Betreuer| Name: | Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Hubert Hasenauer |
| Company of Origin: | |
| 1.Beurteilende(r) |
| Name: | Prof. Dr. Godefridus M.J. Mohren |
| Company of Origin: | |
| 2.Beurteilende(r) |
| Name: | Univ.Prof. Ph.D. Dr. Douglas L. Godbold |
| Company of Origin: | |
| 1. Berater |
| Name: | Mag. Dr. Stephan Pietsch |
| Company of Origin: | |
| 2. Berater |
| Name: | Ao.Univ.Prof. Dipl.-Ing. Dr.nat.techn. Torsten Winfried Berger |
| Company of Origin: | |
| Paper |
| Type of thesis: | Dissertation |
| Language of Paper: | English |
| Title of Paper in Original Language Version: | MANAGEMENT OF DYNAMIC FOREST FUNCTIONS BASED ON CARBON, NITROGEN AND WATER CYCLES |
| Title of Paper in German: | Einfluss der Bewirtschaftung auf die Waldfunktionen am Beispiel des Kohlenstoff-, Stickstoff- und Wasserkreislaufes in Waldökosystemen |
| Title of Paper in English: | MANAGEMENT OF DYNAMIC FOREST FUNCTIONS BASED ON CARBON, NITROGEN AND WATER CYCLES |
| Month of publication: | 05.2015 |
| Number of pages: | 85 |
| Full text |
| Thesis fulltext: | Download the full text of the thesis in PDF format |
| Online Catalogue of the University Library of Natural Resources and Life Sciences |
| AC-Number: | AC10777505 |
| Abstract |
| German Abstract: | Waldökosysteme zeichnen sich durch vielfältige, wenngleich miteinander verbundene Waldfunktionen aus. In dieser Doktorarbeit wurden langfristige Dynamiken der Waldfunktionen 1.) Kohlenstoff- und Stickstoffspeicherung im Waldboden, 2.) Regulierung des Wasserhaushalts und der Schutzfunktion gegen Hochwässer, 3.) Waldproduktivität und 4.) Wohlfahrts- und Erholungsfunktion studiert. Die Auswirkungen von Waldbewirtschaftung, Waldwachstum und sich ändernden Wuchsbedingungen auf diese Waldfunktionen wurden für vier, durch Fichte, Buche oder Amerikanischen Amberbaum dominierte Wälder in Österreich und in Tennessee, USA mit Hilfe eines Pärchen-Vergleichs und prozessbasierter Ökosystem-Modellierung mit dem Model Biome-BGC untersucht. Die Ergebnisse zeigen, dass Plenterwälder im Vergleich zu schlagweise genutzten Altersklassenwäldern größere Mengen an Kohlenstoff und Stickstoff im Boden speichern und somit zur Erholung degradierter Böden beitragen. Für den Wienerwald wurde bis 2100 eine vom Klimaszenario abhängige gleichbleibende oder erhöhte Produktivität prognostiziert, wenngleich in den tieferen Lagen die Bodentrockenheit zukünftig einen limitierenden Faktor darstellen könnte. Die Fichtenwälder des Schmittentales zeigten eine deutliche Kontrolle des Abflussgeschehens, wobei bereits bei einem Holzvorrat ab 250 m3 sich der Wasserverbrauch auf hohem Niveau stabilisierte und somit eine entsprechende Schutzwirkung gegeben war. Wasserhaushalts- und Produktivitätsparameter zeigten insgesamt eine starke Abhängigkeit von Bestandesentwicklung, Baumart, atmosphärischem CO2-Gehalt, Temperatur- und Niederschlagsänderungen und Stickstoffeintrag. Mit Hilfe von Waldbewirtschaftung lässt sich somit bei Kenntnis der Ökophysiologie der Baumarten die Bereitstellung der untersuchten Waldfunktionen (beispielsweise Hochwasserschutz, Trinkwasserbereitstellung und Netto-Kohlenstoffbilanz als Faktor für den Klimaschutz) durch die Umtriebszeit, die Bestandesdichte und die Baumartenwahl steuern. |
| English Abstract: | Forest ecosystems are characterised by numerous different, but dependent forest functions. In this dissertation I investigated effects of forest management, stand development and changing growing conditions on the interrelated ecosystem pools and fluxes of carbon, nitrogen and water and derived effects on the following forest functions: 1.) Storage of carbon & nitrogen in the soil; 2.) Regulation of the water budget & flood protection; 3.) Productivity; 4.) Welfare & recreation. The long-term dynamics of these forest functions were studied in four different Norway spruce, European beech and American sweetgum dominated forests in different eco-regions in Austria and in Tennessee, USA using a paired-stand approach and mechanistic ecosystem modelling with the Biome-BGC model. Results showed that a management change from age class forests to single tree selection forests can increase soil carbon and nitrogen storage and therefore ameliorate degraded soils. Constant or increasing productivity and increasing water use efficiency were projected for the Vienna Woods until 2100, depending on the climate change scenario. Decreasing soil water potentials mainly in low elevations, however, could limit a future productivity increase. Simulations of Norway spruce forests in the Schmittental valley and the analysis of 29 years of river runoff data demonstrated that forest canopy development and ecophysiological control of transpiration change catchment runoff. With a standing timber volume of > 250 m3 outflow was minimised, supporting flood prevention. Consequently, forest management can regulate the provision of a diverse set of forest functions (e.g. flood protection, drinking water supply, net ecosystem carbon storage for climate change mitigation). Foresters can adjust rotation length, stand density and structure, and promote tree species with the desired ecophysiological behaviour, and with these measures influence the flux dynamics in forests. |
| Keywords |
| Keywords German: | Waldfunktionen
Schutzfunktion
Kohlenstoffkreislauf
Wasserkreislauf
Waldbewirtschaftung
Bestandesentwicklung
Klimawandel
biogeochemische Stoffkreislaufsimulationen
Wienerwald |
| Keywords English: | forest functions
protection function
forest functions
protection function
carbon cycle
water cycle
forest management
stand development
climate change
biogeochemical modelling
Vienna Woods |
| Miscellaneous |
| Signature: | D-17861 |
| Organizational unit the paper was submitted at: | H91300 Institut für Waldbau (WALDBAU) |
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