Neue Herausforderungen an das Waldmanagement: Möglichkeiten und Grenzen des „Digital Soil Mapping“ bei der Bereitstellung flächenhafter Datensätze für die Forstplanung am Beispiel von Hessen

193-218

Artikel aus einer Zeitschrift

200210738

Allgemeine Forst- und Jagdzeitung 2021, 192(9-10) ; Jrg. 192 ; 9-10 (2021) , 193-218

Der Klimawandel stellt neue Herausforderungen an das Waldmanagement und die dafür erforderlichen flächenhaften Information zur Nährstoff- und Wasserverfügbarkeit von Waldböden. Verfahren des „Digital Soil Mapping“ ermöglichen es, flächenhafte Datensätze für die Forstplanung zu aktualisieren und für bisher nicht kartierte Flächen bereitzustellen. Demonstriert wurden die Möglichkeiten und Unsicherheiten am Beispiel des einstufigen Kartierverfahrens von Hessen. Die Trophieeinstufung konnte so aktualisiert werden, dass sie die von der zweiten Bodenzustandserhebung im Wald (BZE II) erfasste Nährstoffausstattung der Waldböden besser berücksichtigt. Die mit Hilfe der Modelle generierte Häufigkeitsverteilung zeigt eine deutlich höhere Übereinstimmung der einzelnen Trophiestufen mit der Verteilung der aus den Nährstoffverhältnissen abgeleiteten Trophie an den räumlich repräsentativen Bodenprofilen der BZE II. Des Weiteren konnten entsprechende Informationen auch für die über 20% bisher nicht kartierte Waldfläche in Hessen bereitgestellt werden. Mit Hilfe eines Random Forest Modells (RF) wurden für diese Waldflächen auch Angaben zum Geländewasserhaushalt modelliert. Auch wenn das RF Modell in der Validierung insgesamt eine „erhebliche“ Übereinstimmung zwischen den modellierten Geländewasserhaushaltsstufen und denen der Standortskartierung aufweist, zeigen sich größere Unsicherheiten bei der digitalen Auskartierung der frischen Standorte. Auf der Grundlage der nun flächendeckend vorliegenden Angaben zum Geländewasserhaushalt wurde ein statistisches Modell zur Abschätzung der nutzbaren Feldkapazität parametrisiert und Allg. Forst- u. J.-Ztg., 192. Jg., 9/10 215 an den Bodenprofilen der BZE evaluiert. Das vorgestellte nFK-Modell stellt im Vergleich zu den in der Vergangenheit in die Waldbauplanung einbezogenen Ansätzen eine substanzielle Verbesserung dar.
Standortskartierung; Forstplanung; Nährstoffhaushalt; Wasserhaushalt; digitale Bodenkartierung; Waldböden; nutzbare Feldkapazität; Regionalisierung.
Climate change poses new challenges to forest management and the necessary spatial information on nutrient status and water availability of forest soils. Digital Soil Mapping techniques allow to update spatial data sets for forest planning and to provide them for previously unmapped areas. The potential and uncertainties were demonstrated using the example of the forest site mapping system of Hesse, Germany. The six soil nutrient index classes (poor, moderate-weak, moderate, moderate-good, rich, carbonatic) were updated to better reflect the soil nutrient availability observed by the second National Forest Soil Inventory (NFSI II). The frequency distribution generated by the model shows a significantly higher correspondence of the individual nutrient index classes with the distribution of the nutrient index classes derived from the nutrient availability observed at the spatially representative soil profiles of the NFSI. Furthermore, corresponding information could also be provided for the more than 20% previously unmapped forest area in Hesse. Through the use of a Random Forest Model (RF), spatial information on terrain water regime classes could also be provided for unmapped areas. The RF model shows overall a ”considerable” agreement between the modeled terrain water regime classes and those of the forest site mapping in the evaluation process. However, higher uncertainties exist in the modeling of “fresh” forest sites. Based on the terrain water regime classes, now available for the entire area of Hesse, a statistical model for estimating available soil water capacity was parameterized and evaluated with the soil profiles from the NFSI. The model for the available soil water capacity represents a clear improvement compared to the approaches used in forest planning in the past.
Forest site mapping; forest planning; nutrient balance; water balance; digital soil mapping; forest soils; available water capacity; regionalization.