Kā izvēlēties klimatam pielāgotas koku sugas: Atbalsts lēmumu pieņemšanai meža īpašniekiem Hesenē, Vācijā

Klimata pārmaiņas meža apsaimniekotājiem rada daudz neskaidrību. Prognozes paredz, ka klimata pārmaiņas būs plaši izplatītas, straujas un pastiprināsies. Tāpēc klimata scenāriji vienmēr ir jāpārskata, ņemot vērā ieteikumus par koku sugām un izmaiņas, kas iekļautas mežsaimniecības lēmumu pieņemšanā.

Reģionālās klimata pārmaiņu prognozes nav tik skaidras, jo īpaši attiecībā uz nokrišņu sezonālo sadalījumu. Turklāt ūdensapgādi konkrētā vietā spēcīgi ietekmē ne tikai augsnes īpašības, bet arī reljefa apstākļi, piemēram, slīpums vai iedarbība. Tāpēc ir nepieciešama telpiski diferencēta klimata pārmaiņu ietekmes modelēšana. Hesenes reģionā galvenā uzmanība tiek pievērsta ūdensapgādes modelēšanai, jo klimata pārmaiņas palielina sausuma stresa risku koku sugām daudzās teritorijās, tādējādi ierobežojot to piemērotību. Tas ir saistīts ne tikai ar nokrišņu izmaiņām, bet arī ar iztvaikošanas palielināšanos, kas saistīta ar temperatūras paaugstināšanos. Īpaši siltajos vasaras mēnešos tas nākotnē daudzās vietās palielinās ūdens deficītu. Prognozes ir īpaši smagas, ja ņem vērā IPCC (2014) RCP 8,5 emisiju scenāriju.

Viens no uzdevumiem ir atrast sausuma radītā stresa rādītāju. Tā būtu jāaprēķina visām Hesenes meža teritorijām, un tai vajadzētu būt piemērotai koku sugu radītā riska novērtēšanai, lai ieteikumus varētu sagatavot, izmantojot robežvērtības.

Pēdējo gadu postījumi, ko radījušas vētras, sausums un mizgraužu invāzija, liecina, ka ir steidzami vajadzīga pielāgota mežu apsaimniekošana. Jo īpaši liela mēroga postījumu zonās lēmumi par mežu atjaunošanu ir jāpieņem ātri. Šajos lēmumos ir jāņem vērā gaidāmās klimata pārmaiņas, tādējādi līdz minimumam samazinot turpmāku postījumu risku un nodrošinot vitāli svarīgu, stabilu mežu ilgtermiņa saglabāšanu.

Ar 2025. gada integrēto klimata aizsardzības plānu(Hesenes federālā zeme) Vācijas federālās valdības klimata aizsardzības plāns tiek īstenots valsts līmenī. To veido plašs pasākumu kopums, lai mazinātu klimata pārmaiņas un pielāgotos tām.

Saskaņā ar Hesenes Meža likumu meža īpašnieki var brīvi izlemt, kuras koku sugas izvēlēties. Tomēr tām ir pienākums atkārtoti apmežot platības sešu gadu laikā (HWaldG 7. pants).

Hesenes federālā zeme palīdz meža īpašniekiem novērst postījumus, ko mežam nodarījuši ekstremāli laikapstākļi. NW-FVA ieteikumi ir saistoši integrēti valsts noteikumos, ar kuriem izveido meža subsīdiju programmu (“Richtlinie für forstliche Förderung in Hessen”, 2018. gada 30. aprīlis, un “Richtlinie zur Förderung von Maßnahmen zur Bewältigung der durch Extremwetterereignisse verursachten Folgen im Wald in Hessen, Extremwetterrichtlinie-Wald, 2021. gada 1. aprīlis)”.

IKSP-Hesenes projekta ietvaros izstrādātajiem ieteikumiem par klimatam pielāgotu koku sugu sastāvu Hesenē ir šādi mērķi:

1.   Sniegt teritorijai specifisku informāciju par neskartajām meža platībām Hesenes pašvaldību un privātajos mežos kā pamatu atrašanās vietai piemērotu koku sugu izvēlei, jo jau ir kartēti tikai 80 % mežu. Šajā kontekstā projekta mērķis ir labāk telpiski atspoguļot ūdens un barības vielu līdzsvaru, jo īpaši plašā teritoriju spektrā, kas kartētas kā “mezotrofiskas”.

2.   Izstrādāt mežkopības ieteikumus uz priekšu - skatoties uz 2100. gadu. Šim nolūkam tiek izmantoti reģionālie klimata scenāriji no ReKliEs-De valsts līmeņa ekspertu grupas pamatgrupas.

3.   identificēt “meža attīstības veidus”, kas sastāv no ieteicama koku sugu maisījuma, kurš viens otru papildina to augšanas modeļos, lai līdz minimumam samazinātu vai samazinātu klimata pārmaiņu izraisīta kaitējuma risku.

Galīgais mērķis ir panākt, lai rezultāti būtu pieejami visiem Hesenes mežu īpašniekiem, ieviešot jaunu un lietotājdraudzīgu informācijas sistēmu, ko meža īpašnieki varētu izmantot bez padziļinātām tehniskām zināšanām.

Projekts ietvēra trīs galvenās aktivitātes: i) kartēt teritorijai raksturīgās īpašības pašreizējos un turpmākos apstākļos, ii) izstrādāt ieteikumus (“ieteicamie meža attīstības veidi”) un iii) nodot zināšanas, lai veicinātu to, ka meža īpašnieki pārņem ieteikumus (tīmekļa pakalpojums klimatam pielāgotām koku sugām), kā izklāstīts turpmāk.

1. Kartēšanas vietas īpatnības

Izpratne par teritorijas īpatnībām, piemēram, pieejamo ūdens un barības vielu piegādi, ir būtiska, lai izvēlētos piemērotas koku sugas jebkurai meža teritorijai. Projekta sākumā lielākajai daļai Hesenes mežu teritoriju bija pieejamas augsnes teritoriju kartes. Lai novērstu 20 % nedokumentētu meža platību un uzlabotu kartēšanas rezultātus, NW-FVA tika izstrādāti datormodeļi, lai iegūtu trofisko stāvokli, klimatisko ūdens līdzsvaru (starpība starp nokrišņiem un potenciālo evapotranspirāciju) un izmantojamo lauka jaudu (ūdens, kas pieejams augiem pēc papildināšanas ziemas mēnešos) visām mežu teritorijām. Lai aprēķinātu platībatkarīgo izmantojamās lauka jaudas aplēsi, kopumā tika sagatavoti 4,179 augsnes profili. Turklāt trofisko līmeņu novērtēšanai tika izmantota Hesenes Valsts mērniecības biroja augsnes karte (Heitkamp et al., 2020). Galvenais elements bija nākotnes ūdensapgādes novērtējums, novērtējot teritorijas ūdens līdzsvaru veģetācijas periodā. Šis parametrs sastāv no izmantojamā lauka ietilpības un klimatiskā ūdens līdzsvara. Izmantotās klimatiskās ūdens bilances pamatā ir klimata prognozes RCP 8,5 emisiju scenārijā (IPCC 2014), kas aprēķinātas, izmantojot globālo modeli ECHAM 6 un STARS II statistisko reģionālo modeli kā vidējo vērtību 2041.–2070. gada pārskata periodā. Lai noteiktu vietējo atsauci, tika izmantota kombinēta apgrieztā attāluma svēruma un augstuma regresijas metode, lai samazinātu līdz 50 x 50 m koordinātu tīklam.

Tādējādi jaunajā NW-FVA teritorijas kartē ir ietverta visaptveroša informācija par trofiskajiem līmeņiem un nākotnes teritorijas ūdens bilanci visam Hesenes mežam, ļaujot koku sugu atlasē lielāku nozīmi piešķirt klimata apsvērumiem.

2. Ieteicamo meža attīstības veidu izstrāde

Koku sugas iedala kategorijās atbilstoši to ūdens un barības vielu prasībām, izmantojot sausuma stresa indeksa robežvērtības. Koku sugas, kas viena otru papildina ekoloģisko prasību un augšanas paradumu ziņā, atbilst jauktu mežaudžu veidiem vai meža attīstības veidiem.

Atkarībā no tā, vai ir izpildītas teritorijas ekoloģiskās prasības, koku sugu lomu jauktos mežos var klasificēt kā vadošu, jauktu, pavadošu vai neaudzējamu. Papildus teritorijas ūdens līdzsvaram un trofiskajiem kritērijiem ieteikumos ir iekļauti arī daži mežkopības un ekonomiskie apstākļi (piemēram, priedes un bērza izslēgšana no ūdens un barības vielām bagātām teritorijām). Attiecībā uz hidromorfiskām teritorijām, t. i., gruntsūdens un gruntsūdens ietekmētām augsnēm, koku sugu sadalījums, izmantojot teritorijas ūdens bilanci, nav piemērots, jo izmantojamā lauka jauda šeit nav nozīmīga. Tā vietā tos klasificē saskaņā ar iepriekšējo sistēmu atbilstoši reljefa ūdens režīmam un trofiskajam līmenim.

Galvenie argumenti par labu jauktiem mežiem ir to lielāka stabilitāte un kopumā lielāka noturība traucējumu kompensēšanā.  Meža attīstības veidi tiek izmantoti mežkopības plānošanā. Tos raksturo vēlamās meža struktūras modeļi, kas, piemēram, kategorizē to pēctecības pozīciju un nosaka attīstības mērķus attiecībā uz to aizsargājošo un rekreatīvo funkciju. Kokmateriālu ražošanas mērķi ir iekļauti mērķa diametru un ražošanas periodu veidā. Koku sugu procentuālā daļa ir noteikta gan attīstības, gan atjaunošanas mērķiem. Teritorijai specifisku plānošanas informāciju var iegūt par katru meža attīstības veidā ieteikto koku sugu.

Pašvaldību un privāto mežu attīstības veidu katalogā ir 34 meža attīstības veidi.  Tos jau izmanto daudzi mežu īpašnieki. Tīmekļa portāla apmeklējumu skaits 2024. gada augustā pārsniedz 296 000 (klikšķi) un pieaug. Tā kā pastāv risks, ka lietotāji, kas nav eksperti, tos varētu nepareizi interpretēt, NW-FVA parasti iesaka konsultēties ar specializētu mežsaimniecības personālu.

3. Tīmekļa pakalpojums klimatam pielāgotām koku sugām

Lēmumu pieņemšanas atbalsta sistēma klimatam pielāgotu koku sugu atlasei tika integrēta HessenForstoperatīvajā ĢIS un darīta pieejama meža īpašniekiem kā brīvi pieejams tīmekļa portāls (https://www.nw-fva.de/baem/). Turklāt REST-Web-Service, kas ir visa pakalpojuma pamatā, un WMS (tīmekļa kartes pakalpojums) var viegli integrēt citos programmatūras produktos. NW-FVA tīmekļa vietnē ir arī īsa rokasgrāmata par pakalpojuma izmantošanu. Lejupielādēšanai ir pieejams meža attīstības veidu katalogs, papildu pamatinformācija un klasifikācijas tabulas.

Tīmekļa lietojumprogrammā klikšķis uz kartes atver tabulu ar informāciju par pozīciju, meža teritorijas īpašībām un ieteicamajiem meža attīstības veidiem katrā meža vietā visā Hesenē.

Lai papildinātu tīmekļa portālu, tika izstrādāta lietotne Android un iOS (Apple) operētājsistēmām mobilajām ierīcēm. Lietotnes priekšrocība ir tā, ka tā nosaka meža atrašanās vietu, izmantojot GPS. Tas ļauj nekavējoties iegūt informāciju, lai esošās mežkopības situācijas novērtējumu varētu tieši sasaistīt ar meža teritoriju. Ja piekļuve internetam nav pieejama, izvēlētā atrašanās vieta tiek saglabāta, un to var atvērt vēlāk, lai izgūtu saistīto informāciju. Pozicionēšana ir īpaši noderīga, ja nav meža dalījuma vai kartes pamata vai ja ir grūti noteikt robežas, piemēram, mazos privātos mežos.

Visbeidzot, meža attīstības veidu katalogs kalpo par pamatu administratīvo iestāžu subsīdijām. Hesenes federālā zeme finansē to atklāto teritoriju atkārtotu apmežošanu, kuras laikposmā no 2018. gada līdz šodienai skāris ārkārtējais sausums. Meža īpašniekiem ir obligāti jāizvēlas meža attīstības veids, kas ieteikts konkrētā vietā, un tas ir priekšnoteikums stādīšanas un uzturēšanas subsīdiju saņemšanai.

Projekta partneri bija meža īpašnieki un konsultanti: HessenForst, kas atbild par valsts mežu un pašvaldību un privāto mežu daļām, un Hesenes Mežu īpašnieku asociācija, kas atbild par visām pārējām pašvaldību un privāto mežu daļām. Abi sniedza konsultācijas un datus visā projekta laikā un bija iesaistīti zināšanu nodošanas procesos.

Tika veikta meža īpašnieku un konsultantu aptauja, lai izstrādātu stratēģijas informētības veicināšanai un lēmumu pieņemšanas atbalsta instrumentu izmantošanai pašvaldību un privātajos mežos. Kopš projekta pirmajiem posmiem ieinteresēto personu iesaiste ir veicinājusi meža īpašnieku ieteikumu pieņemšanu un pārņemšanu. Šā iemesla dēļ sīkāka informācija par ieinteresēto personu iesaisti ir sniegta sadaļā “Veiksmīgi un ierobežojoši faktori”.

Veiksmes faktori:

Lai rezultātus īstenotu praksē pēc iespējas ātrāk un efektīvāk, zināšanu nodošanas process notika vairākos līmeņos, un tas bija galvenais projekta panākumu faktors.

Pirmkārt, projekta dalībnieku sastāvs, kurā bija iesaistīta HessenForst un Hesenes Mežu īpašnieku asociācija, nozīmēja, ka projekta sākumā gūto rezultātu izstrādē un interpretācijā tika iesaistīti pieredzējuši praktiķi. Tas nodrošināja sniegto ieteikumu atzīšanu un aktīvu iekļaušanu meža plānošanā jau no paša sākuma. Tāpēc pirmā validācija notika notiekošā procesa laikā, pirms rezultāti tika prezentēti un darīti pieejami plašai sabiedrībai. Šī pieeja ievērojami palielināja izstrādāto koku sugu ieteikumu pieņemšanu.

Otrs zināšanu pārneses līmenis ir viegli saprotama dokumentācija un rezultātu publiskošana tādā veidā, kas pārredzami atbalsta meža īpašniekus un mežsaimniekus viņu lēmumu pieņemšanā. Tāpēc kā piemērots instruments ir izstrādāts digitāls lēmumu pieņemšanas atbalsta sistēmas (DSS) karš. Tas ir publiski pieejams NW-FVA tīmekļa portālā, kur meža īpašnieki var viegli identificēt savas audzes un piekļūt/lejupielādēt projektā izstrādātos ieteikumus par koku sugām. Ir izstrādāta arī mobilā versija Android un iOS mobilajiem tālruņiem. Šīs lietojumprogrammas ir vienkāršākais veids, kā atrast vietnes, izmantojot mobilās ierīces GPS funkciju.

Kā zināšanu pārneses trešais posms visos mežsaimniecības birojos ciešā sadarbībā ar HessenForst tika organizēti aktīvi mācību kursi. Lekcijas notika arī Hesenes Mežu īpašnieku asociācijas rīkotajos pasākumos. Bezmaksas apmācības kursi tiek piedāvāti arī meža īpašniekiem viņu pašu mežos. Kursi un tīmekļa portāls tika reklamēti, izmantojot skrejlapas un reklāmas specializētos žurnālos. Turklāt ir sākusies video lietotāja rokasgrāmatu izveide. Tie ir pieejami arī NW-FVA tīmekļa vietnē.

Pārsteidzoši, ka vairākas citas nozares, piemēram, vides plānošanas biroji, dabas aizsardzības iestādes un struktūras, kas atbild par dzeramā ūdens ieguvi un dambjiem vai ceļu būvniecību, pauda interesi izmantot ieteikumus par koku sugām un integrēt pakalpojumu savos ĢIS portālos. Tas liecina par NW-FVA iniciatīvas panākumiem.

Līdzīga pieeja, kuras pamatā ir tā pati meža attīstības veidu koncepcija, tika īstenota Ziemeļreinas-Vestfālenes pavalstī (Vācijā) SUPERB projekta ietvaros (sk. gadījuma pētījumu “Lieli meža atjaunošanas risinājumi ZRV”),kas liecina par projekta replicēšanas potenciālu.

Ierobežojošie faktori:

Lai gan ir ļoti nepieciešams padoms un ieteikumi tika saistoši integrēti valsts subsīdijās mežu atjaunošanas projektiem, ieteikumi par koku sugām vēl nav noteikti kā jauns standarts.

Aicinājums sniegt atsauksmes un apmācības programma tika atzinīgi novērtēti, bet ne tādā mērā, kā cerēts. Padziļinātas zināšanas sarežģītajā koku sugu selekcijas jomā mainīgā klimatā tiek uzskatītas par nepieciešamām, lai izvairītos no nepareizas interpretācijas. Turklāt lēmumu pieņēmēju mērķgrupa mežā ir ļoti neviendabīga, tāpēc ir jāpieliek lielas pūles komunikācijā. Lai pārvarētu šos ierobežojumus, ilgtermiņā tiks uzturēta mācību programma. Priekšroka tiek dota apmācībai uz vietas, bet ir vēlami arī mācību videoklipi. Tas tiks apsvērts, lai uzlabotu ieteikumu ieviešanu.

Projekta kopējās izmaksas bija EUR 5 655 000, un tās galvenokārt ietvēra personāla izmaksas.  Projektā izstrādāto rīku izmantošana ir bez maksas visiem lietotājiem. Mežu atjaunošanas izmaksas ir mainīgas atkarībā no teritorijas apstākļiem un atjaunojamās platības. Piemērs ir atrodams gadījuma izpētē “Lielamēroga meža atjaunošanas risinājumi noturībai pret vairākiem klimata stresa faktoriem Ziemeļreinā-Vestfālenē, Vācijā”.

Mežkopības plānošana, izmantojot mežu attīstības veidus, kas iesaka jauktus mežus, nodrošinās lielāku stabilitāti un kopumā lielāku noturību pret traucējumiem. Tas ne tikai nodrošinās ieguvumus videi un ekonomikai, bet arī nodrošinās citu meža ekosistēmu pakalpojumu uzturēšanu. Lai gan tas nav īpaši kvantificēts, tas atbalstīs arī klimata regulēšanu, ūdens regulēšanu un apgādi, erozijas kontroli, dzīvotņu nodrošināšanu un atpūtu.

Projekts sākās 2018. gadā un turpināsies līdz 2025. gadam. Tīmekļa portāls pirmo reizi tika darīts pieejams 2020. gada oktobrī. Pēc intensīvas turpmākas izstrādes 2023. gada maijā tika veikta visaptveroša atjaunināšana.

Konkrētu atjaunošanas vai stādīšanas pasākumu izvēle un plānošana var ilgt līdz vienam gadam. Nepārtraukta mežaudžu apsaimniekošana ir svarīga, lai uzturētu pielāgotu jauktu mežu, kas var nodrošināt visus ekosistēmu pakalpojumus. Katram meža attīstības veidam ir atbilstoši apsaimniekošanas ieteikumi, kas diferencēti atbilstoši pirmsbiketa posmam, biezokņa posmam, kvalifikācijas posmam un dimensionēšanas posmam, kā arī brieduma un atjaunošanās posmam.

Lēmumu pieņemšanas atbalsta rīks ir izstrādāts kā pastāvīgs un tiek pastāvīgi atjaunināts.

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): Izdarīt secinājumus par meža augsnes barības vielu režīmiem, integrējot augsnes ķīmiju ar fuzzy-logic: Reģiona mēroga pieteikums ieinteresētajām personām Hesenē, Vācijā. Ģeodermas reģions 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, 26.5.2023.).