Hvernig á að velja loftslagsaðlagaðar trjátegundir: Ákvörðun stuðningur við eigendur skóga í Hesse, Þýskalandi

Loftslagsbreytingar skapa mikla óvissu fyrir stjórnendur skóga. Spárnar segja að loftslagsbreytingar séu útbreiddar, hraðvirkar og vaxandi. Því þarf alltaf að endurskoða loftslagssviðsmyndir vegna tilmæla um tegundir trjáa og breytinga sem teknar eru upp við ákvarðanatöku í skógrækt.

Spár um svæðisbundnar loftslagsbreytingar eru ekki svo skýrar, sérstaklega þegar kemur að árstíðabundinni dreifingu úrkomu. Ennfremur hafa ekki aðeins jarðvegseiginleikar, heldur landslagsaðstæður eins og halli eða váhrif mikil áhrif á vatnsveitu á tilteknum stað. Þetta gerir það að verkum að nauðsynlegt er að gera staðbundnar aðgreindar reiknilíkön um áhrif loftslagsbreytinga. Á svæðinu Hesse er lögð áhersla á líkan af vatnsveitu, vegna þess að loftslagsbreytingar auka hættuna á þurrkaálagi fyrir trjátegundir á mörgum svæðum og takmarka þannig hæfi þeirra. Þetta stafar ekki aðeins af breytingum á úrkomumynstri heldur einnig af aukinni uppgufun, sem tengist hækkandi hitastigi. Sérstaklega á heitum sumarmánuðum mun þetta leiða til vaxandi vatnshalla á mörgum stöðum í framtíðinni. Spár eru sérstaklega alvarlegar ef litið er til RCP 8.5 losunarsviðsmyndar milliríkjanefndarinnar um loftslagsbreytingar (2014).

Ein af áskorununum er að finna vísbendingu um þurrkaálag. Það ætti að reikna út fyrir alla skóga í Hesse og ætti að vera hentugt til að meta áhættuna á trjátegundum svo að hægt sé að gefa ráðleggingar með því að nota viðmiðunargildi.

Tjónið á undanförnum árum af völdum storma, þurrka og barka bjöllusmits sýnir brýnt aðlagað skógarstjórnun. Sérstaklega á stórum sviðum tjóns verður að taka ákvarðanir um endurskógrækt fljótt. Þessar ákvarðanir verða að taka mið af þeim loftslagsbreytingum sem búist er við og lágmarka þannig hættu á tjóni í framtíðinni og leiða til langtíma varðveislu mikilvægra, stöðugra skóga.

Samþætta loftslagsverndaráætlunin 2025, State of Hesse, innleiðir loftslagsverndaráætlun þýska sambandsríkisins á vettvangi ríkisins. Hún samanstendur af víðtækum ráðstöfunum til að draga úr og aðlaga loftslagsbreytingar.

Samkvæmt Hessian Forest Act er skógareigendum frjálst að ákveða hvaða tegundir trjáa þeir velja. Hins vegar eru þeir skylt að endurskóga svæði innan sex ára (§ 7 HWaldG).

Staða Hesse styður skógareigendur við að gera við skemmdir á skóginum af völdum öfgafullra veðurskilyrða. Tilmæli NW-FVA eru bindandi inn í reglugerðir ríkisins sem koma á fót áætlun um skógarstyrki ("Richtlinie für forstliche Förderung in Hessen", 30. apríl 2018, og "Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Bewältigung der durch Extremwetterereignisse verursachten Folgen im Wald in Hessen, Extremwetterrichtlinie-Wald, 1. apríl 2021)".

Tillögur um loftslagsaðlagaða samsetningu trjátegunda í Hesse, sem eru þróaðar sem hluti af IKSP-Hessen verkefninu, hafa eftirfarandi markmið:

1.   Að veita svæðissértækar upplýsingar um skóga, sem ekki hafa verið teknir í notkun, í skógum Hesse í sveitarfélaginu og í einkaeign sem grundvöll fyrir val á trjátegundum sem hæfa staðsetningunni, þar eð einungis 80% skóganna hafa þegar verið kortlagðir. Í þessu samhengi miðar verkefnið að því að sýna betur jafnvægi milli vatns og næringarefna í geimnum, einkum á breiðu sviði staða sem eru kortlagðir sem „mesotrophic“.

2.   Til að þróa silvicultural tillögur fram - horfa til ársins 2100. Svæðisbundnar loftslagssviðsmyndir frá kjarnahópi ReKliEs-De sérfræðingahópsins á ríkisstigi eru notaðar í þessum tilgangi.

3.   Til að auðkenna „tegundir skógaþróunar“, sem samanstanda af ráðlagðri blöndu trjátegunda sem bæta hver aðra upp í vaxtarmynstri sínu, í því skyni að lágmarka eða draga úr hættu á skemmdum vegna loftslagsbreytinga.

Lokamarkmiðið er að niðurstöður séu gerðar aðgengilegar öllum Hessneskum skógareigendum og innleiða nýtt og notendavænt upplýsingakerfi sem skógareigendur geta nýtt sér án ítarlegrar tækniþekkingar.

Verkefnið fól í sér þrjú meginverkefni: i. kortlagningarsvæðissérstakir eiginleikar við núverandi aðstæður og framtíðaraðstæður, ii. þróun ráðlegginga („ráðlagðar tegundir skógaþróunar“) og iii. miðlun þekkingar til að stuðla að því að skógareigendur taki upp ráðleggingar (vefþjónusta fyrir tré sem eru aðlöguð að loftslagsbreytingum), eins og lýst er hér á eftir.

1. Sérstakir eiginleikar kortlagningarstaðar

Skilningur á sérstökum eiginleikum svæðisins, svo sem tiltæku vatni og næringarefnaframboði, er nauðsynlegur til að velja viðeigandi trjátegundir fyrir hvaða skógarsvæði sem er. Jarðvegskort voru í boði í upphafi verkefnisins fyrir meirihluta skóglendis í Hesse. Til að brúa bilið á milli 20% óskráðs skógarsvæðis og bæta niðurstöður kortlagningar voru þróuð tölvulíkön á NW-FVA til að leiða út fæðuþrepið, jafnvægi milli loftslags og vatns (munur á úrkomu og mögulegri uppgufun) og nothæfrar akurrýmdar (vatn sem er fáanlegt fyrir plöntur eftir endurnýjun yfir vetrarmánuðina) fyrir alla skóga. Til að reikna út svæðisbundið mat á nothæfri vettvangsgetu voru samtals 4.179 jarðvegssnið útbúin. Að auki var jarðvegskort Hessian State Surveying Office notað til að meta fæðuþrep (Heitkampet al., 2020). Kjarnaþátturinn var mat á framtíðarvatnsveitu með því að meta stöðu vatns á gróðurtímabilinu. Þessi breyta samanstendur af nothæfu sviði og jafnvægi loftslagsvatns. Loftslagsvatnsjafnvægið sem er notað er byggt á loftslagsspám RCP 8.5 losunarsviðsmyndarinnar (IPCC 2014), reiknað út með heildarlíkaninu ECHAM 6 og tölfræðilegu, svæðisbundnu líkani STARS II sem meðalgildi fyrir viðmiðunartímabilið 2041–2070. Til að ákvarða staðbundna viðmiðun var notuð samsett aðferð við andhverfa fjarlægðarvægi og hæðaraðhvarf til að skala niður í 50 x 50 m rist.

Nýja NW-FVA síða kortið inniheldur þannig yfirgripsmiklar upplýsingar um fæðuþrep og framtíðar vatnsjafnvægi fyrir allan skóginn í Hesse, sem gerir kleift að auka vægi loftslagssjónarmiða við val á trjátegundum.

2. Þróun tegunda skógarþróunar sem mælt er með

Trjátegundir eru flokkaðar í samræmi við kröfur þeirra um vatn og næringarefni með því að nota þröskuldsgildi þurrkaálagsstuðulsins. Trjátegundir sem koma hver annarri til fyllingar með tilliti til vistfræðilegra krafna og vaxtarhegðunar eru paraðar saman við tegundir af blönduðum básum eða tegundir skógarþróunar.

Með hliðsjón af því að vistfræðilegar kröfur um staðinn eru uppfylltar er hægt að flokka hlutverk trjátegundar í blönduðum skógum sem leiðandi, blandað, meðfylgjandi eða útilokað frá ræktun. Til viðbótar við stöðu vatns á staðnum og fæðutengdar viðmiðanir fela ráðleggingar einnig í sér nokkrar jarðvegsfræðilegar og efnahagslegar stillingar (t.d. útilokun furu og birkis á vatns- og næringarefnaríkum stöðum). Að því er varðar vatnsformaða staði, þ.e. jarðveg sem grunnvatn og bakvatn hafa áhrif á, er úthlutun trjátegunda með því að nota vatnsjafnvægi svæðisins ekki hentug þar sem nýtanleg sviðsgeta skiptir ekki máli hér. Þess í stað eru þau flokkuð eftir fyrra kerfi í samræmi við landslagsvatnskerfi og fæðuþrep.

Helstu rökin fyrir blönduðum skógum eru meiri stöðugleiki þeirra og almennt meiri viðnámsþróttur til að vega upp á móti truflunum.  Tegundir skógarþróunar eru notaðar við silvicultural áætlanagerð. Þeim er lýst með líkönum af æskilegri skógaruppbyggingu sem t.d. flokka stöðu þeirra í röð og tilgreina þróunarmarkmið með tilliti til verndar- og tómstundastarfsemi þeirra. Timburframleiðslumarkmið eru innifalin í formi markþvermáls og framleiðslutímabila. Hundraðshluti trjátegunda er skilgreindur bæði fyrir markmið um þróun og endurnýjun. Hægt er að fá svæðissértækar skipulagsupplýsingar fyrir hverja trjátegund sem mælt er með í tegund skógarþróunar.

Skráin yfir tegundir skógarþróunar fyrir þéttbýlis- og einkaskóga nær yfir 34 tegundir skógarþróunar.  Þeir eru nú þegar nýttir af fjölmörgum skógareigendum. Fjöldi heimsókna á vefgáttina í ágúst 2024 er meira en 296,000 (fjöldi smella) og það er að vaxa. Vegna hættu á rangri túlkun notenda sem ekki eru sérfræðingar, ráðleggur NW-FVA yfirleitt ráðgjöf við sérhæft starfsfólk í skógrækt.

3. Vefþjónusta fyrir tegundir trjáa sem eru aðlöguð að loftslagi

Stuðningskerfi fyrir ákvarðanir vegna vals á tegundum trjáa, sem hafa verið aðlagaðar loftslagi, var fellt inn í starfhæft, landfræðilegt auðkenniskerfi HessenForstog gert aðgengilegt skógareigendum sem aðgengileg vefgátt (https://www.nw-fva.de/baem/). Að auki er auðvelt að samþætta REST-Web-Service sem öll þjónustan byggist á og WMS (vefkortaþjónustan) í aðrar hugbúnaðarvörur. Vefsíða NW-FVA inniheldur einnig fljótlega leiðbeiningar um notkun þjónustunnar. Hægt er að sækja skrá yfir tegundir skógaþróunar, frekari bakgrunnsupplýsingar og flokkunartöflur.

Í vefforritinu opnar smellur á kortið töflu með upplýsingum um stöðu, einkenni skógarsvæðis og ráðlagðar skógarþróunargerðir á hverjum skógarstað um Hesse.

Til viðbótar við vefgáttina var forrit þróað fyrir Android og iOS (Apple) stýrikerfi fyrir farsíma. Kosturinn við app er að það ákvarðar stöðu skógur staðsetningu með GPS. Það gerir kleift að sækja upplýsingar þegar í stað þannig að hægt sé að tengja mat á núverandi ástandi í silvicultural beint við skóginn. Ef ekki er internetaðgangur í boði er valinn staður vistaður og hægt er að opna hann síðar til að sækja tengdar upplýsingar. Staðsetning er sérstaklega gagnleg ef ekki er um að ræða skiptingu skóga eða kortlagningu eða ef erfitt er að draga mörk, t.d. í litlum einkaskógum.

Að lokum er skráin yfir tegundir skógaþróunar grunnur að styrkjum frá stjórnsýslustofnunum. Ríkið á Hesse er að fjármagna endurskógrækt á opnum rýmum sem hafa orðið fyrir áhrifum af miklum þurrka milli 2018 og í dag. Val á skógarþróunartegund, sem mælt er með á tilteknum stað, er skylda fyrir skógareigendur og forsenda fyrir því að fá styrki til gróðursetningar og viðhalds.

Samstarfsaðilar verkefnisins voru skógareigendur og ráðgjafar: HessenForst, sem ber ábyrgð á ríkisskóginum og hlutum skógar í sveitarfélaginu og einkaskóginum, og Hessian Forest Owners’ Association, sem ber ábyrgð á öllum öðrum hlutum skóga í sveitarfélaginu og einkaskógum. Bæði veittu ráðgjöf og gögn í gegnum verkefnið og tóku þátt í þekkingarmiðlunarferlinu.

Könnun á eigendum skóga og ráðgjöfum var gerð til að þróa áætlanir til að stuðla að vitund og notkun ákvörðunarstuðningstækja fyrir sveitarfélaga og einkaaðila skóga. Frá því að fyrstu skref verkefnisins voru stigin studdi þátttaka hagsmunaaðila við að samþykkja og taka upp tilmæli frá skógareigendum. Af þessum sökum eru veittar frekari upplýsingar um þátttöku hagsmunaaðila undir liðnum „Velgengni og takmarkandi þættir“.

Árangursþættir:

Til að koma niðurstöðunum í framkvæmd á sem skjótastan og skilvirkan hátt fór þekkingarmiðlunarferlið fram á nokkrum stigum og var það lykilþáttur í árangri verkefnisins.

Í fyrsta lagi þýddi samsetning þátttakenda verkefnisins, sem tóku þátt í HessenForst og Hessian Forest Owners’ Association, að reyndir sérfræðingar tóku þátt í þróun og túlkun niðurstaðna frá upphafi verkefnisins. Þetta tryggði viðurkenningu á tilmælunum sem lögð voru fram og virka innleiðingu í skógarskipulag frá upphafi. Því fór fyrsta fullgildingin fram meðan á yfirstandandi ferli stóð áður en niðurstöðurnar voru kynntar og gerðar aðgengilegar almenningi. Þessi nálgun jók verulega viðurkenningu á ráðleggingum þróaðra trjátegunda.

Annað stig þekkingarmiðlunar liggur í gögnum sem auðvelt er að skilja og gera niðurstöðurnar aðgengilegar almenningi á formi sem styður með gagnsæjum hætti skógareigendur og skógræktarmenn í ákvörðunum sínum. Stafrænt ákvörðunarstuðningskerfi (DSS) stríð er því hannað sem hentugt tæki. Þetta er aðgengilegt almenningi í gegnum NW-FVA vefgátt þar sem skógareigendur geta auðveldlega greint stöðu sína og nálgast / halað niður ráðleggingar um trjátegundir sem þróaðar voru í verkefninu. Farsímaútgáfa fyrir Android og iOS farsíma hefur einnig verið þróuð. Þessi forrit eru auðveldasta leiðin til að finna síður með GPS virkni farsímans.

Sem þriðja stig þekkingarmiðlunar voru virk námskeið skipulögð í nánu samstarfi við HessenForst á öllum skógræktarskrifstofum. Fyrirlestrar voru einnig haldnir á viðburðum sem skipulagðir voru af samtökum eigenda skóga í Hessian Forest. Einnig er boðið upp á ókeypis námskeið fyrir skógareigendur í eigin skógum. Námskeiðin og vefgáttin voru auglýst í gegnum dreifibréf og auglýsingar í sérhæfðum tímaritum. Að auki, the sköpun af vídeó notandi handbækur er hafin. Þetta er einnig að finna á vefsíðu NW-FVA.

Það kemur á óvart að nokkrir aðrir geirar, svo sem umhverfisskipulagsskrifstofur, náttúruverndaryfirvöld og aðilar sem bera ábyrgð á vinnslu drykkjarvatns og stíflur eða vegagerð, lýstu yfir áhuga á að nota ráðleggingar um trjátegundir og samþætta þjónustuna við GIS gáttir sínar. Þetta sýnir árangur verkefnisins sem NW-FVA stendur fyrir.

Svipuð nálgun, byggð á sömu hugmynd um skógarþróunartegundir, var innleidd í Norður-Rhine Westphalia (Þýskalandi), innan SUPERB verkefnisins (sjá tilfellarannsóknina Stórar lausnir við skógaruppbyggingu í NRW),sem bendir til eftirmyndunarmöguleika verkefnisins.

Takmarkanir:

Þrátt fyrir að mikil þörf sé á ráðgjöf og tillögurnar voru bindandi samþættar í ríkisstyrki til endurræktunarverkefna, eru ráðleggingar trjátegunda ekki settar fram sem nýr staðall ennþá.

Boðið um að veita endurgjöf og þjálfunaráætlunina var velkomið, en ekki að því marki sem vonast var eftir. Ítarleg þekking á flóknu sviði trjátegundavals í breytilegu loftslagi er talin nauðsynleg til að koma í veg fyrir mistúlkun. Þar að auki er markhópur ákvarðana í skóginum mjög misleitur og krefst mikillar viðleitni í samskiptum. Til að sigrast á þessum takmörkunum verður þjálfunaráætlun viðhaldið til lengri tíma litið. Á staðnum þjálfun er valinn, en kennslu myndbönd eru einnig óskað. Þetta verður talið bæta upptöku tilmæla.

Heildarkostnaður við verkefnið var 5,655.000 EUR og innihélt aðallega starfsmannakostnað.  Notkun verkfæra sem þróuð eru í verkefninu er ókeypis fyrir alla notendur. Kostnaður við að endurreisa skóga er breytilegur í samræmi við aðstæður á svæðinu og að því marki sem svæðið, sem á að endurreisa, er. Dæmi um þetta er að finna í tilfellarannsókninni „Stóriskógarviðgerðarlausnir fyrir viðnám gegn mörgum álagsþáttum í loftslagsmálum í Nordrhein-Westfalen, Þýskalandi“

Silvicultural planning using forest development types that recommend mixed forests will provide more stability and generally more resilience to disturbances. Þetta mun ekki aðeins tryggja umhverfislegan og efnahagslegan ávinning heldur einnig tryggja viðhald annarrar þjónustu við vistkerfi skóga. Þó það sé ekki sérstaklega magngreint mun það einnig styðja við loftslagsreglur, vatnsstjórnun og framboð, rofvörn, búsvæði og afþreyingu.

Verkefnið hófst árið 2018 og stendur til ársins 2025. Vefgáttin var gerð aðgengileg í fyrsta skipti í október 2020. Eftir mikla frekari þróun var gerð ítarleg uppfærsla í maí 2023.

Val og áætlanagerð um sérstakar ráðstafanir til endurgerðar eða gróðursetningar getur tekið allt að eitt ár. Stöðug stjórnun skógarbása er mikilvæg til að viðhalda aðlöguðum blönduðum skógi sem getur veitt alla vistkerfisþjónustu. Tilsvarandi stjórnunarráðleggingar eru fyrir hverja tegund skógarþróunar, sundurgreindar eftir forstigum, þykknunarstigi, hæfisstigi og stærðarstigi, sem og þroskastigi og endurnýjunarstigi.

Stuðningstæki fyrir ákvarðanir er ætlað að vera varanlegt og er uppfært á áframhaldandi grundvelli.

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. Empfehlungen der NW-FVA in Zusammenarbeit mit dem Hessischen Waldbesitzerverband. Göttingen. 39 S. (https://www.nw-fva.de/unterstuetzen/software/baem/hessen, Stand 26.05.2023)

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): Ályktun um næringarefnasamsetningu skógarjarðvegs með því að samþætta jarðvegsefnafræði og loðnu-logic: Regionwide umsókn um hagsmunaaðila í Hesse, Þýskalandi. Geoderma Regional 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, Stand 26.05.2023)