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Die Wälder der Schweiz erfüllen neben der Holzproduktion weitere wichtige Funktionen: Sie sind wertvoller Erholungsraum, Wasserspeicher, Lebensraum für zahlreiche Tier- und Pflanzenarten, und insbesondere im Gebirge stellen sie oft einen wirksamen Schutz gegen Steinschlag, Erosion und Lawinen dar. Der Zustand der (Gebirgs-)wälder hat somit einen direkten Einfluss auf den Tourismus, das regionale Klima, die Biodiversität, die Forstwirtschaft, auf die Infrastruktur und auf das Muster von Siedlungen und Naturraum. Für Gebirgsländer wie die Schweiz ist es deshalb sehr wichtig, stabile Wälder zu besitzen.
Die ungünstigen Bestandesstrukturen und die stark abnehmende Nutzung des Waldes in den letzten 30-50 Jahren werden bei vielen Gebirgswäldern aber zu einer merklichen Verschlechterung ihres Schutzpotentials führen. Ausserdem sind sie den Auswirkungen der anthropogenen Klimaveränderung ausgesetzt. Die besondere Problematik liegt dabei in der Trägheit der Walddynamik: Die ökologischen Veränderungen laufen auf der Zeitskala von Jahrzehnten ab, die Auswirkungen von heutigen Einflüssen stellen sich aber erst in 50-100 Jahren ein. Es ist daher sehr wichtig abzuschätzen, welche Folgen Massnahmen, die heute getroffen werden, für die vielfältigen Funktionen des zukünftigen Waldes haben werden. Ein solides Verständnis der natürlichen, langfristigen Walddynamik ist eine wichtige Voraussetzung dafür.
Im Verlauf des 20. Jahrhunderts hat die ETH Zürich in der ganzen Schweiz zahlreiche Waldreservate eingerichtet (bis heute 39 Reservate mit einer Gesamtfläche von 1018 ha), in welchen die natürliche Waldentwicklung während bis zu 50 Jahren beobachtet und inventarisiert wurde. Diese Daten sind bis heute noch nicht umfassend ausgewertet worden, stellen jedoch für die Untersuchung der natürlichen Walddynamik in Schweizer Wäldern einen einzigartigen Datensatz dar.
Das vorliegende Projekt setzt sich aus drei Teilen zusammen:
In einem ersten Analyseschritt werden die Daten ausgewählter Waldreservate verwendet, um die historische Bestandesentwicklung – nach Aufgabe der Bewirtschaftung – zu rekonstruieren und zu untersuchen. Das Verständnis der natürlichen populationsdynamischen Prozesse steht dabei im Vordergrund.
In einem zweiten Schritt werden die Erkenntnisse aus der Reservatsdaten-Analyse zur Verbesserung der Parametrisierung und der Modellfunktionen des Walddynamik- Modelles ForClim verwendet. Die gefundenen Muster sollen insbesondere dazu dienen, die artspezifischen Parameter im Modell ForClim besser zu schätzen, resp. die im Modell enthaltenen funktionalen Abhängigkeiten zu verbessern. Zur Validierung des Modelles werden simulierte Bestandesstrukturen mit empirischen Reservatsdaten verglichen (Reservate, welche im ersten Schritt nicht verwendet wurden).
Im letzten Schritt wird anhand verschiedener Klima- und Bewirtschaftungsszenarien die Entwicklung ausgesuchter Schutzwälder für das 21. Jahrhundert simuliert. Dabei soll insbesondere untersucht werden, welchen Einfluss ein sich änderndes Klima auf die Waldstruktur und Baumartenzusammensetzung hat. Inwiefern haben die klimabedingten Veränderungen der Waldstruktur einen Einfluss auf die Stabilität des Waldes? Ein Vergleich der simulierten Bestandesstrukturen mit den Minimalanforderungen für einen stabilen Schutzwald ermöglicht eine Abschätzung, ob diese Gebirgswälder auch in Zukunft ihre Schutzfunktion bezüglich Steinschlag, Lawinen oder Rutschungen wahrnehmen können.
Kontakt: Caroline Heiri.
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