­Dreidimensiona­le Strukturkomple­xität von Beständen wird durch Innere und äußere Kronenstruktur von Einzelbäumen bestimmt

Die Bestandesstruktur erlaubt Rückschlüsse auf viele wichtige Ökosystemprozesse in Wäldern, wie beispielsweise Kohlenstoffspeicherung, Produktivität oder Resilienz gegenüber Klimaextremen. Jedoch ist die Definition und das Erfassen der Bestandesstruktur keine triviale Angelegenheit, da verschiedene Attribute und Indizes verwendet werden können und dadurch unterschiedliche Ergebnisse und Interpretationen möglich sind.

In unserer Studie nutzen wir einen Index zur Charakterisierung der strukturellen Komplexität von Wäldern, den SSCI (Stand structural complexity index), sowie dessen Komponenten ENL (Effective number of layers) und MeaFrac (Mean fractal dimension). Diese bereits etablierten Indizes basieren auf terrestrischem Laserscanning (TLS). Jedoch sind die Attribute, die diese Indizes steuern, weitestgehend unbekannt. Für unsere Analyse untersuchen wir 11 Strukturmerkmale von über 1300 Einzelbäumen aus 30 Versuchsflächen des BEF China Experiments und wie sich diese auf die Bestandesstruktur auswirken.

Unsere Ergebnisse zeigen, dass der SSCI hauptsächlich durch die Ausprägung der inneren Kronenstruktur, d. h. die Verzweigungsintensität und die Astzahl, und der äußeren Kronenform der einzelnen Bäume bestimmt wird. MeanFrac wird am besten durch die Verzweigungsintensität der Einzelbäume beschrieben. So führt eine höhere Kronenraumfüllung durch eine höhere Verzweigungsintensität zu einer höheren strukturellen Komplexität des Bestands. Der ENL wird hauptsächlich durch Baumhöhe und Brusthöhendurchmesser der Einzelbäume gesteuert. Wir konnten nachweisen, dass verschiedene strukturelle Merkmale (Verzweigungsintensität vs. Baumhöhe) verschiedene Aspekte der strukturellen Komplexität des Bestandes (horizontal vs. vertikal) fördern und somit eine Vielzahl von Bewirtschaftungsoptionen zur Erhöhung der strukturellen Komplexität eines Bestandes zur Auswahl stehen.

Folglich ist es für ein besseres Verständnis der strukturellen Komplexität von Beständen entscheidend, die Merkmale der Kronenstruktur von Einzelbäumen in die Bewertung der Bestandsstruktur einzubeziehen.

Originalpublikation:

Koller A, Kunz M, Perles-Garcia MD, von Oheimb G (2025): 3D structural complexity of forest stands is determined by the magnitude of inner and outer crown structural attributes of individual trees. Agricultural and Forest Meteorology 363, 110424. https://doi.org/10.1016/j.agrformet.2025.110424.