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Titelaufnahme

Titel
Modelling wind and bark beetle disturbances at forest stand scale in the Austrian Alps / Ferenc Pasztor
VerfasserPasztor, Ferenc
Begutachter / BegutachterinHanewinkel, Marc ; Peltola, Heli
Betreuer / BetreuerinLexer, Manfred J.
Erschienen2014
UmfangV, 96 S. : Ill., graph. Darst., Kt.
HochschulschriftWien, Univ. für Bodenkultur, Diss., 2014
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
Schlagwörter (DE)Wind / Borkenkäfer / Störung / Bestandesebene / Ostalpen
Schlagwörter (EN)wind / bark beetle / disturbance / stand scale / Austrian Alps
Schlagwörter (GND)Ostalpen / Fichte / Borkenkäfer / Wind / Modellierung
URNurn:nbn:at:at-ubbw:1-19977 Persistent Identifier (URN)
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Modelling wind and bark beetle disturbances at forest stand scale in the Austrian Alps [9.56 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Durch Wind und Borkenkäfer verursachte Störungen haben eine signifikante Wirkung auf österreichische Wälder. Sie führen zu erheblichen ökonomischen Verlusten und beeinflussen Ökosystemleistungen. In Zukunft ist aufgrund eines möglichen Klimawandels eine Intensivierung der Störungsregime zu erwarten. Um eine zielgerichtete Anpassung der Waldbewirtschaftung an ein sich veränderndes Klima zu gewährleisten, ist ein besseres Verständnis für relevante Störungsregime notwendig. Das Ziel dieser Dissertation war es, die Beziehungen von Störungsereignissen durch Wind und Borkenkäfern und Waldstruktur, Waldbewirtschaftungsmaßnahmen sowie Wetterphänomenen und Klima auf Bestandesebene zu untersuchen. Die Analyse erfolgte in zwei Schritten: Zunächst wurden statistische Modelle entwickelt, deren Grundlage eine empirische Datenbasis, bestehend aus Forsteinrichtungsdaten und Einschlagsnachweisungen von vier Forstbetrieben der Österreichsichen Bundesforste AG mit insgesamt über 40000 ha Waldfläche sowie räumlich interpolierte Klimadaten (Temperatur, Niederschlag, Windgeschwindigkeiten) bildet. Anschließend wurden die empirischen Störungsmodelle in ein dynamisches Ökosystemmodell integriert und eine simulationsbasierte Vergleichsstudie für das Modellverhalten von Störungsmodellen durchgeführt. Die Resultate dieser Studie belegen, dass sich Störungsereignisse durch Wind und Borkenkäfer durch statistische Modellierung (generalized linear mixed models) gut beschreiben lassen. Die Störungsintensität konnte mit den zur Verfügung stehenden Daten hingegen nicht zufriedenstellend erklärt werden. Die vergleichende Analyse von simulierten langfristigen Effekten der empirischen Wind- und Borkenkäfermodelle zeigt ein plausible Modellverhalten unter gleichbleibenden Klimabedingungen, jedoch Limitierungen bei der Einbeziehung von Klimawandelszenarien. Die Ergebnisse zeigen die Notwendigkeit auf, zur empirischen Modellierung von Störungsereignissen die Datengrundlage weiter zu verbessern. Für die Ökosystemsimulation sind generalisierte prozess-basierte Ansätze zur modellhaften Beschreibung von Störungsregimen stabiler und sollten für Analysen unter veränderlichen Umweltbedigungen gegenüber rein empirischen Modellen den Vorzug erhalten.

Zusammenfassung (Englisch)

Wind and bark beetle disturbances have a big impact on Austrian forests, leading to substantial loss in timber value and other ecosystem services. Intensifying disturbance regimes are expected in the future due to climate change. A better understanding of interrelationships of damage from disturbances and forest characteristics, management and climate is required to sustain the provisioning of demanded ecosystem services from forests and to allow targeted adaptation of silviculture and forest management to future conditions. The purpose of this work was to examine relationships between wind and bark beetle disturbances and forest stand, site and weather properties at forest stand scale. Two different approaches were employed in this thesis. First, statistical models were developed from an empirical database compiled of forest management plans, harvest records and weather data covering an area of more than 40,000 ha of forest land in various parts of the Eastern Alps in Austria. Second, the established empirical disturbance models were then integrated into a dynamic ecosystem model, and a simulation-based comparative analysis of model behaviour as affected by different disturbance sub-models was conducted. Results of the study revealed that wind and bark beetle disturbance events at stand scale can be identified well by means of statistical modelling (generalized linear mixed modelling approach). However, the intensity of damage in case of a disturbance event could not be explained satisfactorily in the models. The comparative analysis of the empirical wind and bark beetle models integrated into a dynamic ecosystem model indicated plausible and consistent behaviour under current climatic conditions and revealed limitations of the empirical models when a changing climate was considered. These findings emphasized the need for generalized process-based disturbance modules in long-term ecosystem simulations.