D Zuordnung der LFI-Probeflächen zu NaiS-Standorttypen

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Zuordnung der LFI-Probeflächen zu NaiS-Standorttypen

Monika Frehner¹, Gabriele Carraro², Urs Rutishauser³, Christoph Fischer⁴, Stéphane Losey^5,*

1 Forstingenieurbüro Frehner, Sargans (CH)

2 Dionea SA, Locarno (CH)

3 IWA, Elgg (CH)

4 WSL, Birmensdorf (CH)

5 BAFU, Bern (CH)

Abstract

Waldstandorttypen sollen bei Auswertungen des Schweizerischen Landesforstinventars besser berücksichtigt werden können. Auf Initiative des Bundesamts für Umwelt wurden im Projekt «NaiS-LFI: Zuordnung der LFI-Stichpro- benpunkte zu Waldgesellschaften» von 2014 bis 2019 alle 6357 Probeflächen des vierten Landesforstinventars (LFI4;

2009–17) einem aktualisierten NaiS-Standorttyp (Nachhaltigkeit und Erfolgskontrolle im Schutzwald) zugeordnet.

Und es wurden Vergleichstabellen mit den Standorttypen der Kantone erstellt. Die Zuordnung aller Probeflächen führte ein Team von 13 erfahrenen Personen mittels Büroanalysen unter Zuhilfenahme von Luftbildern, kantonalen Standortkartierungen und weiteren Mitteln durch. Bei 40% der Probeflächen fanden zusätzlich Felderhebun- gen statt. Eine im Projekt entwickelte, interaktive Web-Applikation leitete alle Bearbeiterinnen und Bearbeiter durch die Beurteilung, gab ihnen Zugang zu allen vorhandenen Grundlagen und aktuellen Daten in Echtzeit und ermög- lichte den gleichzeitigen Zugriff von mehreren Personen. Gemeinsame Begehungen und Zweitbeurteilungen dienten der Qualitätssicherung. Die aktuelle Liste der NaiS-Standorttypen 2019 umfasst 266 Einheiten ohne Gebüsch- varianten. Am meisten unterschiedliche NaiS-Standorttypen kommen in den Standortregionen nördliche Rand- und Zwischenalpen vor. 54% der Probeflächen (50 × 50 m) weisen nur einen NaiS-Standorttyp auf, 1% deren 5 oder mehr. Die neuen Zuordnungen ermöglichen Auswertungen von Merkmalen an Einzelbäumen und Interpretations- flächen bei häufigen NaiS-Standorttypen. Sobald Anforderungsprofile auch für die neu beschriebenen NaiS-Stand- orttypen vorliegen, werden Auswertungen zum Zustand des Schutzwaldes mit LFI-Daten möglich.

Keywords: Landesforstinventar, NaiS-Standorttyp, Swiss national forest inventory, forest site type, protective forest

doi: 10.3188/szf.2021.0216

* Bundesamt für Umwelt, Postfach, CH-3003 Bern, E-Mail stephane.losey@bafu.admin.ch

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as Schweizerische Landesforstinventar (LFI) erhebt zahlreiche Daten zum Zustand und zur Entwicklung des Schweizer Waldes und bildet somit eine wichtige Grundlage für die schweizerische Waldpolitik und deren Weiterentwicklung.

Bisher wurde im LFI der Standorttyp mithilfe eines Vegetationsmodells (Meinrad Küchler 2009, unpubl.) bestimmt. Dieses erlaubte wegen stark generalisier- ter geologischen Grundlagen nur ungenaue Zuord- nungen für Auswertungen im Schutzwald. Somit konnten viele im LFI erhobene Grundlagendaten nur beschränkt ausgewertet werden. Im Zusammenhang mit der Schutzwaldpflege entwickelten Frey et al (2021) NaiS-Standorttypen, die auch als Basis für die Baumartenempfehlungen im Klimawandel dienen (Frehner et al 2018).

Im Hinblick auf die kommenden Herausforde- rungen (Klimaänderung, Biodiversität, Neophyten, nachhaltige Schutzwirkung des Waldes), denen sich

der Schweizer Wald zu stellen hat, initiierte das BAFU im Jahr 2013 das Projekt «NaiS-LFI: Zuordnung der LFI-Stichprobenpunkte zu Waldgesellschaften». Von 2014 bis 2019 wurden alle 6357 Probeflächen vom LFI4 (Wald inkl. Gebüschwald) NaiS-Standorttypen zugeordnet. Die Arbeiten wurden in einem erläu- ternden Schlussbericht dargestellt (ARGE 2020), und die erhobenen Daten zu den Probeflächen wurden an das LFI geliefert. Dieser Artikel fasst das metho- dische Vorgehen zusammen.

Ablauf der Zuordnung

Aktualisierung der Standorttypen nach NaiS 2009

Die vorliegende Aktualisierung ergänzt die NaiS- Standorttypen so weit, dass alle LFI-Probeflä- chen einem Standorttyp zugeordnet werden konnten

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(ARGE 2020, Frey et al 2021, Abbildung 1). Bestehende nationale und kantonale Grundlagen dienten zur Beschreibung der NaiS-Standorttypen. Falls keine Grundlagen vorhanden waren, wurden in Einzelfäl- len neue Standorttypen beschrieben. Pro Kanton war eine Fach expertin oder ein Fachexperte zuständig für die Aufarbeitung der Grundlagen, für die Beratung und für die Mitarbeit bei der Zuordnung.

Zuordnung der LFI-Probeflächen zu Standorttypen

Im Rahmen von NaiS-LFI wurde für 6357 LFI- Probeflächen des LFI4 auf der LFI-Interpretations- fläche 50 × 50 m eine Zuordnung zu Standorttypen mit einer hohen Ansprachesicherheit und Lage- genauigkeit gemacht. Es galt als Zielvorgabe, dass mindestens das NaiS-Anforderungsprofil mit hoher Sicherheit bekannt sein und die Lagegenauigkeit von Teilflächen im Bereich von maximal 10 m Abwei- chung liegen soll. Mit diesen Vorgaben sind die standortkundlichen Angaben genügend genau, um anschliessend eine Auswertung über den Zustand des Schutzwaldes im LFI zu erstellen.

Die Zuordnungen erfolgten durch ein Team von 13 erfahrenen Regionalspezialisten für Wald- standortkartierung. Die Experten führten zuerst eine standardisierte Büroanalyse unter Verwendung einer

Web-Applikation und umfassender Grundlagenda- ten durch.

Die interaktive Web-Applikation zur Zuord- nung der Probeflächen basiert auf Java und der Ent- wicklungsumgebung BBj/Barista von BASIS. Sie gab den Bearbeitenden Zugang zu allen vorhandenen Grundlagen, leitete sie durch die Beurteilung und konnte plattform- und standortunabhängig genutzt werden. Folgende Grundlagendaten wurden für jede Probefläche aufbereitet: die relevanten Merkmale vom LFI1 bis LFI4, allfällige Vegetationsaufnahmen der WSL und des Biodiversitätsmonitorings (BDM), die Probeflächenfotos vom LFI4 und allfällige Fotos des BDM. Dazu auch LFI-Krokis und ein Set von Kar- tengrundlagen (Landeskarte, Grob- und Feinrelief, Waldstandort-, Vegetations- und Bodenkartierun- gen, Schutz- und Inventarobjekte, Geologie, Wald- brandhistorie). Die Bearbeitenden trafen sich regel- mässig zum Erfahrungsaustausch auch im Feld. Für Diskussionen zu konkreten Fragen von Probeflächen konnten mehrere Bearbeitende mithilfe der Web-Ap- plikation die Daten und Resultate gleichzeitig an- schauen.

Bei ungenügender Sicherheit der Ansprache bestand die Option, eine Zweitbeurteilung durch die Regionalspezialisten einzuholen. Falls die Büroana- lyse keine genügende Sicherheit der Ansprachesicher- Abb 1 Der häufigste Standorttyp der Schweiz ist der Typische Waldmeister-Buchenwald (7a). LFI-Probefläche im Kanton Aargau.

Vgl. Tabelle 4. Foto: LFI/WSL

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heit oder Lagegenauigkeit ermöglichte, folgte eine Felderhebung mit Kartierung der Probefläche. Eine Zuordnung der Standorttypen ohne Felderhebun- gen war dann möglich, wenn für die Probefläche mehrere der folgenden Eigenschaften zutrafen:

•

gute Qualität der Probeflächenfotos von LFI4

•

homogenes, übersichtliches Relief

•

gute lokale Standortkenntnisse des Analysten

•

gute Qualität der kantonalen Waldstandort- kartierung

•

Klare Indizien (Relief, Fotos, Waldstandort- kartierung), dass eine oder höchstens zwei bis drei Teilflächen zu bilden waren.

Qualitätssicherung

Die Definition der NaiS-Standorttypen beruht auf einer Merkmalskombination, wodurch eine gut- achtliche und damit wertende Synthese durch die Anwender notwendig wird (Frey et al 2021). Zur För- derung einer einheitlichen, definitionsgemässen Standortansprache trugen neben der Erfahrung der Bearbeitenden verschiedene Massnahmen bei:

•

An Meetings und gemeinsamen Begehungen wurden typische Abgrenzungsprobleme besprochen und Übungen im Gelände gemacht, zum Beispiel für die Ansprache der Bodenvernässung (Abbildun- gen 2 und 3).

•

Bei der Erfassung von Resultaten führte die Web-Applikation Plausibilitätstests durch, zeigte mögliche Widersprüche an und liess Plausibilisie- rungsfragen beantworten.

•

Während der Zuordnung im Büro bestand die Möglichkeit für Rückfragen beim Team der Regio- nalspezialisten.

•

Bei Unklarheiten vor und nach Feldaufnah- men wurden Zweitmeinungen eingeholt.

Zufällige Stichprobenkontrollen und unab- hängige Zweitanalysen sicherten die Qualität der Kartierungen aus Büroanalysen. Dabei wurden die Übereinstimmung der Standortansprache quantifi- ziert wie auch die Ursachen der Differenzen ermit- telt. Bei unklaren Gültigkeiten fand danach eine Felderhebung statt (ARGE 2020), die auch zur Er- gründung und Dokumentation von fehlerhaften Be- urteilungen im Büro diente. Die Qualitätssicherung ermöglichte auch, Abweichungen in ähnlichen Fäl- len sowohl für bereits erfasste wie auch für künftig zu bearbeitende Probeflächen zu reduzieren.

Konventionen der Kartierung

Die Kartierung der LFI-Interpretationsfläche erfolgte auf einem Plan im Massstab 1:500. Die Bil- dung von Teilflächen innerhalb der Probeflächen war notwendig, falls verschiedene Standorttypen oder Nichtwald-Flächen vorhanden waren. Wenn die Ausdehnung der Standorttypen oder Nichtwald-

Kanton Büroanalyse Felderhebung Gesamt Anteil

Felderhebung

AG 184 55 239 23%

AI 14 14 28 50%

AR 29 17 46 37%

BE 442 446 888 50%

BL 67 28 95 29%

BS 1 0 1 0%

FR 103 102 205 50%

GE 4 6 10 60%

GL 68 34 102 33%

GR 775 271 1046 26%

JU 82 92 174 53%

LU 97 109 206 53%

NE 76 71 147 48%

NW 21 15 36 42%

OW 47 61 108 56%

SG 176 117 293 40%

SH 38 21 59 36%

SO 105 60 165 36%

SZ 76 71 147 48%

TG 75 42 117 36%

TI 481 231 712 32%

UR 87 21 108 19%

VD 247 251 498 50%

VS 362 284 646 44%

ZG 15 17 32 53%

ZH 169 80 249 32%

Total 3841 2516 6357 40%

Tab 1 Verteilung der Probeflächen nach Erhebungstypen in den Kantonen.

Abb 2 Übungen zur Bodenansprache im Gelände an einem Treffen der Bearbeitenden.

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onalen Besonderheiten. Dazu kommen feinere Un- terteilungen der sauren Buchenwaldeinheiten und die Unterscheidung der hochmontanen und der sub- alpinen Wälder nach der Tannenverbreitung sowie der infolge von Schneebewegungen und Lawinen von Lärchen dominierten Wälder. Die Liste der NaiS- Standorttypen 2019 umfasst 266 Einheiten (ohne Einrechnung der Gebüschvarianten). ARGE (2020) zeigt die detaillierten Veränderungen (Anhang B) und stellt in Vergleichstabellen NaiS-Standorttypen 2019 und kantonale Waldstandorte einander gegen- über.

Zuordnung der LFI-Probeflächen zu Standorttypen

Auf 60% der Probeflächen wurde die Zuord- nung der Standorttypen ausschliesslich mit Büro- analysen gemacht, auf 40% der Flächen fanden F eldaufnahmen statt (Tabelle 1). Die Anteile in den Kantonen sind sehr verschieden, weil sich diverse der Einflussfaktoren deutlich unterscheiden. Die Flächen eine Breite von >5 m erreichte, mussten sie

als Teilflächen ausgeschieden werden. Um auch Spe- zialfälle einheitlich und optimal anzusprechen, wurden dafür Konventionen zusammengestellt (Wälder auf Blockschutt, Edellaubwälder auf Bachschutt, Übergänge bei Vorkommen von Grünerle und Fichte, obermontane Auenwälder, Laubwälder der nördli- chen Zwischenalpen und der kontinentalen Hoch- alpen im Wallis, Lindenmischwälder der Alpennord- seite und beweidete Varianten).

Resultate

Aktualisierung der Standorttypen nach NaiS 2009

Die Systematik von NaiS 2009 (Frehner et al 2005/2009) hat sich weiterentwickelt. Heute liegen die Unterschiede gegenüber 2009 im Wesentlichen in der Aktualisierung der Wälder der Alpensüdseite sowie in der Integration von Auenwäldern und regi- Definition zentraler Begriffe

Ansprachesicherheit (AS) Sicherheit bei der Zuordnung einer Fläche zu einer Einheit; fünf Abstufungen mit abnehmender Sicherheit.

AS StaoTyp: sichere Ansprache des NaiS-Standorttyps 2019 (Frey et al 2021); AS Anfprofil: sichere Ansprache des NaiS-Anforderungsprofils;

AS Gfein: sichere Ansprache von Gruppen von NaiS-Standorttypen, für die bezüglich Mischung und Verjüngung in der LFI3-Machbarkeits- studie (Duc 2009) das gleiche Ziel definiert wurde; AS Ggrob: sichere Ansprache der Hauptbaumart; AS kA: keine sicheren Angaben zur Haupt baum art möglich.

Lagegenauigkeit (LG) Genauigkeit der Lage von Grenzlinien zwischen Teilflächen; drei Abstufungen mit abnehmender Genauigkeit.

LG <5: Die tatsächliche Grenze zwischen zwei Standorttypen ist mit hoher Wahrscheinlichkeit maximal 2.5 m von der eingezeichneten Linie entfernt; LG <10: Die tatsächliche Grenze zwischen zwei Standorttypen ist mit hoher Wahrscheinlichkeit maximal 5 m von der eingezeichneten Linie entfernt; LG >10: Die tatsächliche Grenze zwischen zwei Standorttypen ist mit hoher Wahrscheinlichkeit mehr als 5 m von der eingezeichneten Linie entfernt.

Standort Gesamtheit aller Einflüsse eines Waldbestandes, die auf die Bäume des Waldbestandes wirken (Klima, Eigenarten des Bodens, Lawinen, Steinschlag usw. (nach Ott et al 1997).

Standorttyp Idealisierte Beschreibung eines Standortes, abgeleitet aus der Betrachtung realer Standorte. In dieser Beschreibung kann ein ähnlicher, realer Standort erkannt werden. Der Standorttyp wird durch floristische, aber auch durch standörtliche und strukturelle Merkmale charakterisiert (nach Ott et al 1997).

NaiS-Standorttyp Standorttyp gemäss der Gliederung in der Vollzugshilfe «Nachhaltigkeit im Schutzwald NaiS» (Frehner et al 2005/2009, NaiS-Standorttyp 2009) und NaiS-LFI (ARGE 2020, NaiS-Standorttyp 2019).

Dominierender Standorttyp Standorttyp mit vorherrschenden Standortverhältnissen.

Übergang (Standorttyp) Wo wichtige Standortmerkmale sowohl Ausprägungen des einen wie auch des anderen Standorttyps aufwiesen, gibt es einen Übergang. Der weniger bedeutende Standorttyp steht an zweiter Stelle.

Entwicklung (Standorttyp) Namentlich im kontinentalen Raum und auf der Alpensüdseite werden Standorttypen beschrieben, die in der Zusammensetzung der Bodenvegetation und der Baumarten derart stark durch menschliche Tätigkeit geprägt sind, dass sich die Vorstellun- gen eines «Naturwaldes» nur schwer interpretieren lassen. Für die in schneller Entwicklung begriffenen Laubwälder der Alpensüdseite wird in einem ersten Schritt die aktuelle Vegetation angesprochen (dominierender Standorttyp, allenfalls mit Übergang). Anschliessend wird in Fäl- len, bei denen im Gebiet ein gut dokumentierter Referenzbestand vorhanden ist, ein möglicher Schlusswald-Typ angegeben. Dieser wird als Entwicklung bezeichnet.

NaiS-Anforderungsprofil NaiS-Standorttypen zusammenfassen, in denen für Mischung, Gefüge, Stabilitätsträger und Verjüngung das glei- che Ziel zur Erfüllung der Schutzfunktion definiert ist (Frehner et al 2005/2009). Im Projekt NaiS-LFI werden keine neuen Anforderungsprofile beschrieben. Neue Einheiten werden entweder bestehenden Anforderungsprofilen (Frehner et al 2005/2009) zugeteilt, oder es wird vorge- schlagen, in Zukunft neue Anforderungsprofile zu erstellen. Die zukünftige Überarbeitung und die Vervollständigung der Anforderungsprofile können zu Anpassungen auf dieser Stufe führen.

Teilflächen Falls auf der LFI-Interpretationsfläche (Brändli et al 2020) mit einer Grösse von 50 × 50 m mehrere NaiS-Standorttypen oder auch Flächen ohne Wald vorkommen, werden Teilflächen ausgeschieden.

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Verteilung der Probeflächen des LFI4 auf die Stand- ortregionen und Höhenstufen geht aus Tabelle 2 her- vor (vgl. auch Abbildungen 1 und 5). Die Regionen Mittelland und nördliche Rand alpen umfassen zusammen fast die Hälfte aller Probeflächen. Schwach vertreten sind das Mendrisiotto und die südlichen Randalpen ohne Fichte. In den Standortregionen Jura, Mittelland, nördliche Randalpen, nördliche Zwischenalpen mit Buche, südliche Rand alpen mit

Fichte und Mendrisiotto wurden mehr als 40% Feld- aufnahmen gemacht, in den anderen weniger.

Die Höhenstufen submontan, untermontan, obermontan und hochmontan sind ziemlich ausge- wogen vertreten (Tabelle 2). Mit etwas Abstand folgt die subalpine Stufe. Die obersubalpine Stufe liegt deutlich zurück, und auf den Stufen hyperinsubrisch, collin, collin mit Buche und unter-/obermontan gibt es sehr wenige oder wenige Probeflächen.

Wenig Felderhebungen wurden obersubalpin, subalpin und auf der Stufe unter-/obermontan der Süd- seite gemacht.

Auf 96% der Probeflächen wurde mit «Stand- orttyp» die genauste der angesprochenen Anspra- chesicherheiten erreicht. Auf der LFI-Interpretations- fläche weisen bei Felderhebungen 79% der Teilflächen eine Lagegenauigkeit <5 m auf, bei Büroanalysen 45%. Nur 54% der Probeflächen weisen nur einen Standorttyp auf (Tabelle 3): Hochmontan und in noch höheren Lagen sind diese Flächen häufiger, in den unteren Lagen seltener. Genau ein Drittel aller LFI-Interpretationsflächen weist mindestens eine Nichtwald-Teilfläche auf. Zwei Drittel der Probeflä- chen sind vollständig bewaldet.

36% aller als Wald kartierten Teilflächen auf der LFI-Interpretationsfläche wurden mit einem Übergang angesprochen und 5% mit einer Entwick- lung. Von den 266 beschriebenen NaiS-Standort- typen 2019 treten 247 Einheiten auf mindestens

Höhenstufe Standortregion Total Anteil

am Total der PFL

Anteil FE an den PFL der Höhen- stufe Jura Mittel-

land

Nördliche Rand- alpen

Nördliche Zwischen- alpen mit Buche

Nördliche Zwischen- alpen ohne Buche

Konti- nentale

Hoch- alpen

Südliche Zwischen- alpen

Südliche Rand alpen mit Fichte/

mit Fichten Vorposten

Südliche Rand- alpen ohne Fichte

Mend- risiotto

obersubalpin 0 0 7 6 49 214 71 29 0 0 376 6% 11%

subalpin 1 0 233 53 199 206 84 60 1 0 837 13% 24%

hochmontan 18 0 350 71 353 125 130 67 1 0 1115 18% 40%

unter-/ober-

montan * 0 0 0 0 0 0 3 188 40 0 231 4% 21%

obermontan 333 102 635 56 1 0 0 0 0 0 1127 18% 54%

untermontan 370 425 294 28 0 0 0 0 0 0 1117 18% 47%

submontan 272 857 109 10 0 0 0 0 0 0 1248 20% 39%

collin mit

Buche* 0 0 0 0 0 0 0 109 70 4 183 3% 54%

collin 0 17 0 11 36 0 23 18 0 0 105 2% 52%

hyper-

insubrisch* 0 0 0 0 0 0 0 11 6 1 18 0% 67%

Total 994 1401 1628 235 638 545 311 482 118 5 6357 100% 40%

Anteil am

Total der PFL 16% 22% 26% 4% 10% 9% 5% 8% 2% 0% 100%

Anteil FE an den PFL der Region

46% 41% 46% 40% 34% 29% 25% 28% 43% 60% 40%

Tab 2 Verteilung der Probeflächen (PFL) nach Standortregionen und Höhenstufen sowie Anteil Felderhebungen (FE) je Standortregion. Standortregion J Jura, M Mittelland, 1 nördliche Randalpen, 2 nördliche Zwischenalpen, 3 kontinentale Hochalpen, 4 südliche Zwischenalpen, 5 südliche Randalpen,

Me Mendrisiotto. * Nur Süd.

Anzahl verschiedener Standorttypen

auf LFI-Interpretationsfläche Total

Höhenstufe 1 2 3 4 ≥5 Anz. PFL

obersubalpin 68% 24% 7% 1% –% 376

subalpin 67% 25% 7% 1% –% 837

hochmontan 61% 26% 10% 3% 1% 1115

unter- u. obermontan* 38% 40% 16% 6% –% 231

obermontan 46% 30% 14% 6% 3% 1127

untermontan 47% 32% 15% 4% 3% 1117

submontan 52% 34% 10% 3% 1% 1247

collin mit Buche* 39% 34% 16% 9% 1% 183

collin 56% 24% 17% 3% –% 105

hyperinsubrisch* 17% 33% 33% 11% 6% 18

Total 54% 30% 12% 3% 1% 6356

Tab 3 Anteile der Probeflächen (PFL) je Höhenstufe nach Anzahl verschiedener Standort- typen auf der LFI-Interpretationsfläche inkl. Gebüschvarianten. Nichtwald-Flächen sind ausgeschlossen. * Nur Süd.

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einem Teil einer LFI-Interpretationsfläche dominierend auf (Tabelle 4). Die Anzahl verschiedener Stand- orttypen ist in den Regionen nördliche Randalpen und nördliche Zwischenalpen deutlich am grössten.

In der Liste der zehn häufigsten Standorttypen steht in jeder Region ein anderer Typ zuoberst. Der typische Waldmeister-Buchenwald (7a) ist als häufigs- ter Stand orttyp der Schweiz 533-mal dominierend vertreten. 16 Standorttypen treten nur auf einer Pro- befläche auf, 19 sind auf keiner der Flächen dominierend.

Ein Geodatensatz umfasst für alle Probeflächen die Polygone der kartierten (Teil-)Flächen auf der LFI-Interpretationsfläche. Für jede Teilfläche liegen die Hauptresultate mit dominierendem Standorttyp,

allfälligen Übergängen und der Entwicklung zu anderen Standorttypen in Tabellenform vor. Als Zusatz- informationen enthält die Tabelle weiter Angaben zum Ort (Kanton und Gemeinde), Bearbeiter und Da- tum der Beurteilung, Typ der Beurteilung (Felderhe- bung oder Büroanalyse), zur Waldentstehung <50 Jahre (wahr oder falsch), aktuellen Beweidung (wahr oder falsch), Ansprachesicherheit (Standorttyp oder Anforderungsprofil) und Lagegenauigkeit auf Stufe Standorttyp (<5 m, 5 bis 10 m oder >10 m)

Qualitätssicherung

Die Differenzen von zwei unabhängigen Büro- analysen ergeben sich einerseits aus der unterschiedlichen Lage von Grenzlinien und andererseits aus

Standortregion Total

J M 1 2 3 4 5 Me

Anz. PFL 994 1401 1628 873 545 311 600 5 6357

Anz. StaoTyp 63 67 123 124 61 78 83 4 247

Rang Stao

Typ Anz.

PFL Stao

Typ Anz.

PFL Stao

Typ Anz.

PFL Stao

Typ Anz.

PFL Stao

Typ Anz.

PFL Stao

Typ Anz.

PFL Stao

Typ Anz.

PFL Stao

Typ Anz.

PFL Stao

Typ Anz.

PFL

1 12a 286 7a 442 18M 150 52 81 59 66 47 35 3 104 36 4 7a 533

2 18M 165 7S 198 18 132 53* 57 57C 45 57C,

59*

31 34a 67 34a, 34b, 37

1 12a 481

3 9a 123 8a 155 20 132 51 55 55,

59V

33 40P 53 18M 338

4 18 110 6 135 18w 124 57C 46 47H 21 42t 40 18 288

5 7a 74 8d 129 49 116 57V 40 57V 30 47M 16 19a 36 9a 263

6 20 61 8S 112 50 115 60 34 58 23 32*,

57V

15 42r 34 8a 249

7 12e 54 9a 98 19 114 55* 33 59L,

53*s

22 47 28 7S 224

8 12S 52 26 97 12a 101 55 32 40P 13 3s

25a

25 20 219

9 10a 48 12a 91 46 94 59,

60*

28 67 21 47D 11 19 199

10 19 43 27 77 8a 64 54 20 55*,

58C, 34a

10 40Pt 24 8d 190

Tab 4 Anzahl verschiedener Standorttypen und Top 10 der Standorttypen nach Vorkommenshäufigkeit auf LFI-Probeflächen (PFL) je Standortregion. Vorkom- men gilt, wenn mindestens auf einer Teilfläche als dominierender Standorttyp vorhanden. Gebüsche und Gebüschwälder sind nicht berücksichtigt. Standort- region vgl. Tab 2. Standorttypen: 3 Typischer Schneesimsen-Buchenwald, 3s Trockener Schneesimsen-Buchenwald, 6 Waldmeister-Buchenwald mit Hainsimse, 7S Feuchter Waldmeister-Buchenwald, 7a Typischer Waldmeister-Buchenwald, 8S Feuchter Waldhirsen-Buchenwald, 8a Typischer Waldhirsen-Buchenwald, 8d Waldhirsen-Buchenwald mit Hainsimse, 9a Typischer Lungenkraut-/Platterbsen-Buchenwald, 10a Lungenkraut-/Platterbsen-Buchenwald mit Immenblatt, 12S Feuchter Bingelkraut-/Zahnwurz-Buchenwald, 12a Typischer Bingelkraut-/Zahnwurz-Buchenwald, 12e Trockener Bingelkraut-/Zahnwurz-Buchenwald, 18 Waldschwingel-Tannen-Buchenwald, 18M Typischer Karbonat-Tannen-Buchenwald, 18w Typischer Buntreitgras-Tannen-Buchenwald, 19 Typischer Wald- simsen-Tannen-Buchenwald, 19a Waldsimsen-Tannen-Buchenwald mit Rohrreitgras, 20 Hochstauden-Tannen-Buchenwald, 25a Typischer insubrischer Schnee- simsen-Lindenwald, 26 Ahorn-Eschenwald, 27 Bach-Eschenwald, 32* Typischer Ahorn-Weisserlenwald, 34a Saurer Kreuzlabkraut-Eichenwald mit Kastanie, 34b Basischer Kreuzlabkraut-Eichenwald mit Kastanie, 36 Hagebuchen-Hopfenbuchenwald, 37 Hopfenbuchen-Eichenwald, 40P Pionier-Aspen-Haselbusch- wald, 40Pt Pionier-Aspen-Haselbuschwald, Tieflagenausbildung, 42r Insubrischer Eichenwald auf Fels, 42t Eichen-Kastanienwald in Entwicklung, 46 Typischer Heidelbeer-Tannen-Fichtenwald, 47 Typischer Wollreitgras-Tannen-Fichtenwald, 47D Farnreicher Wollreitgras-Tannen-Fichtenwald, 47M Woll reitgras-Tannen- Fichtenwald mit Wachtelweizen, 47H Zypressenschlafmoos-Fichtenwald, 49 Typischer Schachtelhalm-Tannen-Fichtenwald, 50 Typischer Hochstauden-Tannen- Fichtenwald, 51 Typischer Labkraut-Tannen-Fichtenwald, 52 Karbonat-Tannen-Fichtenwald mit Weisssegge, 53* Erika-Fichtenwald, 53*s Erika-Fichtenwald, subalpine Ausbildung, 54 Typischer Perlgras-Fichtenwald, 55 Ehrenpreis-Fichtenwald, 55* Schneesimsen-Fichtenwald, 57C Alpen lattich-Fichtenwald mit Woll- reitgras, 57V Alpenlattich-Fichtenwald mit Heidelbeere, 58 Typischer Preiselbeer-Fichtenwald, 58C Preiselbeer-Fichtenwald mit Wollreitgras, 59 Lärchen-Arven- wald mit Alpenrose, 59L Lärchen-Arvenwald mit Laserkraut, 59V Lärchen-Arvenwald mit Heidelbeere, 59* Alpenrosen-Lärchenwald, 60 Typischer Hochstau- den-Fichtenwald, 60* Buntreitgras-Fichtenwald, 67 Erika-Bergföhrenwald.

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der unterschiedlichen Zuordnung von Standortty- pen. Die Querkontrollen zeigten, dass die Ursache für unterschiedlich gezogene Grenzlinien vor allem in der verschiedenen Interpretation und Gewich- tung von Grundlagen wie den vorhandenen Stand- ortkarten und Höhenmodellen lag (Tabelle 5). Zur Qualitätssteigerung wurden zusätzliche Massnah- men abgeleitet und umgesetzt (Tabelle 6). Für Pro- beflächen, die nur die zweitgenaueste Ansprachesi- cherheit erreichten, wurden im letzten Projektjahr noch zusätzliche 365 Felderhebungen gemacht.

Diskussion

Im Vergleich zur Pilotstudie (Frehner et al 2012) konnten bei gut zugänglichen Probeflächen mehr Felderhebungen ausgeführt werden, da der Aufwand für Felderhebung und ausführliche Büro- analyse etwa gleich gross war. Die plattform- und standortunabhängige NaiS-LFI Web-Applikation, die das Datenmanagement stark erleichterte, bewährte sich. Sie machte es möglich, dass Bearbeitende aus allen Teilen der Schweiz effizient miteinander kom- munizieren konnten. Auch dank den teilweise guten Grundlagen und den erfahrenen Mitarbeitern konnte bei 60% der Probeflächen auf Felderhebungen ver- zichtet werden. Zweitbeurteilungen und Querkont- rollen trugen stark zur Qualitätssicherung bei. Zu- dem waren regelmässige Gespräche und die weiteren Massnahmen zur Qualitätssteigerung wichtig.

Der hohe Anteil von Probeflächen mit mehreren Standorttypen war überraschend und führte unter anderem dazu, dass auf 40% anstatt wie geplant auf 25% der Probeflächen Feldaufnahmen aus- geführt wurden. Weniger Felderhebungen waren geplant in den Gebieten mit bereits vorhandenen Standortkarten in der submontanen, untermonta- nen oder obermontanen Stufe. Bei der Analyse dieser Flächen wurden aufgrund kantonaler Kartierun- gen, der Topografie und der Fotos oft mehrere Standorttypen erwartet. Ausserdem nahmen Mitar- beitende des LFI die Probeflächen der unteren Hö- henstufen oft im Frühling oder Herbst auf, wodurch auf den Probeflächenfotos vom LFI4 viele Boden- pflanzen noch nicht oder nicht mehr sichtbar waren. Die kantonalen Standortkarten wurden meis- tens im Massstab 1:5000 erhoben und sind stärker generalisiert als die Ansprache im Rahmen dieses Projektes (1:500). Zudem war die Orientierung bei den kantonalen Kartierungen oft schwieriger als bei der Beurteilung der Probefläche, wo das Zentrum und die vom LFI markierten Einzelbäume als gute Orientierungshilfe dienten. Die Angaben konnten deshalb oft nicht ohne Überprüfung im Feld über- nommen werden.

Geringer als geplant fiel hingegen der Auf- wand pro Felderhebung aus, da diese Flächen meis- Vernässung und Durchlässigkeit des Bodens: unterschiedliche Erkennung und Ge-

wichtung vorhandener bzw. fehlender Zeigerpflanzen für Bodenfeuchtigkeit und Bodenverdichtung.

Höhenstufe im Übergangsbereich: unterschiedliche Gewichtung vorhandener Standortkarten, modellierter Höhenstufen, Zeigerpflanzen oder anderer Infor- mationen.

pH/Kalkgehalt des Bodens: unterschiedlicher Umgang mit teilweise wider- sprüchlichen Informationen aus Messungen des LFI1, Standortkarten und Zeiger- pflanzen.

Auftreten von Differenzialarten: unterschiedliche Erkennung und Gewichtung vorhandener Charakterarten der Standorttypen (oft überlagert mit anderen Ur- sachen).

Vorkommen und Bewegung von Gesteinsschutt: unterschiedliche Interpretation der Fotos und der LFI-Erhebungsresultate.

Regionale Besonderheiten: unterschiedlich verwendete Standorttypensystematik;

auch unterschiedliche Anwendung der Fels-Einheiten (Fe).

Humusform: als Ursache oft in Kombination mit Vernässung oder Durchlässigkeit.

Bonität: unterschiedliche Gewichtung der Wüchsigkeit des Standortes.

Bei unklarer Bodenfeuchtigkeit galt es, Felderhebungen mit einer Bodenansprache durchzuführen.

Die Höhenstufen-Zuordnung der Probeflächen im Rahmen der Büroanalyse und Felderhebungen wurde mit dem Höhenstufenmodell des Projektes «Adaptierte Ökogramme» abgeglichen.

Die regionalen Verbreitungen der Standorttypen, die sich aus der Summe aller Büroanalysen und Felderhebungen ergaben, wurden mit den grossräumigen empirisch erfassten Standortregionen abgeglichen.

Alle Zuordnungen wurden am Ende noch einmal auf die aktuellste Liste der NaiS- Standorttypen abgestimmt, zu der im Laufe des Projektes neue Standorttypen hinzugeführt wurden.

Tab 5 Ursachen für Differenzen bei den Standorttypen mit abnehmender Bedeutung.

Tab 6 Massnahmen zur Qualitätssteigerung der Zuordnungen von Standorttypen.

Abb 3 LFI-Probefläche mit naturfernem Baumbestand und einer mit Sticher und Spaten ausgeführten Bodenprobe. Kartiert wurde ein Ulmen-Eschenald. Quelle: LFI/WSL

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tens gut erschlossen waren. Trotz höherer Anzahl Feld erhebungen konnten die Arbeiten im vorgese- henen Budget erledigt werden. Bei der Pilotstudie (Frehner et al. 2012) wurden 68 Probeflächen im Feld angesprochen. Bei diesen Probeflächen war die Übereinstimmung auf dem 5-Aren-Kreis zwischen Modell Kienast und den Felderhebungen auf Stufe Gfein bei 18% gut und bei 24% teilweise gut, beim Modell Küchler war die Übereinstimmung bei 28%

gut und bei 10% teilweise gut. Das heisst, im Ver- gleich mit den bisher im LFI verwendeten standortkundlichen Grundlagen gibt es mit den vorliegen- den Daten eine wesentliche Qualitätssteigerung.

Anwendungsmöglichkeiten

Die neu geschaffenen Grundlagen ermögli- chen weiterführende Vergleiche von LFI-Daten mit den NaiS-Anforderungen, die sich aus dem Standort ergeben. Ebenso sind gute Grundlagen für Analysen im Naturgefahrenbereich (Losey und Wehrli 2013) vorhanden. Das macht es möglich, mit LFI-Daten Auswertungen über den Zustand des Schutzwaldes zu entwickeln, sobald die NaiS-Anforderungsprofile ergänzt sind. Für die optimale Nutzung der Daten ist es jedoch wichtig, bei der Datenselektion auf folgende Merkmale der Teilflächen zu achten: An- sprachesicherheit, Lagegenauigkeit, Übergänge und Entwicklungen und Anzahl Teilflächen auf den Pro- bekreisen oder Interpretationsflächen 50 × 50 m.

Für Auswertungen können der 5-Aren-Kreis, Subplots oder die Interpretationsfläche 50 × 50 m gewählt werden (Abbildung 4). Während für Einzel- baumauswertungen nur die Kartierung im 5-Aren- Kreis relevant ist, werden zum Beispiel bei einer Ana- lyse der ökologischen Vielfalt auch kleine Flächen mit einem anderen Standorttyp in den Randberei- chen der Interpretationsfläche 50 × 50 m wichtig.

Bei Übergängen wird allgemein angenommen, dass die Merkmale der ersten Einheit zu zwei Drit- teln gelten und jene der zweiten Einheit zu einem Drittel. Bei der Baumartenmischung können die vor- kommenden Baumarten im Übergang gemäss Freh- ner und Zürcher (2019) hergeleitet werden.

Mögliche Auswertung von Einzelbaum- merkmalen

Einzelbaummerkmale und daraus abgeleitete Grössen des LFI wie Baumart, Baumhöhe, Derbholz- volumen, Mortalität usw. stehen nun in Bezug zu einem kartierten Standorttyp. Jeder LFI-Probebaum auf dem 5-Aren-Kreis kann einem Standorttyp zugeordnet werden. Bei Auswertungen sollen nur Flä- chen ohne Übergänge oder allenfalls Flächen mit Übergängen separat ausgewertet werden. Bei Probe- flächen mit Ansprache im Feld wurden für das Ein- zeichnen der Grenze zwischen zwei Teilflächen die Probebäume als Orientierungshilfe verwendet, das heisst, wir gehen davon aus, dass diese Bäume in der richtigen Teilfläche liegen.

Auch bei Büroanalysen wurden nach Möglich- keit die Probebäume mithilfe der Probeflächenfotos LFI als Orientierungshilfe verwendet. Da hier aber nicht garantiert ist, dass jeder Probebaum in der richtigen Teilfläche liegt, sollen die Bäume in der Nähe von Grenzlinien weggelassen werden. Im Minimum ist bei Lagegenauigkeit <5 m ein Abstand von 3 m und bei Lagegenauigkeit <10 m ein Abstand von 5 m einzuhalten (vgl. Beispiel in Abbildung 2). Je nach Auswertung kann es auch sinnvoll sein, den Abstand zu vergrössern, zum Beispiel so weit, dass angenommen werden kann, dass die Baumwurzeln nicht über die Grenzlinie reichen.

Abb 4 Beispiel einer Kartierung mit vier Teilflächen auf einer Interpretationsfläche.

Die Lagegenauigkeit ist bei allen Teilflächen <5 m. Alle Bäume mit Einzelbaummessung (blaue Punkte) liegen innerhalb der Kartierungsgenauigkeit und können für Analysen verwendet werden (>3.0 m Distanz zur Grenzlinie). Gelbe Linien: Interpretationsfläche 50 × 50 m und Grenzlinien der Standorttypen; gelbe Ziffern: Teilflächennummer und Standorttyp; blaue Linie: 5-Aren-Kreis für Bäume ab 36 cm BHD; blaue Punkte: Bäume mit Einzelbaummessungen. Kartierte Standorttypen sind: 57Bl = Alpenlattich-Fichtenwald Blockausbildung, 60* = Buntreitgras-Fichtenwald, u-11 = Fels.

1:500 N Teilflächennummer

5 32* / u-5 / 47 / 47D

NAISTYP NAISTYP NAISTYP NAISTYP

Dominant Übergang Entwicklung Entwicklung Übergang

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Literatur

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Schlussbericht im Auftrag des BAFU.

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FREHNER M, ZÜRCHER-GASSER N (2019) Schlussbericht des Pro- jektes «Adaptierte Ökogramme» im Forschungsprogramm

«Wald und Klimawandel», Teil 5: Herleitung von regional op- timierten Baumartenempfehlungen. Sargans, Forstingenieur- büro Frehner und Rabius, Gadola AG. 24 S.

FREY HU, FREHNER M, BURNAND J, CARRARO G, RUTISHAUSER U (2021) Zur Entstehung der NaiS-Standorttypen. Schweiz Z Forstwes 172 (3): 146–155.

KÜCHLER M (2009) Predictive modelling of Swiss forest types on topographic, climatic and vegetation data. Birmensdorf, Eidg.

Forschungsanstalt WSL, LFI (unveröffentlicht).

Mögliche Auswertung von Daten auf der LFI-Interpretationsfläche

Auswertungen dürften auch auf der Daten- basis des massgebenden Bestandes erfolgen. Ein umfangreicher Katalog an Merkmalen der LFI- Felderhebungen bezieht sich auf diese Fläche (Be- standesstruktur, Mischungsgrad, Verjüngungsmerk- male usw.). Die Lage des «massgebenden Bestandes»

ist im LFI nicht digital vorhanden. Wenn die Wald- standorte auf der Probefläche inhomogen sind, ist es wichtig, die Lage des massgebenden Bestandes zu kennen. Problemlos können jene Flächen ausgewertet werden, auf denen nur ein Standorttyp (plus Nichtwald) angesprochen wurde. Auf Flächen mit mehreren Standorttypen ist es möglich, die Eigen- schaften der einzelnen Teilflächen mit der Grösse der Teilfläche zu gewichten und dann mit der Inter- pretationsfläche 50 × 50 m zu vergleichen. Dabei ist zu beachten, dass das LFI die Merkmale für den massgebenden Bestand aufgenommen hat.

Mögliche Auswertung der Standorttypen Der Standorttyp, der im Zentrum der Probe- fläche vorhanden ist, kann ausgewertet werden.

Diese Auswertung ist einfach, es gehen aber Infor- mationen verloren. Für eine genaue Auswertung wird empfohlen, die einzelnen Teilflächen kombi- niert mit ihrer Flächengrösse zu berücksichtigen. So können besonders auch seltenere Standorttypen besser erfasst werden. Alle erwähnten Auswertungen können anstatt auf Stufe Standorttyp auch auf Stufe Anforderungsprofil gemacht werden. Die Grundla- gen aus diesem Projekt können unter anderem in den Bereichen Biodiversität, Waldbewirtschaftung und Schutzwald verwendet werden. Sie haben schon in verschiedene Projekte Eingang gefunden. n

Eingereicht: 15. Juli 2020, akzeptiert (mit Review): 1. Mai 2021

Abb 5 LFI-Probeflächen mit den häufigsten Standorttypen der südlichen Zwischenalpen (Region 4, typischer Wollreitgras-Tannen-Fichten-Wald, Standorttyp 47, links) und der kontinentalen Hochalpen (Region 3, Lärchen-Arvenwald mit Alpenrose, Standorttyp 59, rechts). Vgl. auch Tabelle 4. Fotos: LFI/WSL

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OTT E, FREHNER M, FREY HU, LÜSCHER P (1997) Gebirgsnadel- wälder. Ein praxisorientierter Leitfaden für eine standortge- rechte Waldbehandlung. Verlag Paul Haupt, Bern Stuttgart Wien.

LOSEY S, WEHRLI A (2013) Schutzwald in der Schweiz. Vom Pro- jekt SilvaProtect-CH zum harmonisierten Schutzwald. p. 29 und Anhänge. Bundesamt für Umwelt, Bern.

Affectér les placettes d’échantillonnage IFN4 aux types de stations NaiS

Les types de stations forestières devraient être mieux pris en compte lors des évaluations de l’Inventaire forestier national suisse (IFN). A l’initiative de l’Office fédéral de l’environne- ment, les 6,357 placettes d’échantillonnage du 4^e Inventaire forestier national (LFI4; 2009–17) ont été affectées à un type de station NaiS actualisé (gestion durable des forêts de protection) entre 2014 et 2019 dans le cadre du projet «NaiS- IFN: Affectation des points d’échantillonnage de l’IFN aux as- sociations forestières». Des tableaux de comparaison avec les types de stations des cantons ont été aussi élaborés. L’attri- bution de tous les points d’échantillonnage a été effectuée par une équipe de 13 personnes expérimentées lors d’analyses de bureau à l’aide de photos aériennes, de la cartogra- phie cantonale des stations et d’autres informations. Des re- levés sur le terrain ont également été réalisés pour 40% des placettes d’échantillonnage. Une application web interactive développée dans le cadre du projet a aidé les cartographes tout au long de l’évaluation: elle leur a donné un accès à toutes les informations existantes et aux données actuelles en temps réel, et leur a permis d’avoir un accès simultané pour plusieurs personnes. Des visites de terrain conjointes et des deuxièmes évaluations ont été utilisées pour assurer la qualité. La liste actuelle des types de stations du NaiS (2019) comprend 266 unités, sans compter les variantes buissonnantes. Les types de stations NaiS les plus divers se trouvent dans les éco- régions des Alpes externes et intermédiaires du Nord. 54%

des placettes d’échantillonnage (50 × 50 m) ne présentent qu’un seul type de station NaiS et 1% en présente 5 ou plus.

Ces nouvelles affectations permettent d’évaluer les caracté- ristiques sur des arbres isolés et sur des parcelles d’interpré- tation pour les types de stations NaiS fréquents. Dès que les profils d’exigences seront disponibles pour les types de stations NaiS nouvellement décrits, les évaluations sur l’état de la forêt protectrice seront possibles avec les données IFN.

Assigning NFI sample plots to NaiS site types

Forest site types are to be better taken into account in evaluations of the Swiss National Forest Inventory (Swiss NFI). On the initiative of the Federal Office for the Environment, all 6357 sample plots of the fourth Swiss NFI (LFI4; 2009–17) were assigned to an updated NaiS site type (sustainability and success monitoring in the protective forest). This was carried out from 2014 to 2019 in the project “NaiS-LFI: Assignment of LFI sample points to forest communities”. Comparative ta- bles were also drawn up with the site types of the cantons.

The allocation of all sample plots was carried out by a team of 13 experienced persons by means of office analyses with the aid of aerial photographs, cantonal site mapping and other resources. Field surveys were also carried out for 40%

of the sample plots. An interactive web application developed in the project, guided all assessors through the assessment, gave them access to all existing base-data and current data in real time and enabled simultaneous access by several peo- ple. Joint walk-throughs and second assessments were used for quality assurance. The current list of NaiS site types 2019 includes 266 units excluding scrub variants. The most differ- ent NaiS site types occur in the site regions northern Pre-Alps and intermediate Alps. 54% of the sample plots (50 × 50 m) have only one NaiS site type, 1% has 5 or more. The new as- signments allow evaluations of characteristics of individual trees and interpretation plots for frequent NaiS site types. As soon as requirement profiles are also available for the newly described NaiS site types, evaluations of the condition of the protection forest with LFI data will be possible.