69 Forum für Wissen 2000
Wissens- und Technologietransfer: Landesforstinventar in Kirgisien
Berthold Traub
Eidgenössische Forschungsanstalt WSL, Zürcherstr. 111, CH-8903 Birmensdorf, Schweiz E-mail: traub@wsl.ch
Seit 1995 ist die WSL im Rahmen des Kirgisisch-Schweizerischen Forstpro- gramms (KIRFOR) an der Entwicklung des forstlichen Sektors in Kirgisien beteiligt. Mehrere Mitarbeiter der WSL waren im Auftrag der Schweizerischen Gesellschaft für Entwicklung und Zusammenarbeit, Intercooperation (IC) am Aufbau eines Forstinventursystems beteiligt.
Das 1999 in Kraft getretene neue Forstgesetz Kirgisiens fordert Erhalt der Nachhaltigkeit. Biodiversität und Holzproduktion haben einen gleichwertigen Status; Pflanzungen und Naturverjüngung sollen die Waldfläche vergrössern. Die forstwirtschaftlich notwendigen Entscheidungen sollen unter Einbezug der loka- len Bevölkerung möglichst auf Betriebsebene getroffen werden. In die Bewirt- schaftung sollen auch private Unternehmer eingebunden werden.
Ein Ziel des KIRFOR-Programms ist es, die existierenden Forsteinrichtungsein- heiten bei der Entwicklung der nationalen Forstinventur zu unterstützen. Hohe Priorität hat der Transfer der lokal vorhandenen Erfahrung in die zentrale Forstverwaltung einerseits und die Vermittlung der zentralen Forstpolitik in die Betriebe andererseits. Die Umsetzung erfolgt in zentralen und lokalen Projekten.
Das neue Inventursystem besteht aus einer kombinierten Forstinventur auf nationaler und betrieblicher Ebene. Die methodischen Entwicklungen sind gröss- tenteils abgeschlossen; die Betriebsinventur hat in verschiedenen Testbetrieben bereits begonnen. Derzeit unterstützt die WSL eine Gruppe von GIS-Spezialisten bei der Entwicklung einer Datenbank und von Software zur Erfassung und Auswertung der Inventurdaten.
Nachfolgend wird die Entwicklung der Forstinventur in Kirgisien kurz skizziert und die Rolle der WSL im KIRFOR-Programm der IC erläutert. Ausführliche Beschreibungen zum Thema Forstwirtschaft und Forstinventur in Kirgisien fin- den sich in SCHEUBER et al. (2000a) und SCHEUBER et al. (2000b).
niert. Im Süden des Landes sind Wal- nusswälder (Juglans regia) verbreitet, in deren Mittelschicht viele in Europa
kultivierte Kern- und Steinobstarten vorkommen. Diese Wälder werden überwiegend agroforstlich genutzt (Nuss- und Fruchternte). Maserknol- len an den Walnussbäumen sind selten, können aber sehr wertvoll sein (vgl.
Abb. 2). Ebenfalls in den südlichen Landesteilen ist der Artschawald (Lo- kalname) verbreitet, der von baumför- migen Wacholderarten gebildet wird.
Diese Wälder dienen vornehmlich dem Erosionsschutz; die Nutzfunktion spielt hier eine untergeordnete Rolle (SCHEU-
BER et al. 2000a).
Zur Sowjetzeit wurden vor allem die Fichtenwälder übernutzt und verstepp- ten, nicht zuletzt infolge der Überwei- dung durch Schafe und Rinder. Eine nachhaltige Bewirtschaftung fand nicht statt. Die Wälder sind insgesamt wenig ertragreich und schlecht erschlossen;
der lokale Holzbedarf kann nicht ge- deckt werden.
Das Land ist in sieben grosse Ver- waltungseinheiten (Oblaste) und in 45 Forstbetriebe, den Leschozen (sprich Les’chozen) gegliedert (SCHEUBER et al. 2000a). Letztere sind die ausführen- den Forstorgane und gleichzeitig die Forstpolizei. Die bisher existierenden Bewirtschaftungspläne der Wälder ba-
1 Forstwirtschaft in Kirgisien
Kirgisien liegt in Zentralasien; die Nach- barstaaten sind Kasachstan im Norden, China im Osten und Süden, Tadschiki- stan im Süden und Usbekistan im We- sten (vgl. Abb. 1). Das Land ist seit dem 31.8.1991 unabhängig. Es wird ge- schätzt, dass die ca. 200 000 km2 grosse Landesfläche zu 3 bis 5% mit Wald bedeckt ist. Rund 90% der Landes- fläche liegen auf einer Höhe von über 1500 m ü.M., etwa 50% höher als 3000 m ü.M. (vgl. VON MAYDELL 1983).
Die Wälder Kirgisiens kommen in einer Höhe von 1500 m bis 4000 m ü.M.
vor und beherbergen ca. 120 Baum- und Straucharten (SCHEUBER et al.
2000a). Die Fichtenwälder des Nordens werden von Picea schrenkiana domi-
Abb. 1. Kirgisien mit Nachbarstaaten (http://www.odci.gov/cia/publications/factbook/
kg.html).
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sieren auf Forsteinrichtungsmethoden aus der Sowjetzeit, die für Altersklas- senwälder mit Grosskahlschlagwirt- schaft für sibirische Verhältnisse ent- wickelt wurden. Eine Nachhaltigkeits- kontrolle fand nicht statt.
2 Zusammenarbeit der WSL mit den Partnern des KIRFOR-Programms
Die WSL begann 1995 mit der Ent- wicklung und Planung einer Forstin- ventur in Kirgisien. In der Anfangspha- se wurde geprüft, ob die Methoden des Schweizerischen Landesforstinventars (LFI) an kirgisische Verhältnisse ange- passt werden können.
In der Mission vom Mai 1998 (Bert- hold Traub, WSL; Michael Köhl und Matthias Scheuber, Uni Dresden) wur- den zusammen mit Mitarbeitern des GIS-Lab1 in Bishkek Fragen der Ver- wendbarkeit des Luftbildmaterials, kar- tographische Fragen und Grundlagen des Datenbank- und Auswertekonzepts besprochen. Es zeichnete sich ab, dass eine Fernerkundungsphase zur Be-
stimmung der Waldfläche wesentlich schwieriger zu realisieren sein würde als bis anhin angenommen. Ausserdem war festzustellen, dass das vorhandene Luftbildmaterial bezüglich des Aufnah- mezeitpunkts und der Bildqualität sehr heterogen ist. Das Vorhaben, eine Be- fliegung des Landes zur Aufnahme ak- tueller Luftbilder zu organisieren, stell- te sich jedoch als unrealistisch heraus.
Die Verfügbarkeit und Beschaffung von Satellitendaten wurde ebenfalls abgeklärt. Wie in der Schweiz muss in Gebieten mit starken Höhenunter- schieden für die Georeferenzierung mit einem Geländemodell gearbeitet wer- den; ein solches existiert in Kirgisien aber erst teilweise. An den steilen Nord- hängen erschweren Schatten zudem die Klassifizierung der Gebirgsfichtenwäl- der. Viele Unwägbarkeiten und die zunehmende Konzentration auf die Inventur der Leschozen führte zur Abkehr von der direkten Anpassung der Methode des Schweizerischen LFI.
Die Bedürfnisse der kirgisischen Forst- praxis machten deutlich, dass ein zwei- gleisiges Vorgehen angezeigt war. Die Entwicklung einer Betriebsinventur zur Beschaffung von planungsrelevanten Grundlagen für die Bewirtschaftungs- pläne der Leschozen rückte stark in den Vordergrund. Wichtig war dabei, die Betriebsinventur konzeptionell in die Nationalinventur zu integrieren.
Dies wird erreicht, indem der Merk-
malskatalog sowie die Aufnahmevor- schriften harmonisiert und die Probe- flächen der Leschozen-Inventur auf ei- nem verdichteten Netz der Nationalin- ventur angeordnet sind.
Weitere Missionen dienten vor al- lem der Konsolidierung des neu ent- wickelten Konzepts. In Zusammenar- beit mit dem GIS-Lab und der Uni Dresden entwickelt die WSL (B. Traub) seit 1999 eine Datenbankstruktur, die Datenerfassungsmethode und ein Kon- zept für die Auswertung der Lescho- zen-Inventur. Das Datenbankdesign und das Datenflusskonzept wurde im März 2000 fertiggestellt.
Seit Beginn 2000 wird der Modus für die Abgeltung der Beratungstätig- keiten von WSL-Mitarbeitern für die IC neu geregelt. Die WSL berechnet ab sofort ein Salär für die Konsulen- tentätigkeit ihrer Mitarbeiter. Zur Zeit verhandelt die WSL mit der IC über eine Weiterführung der Zusammenar- beit von B. Traub mit dem GIS-Lab in Bishkek zur Fertigstellung der Kon- zepte für die Merkmalsableitung und die Auswertung der Inventurdaten.
3 Forstinventuren in Kirgisien
3.1 Nationale Forstinventur Die bis anhin existierenden Daten auf nationaler Ebene wurden aus den Forst- einrichtungsdaten der Leschozen be- rechnet. Internationale Verpflichtun- gen wie die Bereitstellung von Daten für das Temperate and Boreal Forest Resources Assessment (TBFRA) (UN- ECE/FAO 2000) konnten bisher nicht erfüllt werden.
Ziel der nationalen Forstinventur ist es objektive Informationen zu Wald- fläche, Waldzustand, Holzvorrat, Zu- wachs und zu der Verjüngungssitua- tion zu liefern. Diese Daten dienen der Nachhaltigkeitskontrolle und der Ab- leitung von Waldfunktionen. Die Be- obachtung der Entwicklungen und Ver- änderungen in den Wäldern Kirgisiens wird durch die Entwicklung eines Fol- geinventurkonzepts gewährleistet.
Der Perimeter der Nationalinven- tur bezieht sich nicht auf das ganze Land, sondern wird durch ein Modell hergeleitet, welches die potentiellen Waldgebiete ausscheidet (SCHEUBER et al. 2000b). Diese Methode ersetzt die Fernerkundungsphase zur Bestimmung Abb. 2. Maserknollen im Wurzelbereich eines Walnussbaumes (Juglans regia) (Aufnahme
in der Umgebung von Arslanbob, Südwest-Kirgisien).
1 Die Einrichtungen eines GIS-Labors (GIS-Lab) ist eines von zehn Projekten des KIRFOR Programms (SCHEUBER et al. 2000b)
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der Waldfläche. Innerhalb dieses Peri- meters werden Probeflächen in einem systematischen Netz der Weite 4 x 4 km angelegt.
Der Gesamtperimeter wird in vier Straten eingeteilt; 1) für Gebüsch- und 2) für Artschawälder wird das Netz auf 2 x 2 km verdichtet, 3) für Fichten- und Laubwald in Nord- und Ostkirgisien und 4) für Walnusswälder im Süden auf 1 x 1 km. In Verbindung mit der unterschiedlichen Stratengrösse ergibt sich durch die verschiedenen Netzdich- ten ein ähnlicher Aufnahmeanteil für jedes Stratum. Der Stichprobenfehler wird für Nadel-, Walnuss- und Laub- wald auf unter 10% geschätzt. Wegen der geringen Erschliessungsdichte wurde aus Gründen der Kosteneffizi- enz ein Traktdesign vorgeschlagen.
Ein Trakt besteht aus drei Probeflä- chen, die an einem Tag aufgenommen werden. Auf den Verbindungslinien der Trakte werden zusätzlich Linien- taxationen vorgenommen (SCHEUBER
et al. 2000b).
Die Walddefinition ist der des Schwei- zerischen LFI ähnlich, der Mindestdek- kungsgrad wurde aber entsprechend der Definition der UN-ECE/FAO auf 10% Kronenüberschirmung festgelegt (UN-ECE/FAO 2000; SCHEUBER et al.
2000b). Die Mindestwaldbreite muss 25 m betragen, die Mindesthöhe ist auf 2 m festgelegt. Zur Messung von Breite und Deckungsgrad wird wie im LFI eine Waldbegrenzungslinie festgelegt (virtuelle Linie, die alle bestandesrand- bildenden Bäume mit Abstand <25 m verbindet, vgl. STIERLINet al. 1994). Die Kriterien für den Waldentscheid wer- den auf einer 50 x 50 m-Interpretati- onsfläche geprüft. Forstkulturen wer- den ungeachtet der oben genannten Kriterien als Wald behandelt.
3.2 Betriebsinventur in den Leschozen
Gemäss neuer Forstpolitik sollen die Leschozen zu unabhängigen Forstbe- trieben mit einem wirtschaftlich orien- tierten Management umgewandelt wer- den. Die Planung im Forstbetrieb er- folgt von unten nach oben. Ein erster Schritt wurde durch die Erstellung von Modellbetriebsplänen getan (SCHEUBER
et al. 2000b). Diese Bewirtschaftungs- pläne basieren auf der Betriebsinven- tur, die auf einem systematischen 500 m-Netz durchgeführt wird (Verdich- tung des Nationalinventurnetzes). Die
Auswertung der Probeflächen erfolgt stratifiziert nach zu Behandlungsein- heiten zusammengefassten Bestandes- typen. Das Folgeinventurkonzept sieht ausserdem temporäre Kontrollprobe- flächen zur Überprüfung der Reprä- sentativität vor. Der Merkmalskatalog und die Aufnahmevorschriften harmo- nieren mit der Nationalinventur. Ein Waldentscheid findet jedoch nicht auf Leschoz-Ebene statt; der Waldperime- ter wird von den Bewirtschaftungsplä- nen übernommen.
Bei der Datenerfassung im Feld muss vor allem auf robuste und einfache Methoden zurückgegriffen werden, da Ersatzteile für Mess- und Datenerfas- sungsgeräte unter Umständen nur schwer zu beschaffen sind. Deshalb wurde z.B. vorerst von mobilen Feld- computern zur Datenerfassung abge- sehen.
4 Softwareentwicklung/
GIS-Lab
Die Einrichtung eines GIS-Labs ist Teil des Kirgisisch-Schweizerischen Forst- programms. Hier arbeiten Personen aus den Bereichen Kartographie, Ferner- kundung und Informatik. Aufgaben des GIS-Lab sind neben der Entwicklung von Software und Datenbanklösungen auch die Produktion thematischer Kar- ten, Luftbildinterpretation/Digitalisie- rung, GIS-Analyse und Modellierung (u.a. zur Ableitung der potentiellen Waldflächen für die Nationalinventur).
Obwohl davon abgesehen wurde, das Inventurkonzept des Schweizeri- schen LFI direkt zu übertragen, konn- ten die Erfahrungen bei der Daten- bank- und Softwareentwicklung für das LFI gleichwohl genutzt werden. Auch
Abb. 3. Konzept der Datenauswertung für National- und Leschoz-Inventur in Kirgisien.
Paradox Datenbank
Modul 1 Modul 2 M od u l 3
Daten- vorgabe Aufnahme- formulare
Daten- erfassung Zentrale Daten- speicherung
Daten- analyse Präsentation der Ergebnisse
Definition der Auswertung
Datenbank Resultate
Auswertungssoftware
Daten in nicht aggregierter Form
Steuerung der Auswertung
Berechung der Schätzwerte
Tabellen Grafiken Daten Ausgabe
Auszug Abfrage
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für die Forstinventuren in Kirgisien wurde eine gemeinsame zentrale Da- tenbank für Inventuren verschiedenen Typs entwickelt. Von einer vorab indi- viduellen Lösung für die Leschoz-In- ventur wurde abgeraten. Das Konzept zur Erfassung und Auswertung der In- venturdaten ist in drei Module aufge- teilt (vgl. Abb. 3).
Modul 1: Datenvorgabe und Herstel- lung der Aufnahmeformulare, Fix- punktlisten, Festlegung der Vorgaben auf den Formularen, Vergabe eindeu- tiger Plot-Identifikationsnummern.
Arbeitsablauf Inventurvorberei- tung/Datenvorgabe:
1. Die einzelnen Inventurgruppen le- gen Aufnahmeeinheiten (Unterein- heiten von Leschozen, Distrikte, etc.) für die Feldaufnahmen fest.
Dies dient dem GIS-Lab als Basis zur Datenvorgabe.
2. Das GIS-Lab bestimmt das entspre- chende Set von Koordinaten dieser Gebiete und erstellt eine Liste von Probeflächen, die eingemessen und aufgenommen werden müssen. Jede Probefläche erhält eine eindeutige sequentielle Identifikationsnummer, die mit den entsprechenden Schlüs- selvariablen in der Datenbank kor- respondieren.
3. Die Inventurgruppen erhalten Li- sten mit den Probeflächen der Auf- nahmeeinheiten und den entspre- chenden Fixpunkten vom GIS-Lab.
Für jede Probefläche wird ein Auf- nahmeformular mit verschiedenen fest vorgegeben Daten erstellt (Pro- beflächennummern etc.). Diese For- mulare sind für die Aufnahmegrup- pe bindend.
Modul 2: Datenspeicherung und Backup erfolgen zentral. Die elektronische Er- fassung der Probeflächendaten ist dezentral organisiert. Die technische Lösung für den Datentransfer zur zen- tralen Datenbank wird derzeit vom GIS-Lab entwickelt. Noch zu lösen sind Detailfragen zur Zugriffsregelung, Aktualisierung von Daten, Plausibili- tätskontrolle etc.
Modul 3: Das Datenauswertungsmo- dul soll bis Oktober 2000 fertiggestellt sein. Es wird auf der Basis des beste- henden Inventurdesigns und der Da- tenbank erstellt. Die WSL übernimmt die Definition der Schnittstellen zu an- deren Modulen, die Festlegung der Datenflüsse und die Implementierung der statistischen Schätzalgorithmen.
Das Auswertungsmodul ist plattform- und softwareunabhängig, die Program- mierung und Umsetzung in ein Soft- waretool wird vom GIS-Lab übernom- men.
5 Randbemerkungen zur Arbeit in Kirgisien
Die Atmosphäre in Kirgisien ist sehr angenehm und offen. Die ursprüngli- chen Schwierigkeiten bei Simultan- übersetzungen zwischen Englisch und Russisch haben sich auf ein Minimum reduziert. Für einen längeren Aufent- halt eines Konsulenten sollte gleich- wohl ein Russisch-Sprachkurs in Er- wägung gezogen werden, da die Über- setzerInnen – verständlicherweise – nur selten eine forstliche Ausbildung haben.
6 Literatur
SCHEUBER, M.; MÜLLER, U.; KÖHL, M., 2000a:
Wald und Forstwirtschaft Kirgistans.
Schweiz. Z. Forstwes. 151, 3: 69–74 SCHEUBER, M.; KÖHL, M.; TRAUB, B., 2000b:
Forstliche Inventur als Planungsgrund- lage für die Forstwirtschaft Kirgistans.
Schweiz. Z. Forstwes. 151, 3: 75–79.
STIERLIN, H.R.; BRÄNDLI, U.B.; HEROLD, A.;
ZINGGELER, J., 1994: Schweizerisches Landesforstinventar: Anleitung für die Feldaufnahmen der Erhebung 1993–
1995. Birmensdorf, Eidgenössische For- schungsanstalt WSL. 204 S.
UN-ECE/FAO, 2000: Forest Resources of Europe, CIS, North America, Australia, Japan and New Zealand. Main Report.
Geneva Timber and Forest Study paper no. 17. New York and Geneva, United Nations. 445 S.
VON MAYDELL, H.-J., 1983: Forst- und Holz- wirtschaft der Sowjetunion. Teil 4: Ka- sachstan und die mittelasiatischen So- wjetrepubliken Usbekistan, Kirgisien, Tadschikistan, Turkmenistan. Mitt.
Bundesforsch.anst. Forst- Holzwirtsch.
192 S.
