Schätzung der Naturverjüngungsstruktur auf Basis von Betriebsinventuren

Frankfurt am Main

2005

S. 1-13

8 Abb., 5 Tab., 38 Lit. Ang.

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200121019

Die vorgestellte Untersuchung beschreibt ein statistisches Modell zur Schätzung des Vorkommens, der Dichte sowie der Dimensions- und Artenzusammensetzung der Naturverjüngung. Die Schätzungen erfolgen in Abhängigkeit von Waldzustandsgrößen, die im Rahmen der niedersächsischen Betriebsinventur erfasst werden. Das Modell ist die biometrische Grundlage für die Entwicklung eines Softwaremoduls, das in Waldwachstumssimulatoren implementiert werden kann. Ein solches Modul stellt für die mittelfristige Forsteinrichtungsplanung ein Managementwerkzeug zur Bewertung von Effekten bestimmter waldbaulicher Entscheidungen auf den Umfang und die Struktur natürlicher Verjüngung dar. Die Verwendung der sehr umfassenden und ständig wachsenden Datenbasis der niedersächsischen Betriebsinventur ermöglicht die Anwendung auf ein breites Standorts- und Bestandesspektrum. Zusätzlich resultieren statistische Vorteile aus der übereinstimmenden Datenstruktur von Parametrisierungs- und späterer Planungsgrundlage. Es wurde zunächst angenommen, dass die wichtigsten die Verjüngung beeinflussenden Faktorenkomplexe in abstrahierter Form über Inventurdaten hinreichend genau erfasst werden. In Voruntersuchungen konnte festgestellt werden, das zwischen Bestandes- sowie Standortsparametern auf der einen Seite und dem Vorkommen, der Dichte, sowie der Arten- und Dimensionszusammensetzung der natürlichen Verjüngung auf der anderen Seite charakteristische Korrelationsmuster auftreten. Als Variablen mit deutlichem Einfluss auf die Verjüngungsstruktur können exemplarisch die arteigene Grundfläche und der maximale BHD der eigenen Baumart genannt werden. Zusätzliche Einflussgrößen auf die Verjüngungsdichte sind Standortsparameter wie z.B. der Kalkgehalt der Böden (Kalk ja/nein), die Nährstoffversorgung oder auch die Seehöhe des Standortes. Zur biologisch plausiblen Beschreibung der Verjüngungsstruktur unter gleichzeitiger Erfassung der hohen Streuung, die allgemein bei Verjüngungsphänomenen auftritt, wird ein kumulatives logistisches Regressionsmodell verwendet (Gl. 1). Der Modellansatz berücksichtigt in idealer Weise die Datenstrukturen der niedersächsischen Betriebsinventur, bei der die Pflanzendichte in Art- und Höhenklassenkombinationen trunkiert erfasst wird. Mit Hilfe von 18 Teilmodellen wird dabei die Verjüngungsdichte je Art- und Höhenklassenkombinationen geschätzt. Ein Vorteil im Vergleich zur Anwendung mehrerer logistischer Regressionsfunktionen mit dichotomer Zielvariable für ein eigentlich multinominales Problem, wie sie etwa von Ferguson et al. (1986) für die Dichteschätzung vorgeschlagen wird, besteht darin, dass eine nachträgliche Skalierung der prognostizierten Eintrittswahrscheinlichkeiten auf Eins entfällt. Des Weiteren treten etwaige, durch die unabhängige Parametrisierungs bedingte, nachteilige Zufallseffekte nicht mehr auf. Die Ergebnisse und Validierungen erster Modellsimulationen zeigen mit Ausnahme für wenige untypische Bestandessiutationen, die nur schwach in der Datengrundlage repräsentiert sind, gute Übereinstimmungen mit den beobachteten Datenstrukturen. Auch die beobachteten univariaten Zusammenhänge zwischen den unabhängigen Variablen und der Zielgröße Pflanzendichte je Verjüngungsausprägung werden realistisch abgebildet.