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Institut für Waldökologie und Boden
Leiter: Dipl.-Ing. Dr. Ernst Leitgeb English

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Aufgaben


Die Waldökologie befaßt sich mit den Standortsfaktoren von Waldökosystemen, also vor allem mit der Bodenkunde, Geländemorphologie, Klima- und Vegetationskunde, und deren Einfluß auf die Entwicklung und auf das Wachstum von Wäldern. Die Bearbeitung standortskundlicher Fragestellungen haben an der Forstlichen Bundesversuchsanstalt eine lange Tradition.

Aktuelle Schwerpunkte der forstökologischen Forschung liegen

  • in der ökologischen Charakterisierung von Waldstandorten und Waldgesellschaften,
  • in der Erfassung der naturräumlichen Produktions-, Wohlfahrts- und Gefährdungspotentiale und deren räumlicher Darstellung,
  • im Ausloten der standortskundlichen Amplitude für die ökologisch nachhaltige Bewirtschaftung,
  • in der Sanierung von Waldökosystemen sowie
  • in der Dynamik von Waldökosystemen, als Reaktion auf sich ändernde Umweltbedingungen.

Insgesamt betrachtet, gewinnen die umweltrelevanten Auswirkungen der Waldbewirtschaftung immer mehr an Bedeutung. Die Waldökologie liefert daher Grundlagen für die forstliche Bewirtschaftung sowie auch für außerforstliche Belange, wie etwa Raumplanung und Naturschutz.


Abteilungen

Kontakt

Seckendorff-Gudent-Weg 8, A-1130 Wien
Tel. +43-1-878 38/1202
Fax +43-1-+43-1-878 38 /1250
Email: ernst.leitgeb@bfw.gv.at


Aus der Forschung

Wurzel

Ökologische Grundlagen nachhaltiger Waldbewirtschaftung


Viele Waldökosysteme wurden durch einseitige Bewirtschaftung so stark verändert, daß die standörtliche Nachhaltigkeit nicht mehr gewährleistet wird. Im Zuge einer naturnahen, also standörtlich angepaßten Bewirtschaftung, ist die Umwandlung von Forstgesellschaften, wie etwa Fichtenreinbeständen, von größtem Interesse. Die standörtlichen Grundlagen sind der Ausgangspunkt für die Ableitung waldbaulicher Sanierungskonzepte.

Die Arbeitsschwerpunkte liegen einerseits in der ökologischen Charakterisierung von Naturwäldern beziehungsweise in der Erfassung der ökologischen Gradienten, die beim Übergang zu naturfernen Forstgesellschaften entstehen, und andererseits in der Umwandlung in stabile, naturnahe Waldökosysteme. Zur Behandlung dieser Zielsetzungen sind forstmeteorologische, bodenkundliche und vegetationskundliche Untersuchungen nötig. Die Kenntnis der ökologischen Abläufe in naturnahen und naturfernen Waldgesellschaften, wie etwa Stoffkreislauf, Forstmeteorologie und -hydrologie, Lichtökologie, Verjüngungs– und Vegetationsökologie (z.B. Rolle des Altbestandes bei der Abschwächung bestandesklimatischer Extreme, Keimbettuntersuchungen, Konkurrenzverhältnisse u.a.) liefern wertvolle Ansatzpunkte für die ökologische Sanierung, wie etwa der Bestandesumwandlung
(Projekte:
Vegetationssystematik von Eichen-Waldgesellschaften Österreichs,
Standortserkundung und -klassifikation in der Oststeiermark,
Wasserhaushaushaltuntersuchungen auf Problemstandorten im südoststeirischen Hügelland,
Einbringung von Laubholz zur nachhaltigen Waldbewirtschaftung (EU-Projekt SUSTMAN))


Dauerbeobachtung

Im Zusammenhang mit den in den 80er Jahren in den Mittelpunkt des öffentlichen Interesses gerückten „neuartigen Waldschäden“ wurde das „International Cooparative Programm on Assessment and Monitoring of Air Pollution Effects on Forests in the ECE-Region“ (ICP Forests) ins Leben gerufen. Das Institut für Waldökologie bearbeitet in diesem Rahmen die bodenkundlichen (u.a. Bodenchemie, Bodenwasser), vegetationskundlichen und meteorologischen Projektsteile. Zur Feststellung von Immissionswirkungen auf Waldökosysteme werden zwei Wege beschritten:

Untersuchungen an einer großen Zahl von Testflächen mit einfachen Routineanalysen (regionale Repräsentativität) „Screening“ – Level I. ( Projekt G7)

Intensivuntersuchungen an wenigen ausgewählten Objekten, um mit einer breiten Palette von Analysen die Wechselwirkungen zwischen dem Boden, der Baumernährung und der Bestandesvitalität zu prüfen (keine regionale Repräsentativität) „Monitoring – Level II“ ( Projekt: National Focal Centre-Level II )

Die vegetationskundliche Dauerbeobachtung eröffnet die Möglichkeit einer Bewertung, inwieweit Veränderungen des Bodens Auswirkungen auf die Vegetation haben. Die Bodenvegetation wird hier im Rahmen eines passiven Monitorings als Bioindikator verwendet. Sie ist sowohl zur Indikation des Nährstoff-, Säure- und Wasserhaushalts des Bodens, als auch des Licht- und Wärmeklimas im Bestand geeignet.

Ein wichtiges Werkzeug für den angewandten Bodenschutz und die Voraussetzung für Maßnahmen zum Bodenschutz ist die Boden-Dauerbeobachtung. Sie erbringt Aussagen über den aktuellen Boden-Zustand, aber auch über Boden-Zustandsänderungen in definierten Zeiträumen und ist Grundlage für die mögliche Einleitung geeigneter Maßnahmen in Problemgebieten.

(Projekt: Waldboden-Zustandsinventur - Erste Wiederholungsaufnahme)

Im Rahmen dieser Fragestellungen ist es notwendig, die Methoden der Bodenanalytik zu aktualisieren und die Vergleichbarkeit der Analysen zu gewährleisten.


Europäisches Netzwerk für Langzeit-Waldökosystem- und Landschaftsforschung ENFORS. Beginn Dezember 2000. ENFORS ist Teil der COST-Aktion, die als Organisation von 32 europäischen Staaten zur Kooperation in Wissenschaft und Technologie eingerichtet und mit der EU assoziiert ist.

Standorstkarte (klein)

Standortskunde


Die Aufgabe der forstlichen Standortskunde besteht in der Erfassung der prägenden Standortsparameter, der Klassifizierung der Waldstandorte in Standortstypen nach Qualität und haushaltlicher Dynamik sowie in deren räumlicher Gliederung. Die Kenntnis des Standortspotentiales in Form der forstlichen Standortskartierung stellt daher die fundamentale Planungsgrundlage für die forstliche Bewirtschaftung dar. Darüber hinaus ist die Standortskunde auch Grundlage für Belange des Natur- und Umweltschutzes (Landschafts-, Boden-, Wasser-, Biotop- und Artenschutz). Damit ist sie auch die Basis von vielen forstpolitischen Entscheidungen.

Besonderes Augenmerk wird auf eine enge Verbindung zum Waldbau gelegt, gewissermaßen wird die standörtliche Amplitude für waldbauliches Handeln, wie etwa Baumartenwahl, Bestandesumwandlung, Nutzung, etc., vorgegeben. Innerhalb dieser Grenzen ist eine ökologisch nachhaltige Bewirtschaftung im Sinne einer nachhaltigen Aufrechterhaltung des Standortspotentiales, gewährleistet.

Die rasche Entwicklung in der EDV hat die Grundlagen für eine praktikable Verarbeitung raumbezogener Daten geschaffen. Dabei wird der Einsatz geografischer Informationssystem (GIS) forciert.
(Projekte:
Informations-, Schulungs- und Servicestelle für die forstliche Standortskartierung ,
Die natürlichen Waldgesellschaften als Grundlage für nachhaltige Waldentwicklung - Am Beispiel des Klagenfurter Beckens und der südlichen Randalpen)

Siehe auch: Anleitung zur forstlichen Standortskartierung in Österreich


Dauerbeobachtungsfläche

Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf

Auf mehreren Versuchsflächen werden regelmäßige Messungen zum Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf durchgeführt. Diese Untersuchungen beinhalten mikrobielle Umsatzraten, wie Mineralisation, Nitrifikation, Bodenenzyme sowie Kohlenstoff und Stickstoffgehalt der mikrobiellen Biomasse. Weiters werden die Stickstoff- und Kohlenstoffauswaschung im Zusammenhang mit bodenphysikalischen Parametern, wie Bodenwasser und Bodentemperatur, erfaßt. Ziel dieser Untersuchungen ist es, Informationen über Unterschiede des Nährstoffumsatzes verschiedener Waldstandorte zu gewinnen. Die jahreszeitliche Dynamik von mikrobiellen Prozessen und deren Steuerung sollen erforscht werden. Von praktischer Bedeutung sind diese Untersuchungen in Hinblick auf die Abschätzung der Stickstoffsättigung verschiedener Waldstandorte, den Schutz des Trinkwassers und das Kohlenstoffspeicherungsvermögen von Wäldern.
(Modellierung des Stickstoffhaushaltes,
Stickstoffoxid-Emissionen aus Wäldern: EU-Projekt NOFRETETE
Quantifizierung der Kohlenstoffvoräte und deren Veränderungen in Europäischen Wäldern: EU-Projekt CARBOINVENT
Zusammenhang zwischen aktuellen Wachstums- und Nährstoff-Veränderungen in europäischen Fichten-, Kiefern- und Buchenwäldern: EU-Projekt RECOGNITION
Datenbank für Stofffluss-Daten,
National Focal Centre-Level II )

Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Untersuchung von Naturwaldstandorten. Hier können wertvolle Hinweise für eine ökologische Waldbewirtschaftung gewonnen werden
(Projekte: Bodenökologische Kriterien naturnaher Waldgesellschaften ,
Microbial Nutrient Turnover in Soils of Natural Forest Communities,
Bestandes- und Verjüngungsentwicklung in ausgewählten Naturwaldreservaten) .


Kreislauf


Treibhausgase

Methan (CH4), Lachgas (N2O) und Kohlendioxid (CO2) können aus Waldböden in die Atmosphäre entweichen. Dort fördern sie den Treibhauseffekt sowie den stratosphärischen Ozonabbau. Es gibt jedoch auch Hinweise darauf, daß nährstoffarme Wälder als Senke für atmosphärisches Methan (CH4), Kohlenmonoxid (CO), Stickstoffdioxid (NO2)sowie Lachgas (N2O) wirken. Eine der wichtigsten Fragestellungen in diesem Projekt ( 2002-49 ) ist die Funktion des Waldbodens als Quelle oder Senke für Spurengase.




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Dienstleistungen

Datenbanken

Die große Zahl klima-, boden- und vegetationskundlicher Daten, die im Zuge der Projekte anfallen, werden in einem Datenbanksystem gesammelt, um sie für andere Untersuchungen und fachübergreifende Auswertungen verwenden zu können. Dieses dient auch dem internationalen Datenaustausch systematischer Erhebungsnetze, insbesondere innerhalb der EU.

Derzeit bestehen folgende Datenbanken am Institut für Waldökologie:

  • Vegetationskundliches Informationssystem (Projekt 2002-65) , verantwortlich Dipl.Ing. Franz Starlinger
  • Standorts-, bodenkundliches und bodenchemisches Informationssystem ( Projekt 2002-61) , verantwortlich Dr. Franz Mutsch
  • Klimadatenbank, verantwortlich: Mag. Karl Gartner


Lehrtätigkeit

Universität
für Bodenkultur

Dr. Robert Jandl:

Einführung in die Chemie des Bodenwassers

Vorlesung (2stündig) und Übung (1stündig), Universität für Bodenkultur, Institut für Bodenforschung, Wintersemester

Zuerst werden die Grundbegriffe der aquatischen Chemie präsentiert (chemisches Gleichgewicht, Lösung von Gleichgewichtsaufgaben mittels Tableau-Technik und einer graphischen Methode (Bjerrum-Plot) und die Kombination von chemischen Gleichungen).

Weitere Themen der Vorlesung sind

  • Säuren und Basen im Boden (Berechnung der Alkalinität aus chemischen Bodenkennwerten, die zentrale Rolle der Alkalinität bei der Beurteilung der chemischen Qualität des Bodenwassers, Grantitration),
  • Pufferungsprozesse im Boden (Pufferbereiche nach Ulrich, Pufferkapazität, Pufferungsrate, Unterschíed zwischen `steady-state´ und chemischem Gleichgewicht),
  • die Lösung der Festphase (Oxidlöslichkeit, Karbonatauflösung, Koexistenz von Feststoffen) und
  • die Komplexbildung (anorganische und organische Komplexe im Bodenwasser; Bedeutung der Komplexe für die Mobilität der Spurenmetalle).

In den Übungen werden die theoretischen Grundlagen praktisch angewendet. Im Zuge der Lehrveranstaltung wird von jedem Teilnehmer ein ausgewähltes Thema aus einer aktuellen englischsprachigen Publikation selbständig ausgearbeitet und präsentiert.


Universität Wien

Dr. Ernst Leitgeb

Bodenkunde für Ökologen

Vorlesung (2stündig), Universität Wien, Institut für Pflanzenphysiologie, Studienkoordination Ökologie, Wintersemester

Zuerst werden die für die Bodenkunde wesentlichen geologischen Grundlagen kurz wiederholt und danach die wichtigsten Bestandteile (Humus, sek. Tonminerale) des Bodens besprochen. Die pflanzenphysiologisch relevanten Bodeneigenschaften (Nährstoffspeicherung, Nährstoffaufnahme, Bodenazidität, Wasserhaushalt, Wärme- und Lufthaushalt) sowie die wichtigsten Bodenbildungsprozesse in unserem Klima bilden den Schwerpunkt der Vorlesung. Auch ein kurzer Überblick über die bei uns vorkommenden Bodentypen und deren ernährungskundliche Charakteristik sowie ausgewählte Kapitel aus der angewandten Bodenkunde (Gefügemelioration, Hydromelioration) werden im Rahmen der Vorlesung behandelt.


Vorlesungsunterlagen - Download
Vorlesungsblätter (dieselbe Datei als .pdf und als .zip-File): Download: Vorlesung Bodenkunde (.pdf) Download:Vorlesung Bodenkunde (.zip)

Humusformen: Download: Humusformen (.pdf)


Dr. Sophie Zechmeister Boltenstern:

Mikrobiologie für Ökologen: Stickstoff- und Kohlenstoffkreislauf in Böden

Praktikum (3stündig), Universität Wien, Institut für Pflanzenphysiologie, Sommersemester, Wahlpflichtfach für die Studienrichtung Ökologie, gemeinsam mit Dr. Andreas Baumgarten, BFL Hirschstetten, Wien

Das Praktikum wird als Blockveranstaltung an der Forstlichen Bundesversuchsanstalt und an der HBLVA für Gartenbau durchgeführt.

Die Studenten lernen die wichtigsten Methoden der Forschungsrichtung Mikrobielle Ökologie terrestrischer Systeme kennen. Sie sollen danach befähigt sein, die Einsetzbarkeit solcher Methoden für umweltrelevante Fragestellungen einzuschätzen und Probleme mit Hilfe der erlernten Methoden selbständig zu lösen. Der Schwerpunkt des Praktikums liegt auf mikrobiellen Stickstoff- und Kohlenstoffumsetzungen, die für die Pflanzenernährung von besonderer Bedeutung sind. Besonderer Wert wird auf die Anwendung mikrobiologischer und biochemischer Methoden in der Waldforschung und im Rahmen des Gartenbaus gelegt.

Das Praktikum umfaßt folgende Methoden:
Auswahl und Anlegen von Versuchsflächen im Freiland, Bodenprobenahme, Lysimeterbeprobung, TDR - Messung der Bodenfeuchte, Messung der biogenen Produktion von Treibhausgasen (Methan, Kohlendioxid und Lachgas). Bodenchemische Methoden (pH-Wert, Nitrat- und Ammoniumbestimmung) und bodenphysikalische Methoden (Wassergehalt) werden als Ergänzung zu den bodenmikrobiologischen Methoden vorgestellt. Aus dem Stickstoffkreislauf werden neben der CO 2-Bildung und der Methanbildung, die mikrobielle Biomasse und die extrahierbaren Glukoseequivalente gemessen. Ein wichtiger Lehrinhalt dieses Praktikums ist die Anleitung zur statistischen Auswertung und Interpretation der erhobenen bodenmikrobiologischen Meßwerte.


Kooperationen und Mitarbeit

Österreich


International


Zusammenarbeit im Rahmen von EU-Projekten

Projekt CARBOINVENT
(Multisource inventory methods for quantifying carbon stocks and stock changes in European forests)


Projekt NOFRETETE
(Nitrogen oxides emissions from European forest ecosystems)
Projekt RECOGNITION
(Relation­ships between recent changes of growth and nutrition of Norway Spruce, Scots Pine and European Forest in Europe)
Projekt SUSTMAN
(Introduction of broadleaf species for sustainable forest management)

2004-08-23; Rückfragen: Ernst Leitgeb Index | Waldökologie | Suche