An assessment of forest canopy structure by LiDAR: Derivation and stability of canopy structure parameters across forest management types

Alfeld

2012

S. 195-209

Artikel aus einer ZeitschriftUnselbständiges Werk

200177162

Das Kronendach von Wäldern ist durch die Zusammenstellung, Organisation und Lage der oberirdischen Biomasse und des leeren Raumes zwischen diesen Komponenten charakterisiert und liefert eine große Vielfalt an Habitaten für andere Organismen. Das Kronendach stellt auch die Schnittflächen zwischen der Biomasse und der Atmosphäre dar und beeinflusst so die Verteilung von Licht, atmosphärischer Turbulenz, Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Wir haben den Einsatz eines hochauflösenden Laserscanners mit hoher Pulsdichte für die Bewertung der dreidimensionalen Struktur des Kronendaches untersucht und stellen eine Anzahl von einfachen und interpretierbaren Parametern für die Quantifizierung von Charakteristiken der äußeren und inneren Kronenraumstruktur vor. Diese Studie basiert auf der Analyse von 1-ha-Plots in der Buche (Fagus sylvatica L.) und Fichte (Picea abies (L.) Karst.) in Altersklassenwäldern, einem Plenterwald und ungenutztem primärwaldähnlichem Bestand. Die räumliche Auflösung des Kronendachmodells hat einen großen Einfluss auf die Stabilität der untersuchten Parameter und sollte weniger als 1 m betragen. Die Pulsedichte des Laserscannings hat einen geringeren Einfluss auf die Parameterstabilität, beeinflusst aber die Quantifizierung lokaler Strukturen bei Dichten von weniger als 5 je m2. Die propagierten Parameter für die Quantifizierung der Kronendachstruktur sind (max, min): Oberflächenindex (1,2 bis 4,1 m2 m-2), Höhe der Außenfläche (Durchschnitt 4,6 bis 25,5 m; Maximum 16,7 bis 35,8 m), Flächenanteil nördlich und westlich ausgerichteter Kronendachabhänge (Nord: 0,8 bis 20,4 % der Oberfläche, West: 2,8 bis 22,3 % der Oberfläche), Kronendachlücken als prozentualer Anteil der Oberfläche (7,5 bis 16,1 %), Kronendachinseln als prozentualer Anteil an der Oberfläche (42,9 bis 95,9 %), Baumstammhöhe (2,9 bis 19,5 m), Tiefe der euphotischen Zone (1,7 bis 8,8 m), Entropie (2,1 bis 3,4 dimensionslos) und Kontrast (3,7 bis 225 m2). Nur einige der Parameter korrelieren und dies in Abhängigkeit der lokalen Begebenheiten. Die Parameter haben eine ökologische Bedeutung in der Quantifizierung der Kronendachtopografie. Es konnte kein Zusammenhang zwischen der Anordnung und Ausrichtung der Parameter und der Bewirtschaftung der Bestände nachgewiesen werden.
Schlüsselwörter: Kronendachstruktur, forstliche Bewirtschaftung, Pulsedichte, hochauflösendes Laserscanning