Auswirkungen von Klimaänderungen auf den Wasserhaushalt von Wäldern im Hessischen Ried

Die Wälder im Hessischen Ried sind geprägt durch hohen Nutzungsdruck, häufigen Trockenstress und daraus resultierend starken Waldschäden. Die im Rahmen des Projektes INKLIM 2012 II PLUS durchgeführten Wasserhaushaltssimulationen zeigten, dass die Wasserversorgung der Bestände bereits in der Vergangenheit teilweise extrem eingeschränkt war, was als Ursache der vielfach beschriebenen Waldschäden zu bewerten ist. Simulationen mit IPCC-SRES-Klimaprojektionsdaten ergaben, dass zukünftig häufiger mit ähnlichen Trockenperioden zu rechnen ist. Zur Sicherung der Stabilität der Waldbestände ergibt sich daraus für die Forstwirtschaft ein extrem eingeschränkter Handlungsrahmen in Bezug auf Umtriebszeiten, Zeitpunkt und Intensität von Durchforstungsmaßnahmen sowie der Baumartenwahl

Bodenvorräte & Bilanzen von Makronährstoffen als Indikatoren für die ökologische Bewertung intensiver Biomassenutzung im Wald

Die mögliche Nutzungsintensität von Waldbeständen wird häufig anhand einzelner Indikatoren wie den Nährstoffvorräten im effektiven Wurzelraum (AKe), dem Nährstoffentzugsindex oder der Stoffbilanz bewertet. Dabei ergeben sich für die hier untersuchten Flächen des Intensiven Umweltmonitorings für Kalium und Magnesium große Differenzen zwischen den betrachteten Indikatoren, dagegen für Calcium ein eher undifferenziertes Bild. Aufgrund der uneinheitlichen Ergebnisse ist es erforderlich, die Indikatoren hinsichtlich ihrer Aussage genau zu überprüfen. Gleichzeitig sollte die Ableitung von standortspezifischen Empfehlungen für eine angemessene Nutzungsintensität und den Bedarf an Kompensationsmaßnahmen (z. B. Kalkung) unbedingt unter Berücksichtigung aller potenziellen Indikatoren erfolgen

Quantifying the effect of persistent dryer climates on forest productivity and implications for forest planning: a case study in northern Germany

Abstract Background Forest management decisions are based on expectations of future developments. For sound decisions it is essential to accurately predict the expected values in future developments and to account for their inherent uncertainty, for example the impact of climate change on forests. Changing climatic conditions affect forest productivity and alter the risk profile of forests and forest enterprises. Intensifying drought stress is seen as one major risk factor threatening forest management in the north German lowlands. Drought stress reduces tree growth and vitality and might even trigger mortality. But so far, it is not possible to quantify effects of a persistent dryer climate on forest productivity at a level suitable for forest management. Methods We apply a well-established single-tree forest growth simulator to quantify the effect of persistent dryer climates on future forest productivity. We analyse the growth of Scots pine (Pinus sylvestris L.), European beech (Fagus sylvatica L.) and oak (Quercus robur L. and Quercus petraea (Matt.) Liebl.) in two forest regions in the north German lowlands for a time interval of 60 years until 2070. The growth response under three different climate projections is compared to a baseline scenario. Results The results show clear differences in volume increment to persistent dryer climates between tree species. The findings exhibit regional differences and temporal trends. While mean annual increment at biological rotation age of Scots pine and oak predominantly benefits from the projected climate conditions until 2070, beech might suffer losses of up to 3 m3·ha–1·yr–1 depending on climate scenario and region. However, in the projection period 2051 to 2070 the uncertainty ranges comprise positive as well as negative climatic effects for all species. Conclusions The projected changes in forest growth serve as quantitative contributions to provide decision support in the evaluation of, for example, species future site suitability and timber supply assessments. The analysis of productivity changes under persistent dryer climate complements the drought vulnerability assessment which is applied in practical forestry in northwestern Germany today. The projected species’ productivity has strong implications for forest management and the inherent uncertainty needs to be accounted for

Is Biomass Accumulation in Forests an Option to Prevent Climate Change Induced Increases in Nitrate Concentrations in the North German Lowland?

The North German Lowland is a region with locally high nitrate (NO3−) concentrations in seepage water, inducing an increased susceptibility to the effects of climate change. The future risk of rising NO3− concentrations in seepage water from forests was quantified for four regions in the North German Lowland using climate projections and a modelling system comprising submodels for forest stand development (WaldPlaner), water budgets (WaSiM-ETH), and biogeochemical element cycles (VSD+). The simulations for the period from 1990 to 2070 included three different forest management scenarios (reference, biodiversity, and climate protection) and showed a general decrease in groundwater recharge which could hardly be influenced by any of the management options. The simulated soil organic matter stocks adequately represented their past increase as expected from the National Forest Soil Inventory (NFSI), but also showed a future decline under climate change conditions which leads to higher organic matter decomposition and a long-lasting increase of NO3− leaching from forest soils. While the climate protection oriented scenario shows the highest increase in NO3− concentrations during the projection period until 2070, the biodiversity scenario kept NO3− concentrations in seepage water below the legal thresholds in three of four selected model regions

Tree Species Selection in the Face of Drought Risk—Uncertainty in Forest Planning

Rapid climate change leads to significant shifts in the site-productivity relationship of tree species and alters abiotic and biotic risks well beyond classical rotation ages on many forest sites worldwide. Forest conversion may be an adequate measure to counter possible negative effects of climate change. Unfortunately, climate-driven changes in abiotic and biotic risks bear a significant source of intrinsic uncertainty inherent in climate projections. It is our goal to appraise uncertainty in species selection under drought stress, one of the most important risk factors for many forests. We derive a method to assess drought restrictions and demonstrate the uncertainty in the process of species selection by applying three climate scenarios. Furthermore, we interpret the consequences of climate uncertainty in the light of different management goals, i.e., a business-as-usual silviculture, a climate protection strategy favoring CO2 sequestration and a biodiversity strategy increasing diversity. The methods are applied to two representative regions in the North German Plain. The results clearly show the strong need for adaptive planning when drought restrictions are considered. However, different silvicultural management objectives may alter the extent of adaptive planning. The uncertainty in the planning process arising from different underlying climate projections strongly depends on the regional site characteristics and on forest management strategy. In conclusion, it is most important in forest planning to clearly state the management goals and to carefully explore if the goals can be met under climate change and if the uncertainty due to climate projections significantly affects the results of species selection

Auswirkungen des Klimas und der Landnutzung sowie ihrer Änderungen auf die Wasserverfügbarkeit und auf Hochwasserereignisse in Europa : gemeinsamer Schlussbericht zum BMBF-Projektverbund mit den Einzelprojekten "Einfluss des Klimawandels auf Wasserverfügbarkeit und Hochwasser in Deutschland und Europa: eine integrierte Analyse", "Wasserverfügbarkeit und Hochwasserabfluss (Elbe- und Odergebiet) in Abhängigkeit von Klima und Landnutzung und deren Änderungen", "Modellierung des Abflusses im Oberlauf der Oder für Extremereignisse"

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Pilotstudie zu den lokalen Auswirkungen des Klimawandels auf die Forstwirtschaft in ausgewählten Regionen Sachsen-Anhalts

Softcover, 17x24Sämtliche Klimaprojektionen lassen für Sachsen-Anhalt einen deutlichen Temperaturanstieg bei gleichzeitig veränderter saisonaler Niederschlagsverteilung erwarten. Von den Folgen des Klimawandels wird insbesondere die langfristig handelnde Forstwirtschaft betroffen sein, da sich die Produktionsgrundlagen, die Risiken und die Ertragsaussichten wesentlich verändern. In der vorliegenden Pilotstudie sind in ausgewählten Regionen Sachsen-Anhalts auf der Basis räumlich hoch aufgelöster Klima-, Standort-, Bestandes- und Risikoinformationen Entscheidungshilfen für das operationale Handeln von Forstbetrieben entwickelt worden. Als Modellregionen dienen der Oberharz, der Fläming und die Colbitz-Letzlinger Heide