7 Entwicklung im Forstbetrieb 71 Einleitung - WSLProfessur Forsteinrichtung und Waldwachstum ETH Zürich Skript: Prof. Dr. Peter Bachmann 7 Entwicklung im Forstbetrieb Seite 7 - 2

Professur Forsteinrichtung und Waldwachstum ETH ZürichSkript: Prof. Dr. Peter Bachmann

7 Entwicklung im Forstbetrieb Seite 7 - 1

Dr. Otto U. Bräker, Andreas Zingg; WSL 60-302, Waldwachstum I, Sommersemester

7 Entwicklung im Forstbetrieb

71 Einleitung72 Das Modell der normalen Betriebsklasse (Normalwaldmodell)73 Andere Kahlschlagmodelle74 Anwendungsbeispiele75 Das Plenterwaldmodell76 Mittelwald

71 Einleitung

Der Forstbetrieb (l’entreprise forestière, azienda forestale) als Bewirtschaftungseinheit ist ein offenes,dynamisches System, welches aus verschiedenen Elementen besteht, in welchem verschiedeneProzesse ablaufen und welches Güter (z.B. Holz) und Dienstleistungen (z.B. Schutzwirkungen)produziert.

Im System Forstbetrieb stellt der Wald selbst ein dynamisches, offenes Oekosystem dar, welches invielfältiger Beziehung zu seiner Umwelt steht und welches sich zeitlich und örtlich immer wiederverändert. Normalerweise setzt sich der Wald eines Betriebes aus unterschiedlichen Beständenzusammen. Er kann sich in einem Gleichgewichtszustand befinden oder auch nicht, und er kann sichauf einen Gleichgewichtszustand hin oder von diesem weg entwickeln.

Ein Wald im Gleichgewichtszustand ist charakterisiert durch die Kontinuität der Verjüngung, desZuwachses und der Produktion von Gütern und Dienstleistungen. Eine der wichtigsten Aufgaben desForstpersonals ist es, den Gleichgewichtszustand eines Waldes innerhalb gewisserSchwankungsbreiten zu erhalten oder seine Entwicklung auf diesen Zustand hinzuleiten.

Bereits in einem einzelnen Bestand sind Wachstum und Zuwachs von sehr komplexen Bedingungenabhängig und nicht einfach zu interpretieren oder zu prognostizieren. Entsprechend schwieriger wirddies für den gesamten Wald ganzer Betriebe. Modelle versuchen dies vereinfachend zu erleichtern,wobei Wachstumsmodelle von einzelnen Beständen zu Betriebsmodellen zusammengesetzt werden.

Wir beschränken uns auf einige Hochwaldmodelle, wobei wir von einfachen zu immer komplexerenModellen gehen:• Kahlschlagmodelle• Normalwaldmodell (Gleichgewichtszustand)• unausgeglichenes Kahlschlagmodell (Entwicklung auf einen Gleichgewichtszustand hin)• Kombination verschiedener Umtriebszeiten• Femelschlagmodell (mit gestaffelter Verjüngung)• Plenterwaldmodell.

Diese Modelle sind als Erklärungsmodelle zu verstehen. Sie beschreiben idealisierte Zustände, dieweder erreicht werden können, noch erreicht werden sollen. Die Modelle sollen alsEntscheidungshilfen dienen, indem sie bei verschiedenen Planungen für einzelne Beziehungen oderEntwicklungen Massstäbe liefern.

Die nachfolgenden Angaben beschränken sich auf die wichtigsten Grundlagen für üblicheAnwendungen unter schweizerischen Bedingungen. Für weitere Informationen muss auf die Literaturverwiesen werden.

Auf EDV-Applikationen wird im Rahmen der Vorlesung „Forsteinrichtung“ eingegangen. Zur Zeitstehen uns folgende Programme zur Verfügung:• Flächenmodell: Entwicklung der Flächenanteile der Entwicklungsstufen mit Kombination

verschiedener Umtriebszeiten (P. Rotach, Professur Waldbau)• Lang- und Mittelfristprognose, basierend auf Inventurdaten und einer waldbaulichen Planung

(SCHMID-HAAS et al. 1984)




• FORSIM: Ertragstafelmodelle für Fichten- und Buchenbestände, ausgehend von Inventurdaten(Weiterentwicklung durch Ph. Hartmann, Professur Forsteinrichtung)

• JARSIM: Simulation von Plenterwaldentwicklungen (W. Pleines, Bercher/VD)• Volumen- und Wertentwicklung in Betrieben, speziell unter Berücksichtigung von Waldschäden

(R. Lemm, WSL).




72 Das Modell der normalen Betriebsklasse (Normalwaldmodell)721 Grundlagen722 Flächen der Altersklassen oder der Entwicklungsstufen723 Verbleibender Bestand724 Ausscheidender Bestand725 Gesamtleistung726 Einfluss von Bonität und Umtriebszeit

ZielDie Herleitung des stark vereinfachenden Normalwaldmodells aus den Ertragstafeln anhand einzelnerGrössen kennen lernen.

ZusammenfassungDas Normalwaldmodell gilt für u genau gleich grosse Bestände vom Alter 1 bis u Jahren (u =Umtriebszeit), wobei Baumarten, Standort, Behandlung und Qualität auf der ganzen Fläche gleichsind, der Bestockungsgrad überall gleich ist und mit Kahlhieb verjüngt wird (jährlich der mit u Jahrenälteste Bestand).

Der Flächenanteil nach Altersklassen lässt sich aus der Gesamtfläche eines Betriebes einfachherleiten. Üblich sind Altersklassen von 20 oder 10 Jahren. Bei den Entwicklungsstufen sind die vonder Baumart und von der Bonität abhängigen Durchwuchszeiten zu berücksichtigen.

Alle interessierenden Grössen lassen sich mit unterschiedlich grossem Rechenaufwand für dasNormalwaldmodell aus den Ertragstafelwerten berechnen. Wo Stufen oder Klassen gebildet werden,müssen Mittelwerte und nicht Endwerte verwendet werden.

QuerverbindungenVorlesung Waldwachstum, Kapitel 6, Kapitel 73 und 74Vorlesung Forsteinrichtung, Kapitel 37, 44, 63, 81Vorlesung Waldbau II (Walderneuerung)

LiteraturASSMANN F, 1961: Waldertragskunde, S. 420-430OFFICE NATIONAL DES FORETS 1989: Manuel d’aménagementSPEIDEL G, 1972: Planung im Forstbetrieb, S. 100-107, 113-118.




721 Grundlagen

Für das Normalwaldmodell gelten folgende Annahmen:• homogene Baumartenmischung oder eine einzelne Baumart• homogene Standortsverhältnisse, d.h. gleiche Bonität und gleiche Wachstumskurven für die ganze

Fläche• alle Altersstufen vom Alter 1 bis zum Alter u (= Umtriebszeit, révolution, turno) sind mit gleicher

Fläche vertreten und es gibt keine Blössen (Bestockungsgrad überall gleich, hier 1.0)• alle Einzelbestände werden genau gleich behandelt, sie weisen gleiche Qualitätszusammensetzung

auf und folgen in der Entwicklung den verwendeten Ertragstafeln• die jährlichen Nutzungen setzen sich zusammen aus

• der Räumung des Bestandes mit dem Alter u (Kahlhieb)• der Durchforstung der übrigen Bestände

• die räumliche Ordnung (ordre spatial, ordinamento spaziale) ist vollständig, d.h. die Bestände sindgegen die Hauptgefahrenrichtung so abgestuft, dass jeder Bestand im Alter u ohne Gefahr für dieNachbarbestände geerntet werden kann.

Die Normalität eines so aufgebauten Waldes besteht darin, dass der jährliche Zuwachs, der Vorrat, diejährliche Nutzung nach Menge und Zusammensetzung sowie der Aufwand und der Ertrag konstantsind und konstant bleiben (? Nachhaltiges Wirtschaften).

0

123 t u Jahre

Wind

t

Abb. 72.1: Schematische Darstellung eines "Normalwaldes".

Bei jedem einzelnen Bestand im Alter t werden unterschieden:• der verbleibende Bestand (peuplement restant)• der ausscheidende Bestand (peuplement exploité) bis zum Alter t• die Gesamtleistung als Summe von verbleibendem Bestand im Alter t und ausscheidendem

Bestand bis zum Alter t.

Die Wachstumskurven verlaufen gemäss Abbildung 45.3.




722 Flächen der Altersklassen oder der Entwicklungsstufen

Zur Vereinfachung des Modells werden Altersklassen (classe d’âge, classe cronologica) oderEntwicklungsstufen (état de développement, stadio di svilupo) gebildet. Bei Altersklassen werden inder Regel 20 Jahre, beim Rechnen mit der Ertragstafel häufig auch 10 Jahre zusammengefasst:

Altersklasse 1 1-20 JahreAltersklasse 2 21-40 Jahre usw.oder:Altersklasse 3a 41-50 JahreAltersklasse 3b 51-60 Jahre usw.

Entwicklungsstufen werden nach dem Oberdurchmesser (ddom) gebildet (vgl. Kapitel 41 und Kapitel64). Die Durchwuchszeit (temps de passage, tempo di passaggio) ist für jede Entwicklungsstufeverschieden und hängt von der Baumart und von der Bonität ab (vgl. Kapitel 64 und Abb. 64.3).

Die Berechnung der normalen Fläche (Fx) einer Altersklasse oder einer Entwicklungsstufe erfolgt mitder Formel

Fx = tx * Ftot / u in hatx = Durchwuchszeit (Jahre)Ftot = gesamte Waldfläche des Betriebes (ha)u = Umtriebszeit (Jahre)

Beispiel:Fichte, Bonität 20, u = 120 Jahre, Ftot = 240 haFlächenanteile einer 20Jahr-Altersklasse

F20 = 20J. * 240 ha / 120 J. = 40 ha

Flächenanteil der Entwicklungsstufen:Jungwuchs/Dickung ddom < 10 cm 0- 20 J. 20 J. 40 haschwaches Stangenholz 10-20 cm 20- 35 J. 15 J. 30 hastarkes Stangenholz 20-30 cm 35- 50 J. 15 J. 30 haschwaches Baumholz 30-40 cm 50- 75 J. 25 J. 50 hamittleres Baumholz 40-50 cm 75-105 J. 30 J. 60 hastarkes Baumholz > 50 cm 105-120 J. 15 J. 30 ha

abgeleitet aus Abb. 64.3 | 120 J. 240 ha

Für die graphische Darstellung der Flächenanteile bieten sich vor allem folgende Lösungen an:

0

2

0 4020 60 80 J.120100 0 3520 50

75 J.105

120

A4

(ha)u

A1 A2 A3

Ftot

t

A5 A62

0

(ha)u

S2 B1J/D S1

Ftot

t

B2 B3

Abb. 72.2: Flächendiagramm für 20 Jahre-Altersklassen (links) resp. für Entwicklungsstufen (rechts),je für einen Fichten-Normalwald mit Bonität 20, u = 120 J. und Ftot = 240 ha. Mass für denFlächenanteil der Altersklassen / Entwicklungsstufen sind die Rechtecksflächen, nicht dieSäulenhöhen.




30

20

60

40

50

F

J.

A3

416020 40

A1 A2

211

0

80 100120

A5 A6A4

61 10181

S2

4035

3520

S1J/D

201

0

J.75 105120

B3B1 B2

50 75 105

20

10

30

60

40

50

F

10

(ha)X (ha)X

Abb. 72.3: Säulendiagramm für 20 Jahre-Altersklassen (links) resp. für Entwicklungsstufen (rechts), jefür einen Fichten-Normalwald mit Bonität 20, u = 120 J. und Ftot = 240 ha. Mass für den Flächenanteilder Altersklassen / Entwicklungsstufen sind die Säulenhöhen.




Übung 722 zum Normalwald- und Kahlschlagmodell(Flächen der Entwicklungsstufen / Altersklassen)

1. Gegeben ist ein Jura-Forstbetrieb mit 300 ha Wald, Buche rein, Bonität 22 (hdom, 50 J.), Umtriebszeit u= 140 Jahre.

Gesucht sind die Flächenanteile der Entwicklungsstufen für das Normalwaldmodell.

Entwicklungsstufe Durchwuchszeit (Jahre) Fläche derPeriode Dauer in % von u Entwicklungsstufe

Jungwuchs/Dickung haschwaches Stangenholz hastarkes Stangenholz haschwaches Baumholz hamittleres Baumholz hastarkes Baumholz ha

2. Gegeben ist ein Voralpen-Forstbetrieb mit 195 ha Wald, Fichte rein, Bonität 20 (hdom, 50 J.),Umtriebszeit 130 Jahre, mit nachstehend angegebenen Flächen pro Altersklasse.

Gesucht sind die Flächen für das entsprechende Kahlschlagmodell sowie für den Forstbetrieb in 20, in40 und in 60 Jahren, wenn jährlich die normale Fläche (nachhaltige Verjüngungsfläche) verjüngt wird.

Die nachhaltige (normale) Verjüngungsfläche pro Jahr beträgt = ha

Altersklassen Flächenanteilheute

Flächenanteilin 20 Jahren



ModellzielNormalwald

ha ha ha ha ha

≤ 20 J. 35

21 - 40 J. 20

41 - 60 J. 15

61 - 80 J. 30

81 - 100 J. 50

101 - 120 J. 25

> 120 J. 20




723 Verbleibender Bestand

Der Normalvorrat (volume sur pied normal, provvigione normale) Vn pro Hektare einer normalenBetriebsklasse entspricht dem gesamten Vorrat aller Altersklassen/Entwicklungsstufen dividiert durchdie Fläche des Betriebes.

Vn = Σ(Vx Fx ) / Ftot Σ für x=1..u; in m3 / ha

oder: Vn = Σ(Vx tx ) / u Σ für x=1..u; in m3 / ha

Vx = Vorrat eines Bestandes oder einer Altersklasse/Entwicklungsstufe im Alter x(m3/ha, aus der Ertragstafel)

Fx = Fläche des Bestandes oder der Altersklasse/Entwicklungsstufe (Jahre)Ftot = gesamte Fläche des Betriebes (ha)u = Umtriebszeit (Jahre)tx = Durchwuchszeit (Jahre)

Beispiel:Fichte, Bonität 20, u = 120 Jahre, Ftot = 240 ha

Berechnung nach Altersklassen:Vn = ((0 + 57 + 257 + ... + 555) * 240 / 6) / 240 ≡ 295 m

3 / ha

Berechnung nach Entwicklungsstufen:Vn = (0 + 43 * 57 + 184 * 15 + 356 * 25 + 496 * 30 + 559 * 15) / 120 ≡ 296 m

3 / ha

Wichtig:Der Vorrat pro Altersklasse oder Entwicklungsstufe ist immer für deren Mitte zu bestimmen.Die Werte können sowohl aus Tabelle ET berechnet oder aus der Graphik V7 abgelesenwerden.

Der Normalzuwachs (accroissement normal, incremento normale) In könnte in analoger Weiseberechnet werden. Er entspricht dem durchschnittlichen jährlichen Zuwachs IV0-u für das Alter u und istin den Ertragstafeln direkt angegeben.

Die Stammzahlverteilung (répartition des tiges, ripartizione del numero di alberi) einer normalenBetriebsklasse lässt sich aus Tabelle N+V/d der Ertragstafeln von BADOUX berechnen. Dabei ist zuberücksichtigen, dass für die jüngsten Alter keine Angaben gemacht werden. Gleich wie dieStammzahlverteilung kann auch die Vorratsverteilung über die Durchmesserstufen oder überStärkeklassen berechnet werden.




Vorratsangaben aus der Ertragstafel

340

Mittelwert für Altersklassen

Mittelwert für Entwicklungsstufen356430 184

0

20

0

0

57 257

25757

6040

160

496 559

100

531

403 496

496403

80

452

555

555

120 J.3m571

t

100

200

400

300

V m

600

500

3

Abb. 72.4: Graphische Darstellung der Vorratsentwicklung und des Normalvorrates einer normalenFichten-Betriebsklasse Bonität 20 mit u = 120 J., gemäss Ertragstafel BADOUX. Ausgezogene Linienfür Altersklassen von 20 Jahren, gestrichelte Linien für Entwicklungsstufen.

Beispiel:Fichte, Bonität 20, u = 120 Jahre, Kluppschwelle = 16 cm

Stammzahlverteilung/ha (aus N + V/d) *) geschätzte WerteAlter(J.)2535455565758595105115

18200*301252159108673820104

22

140*20817281554630136

26

40*1011481125640342420

30

2*2581

1128861342420

34

12*30709068422617

38

15*386262483423

42

3*122942463630

46

2*1226363731

50

3*12252930

54

8*142024

58

51218

62

2*6

12

66

3*6

70cm

1*

Total200483598608535462403336278240

Total 1159

751 577 447 355 282 198 144 99 66 35 20 9 1 4143

davon 1/12 97 63 48 37 29 24 16 12 8 5 3 2 1 - 345

Vorrat nach Durchmesserstufen und Stärkeklassen (aus N + V/d) analoge Berechnung16 21 28 32 34 35 33 28 24 18 11 7 4 1 292m3/ha

65 m3

22 %101 m3

35 %85 m3

29 %41 m3

14 %292m3/ha100 %

Der Derbholzvorrat ab Kluppschwelle 16 cm ist im Normalbetrieb nur rund 4 m3/ha tiefer als dergesamte Derbholzvorrat (Beispiel Abb 72.4)




460

18 22 26

10

20

30

30 34 38 42 625450 58 07066

10

70

50

40

60

90

80

N100

V

110

N/ha

30

20

40

(m /ha)V73

Abb. 72.5: Stammzahl- und Vorratsverteilung einer normalen Fichten-Betriebsklasse Bonität 20,u = 120 Jahre, Kluppschwelle 16 cm, nach Ertragstafel BADOUX, 4 cm- Duchmesserstufen.

Abb. 72.6: Schematische Darstellung der Verteilung der Bäume nach Alter und Durchmesser in einemNormalwald, nach KURT 1980, Vorlesung Ertragskunde, 523.2.




Abb. 72.7: Stammzahl- und Vorratsverteilung bei Weisstanne im Normalbetrieb, Bonität 26, beiverschiedenen Umtriebszeiten, nach KURT 1980, Vorlesung Ertragskunde, 523.4.




724 Ausscheidender Bestand

Wir unterscheiden• Durchforstungen (éclaircie, diradamento)• Verjüngungen (régénération, rinnovazione)

Volumen von Durchforstungshieben (EDf)

Das Volumen der Durchforstungen in einem Normalbetrieb während einer bestimmten Periode (t2-t1)entspricht der Summe aller Durchforstungen in allen Beständen während dieser Periode (für gleichgrosse Altersklassen).

EDf, (t2 - t1) = (( t2-t1 ) / tx ) * Σ ( Ex * Fx ) für Σ von x=1..u in m3

t2-t1ExFxtx

====

Periodenlänge (Jahre)Durchforstungsanfall in der Altersklasse x (m3/ha in tx Jahren)Flächenanteil der Altersklasse x (ha) gleich bleibendDauer einer Altersklasse x (Jahre) gleich bleibend

Beispiel:Fichte, Bonität 20, u = 120 Jahre, Ftot = 240 ha, t2-t1 = 15 J.,Altersklassen gemäss Ertragstafeln tx = 10 J.

EDf,15J. = 15/10 * (0 + 12 + 29 + 52 + ..... +67 + 65 ) . 20 = 15/10 * 588 . 20 = 17'640 m3

oder 1’176 m3/Jahroder 4.9 m3/ha * J

Volumen von Verjüngungshieben (EVj)Das Volumen der Verjüngungshiebe in einem Normalbetrieb während einer bestimmten Periode (t2-t1)entspricht der Summe der Endvorräte der in dieser Periode verjüngten Bestände:

EVj, (t2 - t1) = ( t2-t1 ) * Fu * Vu wobei Fu = Ftot / u

t2-t1FuVuu

====

Periodenlänge (Jahre)Fläche eines Bestandes im Alter u Jahre (ha)Vorrat im Alter u (m3/ha)Umtriebszeit

Beispiel:Fichte, Bonität 20, u = 120 Jahre, Ftot = 240 ha, t2-t1 = 15 J.,Vu aus Ertragstafel = 571 m

3/ha

EVj,15J. = 15 * 240/120 = 17'130 m3

oder 1’142 m3/Jahroder 4.8 m3/ha * J

In analoger Weise können für Durchforstung und Verjüngung auch Stammzahl, Grundfläche,Mitteldurchmesser, Stammzahl-, Vorrats-, Stärkeklassen- und Sortimentsverteilung berechnet werden.




Übung 724 zum Kahlschlagmodell mit unausgeglichenem Altersaufbau

Berechnen Sie für einen nicht nachhaltig aufgebauten Betrieb mit Hilfe der Ertragstafel den Vorratsowie wahlweise Zuwachs oder Nutzung zu verschiedenen Zeitpunkten und vergleichen Sie dieseGrössen miteinander sowie mit dem Normalwaldmodell (Annahme: in Zukunft wird die „normale“Verjüngungsfläche verjüngt).

Baumart: Fichte, Bonität 22, u = 120 J., Ftot = 240 hanormale Verjüngungsfläche in 20 J. = ha

Vorrat/ha = Wert für PeriodenmitteZuwachs + Nutzung = Summe für die Periode

Nutzung: Räumung der jeweils ältesten Bestände zum Durchforstungsvolumen 101 - 120 J.dazuzählen.

VorratsberechnungAlters- Vorrat heute in 20 J. in 40 J. in 60 J. normalklasse Tfm/ha ha Tfm ha Tfm ha Tfm ha Tfm ha Tfm

≤ 20 J. 40 4021 - 40 J. 20 4041 - 60 J. 10 4061 - 80 J. 40 40

81 - 100 J. 100 40> 100 J. 30 40

Total - 240 240 240 240 240Mittel(Tfm/ha) - - - - - -

Zuwachs- oder NutzungsberechnungAlters- Vorrat heute in 20 J. in 40 J. in 60 J. normalklasse Tfm/ha

* 20J.ha Tfm

/20J.ha Tfm

/20J.ha Tfm

/20J.ha Tfm

/20J.ha Tfm

/20J.≤ 20 J. 40 40

21 - 40 J. 20 4041 - 60 J. 10 4061 - 80 J. 40 40

81 - 100 J. 100 40> 100 J. 30 40

RäumungTotal - 240 240 240 240 240Mittel(Tfm/ha *J.) - - - - - -




725 Gesamtleistung

Die Gesamtleistung (production totale, produzione totale) eines Normalbetriebes entspricht derSumme von Durchforstung und Verjüngung und ist gleich gross wie der Zuwachs.

Etot, (t2 - t1) = EDf, (t2 - t1) + EVj, (t2 - t1) = IV (t2 - t1)

Beispiel:Fichte, Bonität 20, u = 120 J., Ftot = 240 ha, t2-t1 = 15 J.

EDf,15J. = 17’640 m3 (Kapitel 724)

EVj, 15J. = 17’130 m3 (Kapitel 724)

Etot, 15J. = 34’770 m3

oder 2’318 m3/Jahroder 9.7 m3/ha * J (= I 0-120 aus Ertragstafel)




726 Einfluss von Bonität und Umtriebszeit

Umtriebszeit (révolution, turno) und Bonität (fertilité, feracità) sind voneinander abhängige Grössen. Inder Regel ist die Umtriebszeit umso kürzer, je besser die Bonität.

Bei gleichbleibenden Umtriebszeiten hat eine bessere Bonität folgende Konsequenzen:• geringerer Flächenanteil junger Entwicklungsstufen (vor allem Jungwuchs/Dickung), kein Einfluss

auf Altersklassenverteilung• höherer Normalvorrat, Durchforstungsanfall, Verjüngungsanfall, Zuwachs, Starkholzanteil und

höhere Gesamtleistung• geringere Stammzahl/ha.

Bei gleicher Bonität bewirken längere Umtriebszeiten:• geringere Flächenanteile bei den jungen Entwicklungsstufen und bei allen Altersklassen• höherer Normalvorrat, Durchforstungsanteil und Starkholzanteil• geringere Stammzahl/ha und geringerer Zuwachs/ha und geringerer Verjüngungsanteil• höheres Risiko (bei sehr langen Umtriebszeiten).

Die Wahl der richtigen Umtriebszeit ist ein Optimierungsproblem (vgl. Kapitel 48 und VorlesungWaldbau).




73 Andere Kahlschlagmodelle

Wichtige Beispiele neben dem Normalwaldmodell sind nicht normal aufgebaute Betriebe und Betriebemit Kombination verschiedener Umtriebszeiten (unterschiedliche Bestockungsziele und/oderBonitäten).

Korrektur des Altersaufbaus

Nicht normal aufgebaute Betriebe haben entweder zuviel jungen, zuviel mittelalten, zuviel alten Waldoder weichen auf andere Weise vom Normalaufbau ab. Die Ursachen können ganz verschieden sein,zum Beispiel grosse Schadenereignisse, Aufforstungen oder Rodungen, falsche Zielsetzungen usw.Ohne korrigierende Massnahmen pflanzen sich Unregelmässigkeiten im Betriebsaufbau immer weiterfort (vgl. Abb. 73.1).

in 80 Jahrenin 60 Jahrenu

in 100 Jahrenu

tu

in 20 Jahren

FXF

heuteu

FXF

in 20 Jahrenzu verjüngenX

normal

FF XFF

in 40 Jahren

FXF

ut

u

XFF

Abb. 73.1: Zeitliche Entwicklung eines nicht normalen Altersklassenaufbaus, wenn alle Beständejeweils im Alter u = 100 J. verjüngt werden (keine Korrekturmassnahmen in Richtung Normalwald).

Für die Korrektur eines nicht normalen Altersklassenaufbaus bieten sich vor allem folgende Strategienan:• jährlich Verjüngung auf der „normalen“ Verjüngungsfläche Ftot / u: der Normalaufbau stellt sich nach

einer Umtriebszeit ein (vgl. Abb. 73.2)• um zu vermeiden, dass einzelne Bestände ein „kritisches“ Alter (hohes Risiko für Krankheiten,

Schäden, Wertverluste) überschreiten, werden zusätzlich zur „normalen“ Verjüngungsfläche nochalle Bestände verjüngt, welche älter als das kritische Alter sind; der Gleichgewichtszustand kanninnerhalb einer Umtriebszeit nicht ganz, sondern nur annähernd erreicht werden (vgl. Abb. 73.3)

• Kombination dieser Strategien mit veränderten Bestockungszielen und unterschiedlich langenUmtriebszeiten (siehe nächsten Abschnitt).




in 80 Jahrenin 60 Jahrenu

in 100 Jahrenu u

t

in 20 Jahren

FXF

uheute

FXF

FF

normal

X FFX

in 40 Jahren

FXF

u ut

FFX

Abb. 73.2: Korrektur eines nicht normalen Altersklassenaufbaus durch jährliche Verjüngung der"normalen" Verjüngungsfläche (u = 100 J.).

in 80 Jahrenin 60 Jahrenu c

in 100 Jahrenu

tu

in 20 Jahrenheute

FXF

u

FXF

normal

FXF FXF

in 40 Jahren

FXF

u c u ct

FXF

Abb. 73.3: Korrektur eines nicht normalen Altersklassenaufbaus durch jährliche Verjüngung der"normalen" Verjüngungsfläche (u = 100 J.) und mit Berücksichtigung des "kritischen Alters"(c = 120 J.).

Kahlschlagmodell mit variablen Umtriebszeiten

Die bisher besprochenen Modelle sind eine starke Vereinfachung der Wirklichkeit. Die Forstbetriebesind meistens aus verschiedenen Baumarten zusammengesetzt und der Verjüngungszeitpunkt(Umtriebszeit auf Teilfläche) variiert je nach Baumart und Standortsgüte.

Um diesen Umständen besser Rechnung tragen zu können, wird der Betrieb in Straten unterteilt, die jedurch eine Baumart einer bestimmten Bonität charakterisiert werden. Für jedes Stratum erfolgen diegleichen Berechnungen wie beim Normalwaldmodell, und die Teilergebnisse der Straten werden zumGesamtergebnis für den Betrieb zusammengesetzt.




Beispiel:

Betrieb 240

Fichte

Buche

Baumart

Fichte

Fläche

Stratum 2

Stratum 3

Stratum 1

90

70

80

(ha)

20

22

26

Bonitäth dom 50

120

140

100

Umtriebszeit

(Jahre)

Flächen nach Altersklassen (in ha)

10.015.0 25.0

Total

121-140 J.

101-120 J.

80.0 70.0

10.0

90.0 240.0

10.0

Stratum 2

81-100 J.

61-80 J.

21-40 J.

41-60 J.

1-20 J.

16.0

16.0

16.0

16.0

16.0

Stratum 1Altersklasse

10.0

10.0

10.0

10.0

10.0

15.0

15.0

15.0

15.0

15.0

41.0

41.0

41.0

41.0

41.0

Stratum 3 Total

Mittlerer Vorrat (m3/ha)Stratum 1 80 ha 381 m3/ha * 80/240 ≅ 127 m3/haStratum 2 90 ha 295 m3/ha * 90/240 ≅ 111 m3/haStratum 3 70 ha 313 m3/ha * 70/240 ≅ 91 m3/haBetrieb 240 ha 329 m3/ha

Berechnung der mittleren Vorräte/Stratum gemäss 7.2.Stratum 1: (0+166+431+604+702)/5 ≅ 381 m3/haStratum 2: (0+57+257+403+496+555)/6 ≅ 295 m3/haStratum 3: (0+78+235+361+454+515+545*)/7 ≅ 313 m3/ha *) extrapoliert

40

Stratum 3

200

0 60 80 140100 120t

160

Stratum 2

Stratum 1

10

20

30

40

F (ha)X

Abb. 73.4: "Normaler" Altersklassenaufbau eines Betriebsmodells mit Straten verschiedenerUmtriebszeiten. Im Unterschied zum Normalwaldmodell sind nicht mehr alle Säulen gleich hoch(Ftot = 240 ha; Stratum 1: 80 ha, u = 100 J.; Stratum 2: 90 ha, u = 120 J.; Stratum 3: 70 ha, u = 140 J.).




74 Das Femelschlagmodell

741 Grundsätzliches742 Altersklassen und Entwicklungsstufen743 Berechnungen im Femelschlagmodell

ZielAnpasssen der Kahlschlagmodelle an die komplizierteren Bedingungen im Femelschlagwald,insbesondere durch Berücksichtigung der zeitlich gestaffelten Naturverjüngung.

ZusammenfassungEin Femelschlagbetrieb setzt sich meistens aus Beständen mit verschiedenen Baumarten aufunterschiedlichen Standorten (Bonitäten) zusammen. Zudem erfolgt die Verjüngung nicht mitKahlhieben, sondern gestaffelt, mit einem Besamungshieb, einem oder mehreren Lichtungshieben undeinem Räumungshieb mit je nach Baumarten recht langen speziellen Verjüngungszeiträumen. Unterdem langsam lichter werdenden Altbestand entwickelt sich der Nachfolgebestand, dessen Wachstumgegenüber dem Freistand aber reduziert ist.

Die Entwicklung des Jungwaldes unter Schirm hat zur Folge, dass die jüngstenAltersklassen/Entwicklungsstufen ganz oder teilweise fehlen. Zudem muss während der Verjüngungder veränderte Zuwachs berücksichtigt werden.

QuerverbindungenVorlesung Waldwachstum, Kapitel 6, Kapitel 73 und Kapitel 74Vorlesung Forstliche Planung, Kapitel 37, 44, 63, 81Vorlesung Waldbau II (Walderneuerung)




741 Grundsätzliches

In der Schweiz ist der Kahlschlag verboten. Trotzdem kann auf kleinen Teilflächen die Verjüngung miteinem Kahlhieb erfolgen (spezieller Verjüngungszeitraum = 0 Jahre). Üblich im SchweizerischenFemelschlagbetrieb ist die gestaffelte Verjüngung mit langen speziellen Verjüngungszeiträumen.

Der Verjüngungszeitraum (durée de rajeunissement, periodo di rinnovazione) umfasst den Zeitraumzwischen der Einleitung der Verjüngung (erster Besamungshieb) und dem letzten Räumungshieb. Derspezielle Verjüngungszeitraum bezieht sich auf einen Bestand oder Bestandteil mit gleichzeitigerEinleitung und gleichzeitigem Abschluss der Verjüngung auf dieser Fläche (der allgemeineVerjüngungszeitraum gilt für eine ganze Planungseinheit oder einen Bestand und interessiert uns indiesem Zusammenhang nicht).

Im Altbestand wird mit einem Besamungshieb (coupe d’ensemencement, tipo di sementazione) dieVerjüngung eingeleitet und der Bestand erstmals aufgelichtet, allenfalls unter den kritischenBestockungsgrad. Dann folgen mehrere Lichtungshiebe (coupe secondaire, taglio secondario),welche den Bestockungsgrad weiter absenken und auch den Volumenzuwachs reduzieren. AmSchluss folgt in einem Räumungshieb (coupe de réalisation, taglio di sgombero) die vollständigeNutzung des verbliebenen Altbestandes.

Unter dem Schirm des Altbestandes entwickelt sich im Jungwald die nächste Generation. Je nachBaumart und Bestockungsgrad im Altbestand wird das Wachstum des Jungwaldes gegenüber demFreistand gebremst. Nach der Freistellung ist der Jungwald physiologisch und wirtschaftlich weniger altals nach Jahren (physikalische Zeit).

tungs-

14020

600 20 40 80 100120

Räumungshieb

1006040 80

hiebe

140120

t

zeitraumVVerj.-spez.

rechnerischeUmtriebszeit

Lich-

hiebBesamungs-

Abb. 74.1: Schematische Darstellung des Verjüngungsganges im Femelschlagmodell.

Im Femelschlagmodell sind folgende Besonderheiten zu beachten:• der gelichtete Altbestand erbringt eine geringere Volumenzuwachsleistung als der geschlossene

Bestand (Korrekturfaktoren siehe Abb. 64.7)• die gestaffelte Lichtung während der Verjüngung wirkt sich auch auf fast alle anderen

messkundlichen Grössen aus• die Verjüngung unter Schirm entwickelt sich langsamer als im Freistand; das wirtschaftliche Alter

ergibt sich durch Reduktion des physikalischen um einen Faktor von 0.2 bis 0.8, in Modellen häufig0.5 (abzuleiten aus Höhenvergleich überschirmter und nicht überschirmter Dickungen gleichenAlters)

• Die Überlappung zweier Baumgenerationen kann unter Umständen eine Verkürzung desProduktionszeitraumes zur Folge haben (vgl. Abb. 54.44)

• die Umtriebszeit u ist häufig nicht identisch mit dem Räumungsalter (jüngsteAltersklasse/Entwicklungsstufe unter Schirm).




742 Altersklassen und Entwicklungsstufen

Die Verjüngung unter Schirm im Femelschlagmodell hat unter anderem folgende Konsequenzen aufAltersklassen oder Entwicklungsstufen:• im starken und allenfalls im mittleren Baumholz resp. in den ältesten Altersklassen muss

unterschieden werden zwischen geschlossenen Teilen (Wachstum gemäss Ertragstafel) undgelichteten, d.h. in Verjüngung stehenden Teilen (Volumenzuwachs reduziert, Entwicklung einesüberschirmten, im Wachstum etwas gehemmten Jungbestandes)

• die unter Schirm stehenden jüngsten Entwicklungsstufen resp. Altersklassen fehlen alsselbständige Einheiten.

20

61/8021/40

01/20 41/60

101/12081/100 121/140 J.

fehlt, da unter Schirm inAltersklasse 100-140 J.

F (ha)X

in Verj.< >

Abb. 74.2: Altersklassenverteilung in einem Femelschlagmodell für Fichte, Bonität 22, Ftot = 120 ha,u = 120 J., Verjüngungszeitraum = 40 Jahre, Reduktionsfaktor für Wachstum unter Schirm = 0.5.

B1

45/65

S1

15/301/15

0JW/DI

30/45

S2

90/100

B3(G)

65/90

B2

100/140 J.

B3(V)

fehlen, da unter Schirmin Entwicklungsstufe B3(V)

40

20

F (ha)XVerj.in

Abb. 74.3: Verteilung der Entwicklungsstufen in einem Femelschlagmodell für Fichte, Bonität 22,Ftot = 120 ha, u = 120 J., Verjüngungszeitraum = 40 Jahre, Reduktionsfaktor für Wachstum unterSchirm = 0.5.




743 Berechnungen im Femelschlagmodell

Vorrat• Weil die Verjüngung unter Schirm erfolgt, ist der Vorrat kaum je Null.• Wegen der gestaffelten Verjüngung ist der Durchschnittsvorrat im Femelschlagmodell tiefer als im

Normalwaldmodell bei gleicher Umtriebszeit (vgl. Abbildung 54.40).• Die Berechnung der Vorräte während des Verjüngungszeitraumes setzt die Festlegung einer

bestimmten Verjüngungsstrategie voraus.• Der effektive Vorrat wird durch die Multiplikation des Ertragstafel-Vorrates mit dem

Bestockungsgrad ermittelt.

Volumenzuwachs• Bei reduziertem Bestockungsgrad während der Verjüngung muss der Volumenzuwachs mit den

Werten in Abb. 64.7 reduziert werden.• Die Werte in dieser Tabelle berücksichtigen den Zuwachsverlust infolge Unterschreitens des

kritischen Bestockungsgrades, aber auch den Zuwachsgewinn infolge Lichtungszuwachs.

DurchforstungsanfallKein Unterschied zum Normalwaldmodell, da keine Durchforstung mehr während des Verjüngungszeit-raumes (alle Eingriffe gelten als Verjüngungshiebe).

VerjüngungsanfallDie Berechnung stützt sich auf die festgelegte Verjüngungsstrategie. Neben dem Vorrat zum Zeitpunktder Einleitung der Verjüngung kann der bis zur Räumung anfallende Zuwachs (gegenüber denErtragstafel-werten reduziert) genutzt werden.Zwei Vorgehen sind möglich:• für jede Zehnjahresperiode wird der Zuwachs gemäss Abb. 64.7 unter Berücksichtigung des

Bestockungsgrades zu Beginn jeder Periode bestimmt;• die Zuwachswerte für den ganzen Verjüngungszeitraum werden addiert und mit einem

Korrekturfaktor von 0.5 ± 0.2 berichtigt.

Andere Grössen• Stammzahl: Ertragstafelwerte korrigieren mit Bestockungsgrad (grobe Näherung).• Stammzahlverteilung: lässt sich nur berechnen, wenn die Veränderungen während dem

Verjüngungszeitraum bekannt sind (für Modelle wird häufig angenommen, die relative Verteilungbleibe gleich, obschon dies in Wirklichkeit kaum je so ist).

• Stärkeklassen- und Vorratsverteilung, Mittel- und Oberdurchmesser sowie Sortimente hängenstark von den Annahmen bei der Stammzahlverteilung ab.

Allgemeiner VorbehaltJe komplexer ein Modell gestaltet wird, desto gefährlicher wird es, wenn die bestehendenUnsicherheiten bei den zu Grunde liegenden Annahmen vergessen werden.

Für die Forsteinrichtung stützt man sich deshalb nie allein auf die Modellwerte ab. Inventare mitKontrollstichproben liefern wertvolle Unterlagen für die Interpretation des wirklichen Zustandes und dereffektiven Veränderungen.

Entscheidend bleibt immer der Wald und nicht das Modell.




Modellberechnung Femelschlagwald

Berechnung der Endnutzungen

Baumart______________Bonität_______________Umtriebszeit___________Fläche______________ha

Forstbetrieb____________________Beginn / Ende der Verjüngung_____________________

Verj. - Strategie Zielvorrat eff. Vorrat Endnutzung ZuwachsEingriff Alter

JahreVorrat nach

ETnach

Eingriffvor Eingriff

BG = 1.0Tfm/ha

BG Tfm/ha Tfm/ha Tfm/ha* 10J. Tfm/ha*10J.

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)

1. Lichtungshieb

2. Lichtungshieb

3. Lichtungshieb

4. Lichtungshieb

Räumung

Total TfmTfm/ha*J.(9)

Anmerkungen

(3) aus Ertragstafel (ET), für Alter (2)(4) zu erreichender Bestockungsgrad (BG) nach dem Eingriff(5) (3) x (4) oder allenfalls frei definiert, unabhängig von ET und BG(6) vor 1. Lichtungshieb = aus ET

nach 1. Lichtung (6) = (5) + (8, vorangehende Periode)(7) = (6) - (5)(8) aus Blatt „Zuwachsberechnung“(9) Anzahl Jahre = Umtriebszeit




75 Das Plenterwaldmodell

751 Allgemeines752 Grundlagen zur Plenterung753 Charakterisierung des Plenterwaldmodells

7531 Stammzahlverteilung nach LIOCOURT und MEYER7532 Gleichgewichtskurve nach SCHUETZ7533 Ausgeglichene Plenterstrukturen nach MITSCHERLICH

754 Plenterdurchforstung755 Vergleich von Plenterwald- und Femelschlagmodell

ZielErkennen der Besonderheiten des Verhaltens der Wachstumsgrössen im Plenterwald sowierechnerische Darstellung und Interpretation dieser Grössen.

ZusammenfassungIm Plenterwald wird dauernd auf kleinen Flächen ein Optimum, ein Gleichgewichtszustand angestrebt.Dieser Idealzustand lässt sich über die Stammzahlverteilung am besten charakterisieren. Damit sindauch Vorratsverteilung, Stärkeklassen und Zuwachs definiert. Der Gleichgewichtszustand ist vomStandort abhängig, wobei auf einem Standort aber verschiedene Gleichgewichtszustände möglichsind.

QuerverbindungenVorlesung Waldwachstum, Kapitel 24, Kapitel 32, 33, 35, 36, Kapitel 42, 43, 46Vorlesung Forsteinrichtung, Kapitel 81Vorlesung Waldbau III

LiteraturBIOLLEY H, 1920: L’aménagement des forêts par la méthode expérimentale et spécialement la

méthode du contrôle. In „Oeuvre écrite“, Beih. Nr. 66 zu den Zeitschr. d. Schweiz. Forstvereins,1980, S. 51-134.

FLURY Ph, 1929: Ueber den Aufbau des Plenterwaldes. Mitt. Eidg. Anst. Forstl. Versuchswes., 15,2:305-340.

MEYER HA, 1933: Eine mathematisch-statistische Untersuchung über den Aufbau des Plenterwaldes.Schweiz. Z. Forstwes., 84: 33-46, 88-103, 124-131.

MITSCHERLICH G, 1952: Der Tannen-Fichten-(Buchen)-Plenterwald. Schr. Reihe Bad. forstl.Versuchsanst. Freiburg i.Br. 8: 3-42.

SCHUETZ J-Ph, 1975: Dynamique et conditions d’équilibre de peuplements jardinés sur les stationsde la hêtraie à sapin. Schweiz. Z. Forstwes., 126, 9: 637-671.

SCHUETZ J-Ph, 1989: Der Plenterbetrieb. Vorlesung Waldbau III, übersetzt von Chr. Diez, 54 S.




751 Allgemeines

Bisher wurden in der Vorlesung vor allem gleichaltrige, meistens reine Bestände besprochen. In vielenLändern entsprechen die menschlich stark beeinflussten Wälder näherungsweise diesen Modellen. FürTeile des Schweizer Waldes treffen sie aber nicht zu, speziell nicht für den Plenterwald.

Im Plenterwald setzt man sich das Ziel, die Nachhaltigkeit überall und immerwährend zu sichern. Manwill dies dadurch erreichen, dass schon auf verhältnismässig kleinen und für den Beobachterüberschaubaren Flächen sämtliche Entwicklungsstufen der Bäume dauernd vertreten sind. Dabei solljene Struktur und jene Textur durch ständige Eingriffe geschaffen werden, welche neben demgesicherten Nachwuchs auch grössten Zuwachs und grössten Ertrag verspricht. Es soll, mit anderenWorten, ständig und überall ein optimaler Zustand des Waldes angestrebt und erhalten bleiben, dergleichermassen alle Alters- bzw. Entwicklungsstufen enthält und damit dauernden Nachwuchs, aberauch eine dauernd günstige Produktion gewährleistet.

Im Urwald gibt es eine Plenterstruktur nur vorübergehend, und zwar in der Aufbauphase (Übergangvon Verjüngungs- zu Optimalphase).

LEIBUNDGUT 1949 weist darauf hin, dass „der eigenartige Aufbau des Plenterwaldes keineswegseinem Dauerzustand entspricht, denn sobald Plenterhiebe aufhören, ist eine ausgeprägte Neigung zurGleichförmigkeit festzustellen. Bei der Plenterung werden die Bestände künstlich dauernd in derVerjüngungsphase erhalten. Der dauernde Stufenschluss im Plenterwald stellt also eine durchauskünstliche Bestandesform dar“.

Charakteristisch für die Plenterung und damit auch für Plenterwaldmodelle ist das dauernde Strebennach einem Optimum, einem Gleichgewichtszustand, von BIOLLEY 1920 étale genannt. Diese klareZielvorstellung einer optimalen Plenterverfassung vermag auch die Technik der Plenterhiebeweitgehend zu fixieren. Die Entnahme eines Baumes wird stets von der Frage bestimmt sein, obdadurch die Plenterverfassung in irgendeiner Weise verbessert werden kann, sei dies nun durchVerbesserung des stufigen Aufbaus, durch Verjüngung, durch Eliminierung kranker Bäume, durchVerminderung der Konkurrenz für bessere Bäume, oder weil starke Bäume hiebsreif geworden sind.Klare Zielvorstellung und fixierte Technik führen zu einer charakteristischen waldbaulichenBetriebsführung, zur Plenterung.

Die Plenterung wird ausführlich in der Vorlesung „Waldbau III“ behandelt. Hier sollen nur einigewichtige wachstumskundliche Grundlagen vermittelt werden.




752 Grundlagen zur Plenterung

Bisher wurde in verschiedenen Abbildungen auf Besonderheiten des Wachstums im Plenterwaldhingewiesen:

Einzelbaum Höhenwachstum/-ZuwachsDurchmesserwachstum/-ZuwachsDurchmesserzuwachsHöhen-/Durchmesser-/Volumenzuwachs

Abb. 32.6Abb. 33.1Abb. 33.2Abb. 36.2

Bestand StammzahlBestandeshöheVorrat und GWLVolumenzuwachs

Abb. 42.5Abb. 43.4Abb. 46.5Abb. 46.7

Ebenfalls wichtig sind das Backman’sche Gesetz (Kapitel 242) und die Hinweise zur Form (Kapitel 35).

Die Charakteristiken der Plenterung können gut mit Zahlenbeispielen aus Plenterwaldversuchsflächendargestellt werden (vgl. Abb. 73.3 bis 75.5).

Abb. 75.1: Verteilung des Vorrates im Plenterwald auf Teilflächen von einer Are Grösse(Versuchsfläche Toppwald / BE der WSL), nach KURT 1980: Vorlesung Ertragskunde, 511.1.

Ein Plenterwald macht sowohl hinsichtlich seines Aspektes als auch hinsichtlich einer bestimmtenMessgrösse einen inhomogenen Eindruck. Betrachtet man beispielsweise den Vorrat auf kleinen, 100m2 grossen Teilflächen, so ist die grosse Verschiedenheit offensichtlich. Im Laufe der Zeit sindbeträchtliche Verschiebungen zu erkennen. Sowohl auf grösserer Fläche, wie auch im Wechsel derZeit bleibt aber das charakteristische Verteilungsbild des Vorrates gleich. Man darf deshalb behaupten,dass die überall kleinflächig in fast gleichem Masse vorhandene Inhomogenität charakteristisch ist unddadurch den Plenterwald grossflächiger homogen erscheinen lässt. Dies ändert sich auch im Laufe derZeit nicht.




Abb. 75.2: Verteilung des Vorrates im Plenterwald auf Teilflächen von 15 Aren Grösse (VersuchsflächeToppwald / BE der WSL), nach KURT 1980: Vorlesung Ertragskunde, 511.2.

Die relative Homogenität des Plenterwaldes tritt bei Beobachtungsflächen von 15 Aren bereits inErscheinung. Sowohl von Ort zu Ort wie auch von Zeit zu Zeit sind keine grossen Unterschiede zubeobachten. 15 Aren entsprechen ungefähr jener Fläche, die ein Beobachter im Walde überschauenkann. Er wird in dieser überschaubaren Fläche seine Entschlüsse für die waldbaulichen Eingriffefassen. Diese bezwecken den charakteristischen Plenteraufbau zu erhalten bzw. herzustellen. ImBeispiel ist der durchschnittliche Vorrat auf der ganzen, 149 Aren grossen Fläche 1939 und 1958 etwagleich gross, nämlich 5.6, resp. 5.5 m3/Are.

Abb. 75.3: Stammzahlverteilung (oben) und Vorrat nach Stärkeklassen (unten) auf Plenterwald-Teilfächen von 15 Aren Grösse (Versuchsfläche Toppwald / BE der WSL), nach KURT 1980: VorlesungErtragskunde, 511.3.




Die Bestockung ist einheitlich; die Teilflächen stellen Ausschnitte aus mehr oder weniger gleichaufgebauten und damit hinsichtlich der Messgrössen Stammzahl, Vorrat und Stärkeklassenanteilehomogene Bestände dar. Begibt man sich von einer Teilfläche in eine andere, so trifft man stetsungefähr denselben charakteristischen Plenteraufbau.

Nicht nur von Ort zu Ort sondern auch von Zeit zu Zeit bleibt der Plenteraufbau, zweckmässigeEingriffe vorausgesetzt, dauernd konstant.

Abb. 75.4: Vorratshaltung im Plenterwald (Versuchsfläche Hasliwald / BE der WSL), nach KURT 1980:Vorlesung Ertragskunde, 512.4.

In einem Plenterwald wird bei gutem Aufbau und befriedigender Produktion der Vorrat dauernd gleichgehalten. Die durch den Zuwachs bedingte Vorratsvermehrung wird beim Plentereingriffgewissermassen abgeschöpft.

Vergleicht man den stehenden Vorrat mit der Nutzung, so erkennt man, dass, theoretisch gesehen,innert 50 Jahren (Zeitdauer ist standorts- und baumartenabhängig) der gesamte Vorrat genutzt wordenist. (Analogie im Normalwaldmodell: in der halben Umtriebszeit wird der Normalvorrat genutzt).




Abb. 75.5: Zunahme und Nutzung im Plenterwald auf Teilfächen von 15 Aren Grösse (VersuchsflächeToppwald / BE der WSL), nach KURT 1980: Vorlesung Ertragskunde, 511.4.

Die Zunahme jeder Teilfläche stellt die Summe des Einwuchses und der Zuwachse aller beteiligtenBäume dar. Da im Plenterwald auf einer Fläche von 15 Aren Bäume aller Dimensionen und jeglichenAlters vertreten sind, entspricht dies dem Altersdurchschnittszuwachs.

Durch die Eingriffe strebt man danach, den einheitlichen Aufbau in allen Teilen zu erhalten oderherzustellen. Die Zunahme wird „abgeschöpft“. Es besteht damit ein direkter Zusammenhang zwischenZunahme und Nutzung. Dies gilt sowohl von Teilfläche zu Teilfläche wie von Zeitperiode zuZeitperiode. Die anfallenden Sortimente bleiben an verschiedenen Orten und verschiedenen Zeiten imgrossen ganzen ebenfalls dieselben.




753 Charakterisierung des Plenterwaldmodells

7531Stammzahlverteilung nach LIOCOURT und MEYER

Soll dieser Plenterwald zahlenmässig charakterisiert werden, so wird man in erster Linie seine Glieder,die Bäume zählen und sie nach bestimmten Gesichtspunkten, z.B. nach ihrem Alter, ihrer Höhe, ihremDurchmesser oder ihrem Volumen ordnen. Im Plenterwald wird dies aus praktischen Erwägungenheraus nach dem Durchmesser gemacht. Es zeigt sich, dass dadurch eine charakteristischeVerteilung entsteht, und dass sich die Verteilungskurve mathematisch fassen lässt. LIOCOURT 1898konnte erstmals zeigen, dass die Zahl der Bäume mit zunehmender Durchmesserstufe nach einergeometrischen Progression abnimmt und sich der Quotient derselben berechnen lässt. Man kann dieStammzahlverteilung aber auch als Exponentialfunktion auffassen und deren Koeffizienten berechnen.MEYER 1933 gab dieser die Fassung

f(x) = y = k * e -αx oder: ln y = ln k - αx (ln e)(ln e) = 1

wobei y = Stammzahlx = Brusthöhendurchmesserk = Bestandesdichte

¦ Konstanten ln y = ln k - αxα = Stammzahlabnahmequotient ¦

Weil k und α stark voneinander abhängig sind, kann sich die Berechnung auf einen der beiden Wertebeschränken. Mit der Stammzahlverteilung kann somit der Plenterwald sehr treffend charakterisiertwerden. Es ist zu beachten, dass k stark vom Standort abhängig ist.




Abb. 75.6: Stammzahlverteilung in einem Plenterwald (Versuchsfläche Schallenberg-Rauchgrat / BEder WSL, Zustand 1956), nach KURT 1980: Vorlesung Ertragskunde, 512.1.

Die Verteilung der in einem Plenterwald vertretenen Bäume nach Brusthöhendurchmesser istgesetzmässig und folgt einer Exponentialfunktion. Auf einer halblogarithmischen Zeichnung wird dieVerteilungskurve zu einer Geraden.




Abb. 75.7: Variation nachhaltiger Stammzahlverteilungen im Plenterwald nach MEYER 1933, aus KURT1980: Vorlesung Ertragskunde, 513.1.

Auf demselben Standort sind verschiedene nachhaltige Plenterbetriebstypen möglich. Bei grosserStammzahlabnahme α ist eine grosse Bestandesdichte (Σ ni = Stammzahl pro ha) und einverhältnismässig kleiner Vorrat zu erwarten (Σ vi / ha). Verteilungen mit kleiner Abnahme zeigen einegeringere Stammzahldichte und einen noch geringeren Vorrat/ha. Beide Extreme sind durch dieSchattenfestigkeit bzw. den Zieldurchmesser begrenzt.

Liegt eine Stammzahlverteilung in numerischer oder logarithmischer Zeichnung bzw. in Tabellenformvor, so ist auch die Volumenverteilung und die Summe der Volumina, das heisst der Vorrat und dessenUnterteilung in Stärkeklassen (absolut oder relativ) bestimmt.

Auch der Zuwachs ist durch die Verteilung weitgehend fixiert, indem die Vergrösserung desDurchmessers bei verschieden starken Bäumen durch die Dichte der Bestockung bzw. den Schirm-und Seitendruck beeinflusst ist, bei stärkeren Bäumen weniger, bei schwächeren mehr.

Entspricht die Verteilung einem Optimum, so müssen Eingriffe dieses nach erfolgter Veränderunginfolge des Zuwachses wieder herstellen.




Abb. 75.8: Stammzahl- und Volumenverteilung im Plenterwald, nach KURT 1980: VorlesungErtragskunde, 512.2.

Bei gegebener Stammzahlverteilung und zugeordnetem Volumen (Tarifkurve) ist auch dieVolumenverteilung bestimme; ebenfalls die Dichte der Bestockung, die Vorratshöhe und die Anteileder Stärkeklassen.

Ganz speziell für die Planung und Kontrolle im Plenterwald wurde die Kontrollmethode (vgl. VorlesungForsteinrichtung, Kapitel 81) entwickelt. Basierend auf der Vollkluppierung möglichst einheitlicherAbteilungen (einheitlich bezüglich Standort und Waldaufbau) von nicht zu grosser Ausdehnung(3-10 ha, max. etwa 15 ha) werden die Stammzahlverteilung nach Durchmesserstufen, dieVorratsverteilung nach Stärkeklassen, die Vorratshöhe sowie die Zuwachsleistung pro Stärkeklasseund Durchmesserstufe ermittelt und analysiert.




Übung Plenterwaldmodell: Stammzahlverteilung nach LIOCOURT und MEYER

Gegeben ist eine Stammzahlverteilung aus einer Plenterwaldabteilung, umgerechnet auf 1 ha(4cm-Durchmesserstufen)

18 cm222630343842

80 Stk./ha543935272220

46 cm5054586266

16 Stk./ha119854

70 cm7478828690

3 Stk./ha22211

Gesucht:1. Stammzahlabnahmekurve auf halblogarithmischem Papier (Logarithmen der Basis 10).2. Ausgleich dieser Stammzahlabnahmekurve durch eine Gerade (graphische Lösung).3. Herauslesen von zwei Wertepaaren d1, N1 und d2, N2 aus der Geraden.4. Berechnen von a durch Einsetzen dieser Wertepaare in eine Gleichung mit 2 Unbekannten

(0.4343 = M = Modul der gemeinen Logarithmen = log e):log N1 = log k - 0.4343 * d1 * αlog N2 = log k - 0.4343 * d2 * α

5. Berechnen von k durch Einsetzen von a in einer der obigen Gleichungen (Aufpassen: der soberechnete Wert muss durch die Stufenbreite dividiert werden, hier 4 cm)k kann auch mit folgender Formel berechnet werden:

k = (α * Ndi ) / (e - αdi - e - α(di+b))

Ndi = Stammzahl Stufe di bis di +bdi = unterer Wert Stufe ib = Stufenbreite

Die Berechnung kann für eine beliebige Stufe durchgeführt werden; am besten nimmt man einetiefe Stufe mit hohem N.

6. Berechnen des Quotienten nach LIOCOURTq = e αb

b = Stufenbreite (in cm)7. Berechnen der theoretischen Stammzahlabnahmekurve, wenn in Stufe 1 (16-20 cm,

Stufenmitte 18 cm) 80 Bäume/ha stehen:Ni+1 = Ni / q




7532Gleichgewichtskurve nach SCHÜTZ

Nach SCHÜTZ 1975 lässt sich das Plentergleichgewicht unter Berücksichtigung folgenderBedingungen berechnen (vgl. Vorlesung Waldbau III, Kap. 71):• In der Stammzahlabnahmekurve muss für jede Durchmesserstufe der Einwuchs aus der unteren

Stufe gleich hoch sein wie die Abgänge durch Nutzungen und Auswuchs in die nächsthöhere Stufe.Massgebend sind der Durchmesserzuwachs (→ Einwuchs/Auswuchs) und die Nutzungen.

• Der Einwuchs in die unterste Durchmesserstufe (passage à la futaie) muss so gross sein, dass erobige Bedingung erfüllt. Weil dieser Einwuchs nur bei günstigen Verjüngungsbedingungen möglichist (z.B. Lichtverhältnisse), muss der sich aus der Gleichgewichtskurve ergebende Vorrat eine demStandort entsprechende Grösse haben.

• Die gesamte Nutzungsmenge, die man zur Berechnung der Gleichgewichtskurve einsetzt, mussdem gemessenen Zuwachs entsprechen. Andernfalls würde der Vorrat ansteigen oder sinken, unddie Gleichgewichtsbedingung wäre nicht mehr erfüllt.

Die Gleichgewichtskurve lässt sich auf- oder absteigend mit einer der folgenden zwei Formelnberechnen:

ni+1 = ni * pi / (pi+1 + ei+1) ni-1 = ni * (pi + ei) / pi-1wobei:

ni = Stammzahl in Durchmesserstufe ipi = Einwuchsrate (Anteil der Stammzahl einer Stufe, die innerhalb einer Periode die

nächst höhere Klasse erreicht; aus Inventarvergleichen oder mittels Bohrungen überlängere Zeiträume)

ei = Nutzungsrate (Anteil der Stammzahl einer Stufe, die innerhalb der gleichen Periodedurch Plentereingriffe entnommen wird; sie basieren auf regionalen und standörtlichenErfahrungswerten, wie Abb. 75.9 zeigt).

Die dritte Gleichgewichtsbedingung wird mit folgender Formel überprüft:Σ ei * ni * ti = Σ pi * ni * δtiwobei: ti = Tarif

δti = Tarifdifferenz

Ergebnisse dieser Berechnungen sind in Abb. 75.10 sowie in Abb. 75.12 dargestellt. Abb. 75.10 zeigt,dass die Stammzahlabnahmekurve halblogarithmisch dargestellt nur in erster Näherung eine Geradeist. Die Kurve ist im mittleren Teil leicht abgeflacht.




Abb. 75.9: Mittlere Nutzungsrate ei in vier Versuchsflächen, nach SCHUETZ 1989: VorlesungWaldbau III, Abb. 11, S. 29.




Abb. 75.10: Gleichgewichtskurven für die Stammzahl in verschiedenen Plenterwaldversuchsflächen,nach SCHUETZ 1989: Vorlesung Waldbau III, Abb. 12, S. 30.




Abb. 75.11: Vorratsverteilung nach Stärkeklassen bei Gleichgewicht in verschiedenenPlenterwaldversuchsflächen der WSL, nach SCHUETZ 1989: Vorlesung Waldbau III, Tab. 8, S. 34.Stärkeklassen nach Deutschschweizer Kontrollmethode mit Kluppschwelle 16 cm und 4 cm-Stufen.SH = Schwachholz, MH = mittelstarkes Holz, STH = Starkholz, SSTH = sehr starkes Holz.

Abb. 75.12: Simulation verschiedener Plenter-Gleichgewichtszustände in Abhängigkeit vomProduktionsziel (mittlerer Zieldurchmesser), gültig für Abieti-Fagetum festucetosum, Typ Couvet,Schatthang; nach SCHUETZ 1989: Vorlesung Waldbau III, Tab. 9, S. 35.

Abb. 75.13: Rahmen für Gleichgewichtsvorräte in sv/ha auf verschiedenen Standorten, nach SCHUETZ1989: Vorlesung Waldbau III, Tab. 10, S. 38.




Stufenweise Berechnung von Vorratszunahme und Zuwachs (nach A. Weidmann).„Bois de Ville“ (Le Locle) Abt. 19 (3.50 ha)

Durch- Tarif Tarif- Anfangs- End- Nutzung ei + ni Zunahme Zuwachsmesser- (NE-Tarif) diff. zur stamm- stamm- Stamm- Volumen % Stamm- Volumen %stufen (Derbholz) nächst zahl zahl zahl sv von Vai zahl sv von

Vaihöheren 1979 1989 (ei+ni)-ai bi * Tarif je Jahr Auswuchs Yi *

T.diff.je Jahr

Stufe Yi-1-bicm sv sv ai ei ni = bi = Vbi % Vbi = Yi = Vyi % Vyi[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13]

Einwuchs (0.27)

20 0.27 0.18 406 304 7825 0.45 0.24 290 267 5430 0.69 0.33 161 194 39Klein (857) (765) (170)35 1.02 0.41 120 131 2440 1.43 0.47 72 82 1145 1.90 0.52 42 79 650 2.42 0.57 24 51 6Mittel (258) (343) (47)55 2.99 0.61 13 26 260 3.60 0.66 16 12 -65 4.26 0.69 21 17 670 4.95 0.73 13 13 375 5.68 0.76 7 12 780 6.44 0.78 12 4 385 7.22 0.81 9 7 590 8.03 0.83 4 5 -95 8.86 0.84 5 2 4100 9.70 0.86 4 4 1105 10.56 0.86 - 1 -110 11.42 0.87 3 1 1115 12.29 0.87 - - -120 13.16 0.87 1 1 1125 14.03 0.86130 14.89Gross (108) (105) (33)Total 1233 1213 250

-aiEinwuchs




Berechnung von Durchwuchszeit und id pro Durchmesserstufe.Calcul du temps de passage et de id par catégorie de diamètre.(Div. 19, Bois de Ville, Le Locle; période 1979-89, 10 années)

ø - Stufe Anfangs-Stz. Stz. Auswuchs Auswuchs Durchwuchszeit id (mm)cat. diam. no. de tiges no. de tiges passage temps de(cm) initi. de passage passage[1] [4] [11] [11] : [4] = [14] (10J.,a.) : [14] = [15] [16] = 5cm : [15]Einwuchs202530Klein/petit35404550Mittel/moyen556065707580859095100105110115120Gross/grosTotal




7533Ausgeglichene Plenterstrukturen nach MITSCHERLICH

MITSCHERLICH 1952 hat Bereiche nachhaltiger Strukturen im Plenterwald zusammengestellt(vgl. Abb. 75.14 bis 75.17). Je nach zu optimierender Grösse kommen verschiedene Bereiche inBetracht.Vergleich der Stärkeklassen:

Vergleich derStärkeklassen:SchwachholzMittelholzStarkholz

Mitscherlich7-25 cm26-49 cm 50 cm

Kanton NE17.5-32.5 cm32.5-52.5 cm> 52.5 cm

Abb. 75.14: Stärkeklassen mit ausgeglichenen Plenterstrukturen, nach MITSCHERLICH 1952 in KURT1980: Vorlesung Ertragskunde, 513.5.

Unter beliebigen Kombinationen des Anteils der drei Stärkeklassen sind im ausgeglichenen,nachhaltigen Plenterbetrieb nur jene möglich, welche genügend Nachschub vom Schwachholz zumMittelholz und zum Starkholz gewährleisten. Dabei ist eine Nutzung kleinerer Dimensionen zur Ausleseund Strukturregulierung einzuschliessen. Im verbleibenden Bereich sind alle Kombinationen möglich.




Abb. 75.15: Zuwachs bei verschiedenen Stärkeklassenkombinationen im Plenterwald, nachMITSCHERLICH 1952 in KURT 1980: Vorlesung Ertragskunde, 513.6.

Ein Zuwachsmaximum zeigen ausgeglichene Plenterbestockungen, welche entweder einenverhältnismässig grossen Anteil Mittelholz und Schwachholz und geringen Anteil Starkholz haben,oder dann solche mit mittlerem Anteil Starkholz, kleinem Anteil Mittelholz und grossem AnteilSchwachholz. Letztere Zusammensetzung ist in der Praxis recht häufig anzutreffen.

Ein Zuwachsminimum zeigen Bestockungen mit grossem Anteil Starkholz und kleinem Anteil Mittel-und Schwachholz. Eine allzu grosse, auf Kosten des Mittel- und Schwachholz gehende Anhäufung vonStarkholz ist demnach nicht anzustreben.

Abb. 75.16: Wert des Zuwachses bei verschiedenen Stärkeklassenkombinationen im Plenterwald, nachMITSCHERLICH 1952 in KURT 1980: Vorlesung Ertragskunde, 513.7.

Den wertvollsten Zuwachs leisten Bestockungen, welche grosse Anteile Starkholz, mässige AnteileMittelholz sowie geringe Anteile Schwachholz haben. Günstig sind ferner solche, die mässige AnteileStarkholz, mittlere bis grosse Anteil Mittelholz und mässige Anteile Schwachholz haben. Die Anteilekönnen nicht beliebig gewählt werden, da stets eine ausgeglichene Plenterstruktur vorauszusetzen ist.Alle zahlenmässigen Angaben dürfen nur als Tendenz aufgefasst werden.




Abb. 75.17: Vorrat bei verschiedenen Stärkeklassenkombinationen im Plenterwald, nachMITSCHERLICH 1952 in KURT 1980: Vorlesung Ertragskunde, 513.8.

Grosser Vorrat ist bei grossem Anteil von Starkholz und geringen Anteilen schwacher und mittlererStärkeklassen festzustellen. Vorrat und Zuwachs stehen im ausgeglichenen Plenterwald in keinemdirekten Zusammenhang. Die strichpunktiert bzw. dick gezeichneten Kurvenserien in der Darstellungüberschneiden sich. Ein grosser Vorrat kann einen tiefen, ein kleiner Vorrat einen grossen Zuwachsaufweisen; es gibt aber auch Übereinstimmung. Im wesentlichen sind es aber doch die mittlerenVorräte, welche grosse Leistungen zeigen (Optimierungsproblem).




754 Plenterdurchforstung

Plenterung ist nur möglich in Beständen, die nahezu einen Plenter-Gleichgewichtszustand erreichthaben. Viele Bestände sind aber nicht in dieser optimalen Verfassung, sei es, weil es sich um frühergleichförmige Bestände handelt, oder in vernachlässigten oder falsch behandelten früherenPlenterwäldern.

Eine Überführung nicht optimaler Strukturen in eine günstige Plenterverfassung bezeichnet man alsPlenterdurchforstung (éclaircie jardinatoire, diradamento saltuario).

Die Entwicklung solcher Überführungsbestände lässt sich anhand der Inventurergebnisse am besten ineinem System mit Dreieckskoordinaten darstellen (vgl. Abb. 75.18).

Abb. 75.18: Überführung gleichförmiger Bestände in Plenterbestände, nach KURT 1980: VorlesungErtragskunde, 515.4.

Gleichförmige Bestände weisen in der Jugend nur Schwachholz auf. Allmählich entsteht Mittelholz und dasSchwachholz geht zurück. Schliesslich kommt es vor der Verjüngung zur Anhäufung von Starkholz, dasSchwachholz ist verschwunden und das Mittelholz nimmt ab. Die Entwicklung bricht mit der Verjüngung ganzoben ab und fängt zuäusserst links wieder an.

Anders beim Überführungsbestand: Durch die Plenterdurchforstungen werden bedeutend mehr Bäume allerSchichten aus der Bestockung entfernt. Da und dort entstehen dadurch Lichtschächte, in denen sichunterständige Bäume gut entwickeln können. Später erlauben diese Schächte den ständigen Anflug und dasAufwachsen von Jungwuchs und Stangen. Der Anteil von Schwachholz bleibt also ständig, wenn auch in geringenMengen, erhalten. Ebenso sind Mittelholz und Starkholz in geringer Zahl ständig da. Die Kurven im Dreieck liegentiefer als jene des Ertragstafelbestandes. Sie verlaufen auch nicht stracks nach oben, sondern biegen nach linksum und erreichen einen Punkt, der einer guten ausgeglichenen Plenterstruktur entspricht (Zielpunkt: angestrebtesund dauernd zu erhaltendes Stärkeklassenverhältnis). Die Lage des Punktes ist standortsabhängig; schlechteStandorte haben weniger Starkholz und mehr Mittel- und Schwachholz als gute (Mitte rechts unten, bzw. linksoben).




755 Vergleich von Plenterwald- und Femelschlagmodell

Alter

AMMON 1937 sagt: „Der Wald aber kennt keinen Produktionszeitraum, weil er selber nie Produkt ist,sondern immer Produktionsmittel. Er ist ewig“.

Das stimmt so natürlich nicht ganz. Allerdings interessieren im Plenterwald Alter und Produktionsdauernur wenig, sie spielen aber indirekt trotzdem eine gewisse Rolle. Zum Erreichen bestimmterDimensionen braucht es Zeit, auf schlechten Standorten mehr, auf guten Standorten weniger.

Gemäss Abb. 75.19 besteht bei Plenterwaldbäumen eine sehr grosse Altersstreuung. Gleich alteBäume können verschieden hoch, gleich hohe Bäume unterschiedlich alt sein. Die Unterschiede sindkleiner, wenn man den engen Kern weglässt. Weil der Durchmesser gegenüber der Höhe mit demAlter weniger streut, wird gelegentlich bei der Plenterung der Durchmesser als Mass für das Alterverwendet.

Es besteht kein Zusammenhang zwischen dem Höhenzuwachs und der Dauer der vorhergehendenJugend-Unterdrückung. Auch lange unterdrückte Bäume vermögen zu Bäumen grosser Dimensionauszuwachsen (Abb. 75.20).

Alten Bäumen sieht man auch im Plenterwald das Alter an (Kronenform, Nadelfarbe, Dürräste in derKrone, usw.). Genutzte Bäume sind im Plenterwald durchwegs etwas älter als verbleibende Bäume imgleichen Durchmesserbereich (vgl. Abb. 75.21).

Abb. 75.19: Höhe und Alter im Plenterwald, nach MITSCHERLICH 1952, in KURT 1980, VorlesungErtragskunde, 514.1.




Abb. 75.20: Zusammenhang zwischen Unterdrückungszeit und Höhenzuwachs der Tanne imPlenterwald, nach MITSCHERLICH 1952, in KURT 1980, Vorlesung Ertragskunde, 514.2.

Abb. 75.21: Wachstumsalter im Plenterwald, nach SCHAEFFER 1930, in KURT 1980, VorlesungErtragskunde, 514.3.




Bonitierung

Im gleichförmigen Wald erfolgt die Bonitierung über die Leistung in einem bestimmten Alter, zumBeispiel mit dGZ100, dGZmax oder hdom,50.

Im Plenterwald ist das Produktionsalter nicht bekannt. Ein Plenterwald im Optimalzustand erbringtallerdings eine nahezu maximale Zuwachsleistung (je nach Optimierungsziel, vgl. Abb. 75.15), welcheim nachhaltigen Betrieb dem dGZmax entspricht.

Eigentlich ist die Bonitierung im Plenterwald noch nicht gelöst. FLURY 1929 versuchte es mit derMittelhöhe der obersten zwei Stärkeklassen (vgl. Abb. 75.22). MITSCHERLICH 1952 stellt auf denDurchmesserzuwachs ab (Abb. 75.23), berücksichtigt also indirekt die Zeit (der Reziprokwert ist dieDurchwuchszeit= temps de passage, wie sie in der schweizerischen und in der französischenKontrollmethode berechnet wird).

Abb. 75.22: Bonitierung über die Mittelhöhe der höheren Stärkeklassen, nach FLURY 1929, in KURT1980, Vorlesung Ertragskunde, 516.1.

0I II IVIII

BonitätV

Anzahl Tannen pro ha mitBHD grösser als 50 cmmm

30

80550

1010

I d

Abb. 75.23: Bonitierung von Plenterwäldern mit dem BHD-Zuwachs, für Tanne, nach MITSCHERLICH1952, in KURT 1980, Vorlesung Ertragskunde, 516.2.




Kosten und Erlöse

Der Vergleich der Leistungsfähigkeit von Plenterwäldern mit Schlagwäldern ist methodischausserordentlich schwierig und noch nicht abschliessend gelöst. Es sprechen viele Gründe dafür, denPlenterbetrieb auf geeigneten Standorten als überlegen zu betrachten.

Vorteile im Plenterwald:• keine Kulturkosten• geringe Pflegekosten• hoher Anteil starker Sortimente (tiefe Kosten wegen Stückmasse, hohe Erlöse).• Nachhaltigkeit, auch der Holznutzung und der Gelderträge, auf kleiner Fläche

Als Nachteile können ins Gewicht fallen:• erhöhte Sorgfaltspflicht bei der Holzernte (qualifizierte Arbeiter, höhere Kosten)• Holzqualität wegen langer Krone nur auf kurzem Stammabschnitt gut, Rest astig (allerdings

grünastig)• zur Zeit ist Weisstanne weniger gefragt und schlechter bezahlt als die Fichte• Starkholz wird nicht mehr in gleichen Mengen benötigt wie früher (Ersatz: verleimte Balken).

Bei diesem Vergleich sind ökologische, naturschützerische und verschiedene weitere Aspekte nichtberücksichtigt, die in der Regel alle für die Plenterung sprechen.

Abb. 75.24: Durchschnittliche Zehnjahresnutzung pro Hektare in der PlenterversuchsflächeSchallenber-Rauchgrat der WSL, Durchschnitt 1931-1956, nach KURT 1980, Vorlesung Ertragskunde,517.1.




Die Zahl der im Plenterwald zu nutzenden Bäume ist gering, das Durchschnittsvolumen gross. ImBeispiel (gute Bonität) fallen insbesondere die Dimensionen 50 bis 80 cm Brusthöhendurchmesser an,und der Mittelstamm misst 1,85 m3. Solch starke Bäume lassen sich mit verhältnismässig geringemAufwand fällen und rücken, und der Erlös ist angesichts der guten Dimensionen gross. Zur Schonungder Verjüngung muss allerdings oft stehend entastet und in Trämelstücken sorgfältig gerückt werden.




76 Mittelwald

Der Mittelwald (taillis sous futaie, ceduo composto) nimmt eine Zwischenstellung ein zwischen denBetriebsarten Hochwald und Niederwald. Das Unterholz besteht aus im Niederwaldumtriebbewirtschafteten Stockausschlägen. Im Oberholz stehen während mehreren Niederwaldumtriebenübergehaltene Lassreitel (baliveaux, allievo matricina), meistens Kernwüchse, aber auch besondersgut geformte und vitale Stockausschläge. Das Oberholz ist bis zu jener Höhe astrein undgeradschäftig, die vom Unterholz in einem Niederwaldumtrieb erreicht wird. Hauptbaumart im Oberholzist die lichtdurchlässige Eiche (die auch als Mastbaum wichtig war); daneben kommen Esche, Ahorn,Ulme, Kirsche, Föhre, Lärche und in geringerem Ausmass Fichte vor.

1 Vieille écorce (âge 5 révolutions du taillis)

Stockausschläge

Lassreitel6 Souches et taillis

5 Baliveau (âge 1 R)

3 Anciens (âge 3 R)

Hauptbäume

angehende Bäume

2 Bisancien (âge 4 R)

4 Modernes (âge 2 R)Oberständer

Bäume

64

1 63 6

25

Abb. 76.1: Schematische Darstellung der Bestockungsglieder in einem Mittelwald, nach LANIER 1986,S. 121. (* Deutsche Namen nach MAYER 1984, S. 425, für die gleichen Vielfache desNiederwaldumtriebes.)

Der Mittelwald war in früheren Zeiten ausserordentlich wichtig (vgl. Vorlesung Forstgeschichte). Heutebeträgt sein Flächenanteil in der Schweiz gemäss Landesforstinventar 1982-86 noch 4.7 % (48’700ha) des zugänglichen, bestockten Waldes ohne Gebüschwald, hauptsächlich auf der Alpensüdseite, imJura und im Mittelland. Aus Gründen des Naturschutzes (besonders artenreiche Waldform) und wegender Erhaltung einer alten Kulturart wird wieder vermehrt kleinflächig die Mittelwaldbewirtschaftungbefürwortet. Aus einer Untersuchung von SCHMID 1989 sind nachstehend einige der ausverschiedenen Quellen zusammengesuchten Bewirtschaftungsgrundsätze zusammengestellt (vgl.auch BURSCHEL/HUSS 1987, S. 136-143 und LANIER 1986, S. 119-140).

Niederwaldumtrieb

Die Umtriebszeit für das Unterholz (Hauschicht) beträgt (15-) 25-30 Jahre. Relativ langeUmtriebszeiten haben folgendeVorteile:

• die Stöcke ermüden weniger• grössere astfreie Stammlänge der Kernwüchse• standfestere Lassreitel• der Boden wird weniger häufig freigelegt• grösserer Holzanfall




Nachteile:• Korrekturen im Oberholz sind weniger häufig möglich• schlechtere Ausschlagfähigkeit

Stammzahlen und Nutzung im Oberholz

(bisanciens)120J. 20 1010 50

150J.(vieillesécorces) 10 100 100

Stammzahl/ha

(modernes)(anciens)

(baliveaux)

Oberholzes

60J.90J.

30J.

Alter des

Eingriff

4030

50

vor

1010

Stk./haEingriff

3020

50 -

nach

2533

-

Nutzung

%

Abb. 76.2: Stammzahl und Nutzung im Oberholz nach COTTA 1921.

Der natürliche Abgang bei den Lassreiteln (baliveaux) beträgt etwa 20 %. Es wird angenommen, derEingriff im Oberholz erfolge jeweils nach einem Niederwaldumtrieb von 30 Jahren.

Im Wirtschaftsplan von 1841 für die Rheinauer Klosterwaldungen sind folgende Stammzahlen imOberholz als Ziel für den Zustand nach dem Hieb angegeben

Alter 30 J. 42 - 56 Stk/ha60 J. 28 - 42 „90 J. 22 „

120 J. 22 „Total 114 - 142 „

Nach MAYER 1986 werden mindestens 46 Lassreitel/ha benötigt.

oberholzreicher 200-400 20-30 10

oberholzarmer

Bezeichnung

typischer

Mittelwald

Oberholz

50-100100-200

m /ha3

VorratUnterholz

30-5020-40

m /ha3

VorratUnterholz

20-3020

(J)

Umtrieb

Abb. 76.3: Vorrat im Mittelwald und Umtriebszeit des Unterholzes nach MAYER 1984, S. 425/426.

Der oberholzarme Mittelwald ist nahe beim Niederwald, der oberholzreiche Mittelwald ähnlich wieHochwald. Es ist nicht notwendig, dass mit zunehmendem Oberholzvorrat die Umtriebszeit desUnterholzes reduziert wird, wie dies MAYER 1984 angibt.

In Wirklichkeit schwanken die Mittelwaldvorräte stark. Nach GROSSMANN 1931 ist dies in erster Linievom Ziel (Sparwille) der Eigentümer und von den Absatzmöglichkeiten abhängig und weniger vomBestandesalter oder vom Standort. Er gibt für den Kanton Zürich Vorräte von 15-335 m3/ha an, wobeiVorräte von 100-200 m3/ha überwiegen.

Korporation 32 110 14 21 32 19

Vorrat

m /ha

Flächen

GemeindeStaat

Rheinau

Waldeigen-tümer (ha)

162 13035 220

anteil 3

Stärkeklassenanteil (%)26/36

cm cm

17 2710 25

16/24cm cm

30 2638 27

>5238/50

Abb. 76.4: Gesamtvorrat im m3/ha und Stärkeklassenanteile im Mittelwald von drei zürcherischenWaldeigentümern (GROSSMANN 1931).




Überschirmung

Nach alten Regeln aus Frankreich• beträgt der Kronendurchmesser einer hiebsreifen Eiche etwa das 15fache des

Brusthöhendurchmessers• verdoppelt sich die Ueberschirmung durch die Eiche (Deckungsgrad) in 30 Jahren• soll die maximale Endüberschirmung (Deckungsgrad) 2/3 bis 3/4 nicht übersteigen.

BROILLARD 1911 empfiehlt für Lassreitel Abstände von 8x8 m, für übrige Oberhölzer 16x16 m. NachPERRIN 1954 geht die Eichenverjüngung bereits zurück, wenn der Oberholz-Vorrat nach dem Schlag20-25 m3/ha übersteigt.

Technik des Stockhiebes

Es sollen scharf geschliffene Werkzeuge (Axt, Säge) verwendet werden, und Rindenverletzungen sindmöglichst zu vermeiden. Empfohlen werden schräge, von der Sonne abgewendete, oder auchdachförmige, glatte und tief angelegte Schnitte. Der richtige Zeitpunkt ist im Spätwinter oder kurz vorLaubausbruch im Frühjahr.

Ob die Motorsäge verwendet werden darf, ist umstritten (Rindenverletzungen, Splitterbildung);Fachleute vertreten gegensätzliche Meinungen.

Technik des Oberholzhiebes

Vor dem Hieb des Unterholzes werden die benötigten Lassreitel ausgewählt und mit Farbe markiert.Ihre Zahl soll etwa 20 % höher sein, als der effektive Bedarf, um Abgänge wegen Fallschäden usw.auszugleichen. In Frage kommen vor allem die Eiche, aber auch die übrigen oberholztauglichenBaumarten. Seltene Baumarten wie Speierling, Elsbeere, Wildbirne, Kirsche usw. sind zu fördern.

Nach der Räumung des Unterholzes erfolgt die Auszeichnung im Oberholz in einem oder in mehrerenDurchgängen. Dabei wird in der Regel folgende Nutzungsreihenfolge eingehalten:1. kranke und fehlerhafte Bäume2. hiebsreife Bäume (schlechtere Qualität vor guter Qualität)3. Regulierung der Schirmstellung (in Lücken bleiben allenfalls auch qualitativ wenig befriedigende

Bäume stehen).

Zur Schonung der verbleibenden Bäume müssen allenfalls einzelne Bäume vor der Fällung ganz oderteilweise stehend entastet werden.

Kulturen und Pflege

GRÜTZ 1986 empfiehlt Pflegeeingriffe:• 5 Jahre vor dem Eingriff im Unterholz zur Begünstigung standfester Lassreitel• 3 Jahre nach dem Eingriff im Unterholz für die Mischungsregulierung• eventuell in der Mitte der Umtriebszeit des Unterholzes für eine erste Auslese und Förderung der

Lassreitel.

Nach MAYER 1986 sind allfällige Pflanzungen im zweiten Jahr nach dem Hieb auszuführen (Esche,Kirsche, Feldulme, Berg- und Spitzahorn, etwa 10 Stk/ha, mit Drahtkorb gegen Wild geschützt).Eichenverjüngungen aus Masten brauchen allenfalls einen Zaunschutz. GRÜTZ 1986 siehtPflanzungen oder Saaten im ersten Frühjahr nach dem Hieb.




Repetition zu Kapitel 7

1. Was verstehen Sie unter einem Forstbetrieb?

2. Beschreiben Sie das Normalwaldmodell.

3. Wie stellt man graphisch die Verteilung der Altersklassen oder der Entwicklungsstufen dar?

4. Wie berechnet man den Normalvorrat, den mittleren Zuwachs, die mittlere Stammzahl sowie dieFläche und das Volumen der Durchforstungs- und Verjüngungshiebe im Normalwald?

5. Wie wirken sich die Umtriebszeit und die Bonität auf die Verteilung der Entwicklungsstufen, auf dieGesamtleistung, auf Stammzahl und Volumen je Hektare sowie auf den Anteil Starkholz imNormalwald aus?

6. Was versteht man unter einem nicht normal aufgebauten Kahlschlagbetrieb? Mögliche Ursachen?

7. Beschreiben Sie zwei verschiedene Strategien zur Wiederherstellung des Gleichgewichtszustandesin einem Kahlschlagmodell.

8. Nach welchen Grundsätzen erfolgen die Berechnungen in einem Kahlschlagmodell mit variablenUmtriebszeiten?

9. Welches sind die Grundsätze des Femelschlagmodells?

10. Welche Arten von Verjüngungshieben unterscheidet man im Femelschlagbetrieb?

11. Welche Faktoren müssen bei der Berechnung des mittleren Vorrates im Femelschlagmodellberücksichtigt werden?

12. Welche Faktoren müssen bei der Berechnung des Volumens der Verjüngungshiebe imFemelschlagmodell berücksichtigt werden?

13. Wie nennt man die waldbaulichen Eingriffe im Plenterwald? Worin bestehen sie?

14. Beschreiben Sie graphisch und mathematisch die Stammzahlverteilung im Plenterwald.

15. Welche Beziehung besteht beim einzelnen Baum im Plenterwald zwischen Durchmesser undDurchmesserzuwachs?

16. Wie entwickeln sich im Plenterwald der Vorrat, der Volumenzuwachs, die Nutzung und dieGesamtleistung?

17. Welche Bedeutung haben Alter, Produktionszeitraum und Bonität im Plenterwald?

18. Welche Zusammenhänge bestehen im Plenterwald zwischen Unterdrückungszeit undHöhenwachstum?

19. Erklären Sie die Ueberführung eines gleichförmigen Waldes in einen Plenterwald mit Hilfe derDreieckskoordinaten.

20. Welches sind die Vorteile der Plenterung?




Vérification des connaissances, chapitre 7

1. Qu’est-ce qu’une entreprise forestière?

2. Décrivez le modèle de l’entreprise „normale“.

3. Comment présente-t-on graphiquement la répartition des surfaces des classes d’âge ou des étatsde développement?

4. Comment calcule-t-on le volume sur pied normal, l’accroissement moyen, le nombre de tigesmoyen, la surface et le volume des coupes d’éclaircie et des coupes de liquidation de l’entreprise„normale“?

5. Quelle est l’influence de la révolution et de l’indice de fertilité sur la surface relative des états dedéveloppement, sur la production totale, sur le nombre de tiges/ha, sur le volume sur pied normal etsur la proportion de gros bois de l’entreprise „normale“?

6. Qu’est-ce qu’une entreprise à coupes rases déséquilibrée? Causes?

7. Décrivez et commentez 2 stratégies permettant de rétablir l’équilibre d’une entreprise forestière àcoupes rases.

8. Selon quel principe calcule-t-on le modèle de l’entreprise forestière à coupes rases et à révolutionvariable?

9. Quel est le principe du modèle de la coupe progressive?

10. Quelles sont les différentes coupes de régénération dans le cadre de la coupe progressive?

11. De quels éléments faut-il tenir compte pour le calcul du volume sur pied moyen par ha du modèle àcoupes progressives?

12. De quels éléments faut-il tenir compte pour le calcul du volume des coupes de régénération dumodèle à coupes progressives?

13. Comment appelle-t-on le traitement sylvicole fait en forêt jardinée? En quoi consiste-t-il?

14. Décrivez graphiquement et mathématiquent la distribution du diamètre de la forêt jardinée.

15. Quelle est, en forêt jardinée, la relation entre l’accroissement en diamètre et le diamètre de l’arbre?

16. Quelle est l’évolution, en forêt jardinée, du volume sur pied, de l’accroissement annuel en volume,du volume des exploitations et de la production totale?

17. Quels sont les rôles des l’âge, de la durée de production et de l’indice de fertilité en forêt jardinée?

18. Quelle est la relation entre l’accroissement en hauteur et la durée de compression en forêtjardinée?

19. Expliquez, à l’aide du triangle des classes de grosseur, l’évolution d’une forêt régulière que l’onconvertit en forêt jardinée.

20. Quels sont les avan

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7 Entwicklung im Forstbetrieb 71 Einleitung - WSLProfessur Forsteinrichtung und Waldwachstum ETH Zürich Skript: Prof. Dr. Peter Bachmann 7 Entwicklung im Forstbetrieb Seite 7 - 2