Hogyan válasszuk ki az éghajlathoz igazított fafajokat: Döntéstámogatás az erdőtulajdonosok számára Hessenben (Németország)

Az éghajlatváltozás számos bizonytalanságot okoz az erdőgazdálkodók számára. Az előrejelzések szerint az éghajlatváltozás széles körű, gyors és intenzív lesz. Ezért az éghajlati forgatókönyveket mindig felül kell vizsgálni a fafajokra vonatkozó ajánlások és az erdészeti döntéshozatalba beépített változások tekintetében.

A regionális éghajlatváltozási előrejelzések nem olyan egyértelműek, különösen a csapadék szezonális eloszlását illetően. Ezenkívül nemcsak a talaj jellemzői, hanem a terepviszonyok, például a lejtő vagy az expozíció is jelentős hatást gyakorolnak egy adott terület vízellátására. Ez szükségessé teszi az éghajlatváltozás hatásainak térben differenciált modellezését. Hessen régióban a hangsúly a vízellátás modellezésén van, mivel az éghajlatváltozás számos területen növeli az aszályos stressz kockázatát a fafajok számára, ezáltal korlátozva alkalmasságukat. Ez nem csak a csapadékminták változásának tudható be, hanem a párolgás növekedésének is, ami a növekvő hőmérséklettel függ össze. Különösen a meleg nyári hónapokban ez a jövőben számos helyen növekvő vízhiányt fog eredményezni. Az előrejelzések különösen súlyosak, ha figyelembe vesszük az IPCC (2014) RCP 8,5 kibocsátási forgatókönyvet.

Az egyik kihívás az, hogy találjunk egy mutatót az aszályos stresszre. Ki kell számítani valamennyi hesseni erdőterületre, és alkalmasnak kell lennie a fafajok kockázatának értékelésére annak érdekében, hogy küszöbértékek alkalmazásával ajánlásokat lehessen tenni.

Az elmúlt években a viharok, az aszályok és a kéregbogár-fertőzések által okozott károk jól szemléltetik az adaptált erdőgazdálkodás sürgősségét. Különösen a nagy kiterjedésű területeken az újraerdősítéssel kapcsolatos döntéseket gyorsan kell meghozni. Ezeknek a döntéseknek figyelembe kell venniük a várható éghajlati változásokat, ezáltal minimalizálva a jövőbeli károk kockázatát, és a létfontosságú, stabil erdők hosszú távú megőrzéséhez vezetve.

A2025. évi integrált éghajlatvédelmi terv(Hessen tartomány) állami szinten hajtja végre a német szövetségi kormány éghajlatvédelmi tervét. Az éghajlatváltozás mérséklésére és az ahhoz való alkalmazkodásra irányuló széles körű intézkedéscsomagból áll.

A hesseni erdőtörvény szerint az erdőtulajdonosok szabadon dönthetnek arról, hogy melyik fafajt választják. Ugyanakkor kötelesek hat éven belül újraerdősíteni a területeket (a HWaldG 7. §-a).

Hessen állam támogatja az erdőtulajdonosokat az erdőben a szélsőséges időjárási viszonyok által okozott károk helyreállításában. Az NW-FVA ajánlásai kötelezően beépülnek az erdőtámogatási programot létrehozó állami rendeletekbe („Richtlinie für forstliche Förderung in Hessen”, 2018. április 30. és „Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Bewältigung der durch Extremwetterereignisse verursachten Folgen im Wald in Hessen, Extremwetterrichtlinie-Wald, 2021. április 1.).

Az IKSP-Hessen projekt keretében kidolgozott, az éghajlatváltozáshoz igazodó hesseni fafajok összetételére vonatkozó ajánlások célkitűzései a következők:

1.   A Hessen települési és magánerdőiben található, feltérképezetlen erdőterületekre vonatkozó területspecifikus információk szolgáltatása a helyszínnek megfelelő fafajok kiválasztásának alapjaként, mivel az erdőknek csak 80 %-át térképezték fel. Ebben az összefüggésben a projekt célja a víz- és tápanyagegyensúly jobb térbeli megjelenítése, különösen a „mezotropikusnak” minősített területek széles körében.

2.   Erdészeti ajánlások kidolgozása előre - tekintettel a 2100-as évre. Erre a célra a ReKliEs-De állami szintű szakértői csoport központi csoportjának regionális éghajlati forgatókönyveit használják fel.

3.   Az „erdőfejlődési típusok” azonosítása, amelyek olyan fafajok ajánlott keverékéből állnak, amelyek növekedési mintájukban kiegészítik egymást, az éghajlatváltozás okozta károk kockázatának minimalizálása vagy csökkentése érdekében.

A végső cél az, hogy az eredmények minden hesseni erdőtulajdonos számára elérhetőek legyenek, egy olyan új és felhasználóbarát információs rendszer bevezetésével, amelyet az erdőtulajdonosok mélyreható technikai ismeretek nélkül használhatnak.

A projekt három fő tevékenységet foglalt magában: i. a területspecifikus jellemzők feltérképezése a jelenlegi és jövőbeli körülmények között, ii. ajánlások kidolgozása („ajánlott erdőfejlesztési típusok”) és iii. tudástranszfer az ajánlások erdőtulajdonosok általi átvételének elősegítése érdekében (az éghajlatváltozáshoz alkalmazkodó fafajokra vonatkozó webszolgáltatás), az alábbiakban részletezettek szerint.

1. A leképezési hely egyedi jellemzői

A területspecifikus jellemzők – például a rendelkezésre álló víz- és tápanyagellátás – megértése elengedhetetlen ahhoz, hogy bármely erdőterület számára megfelelő fafajt lehessen kiválasztani. A projekt kezdetén a hesseni erdőterületek többségére vonatkozóan rendelkezésre álltak talajtérképek. A 20 %-os nem dokumentált erdőterületi különbség megszüntetése és a feltérképezési eredmények javítása érdekében az NW-FVA-nál számítógépes modelleket fejlesztettek ki a trofikus állapot, az éghajlati vízegyensúly (a csapadék és a potenciális párolgás közötti különbség) és a hasznosítható mezei kapacitás (a téli hónapokban történő feltöltést követően a növények számára rendelkezésre álló víz) meghatározására valamennyi erdőterület esetében. A hasznosítható mezei kapacitás területalapú becslésének kiszámításához összesen 4 179 talajprofil készült. Emellett a trofikus szintek becsléséhez a Hessian State Surveying Office talajtérképét használták (Heitkamp et al., 2020). A központi elem a jövőbeli vízellátás értékelése volt a terület vegetációs időszak alatti vízegyensúlyának értékelésével. Ez a paraméter a hasznosítható mezőkapacitásból és a klimatikus vízegyensúlyból áll. Az alkalmazott éghajlati vízmérleg az RCP 8,5 kibocsátási forgatókönyv (IPCC 2014) éghajlati előrejelzésein alapul, amelyeket a 2041–2070-es referencia-időszak átlagértékeként az ECHAM 6 globális modellel és a STARS II regionális statisztikai modellel számítottak ki. A helyi referencia meghatározásához az inverz távolságsúlyozás és a magassági regresszió kombinált módszerét használtuk az 50 x 50 m-es rácsra való leskálázáshoz.

Az új NW-FVA területtérkép tehát átfogó információkat tartalmaz a trofikus szintekről és a terület jövőbeli vízegyensúlyáról a teljes hesseni erdőre vonatkozóan, lehetővé téve az éghajlati megfontolások nagyobb súlyát a fafajok kiválasztásában.

2. Ajánlott erdőfejlesztési típusok fejlesztése

A fafajokat víz- és tápanyagigényük szerint kategorizálják az aszálystressz-index küszöbértékeinek felhasználásával. Azok a fafajok, amelyek ökológiai szükségleteik és növekedési viselkedésük tekintetében kiegészítik egymást, vegyes állománytípusokat vagy erdőfejlődési típusokat alkotnak.

A területre vonatkozó ökológiai követelmények teljesítésétől függően a fafajok vegyes erdőkben betöltött szerepe vezetőnek, vegyesnek, kísérőnek vagy a termesztésből kizártnak minősíthető. A terület vízegyensúlya és a trofikus kritériumok mellett az ajánlások tartalmaznak néhány erdészeti és gazdasági környezetet is (pl. a fenyő és a nyír kizárása a víz- és tápanyagban gazdag területeken). A hidromorf területek, azaz a felszín alatti vizek és a holtágak által befolyásolt talajok esetében a fafajoknak a terület vízegyensúlya alapján történő elosztása nem megfelelő, mivel a hasznosítható mezőkapacitás itt nem értelmezhető. Ehelyett az előző rendszer szerint kategorizálják őket a domborzati vízrendszer és a trofikus szint szerint.

A vegyes erdők mellett szóló fő érvek az erdők nagyobb stabilitása és általában nagyobb ellenálló képessége a bolygatások kompenzálásában.  Az erdőfejlesztési típusokat az erdészeti tervezésben használják. Ezeket a kívánt erdőszerkezet modelljei írják le, amelyek például kategorizálják egymásutáni helyzetüket, és meghatározzák a védelmi és rekreációs funkciójukra vonatkozó fejlesztési célokat. A fakitermelési célértékek célátmérők és termelési időszakok formájában szerepelnek. A fafajok százalékos aránya mind a fejlesztési, mind a regenerációs célok tekintetében meghatározásra kerül. A területspecifikus tervezési információk az erdőfejlesztési típusokban ajánlott minden egyes fafajra levezethetők.

A települési és magánerdők erdőfejlesztési típusainak katalógusa 34 erdőfejlesztési típust tartalmaz.  Ezeket már számos erdőtulajdonos használja. A webportált 2024 augusztusában több mint 296 000 alkalommal keresték fel (kattintások száma), és ez a szám egyre nő. A nem szakértő felhasználók általi félreértelmezés kockázata miatt az NW-FVA általában tanácsot ad a szakosodott erdészeti személyzettel való konzultációhoz.

3. Webszolgáltatás az éghajlatváltozáshoz alkalmazkodó fafajok számára

Az éghajlatváltozáshoz igazodó fafajok kiválasztására szolgáló döntéstámogató rendszert beépítették a HessenForstoperatív földrajzi információs rendszerébe, és szabadon hozzáférhető internetes portálként az erdőtulajdonosok rendelkezésére bocsátották (https://www.nw-fva.de/baem/). Ezenkívül a teljes szolgáltatás alapját képező REST-Web-szolgáltatás és a WMS (webtérkép-szolgáltatás) könnyen integrálható más szoftvertermékekbe. Az NW-FVA weboldala egy gyors útmutatót is tartalmaz a szolgáltatás használatához. Az erdőfejlesztési típusok katalógusa, a további háttér-információk és az osztályozási táblázatok letölthetők.

A webes alkalmazásban a térképre kattintva megnyílik egy táblázat, amely információkat tartalmaz Hessen minden egyes erdőterületének elhelyezkedéséről, az erdőterület jellemzőiről és az ajánlott erdőfejlesztési típusokról.

A webportál kiegészítéseként egy alkalmazást fejlesztettek ki az Android és iOS (Apple) operációs rendszerekhez mobil eszközökre. Az alkalmazás előnye, hogy GPS-en keresztül határozza meg az erdő helyét. Lehetővé teszi az információk azonnali lehívását annak érdekében, hogy a meglévő erdészeti helyzet értékelése közvetlenül az erdőterülethez kapcsolható legyen. Ha nem áll rendelkezésre internet-hozzáférés, a kiválasztott hely mentésre kerül, és később megnyitható a kapcsolódó információk lekéréséhez. A helymeghatározás különösen akkor hasznos, ha nincs erdőmegosztási vagy térképi alap, vagy ha nehéz határokat húzni, például kis magánerdőkben.

Végül az erdőfejlesztési típusok katalógusa szolgál a közigazgatási szervek támogatásainak alapjául. Hessen állam finanszírozza a 2018 és napjaink közötti szélsőséges aszály által érintett nyílt területek újraerdősítését. Egy adott helyen ajánlott erdőfejlesztési típus kiválasztása kötelező az erdőtulajdonosok számára, és előfeltétele az ültetési és fenntartási támogatások igénybevételének.

A projektpartnerek az erdőtulajdonosok és -tanácsadók voltak: a HessenForst, amely az állami erdőkért, valamint a települési és magánerdők egyes részeiért felelős, valamint a Hessian Forest Owners’ Association, amely a települési és magánerdők minden más részéért felelős. Mindkettő tanácsadást és adatokat nyújtott a projekt során, és részt vett a tudásátadási folyamatokban.

Felmérést végeztek az erdőtulajdonosok és -tanácsadók körében, hogy stratégiákat dolgozzanak ki a települési és magánerdőkre vonatkozó döntéstámogató eszközök ismertségének és használatának előmozdítására. A projekt korai lépései óta az érdekelt felek bevonása támogatta az erdőtulajdonosok ajánlásainak elfogadását és átvételét. Ezért az érdekelt felek bevonására vonatkozó további részletek a „Siker és korlátozó tényezők” szakaszban találhatók.

Sikertényezők:

Az eredmények minél gyorsabb és hatékonyabb gyakorlati megvalósítása érdekében a tudástranszfer folyamata több szinten zajlott, és ez a projekt egyik kulcsfontosságú sikertényezője volt.

Először is, a HessenForst és a Hessian Forest Owners’ Association részvételével zajló projekt résztvevőinek összetétele azt jelentette, hogy a projekt kezdetétől fogva tapasztalt szakembereket vontak be az eredmények kidolgozásába és értelmezésébe. Ez biztosította a megfogalmazott ajánlások elismerését és az erdőtervezésbe való aktív beépítést a kezdetektől fogva. Ezért az első validálásra a folyamatban lévő folyamat során került sor, mielőtt az eredményeket bemutatták és a nyilvánosság számára hozzáférhetővé tették volna. Ez a megközelítés jelentősen növelte a kidolgozott fafajokra vonatkozó ajánlások elfogadását.

A tudástranszfer második szintje a könnyen érthető dokumentációban és az eredmények olyan formában történő nyilvánosságra hozatalában rejlik, amely átláthatóan támogatja az erdőtulajdonosokat és az erdőgazdálkodókat döntéseik meghozatalában. Ezért a digitális döntéstámogató rendszer (DSS) háborúját megfelelő eszközként tervezték. Ez nyilvánosan hozzáférhető egy NW-FVA internetes portálon keresztül, ahol az erdőtulajdonosok könnyen azonosíthatják állományaikat, és hozzáférhetnek/letölthetők a projektben kidolgozott fafajokra vonatkozó ajánlások. Kifejlesztettek egy mobil verziót Android és iOS mobiltelefonokra is. Ezek az alkalmazások a legegyszerűbb módja annak, hogy megtalálják a webhelyeket a mobileszköz GPS funkciójával.

A tudástranszfer harmadik szakaszaként aktív képzéseket szerveztek a HessenForsttal szoros együttműködésben valamennyi erdészeti irodában. A Hessian Forest Owners’ Association által szervezett rendezvényeken is tartottak előadásokat. A saját erdőjükben lévő erdőtulajdonosok számára ingyenes képzéseket is kínálnak. A tanfolyamokat és a webportált szórólapokon és hirdetéseken keresztül hirdették szakfolyóiratokban. Ezenkívül megkezdődött a videó felhasználói kézikönyvek létrehozása. Ezek az NW-FVA honlapján is elérhetők.

Meglepő módon számos más ágazat, például a környezetvédelmi tervezési hivatalok, a természetvédelmi hatóságok, valamint az ivóvíz-kitermelésért és a gátakért vagy az útépítésért felelős szervezetek érdeklődésüket fejezték ki a fafajokra vonatkozó ajánlások alkalmazása és a szolgáltatásnak a GIS-portáljaikba való integrálása iránt. Ez bizonyítja az NW-FVA által indított kezdeményezés sikerét.

Hasonló megközelítést alkalmaztak Észak-Rajna-Vesztfália államban (Németország) a SUPERB projekt keretében (lásd a Nagy erdő-helyreállítási megoldások Észak-Rajna-Vesztfáliábancímű esettanulmányt), ami a projekt megismétlődési potenciáljára utal.

Korlátozó tényezők:

Bár nagy szükség van tanácsadásra, és az ajánlásokat kötelezően beépítették az újraerdősítési projektek állami támogatásába, a fafajokra vonatkozó ajánlásokat még nem állapították meg új szabványként.

A visszajelzésre való felkérést és a képzési programot üdvözölték, de nem a remélt mértékben. A félreértések elkerülése érdekében a változó éghajlatban a fafajok kiválasztásának összetett területén alapos ismeretekre van szükség. Ezenkívül az erdészeti döntéshozók célcsoportja nagyon heterogén, és nagy kommunikációs erőfeszítéseket igényel. E korlátok leküzdése érdekében hosszú távon képzési programot tartanak fenn. A helyszíni képzés előnyös, de oktató videók is kívánatosak. Ezt mérlegelni fogják az ajánlások felhasználásának javítása érdekében.

A projekt összköltsége 5 655 000 EUR volt, és főként személyzeti költségeket tartalmazott.  A projektben kifejlesztett eszközök használata minden felhasználó számára ingyenes. Az erdők helyreállításának költségei a terület körülményeitől és a helyreállítandó terület nagyságától függően változóak. Példaként említhető a „Nagyléptékűerdő-helyreállítási megoldások a többszörös éghajlati stresszorokkal szembeni reziliencia érdekében Észak-Rajna-Vesztfáliában (Németország)”című esettanulmány.

A vegyes erdőket ajánló erdőfejlesztési típusokat alkalmazó erdőgazdálkodási tervezés nagyobb stabilitást és általában nagyobb ellenálló képességet biztosít a bolygatásokkal szemben. Ez nemcsak környezeti és gazdasági előnyöket biztosít, hanem biztosítja más erdei ökoszisztéma-szolgáltatások fenntartását is. Bár nem kifejezetten számszerűsített, támogatni fogja az éghajlat-szabályozást, a vízszabályozást és -ellátást, az erózió ellenőrzését, az élőhelyek biztosítását és a rekreációt is.

A projekt 2018-ban kezdődött és 2025-ig tart. A webportált először 2020 októberében tették elérhetővé. Intenzív továbbfejlesztést követően 2023 májusában átfogó aktualizálásra került sor.

A konkrét helyreállítási vagy ültetési intézkedések kiválasztása és tervezése legfeljebb egy évig tarthat. Az erdőállományok folyamatos kezelése fontos egy olyan adaptált vegyes erdő fenntartásához, amely minden ökoszisztéma-szolgáltatást képes nyújtani. Az egyes erdőfejlesztési típusokra vonatkozó megfelelő gazdálkodási ajánlások a vastagodás előtti szakasz, a bozótos szakasz, a minősítési szakasz és a méretezési szakasz, valamint az érettségi és regenerálódási szakasz szerint differenciáltak.

A döntéstámogató eszközt úgy alakították ki, hogy állandó legyen, és folyamatosan frissüljön.

Dr. Ralf Nagel
director of the Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 123
E-Mail: ralf.nagel@nw-fva.de

Dr. Heidi Döbbeler
scientific assistant
Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 114
E-Mail: Heidi.Doebbeler@nw-fva.de

Dr. Jan Hansen
head of forest inventory, information technology and biometrics
Northwest German Forest Research Institute
Grätzelstraße 2
D-37079 Göttingen
Tel.: +49 (0) 551 – 69401 – 221
E-Mail: Jan.Hansen@nw-fva.de

fnews@thuenen.de

Döbbeler H., Nagel R.-V., Spellmann H., Hamkens H. (2023): Waldentwicklungsziele (WEZ) für den hessischen Kommunal- und Privatwald. Munkavégzés helye: Zusammenarbeit mit dem Hessischen Waldbesitzerverband. Göttingenben vagyok. 39 S. (https://www.nw-fva.de/unterstuetzen/software/baem/hessen, 2023.5.26. sz. stand)

Spellmann H., Döbbeler H., Hamkens H., Hansen J., Sutmöller J., Bialozyt R., Nagel R.-V. (2021): Entscheidungshilfen zur klimaangepassten Baumartenwahl. Deutscher Waldbesitzer (1): 8-10.

Heitkamp F., Ahrends B., Evers J., Steinicke C., Meesenburg H. (2020): Erdei talaj tápanyagrendszereinek levezetése a talajkémia fuzzy-logikával való integrálásával: Az egész régióra kiterjedő alkalmazás a németországi Hessen érdekelt felei számára. Geoderma regionális 23: e00340. https://doi.org/10.1016/j.geodrs.2020.e00340

Bialozyt, R., Böckmann, T. (2023): Abschlussbericht IKSP Projekt L-12 „Klimarisiko- und Zielbestockungskarten Forst – Verbesserte Beratungsgrundlagen für neue Herausforderungen an hessische Waldbesitzer”, 76 S. (https://www.nw-fva.de/unterstuetzen/software/baem/hessen, 2023.5.26. sz. stand)