurde dementsprechend ein Modell zur automatisierten Generierung von Behandlungspfaden für Buchen-Fichten-Mischbestände entwickelt, das sich an der Entwicklung der Grundfläche und dem Mischungsanteil der Baumarten orientiert. Die theoretisch möglichen Pfade werden anhand des relativen natürlichen Bestockungsgrades, der den Zeitpunkt der Durchforstungen bestimmt und der jeweiligen Durchforstungsstärke in Form der relativen Grundflächenentnahme definiert. Das Modell ist in einem speziellen Softwaremodul implementiert und wird anhand von Testläufen mit Buchen-Fichten-Mischbeständen evaluiert. Zur Fortschreibung des Wachstums wird das Einzelbaumwuchsmodell aus dem Simulator BWINPro verwendet, in das ein neu entwickeltes Durchforstungsmodell implementiert wurde, das den vom Benutzer festgelegten Waldentwicklungstyp als strategische Zielgröße berücksichtigt. Die Ergebnisse belegen die grundlegende Funktionstauglichkeit des Modells in Hinblick auf seine Nutzung als Komponente für ein Entscheidungsunterstützungssystem zur Optimierung der Waldentwicklung auf Betriebsebene.
Schlagwörter: Forsteinrichtung; Behandlungspfad; Mehrpfadprinzip; Waldentwicklungstyp